تاثير عوامل موثر بر بسپارش صوت شيميايي هيدروژل ها

Effects of Parameters Affecting Sonochemical Polymerization of Hydrogels

در اين مقاله، نتايج پژوهش هاي انجام شده در زمينه غلظت مواد واكنش‌دهنده (تكپارها و شبكه ساز) و اثر محيط واكنش (حلال، قدرت يوني و pH) تجزيه و تحليل شده است. واكنش بسپارش بين تكپارهاي آكريليك اسيد و آكريل آميد و عامل شبكه ساز متيلن بيس آكريل آميد، در محيط شامل 75 درصد گليسرين و دماي 37 درجه سانتي گراد انجام گرفت. امواج فراصوت قوي به‌صورت پالسي از انتهاي دستگاهي پرآب فراصوت به مخلوط واكنش تاييده شد. نتايج تحقيقات انجام شده نشان داد كه با تغيير محيط واكنش كه همراه با تغيير گرانروي است زمان و سرعت واكنش تشكيل تغيير چشم‌گيري مي يابد. از طرف ديگر واكنش تشكيل چندان تحت تاثير قدرت يوني و اسيديته محيط نيست. نتايج بررسي ها در محيط شبيه‌سازي شده بدن نشان داد كه اين هيدروژل گزينه مناسبي براي رهايش كنترل شده دارو در محيط روده انسان است. عامل اصلي راه اندازي واكنش با فراصوت، توليد راديكال هاي آزاد ناشي از شكستن همگن مولكول هاي آب است كه به‌صورت بخار به‌داخل حفره راه پيدا مي كنند. با نتايج حاصل از اين بررسي مي توان از فراصوت براي كنترل واكنش، سرعت، بهره آن و تعيين جرم مولكولي محصول استفاده كرد.

The present work was an attempt to investigate the parameters which can affect the process of hydrogel formation in the presence of ultrasound. These parameters were concentration of the reactants (monomers and cross linker), the reaction medium (solvent, ionic strength, and pH), and acoustic parameters (power and pulse). The monomers were acrylic acid and acrylamide, and the cross linker was methylene bis acrylamide. The experiments were performed at a constant temperature of 37 °C. Pulsed power ultrasound was irradiated to the reaction mixture from the tip of a probe system. The results show that ultrasonic irradiation significantly reduces the reaction time and increases efficiency. Additionally, increasing glycerol in the solution changes the viscosity of the reaction for the better and increases the reaction rate. However, ionic strength and pH were not significantly effective in this respect. Results showed that ultrasonic acrylic hydrogel are sensitive to pH and temperature. Therefore, these hydrogels is capable for rapid drug absorption and release according to porosity in their structure. These findings provide a better understanding of hydrogel synthesis and enable us to control the pertinent parameters.