Phương Nam Co LTD
© 29/7/2021 - Vietnam12h.com Application

Tỷ lệ Tween polysorbate 80 ảnh hưởng đặc tính của tiểu phân nano

Đánh giá ảnh hưởng của một số yếu tố thuộc về công thức và thông số trong quy trình bào chế đến đặc tính của tiểu phân nano

Các biến độc lập

Từ các nghiên cứu sơ bộ, nhận thấy: tỷ lệ tween polysorbate 80/curcumin, tỷ lệ PVP/curcumin, tốc độ phun dịch và nhiệt độ khí vào có ảnh hưởng tới các đặc tính tiểu phân nano curcumin. Vì vậy, các thông số trên được chọn là các biến độc lập. Ký hiệu và các mức của các biến đầu vào được trình bày ở bảng 3.29.

Bảng 3.29. Ký hiệu và các mức của biến độc lập - Tỷ lệ Tween 80 /curcumin (%)

Các biến phụ thuộc

Với mục tiêu bào chế nano tinh thể curcumin với KTTP nhỏ, PDI thấp và cải thiện tốc độ hòa tan, các biến phụ thuộc được chọn và trình bày ở bảng 3.30.

Bảng 3.30. Ký hiệu và các mức của biến phụ thuộc

Thiết kế thí nghiệm

Sử dụng phần mềm MODDE 8.0 để thiết kế thí nghiệm theo thiết kế hợp tử tại tâm, với 4 biến đầu vào cho 23 thí nghiệm và 3 thí nghiệm bổ sung được trình bày ở phụ lục 3.1.

Các mẫu bột phun sấy chứa nano curcumin được bào chế theo phương pháp trình bày ở mục 2.3.3.1 (quy trình A). Sau đó, đánh giá hiệu suất, KTTPTB, PDI và độ hòa tan của bột phun sấy chứa nano curcumin theo phương pháp ghi ở mục

Kết quả được trình bày ở phụ lục 3.2 và 3.3.

Các mẫu nano curcumin thu được đều có kích thước tiểu phân trong khoảng 199,0 – 390,0 nm, hệ số đa phân tán trong khoảng 0,34 – 0,55, hiệu suất trên 30%. Sự thay đổi tỷ lệ các thành phần trong công thức và thông số quy trình đều ảnh hưởng đến hiệu suất, KTTPTB, PDI và độ hòa tan của curcumin trong bột phun sấy.

Phân tích các yếu tố thuộc về công thức và thông số trong quy trình bào chế ảnh hưởng đến đặc tính của hệ tiểu phân nano

Mối quan hệ nhân quả giữa các biến độc lập (tỷ lệ Tween 80/curcumin, tỷ lệ PVP/curcumin, nhiệt độ khí vào và tốc độ phun dịch) và các biến phụ thuộc (hiệu suất, KTTPTB, PDI và độ hòa tan) được xử lý bằng phần mềm FormRules 2.0 với các cài đặt như sau:

Hệ số mô men (momentum): 0,9

Tốc độ học (learning rate): 0,7

Tiêu chuẩn lựa chọn mô hình: thẩm định chéo (cross validation)

Kết quả luyện mạng neuron nhân tạo được trình bày ở bảng 3.31 và các quy luật liên quan nhân quả được trình bày ở phụ lục 3.4.

Bảng 3.31. Kết quả luyện mạng neuron nhân tạo bằng phần mềm FormRules 2.0

Để có thể thấy rõ được xu hướng ảnh hưởng của biến độc lập tới các biến phụ

thuộc, tiến hành phân tích một số mặt đáp:

Ảnh hưởng của tỷ lệ Tween 80/curcumin và nhiệt độ khí vào đến kích thước tiểu phân trung bình

Nếu nhiệt độ khí vào thấp (dưới 88oC), tăng tỷ lệ Tween 80/curcumin từ 5 đến 10%, sẽ làm tăng khả năng gây thấm và gây phân tán của tiểu phân rắn trong hỗn dịch nano, do vậy KTTPTB của hệ tiểu phân nano curcumin có xu hướng giảm dần. Nếu tiếp tục tăng tỷ lệ Tween 80/curcumin trên 10%, nếu nhiệt độ khí vào vẫn thấp (dưới 88oC), KTTPTB lại thay đổi không đáng kể. Nếu nhiệt độ khí vào cao trên 88oC, tăng tỷ lệ Tween 80/curcumin trên 10%, KTTPTB của hệ tiểu phân nano lại tiếp tục giảm.

