Coaxial Electrospinning of Cellulose Acetate Hollow-Fibrous Films Carrying Amoxicillin and Their In Vitro Release Characteristics

การปั่นเส้นใยนาโนแบบแกนร่วมด้วยไฟฟ้าสถิติจากเซลลูโลสแอซีเทตเพื่อผลิตฟิล์มเส้นใยกลวงบรรจุอะม็อกซิซิลินและลักษณะการปลดปล่อยสารแบบนอกกายของฟิล์ม

Name: Thitipun Kiatyongchai

Name: ฐิติพันธ์ เกียรติยงชัย

keyword: Cellulose Acetate

Abstract: In this work, a coaxial electrospinning apparatus was developed to fabricate cellulose acetate (CA)-gelatin (GL) blend hollow fibers containing a model active compound, namely, amoxicillin, in the fiber kernel. CA was used because it provides good resistivity to gastric fluid digestion with sustained release property, whilst GL helps accelerate and manipulate the release rate of the encapsulated core compound. The component of the coaxial electro spun fibers was characterized by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy as well as X-ray diffraction (XRD) analysis. Surface and interior morphological structure of the fibers were investigated through scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM), respectively. The core content of the electrospun fibers was measured using high performance liquid chromatography (HPLC). Release characteristics were investigated in simulated gastric fluid (SGF) at pH 1.2 with the presence of pepsin at 37 C. Both FTIR and XRD results indicated the presence of shell and core components in the obtained fibers. TEM micrographs showed that core-shell coaxial structure of the electro spun fiber was successfully fabricated; the average diameter of the fibers as indicated by SEM images was 913?180 nm. Results from HPLC revealed that the core content of the coaxial fiber was about 37 wt%. Study on the release kinetics of amoxicillin from the coaxial fiber revealed a near Fickian release mechanism with a release rate constant of 0.04 min-1 (R2 ~O.99). Furthermore, the release rate was found to be influenced by erosion and swelling of the fibers. The fibers exposed to SGF for 24 h were still intact without bursting effect. These core-shell ultrafine fibers are expected to find potential applications in controlled release ofbioactive compounds in gastrointestinal (GI) tract.

Abstract: งานวิจัยนี้ได้พัฒนาเครื่องปั่นเส้นใยด้วยไฟฟ้าสถิติแบบแกนร่วมเพื่อใช้ผลิตเส้นใยกลวงจาก เซลลูโลสแอซีเทค (CA) และเจลาดิน (GL) สำหรับบรรจุสารออกฤทธิ์ตัวอย่างได้แก่ อะม็อกซิซิลิน ในแกนกลาง เหตุที่เลือกใช้ CA เนื่องจากความสามารถในการทนต่อการย่อยด้วยน้ำย่อยในกระเพาะ อาหารได้ดีและมีสมบัติชะลอการปลดปล่อยสาร ในขณะที่ GL ช่วยเร่งและควบคุมอัตราการ ปลดปล่อยสารที่ห่อหุ้มไว้ในแกนกลาง ในการระบุองค์ประกอบของเส้นใยแกนร่วมที่ผลิต ได้ใช้การ วิเคราะห์ด้วยฟูริเยร์ทรานสฟอร์มอินฟราเรดสเปกโทรสโกปี (FTIR) และเอกซเรย์ดิฟแฟรกชัน (XRD) สัณฐานวิทยาที่พื้นผิวและโครงสร้างภายในของเส้นใยตรวจสอบด้วยกล้องอิเลคตรอนแบบ ส่องกราด (SEM) และกล้องอิเลคตรอนแบบส่องผ่าน (TEM) ตามลำดับ ปริมาณของสารแกนในวัด โดยเทคนิคของโครมาโทกราฟีของเหลวสมรรถนะสูง (HPLC) ส่วนลักษณะการปลดปล่อยสารศึกษา ที่อุณหภูมิ 37 ซ โดยใช้ของเหลวจำลองในกระเพาะอาหาร (SGF) ที่มีเปปซินอยู่ด้วยซึ่งมีค่าความ เป็นกรดด่างเท่ากับ 1.2 ผลวิเคราะห์ทั้งโดย FTIR และ XRD ระบุว่ามีองค์ประกอบของสารชั้นเปลือก และแกนในอยู่ในเส้นใยที่ผลิตได้ รูปจาก TEM แสดงให้เห็นถึงผลสำเร็จของการผลิตเส้นใยที่มี โครงสร้างแบบแกนร่วมของชั้นเปลือกกับแกนใน โดยขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยของเส้นใยซึ่ง บ่งชี้โดย SEM มีค่าเท่ากับ 913 +- 180 นาโนเมตร ผลการวิเคราะห์ด้วย HPLC ระบุว่าปริมาณของสาร แกนกลางในเส้นใยแกนร่วมมีประมาณร้อยละ 37 โดยน้ำหนัก การศึกษาจลนพลศาสตร์ของการ ปลดปล่อยอะม็อกซิซิลินจากเส้นใยแกนร่วมแสดงถึงกลไกการแพร่ที่เข้าใกล้การแพร่แบบ Fickian โดยมีค่าคงที่ของอัตราการปลดปล่อยเท่ากับ 0.04 ต่อนาที (R2 ~0.99) นอกจากนี้ยังพบว่าอัตราการ ปลดปล่อยสารขึ้นกับอิทธิของการกัดกร่อนและการบวมของเส้นใย อย่างไรก็ตามพบว่าเส้นใยที่ แช่ในสาร SGF เป็นเวลา 24 ชั่วโมงยังคงสมบูรณ์โดยไม่มีการแตกออก เส้นใยขนาดเล็กยวดยิ่งที่มี โครงสร้างแบบชั้นนอก-แกนในนี้มีศักยภาพในการนำไปประยุกต์ใช้ควบคุมการปลดปล่อยสาร ออกฤทธิ์ทางชีวภาพในระบบทางเดินอาหารได้

King Mongkut's University of Technology Thonburi. KMUTT Library.

Address: BANGKOK

Email: info.lib@mail.kmutt.ac.th

Name: Saowakon Wongsasulak

Role: Advisors

Created: 2009

Modified: 2011-01-30

Issued: 2011-01-21

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: FDE537

eng

DegreeName: Master of Engineering

Level: Master's Degree

Descipline: Food Engineering

Grantor: King Mongkut's University of Technology Thonburi

©copyrights King Mongkut's University of Technology Thonburi

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	FDE537.pdf	1.83 MB	115	2022-02-20 23:36:15
2	FDE537ab.pdf	33.17 KB	30	2018-05-11 01:07:16

ใช้เวลา

0.038317 วินาที