Nó bao gồm các lĩnh vực hóa học bề mặt và vật lý bề mặt mà cơ sở của nó dựa trên: + Năng lượng bề mặt Surface energy + Sức căng bề mặt Surface tension + Lực mao dẫn + Độ thấm ướt + Sự bá
Trang 1ĐẠI HỌC Y DƯỢC Y DƯỢC TP HỒ CHÍ MINH
KHOA DƯỢC
BỘ MÔN HOÁ LÝ
BÀI TIỂU LUẬN
Học phần: Lý thuyết-Hoá Lý Dược
Họ và tên sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoàng Huy
Mã số sinh viên: 511206184
Ngày tháng năm sinh: 31/10/2002
Khối: DCQ2020
Tổ: 11
Điện thoại liên hệ: 0938442293
Năm học: 2020 – 2021
Trang 2KẾT QUẢ BÀI TIỂU LUẬN
Điểm
(bằng số)
Điểm (bằng chữ)
Giảng viên chấm 1 (Họ tên & chữ ký)
Nhận xét của giảng viên
Đề bài tiểu luận
* Trình bày 1 số ứng dụng của sức căng bề mặt trong ngành dược
Trang 3I MỘT SỐ KHÁI NIỆM
A Khoa học bề mặt.
Khoa học bề mặt là nghiên cứu các hiện tượng vật lý và hóa học xảy ra ở giao diện của hai pha , bao gồm giao diện rắn - lỏng , giao diện rắn - khí , giao diện rắn - chân không và giao diện lỏng - khí Nó bao gồm các lĩnh vực hóa học bề mặt và vật lý bề mặt mà cơ sở của nó dựa trên:
+ Năng lượng bề mặt (Surface energy)
+ Sức căng bề mặt (Surface tension)
+ Lực mao dẫn
+ Độ thấm ướt
+ Sự bám dính
+ Sự hấp phụ
+ Nhiệt động lực học bề mặt
+ Sự tương tác giữa các phân tử bề mặt
B Sức căng bề mặt
Sức căng bề mặt (SCBM) là hiện tượng bề mặt của chất lỏng, nơi chất lỏng tiếp xúc với chất khí, đóng vai trò như một tấm đàn hồi mỏng Thuật ngữ này thường chỉ được
sử dụng khi bề mặt chất lỏng tiếp xúc với khí (chẳng hạn như không khí) Nếu bề mặt nằm giữa hai chất lỏng (như nước và dầu), nó được gọi là "sức căng bề mặt"
Trang 4 Sức căng bề mặt của chất lỏng:
+ Lực tác dụng lên các phân tử chất lỏng nằm trên một đơn vị chiều dài hai mặt (N/m)
+ Năng lượng tự do (năng lượng dư) của tất cả các phân tử trên một đơn vị diện tích bề mặt
+ Công cần thiết để làm tăng một đơn vị diện tích bề mặt (Jun/m2)
Sức căng bề mặt phụ thuộc vào nhiều biến số như nhiệt độ, thời gian đo, vật liệu của thiết bị và độ nhớt của chất lỏng
Khi một bề mặt mới đang được hình thành, các hóa chất hoạt động bề mặt sẽ khuếch tán lên bề mặt và sắp xếp Trong quá trình này, sức căng bề mặt thay đổi nhanh chóng
và liên tục Các phép đo sức căng bề mặt động cho phép theo dõi những thay đổi này
Khi quá trình đạt đến trạng thái cân bằng, sức căng bề mặt tĩnh thu được bằng cách đo lực lớn nhất tại mặt phân cách chất lỏng / khí trên mẫu
II ỨNG DỤNG CỦA SỨC CĂNG BỀ MẶT TRONG NGÀNH DƯỢC.
Hóa học bề mặt có ảnh hưởng lớn trong nhiều ngành công nghiệp
Trong khoa học đời sống, diện tích bề mặt ngày càng trở nên quan trọng trong việc xác định đặc tính của vật liệu trong quá trình phát triển, xây dựng và sản xuất chúng
Hoạt tính hóa học, hấp phụ, hòa tan và sinh khả dụng của thuốc có thể phụ thuộc vào
bề mặt của phân tử
Trang 5 Sức căng bề mặt đóng một vai trò quan trọng trong nhiều quy trình dược phẩm từ bao phủ viên nén đến khả năng hòa tan và ổn định của thuốc
Để đáp ứng các thách thức sản xuất và phát triển các sản phẩm mới và hoạt động tốt hơn với chất lượng được cải thiện, kiến thức về sức căng bề mặt là điều quan trọng hàng đầu
Hình ảnh 2: Nghiên cứu thuốc
Nguồn: https://www.linkedin.com/pulse/why-surface-tension-important-susanna-lauren
A Máy đo sức căng bề mặt.
