Hidrogel đã trở thành vật liệu hứa hẹn cho hệ thống phân phối thuốc được kiểm soát do các tính chất độc đáo, tính thân thiện với sinh học và khả năng bao gói các hợp chất sinh học khác nhau. Nghiên cứu này tập trung vào việc tổng hợp và đặc điểm hóa học của Hidrogel nanocomposite k-Carrageenan/Polyvinyl Alcohol (PVA) tích hợp với hạt nano Magnesium Zinc Oxide (MgZnO) để đánh giá việc giải phóng catechin, một chất chống oxy hóa mạnh mẽ. Việc tích hợp hạt nano MgZnO nhằm cải thiện sức mạnh cơ học và cung cấp chức năng bổ sung cho hidrogel. Việc tổng hợp thành công và đặc điểm đầy đủ của hidrogel nanocomposite đã giúp hiểu cấu trúc, hình thái, hành vi sưng và cơ chế giải phóng catechin. Những phát hiện này đóng góp vào việc tiến bộ của hệ thống phân phối thuốc dựa trên hidrogel và ứng dụng tiềm năng của chúng trong lĩnh vực y học và dược phẩm.
Hidrogel đã thu hút sự chú ý đáng kể trong lĩnh vực hệ thống phân phối thuốc do tính chất đặc biệt của nó như nồng độ nước cao, tính thân thiện với sinh học và tính linh hoạt trong việc bao gói các hợp chất sinh học khác nhau. Trong số các vật liệu hidrogel đa dạng, k-Carrageenan và Polyvinyl Alcohol (PVA) đã thu hút sự chú ý do tính sinh học phân hủy và không độc hại của chúng. Việc tích hợp hạt nano, như MgZnO, có thể cải thiện thêm tính chất cơ học và mở rộng ứng dụng chức năng của các hidrogel này. Catechin, được biết đến với tính chất chống oxy hóa mạnh mẽ, được coi là mô hình thuốc lý tưởng để đánh giá hồi phát giải phóng của hệ thống hidrogel được phát triển.
Phương pháp Tổng hợp: Quá trình tổng hợp bao gồm việc chuẩn bị dung dịch hỗn hợp k-Carrageenan/PVA, sau đó thêm hạt nano MgZnO thông qua một kỹ thuật trộn điều khiển. Việc tạo mạng lưới hidrogel đã được thực hiện bằng cách sử dụng một chất chéo phù hợp trong điều kiện tối ưu hóa. Các thông số quá trình được kiểm soát kỹ lưỡng để đảm bảo sự phân tán đồng đều của hạt nano trong ma trận hidrogel.
Kỹ thuật Đặc điểm:
Phổ cực tím hồng ngoại (FTIR): Phổ cực tím hồng ngoại được sử dụng để xác định các nhóm chức và phân tích tương tác hóa học trong cấu trúc hidrogel nanocomposite.
Quét điện tử vi (SEM): Hình ảnh SEM cung cấp thông tin về hình thái bề mặt và cấu trúc vi mô của hidrogel, cho phép quan sát sự phân tán của hạt nano MgZnO trong ma trận hidrogel.
Phân tích tia X (XRD): Phân tích XRD được thực hiện để điều tra tính tinh thể của hidrogel và ảnh hưởng của hạt nano MgZnO đối với tính tinh thể của nó.
Phân tích Hành vi Sưng: Việc nghiên cứu hành vi sưng của hidrogel trong môi trường pH khác nhau và ở nhiệt độ biến đổi nhằm đánh giá khả năng phản ứng với các tác nhân bên ngoài.
Nghiên cứu Giải phóng Catechin: Đánh giá việc giải phóng catechin từ hidrogel nanocomposite được thực hiện bằng môi trường giải phóng thích hợp và động học giải phóng được phân tích để hiểu hành vi giải phóng duy trì theo thời gian.
Kết quả và Thảo luận: Phân tích FTIR xác nhận việc pha trộn thành công của k-Carrageenan và Polyvinyl Alcohol, trong khi sự hiện diện của đỉnh đặc trưng đã xác nhận việc tích hợp hạt nano MgZnO trong ma trận hidrogel. Hình ảnh SEM đã cho thấy sự phân tán đồng đều của hạt nano, cho thấy việc tích hợp hiệu quả mà không ảnh hưởng đến tính chất cấu trúc của hidrogel. Kết quả XRD cho thấy sự thay đổi về tính tinh thể của hidrogel với sự thêm hạt nano MgZnO. Các nghiên cứu về sự sưng cho thấy tính nhạy cảm đối với pH và phản ứng với nhiệt độ của hidrogel, làm nổi bật tiềm năng của nó trong ứng dụng giải phóng kiểm soát. Nghiên cứu giải phóng catechin miêu tả hành vi giải phóng kiểm soát và duy trì, cho thấy tính phù hợp của hidrogel nanocomposite phát triển cho các ứng dụng phân phối thuốc.
Kết luận: Việc tổng hợp thành công và đặc điểm đầy đủ của hidrogel nanocomposite k-Carrageenan/PVA tích hợp với hạt nano MgZnO chứng minh tiềm năng của nó trong ứng dụng phân phối thuốc được kiểm soát. Các phát hiện của nghiên cứu cung cấp thông tin quý báu về cấu trúc, hình thái và tính chức năng của hidrogel, cùng với khả năng giải phóng các hợp chất sinh học như catechin một cách kiểm soát. Nghiên cứu và tối ưu hóa thêm hệ thống hidrogel có thể mở ra đường đi cho ứng dụng thực tế của chúng trong các ngành công nghiệp y tế và dược phẩm, từ đó thúc đẩy sự tiến bộ trong công nghệ phân phối thuốc và các liệu pháp điều trị.