Hình 3.10. Mặt đáp biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ Tween 80/curcumin và nhiệt độ khí vào đến kích thước tiểu phân trung bình (cố định các yếu tố tỷ lệ PVP/curcumin 55% và tốc độ phun dịch 3ml/phút)

Ảnh hưởng của tỷ lệ Tween 80/curcumin và tỷ lệ PVP/curcumin đến hệ số đa phân tán

Mặt đáp ở hình 3.11 và luật nhân quả ở phụ lục 3.4 cho thấy: nhìn chung, khi tăng đồng thời tỷ lệ khối lượng Tween 80 và PVP so với curcumin, hệ số đa phân tán giảm. Do chất diện hoạt Tween 80 và polyme thân nước PVP làm tăng tính thấm và khả năng gây phân tán của hỗn dịch nano nên sự có mặt của hai thành phần này sẽ làm giảm hệ số đa phân tán PDI của hỗn dịch nano.

Hình 3.11. Mặt đáp biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ Tween 80/curcumin và tỷ lệ PVP/curcumin đến hệ số đa phân tán (cố định các yếu tố nhiệt độ khí vào 70oC và tốc độ phun dịch 3 ml/phút)

Ảnh hưởng của tỷ lệ Tween 80/curcumin và tỷ lệ PVP/curcumin đến phần trăm curcumin hòa tan sau 10 phút

Kết quả ở mặt đáp hình 3.12 kết hợp với luật nhân quả ở phụ lục 3.4 cho thấy: khi tỷ lệ Tween 80/curcumin thấp (dưới 10%), phần trăm curcumin hòa tan sau 10 phút thấp và chỉ tăng nhẹ nếu tỷ lệ PVP/curcumin trên 90%. Khi tỷ lệ Tween 80/curcumin trên 10%, nếu tỷ lệ PVP/curcumin tăng từ 10 đến 60%, phần trăm curcumin hòa tan sau 10 phút hầu như không thay đổi. Tuy nhiên, nếu tiếp tục tăng tỷ lệ PVP/curcumin, phần trăm curcumin hòa tan sau 10 phút tăng mạnh.

Hình 3.12. Mặt đáp biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ Tween 80/curcumin và tỷ lệ PVP/curcumin đến phần trăm curcumin hòa tan sau 10 phút (cố định các yếu tố nhiệt độ khí vào 70oC và tốc độ phun dịch 3 ml/phút)

Điều này có thể do chất diện hoạt Tween 80 và polyme thân nước PVP có thể tạo lớp áo thân nước trên bề mặt tiểu phân, làm cho tiểu phân dễ thấm nước hơn và tăng độ hòa tan của curcumin.

Ảnh hưởng của nhiệt độ khí vào và tốc độ phun dịch lên hiệu suất của quá trình phun sấy

Mặt đáp ở hình 3.13 và luật nhân quả ở phụ lục 3.4 cho thấy: khi nhiệt độ khí vào thấp (từ 70 đến 82oC), tốc độ phun dịch ảnh hưởng không đáng kể đến hiệu suất quá trình phun sấy. Nếu nhiệt độ khí vào cao (trên 82oC), nếu tốc độ phun dịch tăng từ 1,8 đến 3 ml/phút, hiệu suất quá trình phun sấy tăng. Điều này có thể được giải thích do nhiệt độ cao làm quá trình bốc hơi dung môi trong dịch phun nhanh hơn, độ ẩm của bột thấp, ít bám dính vào cyclon, lượng bột thu được ở bình hứng nhiều hơn. Với nhiệt độ khí vào cao (trên 82oC), nếu tốc độ phun dịch tiếp tục tăng cao (trên 3,4 ml/phút), thời gian tiếp xúc của dịch phun với khí nóng giảm đi khiến hàm ẩm khối bột tăng lên, khối bột bám dính nhiều ở cyclon làm hiệu suất quá trình phun sấy lại giảm. Do vậy, khi tiến hành phun sấy, cần lựa chọn nhiệt độ khí vào tương đối cao và tốc độ phun dịch vừa phải (2-3 ml/phút).

Hình 3.13. Mặt đáp biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ khí vào và tốc độ phun dịch đến hiệu suất quá trình phun sấy (cố định các yếu tố tỷ lệ Tween 80/curcumin 10% và tỷ lệ PVP/curcumin 55%)