Trang 6Hình ảnh 1: Máy đo sức căng bề mặt DST-60 Nguồn: https://hiltekvn.com/vi/shop/seo/may-do-suc-cang-be-mat-dst-60
Máy đo sức căng bề mặt (Surface Tension Analyzer) để đo sức căng bề mặt chất lỏng
sử dụng theo phương pháp Dunouy Ring và Wilhelmy để đo sức căng bề mặt của 1 số dược phẩm trong quá trình nghiên cứu
B Tạo lớp phủ của viên thuốc con nhộng.
Hình ảnh 3: Chế tạo vỏ nang bằng gelatin Nguồn: https://www.youtube.com/watch?v=G2TU7KHAag8
Trang 7 Lớp phủ trên những viên thuốc con nhộng thường được sử dụng để cải thiện vẻ ngoài, che giấu mùi vị hoặc kiểm soát tốc độ giải phóng thuốc
Gelatin là chất thường được sử dụng làm lớp phủ và ở đó sức căng bề mặt của dung dịch gelatin ảnh hưởng đến sự thành công của lớp phủ
Các phân tử hoạt động bề mặt thường xuyên được thêm vào các dung dịch phủ gelatin
để giảm sức căng bề mặt của chúng và tạo được hình dáng mà ta mong muốn
Do đó, kiến thức về nồng độ micelle tới hạn của chất hoạt động bề mặt cũng rất quan trọng trong ngành dược phẩm
C Liposomes.
Đặc tính giữa các chất cũng có tác động rõ ràng đến khả năng hòa tan của thuốc Ví
dụ, các loại hệ thống phân phối liposomal khác nhau đã được nghiên cứu để cải thiện hiệu quả của các công thức thuốc hiện có
Liposome được cấu tạo bởi phospholipid và cholesterol
Để tìm ra tỷ lệ tối ưu của phospholipid, cholesterol và thuốc cho sự ổn định và giải phóng thuốc tối đa, cần ước tính sức căng bề mặt của liposome
Trang 8Hình ảnh 4: Liposome Nguồn: https://www.youtube.com/watch?v=G2TU7KHAag8
D Sức căng bề mặt trong sự nhũ tương
Tính ổn định của nhũ tương cũng rất quan trọng trong quá trình phát triển thuốc vì các loại thuốc dựa trên nhũ tương được sử dụng đặc biệt như thuốc tiêm và các sản phẩm chăm sóc cá nhân
Chất hoạt động bề mặt và polyme hoạt động như chất ổn định nhũ tương bằng cách giảm sức căng bề mặt giữa pha phân tán và pha liên tục
E Sự ảnh hưởng của sức căng bề mặt của các chế phẩm thuốc dạng lỏng qua các đường mũi, miệng.
Trang 9 Sức căng bề mặt ở bề mặt tiếp xúc với không khí là một đặc tính lý hóa của các công thức dược phẩm lỏng thường bị bỏ qua
Để xác định xem có tồn tại xu hướng giữa sức căng bề mặt và đường dùng hay không, một bộ công thức thuốc uống, nhỏ mũi và tra mắt đã được phân tích
Sức căng bề mặt ở bề mặt tiếp xúc với không khí của các chế phẩm uống được nghiên cứu nằm trong hoặc cao hơn phạm vi sức căng bề mặt của dịch dạ dày, tá tràng và hỗng tràng
Phạm vi sức căng bề mặt đối với:
+ Các công thức uống là 36,6–64,7 dynes / cm
Hình ảnh 5: Bảng số liệu về sức căng bề mặt ở bề mặt tiếp xúc với không khí đối
với các công thức OTC qua đường miệng
Nguồn: https://bmcchem.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13065-016-0176-x/tables/
1
Trang 10+ Các công thức mũi có độ căng bề mặt thấp hơn độ căng của chất lỏng niêm mạc bình thường với phạm vi 30,3–44,9 dynes / cm
Hình ảnh 6: Bảng số liệu về sức căng bề mặt ở bề mặt tiếp xúc với không khí đối
với các công thức OTC dạng mũi Nguồn: https://bmcchem.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13065-016-0176-x/tables/
2
+ Các công thức OTC dùng cho mắt có phạm vi căng thẳng bề mặt lớn nhất ở bề mặt tiếp xúc với không khí là 34,3–70,9 dynes / cm
Trang 11Hình ảnh 7: Bảng số liệu về sức căng bề mặt ở bề mặt tiếp xúc với không khí đối
với các công thức OTC nhãn khoa Nguồn: https://bmcchem.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13065-016-0176-x/tables/
3
+ Tuy vậy,tất cả các công thức được chỉ định để điều trị khô mắt có độ căng bề mặt cao hơn độ căng của nước mắt bình thường, trong khi những chế phẩm để điều trị mắt đỏ có độ căng bề mặt bên thấp
Do đó, sức căng bề mặt tại bề mặt tiếp xúc với không khí của các chế phẩm dạng lỏng phụ thuộc vào đường sử dụng, môi trường tại nơi sử dụng và đối với nhãn khoa, công thức được chỉ định cho mục đích gì
F Polydimethylsiloxane-customized dạng nanoplatform để phân phối thuốc trị đái tháo đường.
Trang 12 Phát triển một nền tảng silicon-grafted-alginate tự nhũ tương mới để phân phối dược phẩm
Hỗn hợp cao phân tử tương hợp sinh học được tạo ra sẽ được sử dụng để bao bọc metformin bằng quy trình gel hóa dòng chảy phản lực dao động
Vật liệu và phương pháp:
+ Polydimethylsiloxan được đồng nhất với alginate để tạo ra một hỗn hợp cao phân
tử ổn định mà metformin đã được thêm vào
+ Sau đó, một phương tiện polyme nạp metformin được bơm qua Buchi B-390 vào CaCl2 để tạo ra các vi nang
Kết quả và kết luận:
+ Nền tảng cho thấy một chất thixotropic mạnh mẽ, giả dẻo và chứng minh các ứng dụng mạnh mẽ, hiệu quả và rộng rãi của công nghệ
polydimethylsiloxane-customized trong việc phân phối và ổn định thuốc
+ Cải thiện đáng kể trong việc tải thuốc
+ Hiệu quả đóng gói và đặc tính dòng chảy được nhận thấy trong các vi nang được silic hóa so với đối chứng
Trang 13G Thuốc sát khuẩn, dung dịch rửa tay khử khuẩn.
Hình ảnh 7: Dung dịch sát khuẩn
Nguồn:
https://www.vinmec.com/vi/tin-tuc/thong-tin-suc-khoe/thanh-phan-dung-dich-sat-khuan-tay-nhanh/
Trong thời đại dịch bệnh Covid-19 Chúng ta luôn phải tuân thủ 5K khi đi ra đường Một trong những điểu thiết yếu ai cũng cần có bên mình là khẩu trang và dung dịch rửa tay
Trang 14 Dung dịch rửa tay có sức căng bề mặt nhỏ nên có thể dễ dàng tăng nhanh diện tích tiếp xúc với virus Corona cũng như các loại vi khuẩn khác, giúp diệt hoặc ức chế vi khuẩn nhanh chóng
Hầu hết các thuốc sát khuẩn, sát trùng đều có sức căng bề mặt nhỏ
III KẾT LUẬN
Sức căng bề mặt có ý nghĩa cực kỳ quan trọng đối với gần như tất cả các khía cạnh trong y học Khái niệm bề mặt đã được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực y học như chẩn đoán và điều trị bệnh, cấy ghép vật liệu sinh học, điều chế các dạng thuốc, nghiên cứu
sự hấp thụ thuốc dạng lỏng qua các cơ quan của cơ thể cũng như qua máu Các dược phẩm khác nhau ảnh hưởng đến thành phần và độ căng bề mặt của chất lỏng cơ thể Chúng ta sẽ tiếp tục nghiên cứu về sức căng bề mặt của chất lỏng, tập trung nhiều hơn vào việc phát triển thêm các dạng thuốc mới thông qua sức căng bề mặt Chúng ta tin rằng các nghiên cứu sự căng bề mặt của chất lỏng sẽ cung cấp thêm thông tin hữu ích trong thực hành y tế, cũng như trong công nghệ điều chế dược phẩm
Các nguồn tham khảo
1.https://wiki2th.com/vi/Surface_physics
2 https://vi.wikipedia.org/wiki/Sức_căng_bề_mặt
3.https://www.linkedin.com/pulse/why-surface-tension-important-susanna-lauren
4.https://bmcchem.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13065-016-0176-x
Trang 155 https://www.semanticscholar.org/paper/Polydimethylsiloxane-customized-nanoplatform-for-of-Gedawy-Dass/ccbcdf15d555f77cce91b78f0071676fbe9ac21b