کنترل شکل، اندازه و یکنواختی میکروذرات زیست‌تخریب‌پذیر پلی(لاکتیک-co-گلیکولیک اسید) تولیدشده با روش الکتروافشانش

فرضیه‌: امروزه، به‌دلیل نگرانی روزافزون درباره مسئله آلودگی‌های زیست‌محیطی، توسعه میکروذرات زیست‌تخریب‌پذیر برای جایگزینی میکروذرات تخریب‌ناپذیر مصرفی در محصولات آرایشی-بهداشتی مورد توجه قرار گرفته است. از این رو، از میکروذرات پلی(لاکتیک-co-گلیکولیک اسید) (plga) قابل تولید با روش ساده الکتروافشانش به‌عنوان میکروذرات زیست‌تخریب‌پذیر استفاده می‌شود. این میکروذرات برای داشتن حداکثر کارایی، به‌ویژه به‌عنوان سامانه رهایش دارو باید بدون لیف و کروی‌شکل و با توزیعی یکنواخت از اندازه ذرات باشند. این مهم با کنترل متغیرهایی همچون وزن مولکولی پلیمر، نوع حلال، غلظت محلول پلیمری، ولتاژ اعمال‌شده، اندازه سوزن، سرعت تغذیه محلول پلیمری و فاصله نوک سوزن تا جمع‌کننده دست‌یافتنی است.روش‌ها: ذرات plga با روش الکتروافشانش و درنظرگرفتن چهار متغیر غلظت محلول پلیمری (در سه سطح)، اندازه سوزن (در دو سطح)، ولتاژ (در سه سطح) و سرعت تغذیه محلول پلیمری (در سه سطح) تولید شدند. سپس، با عکس‌های میکروسکوپ الکترونی پویشی حاصل از هر نمونه به‌منظوردرک رفتار شکل‌شناسی ذرات، اثر هر یک از متغیرها با توجه به سازوکارهای حاکم بر فرایند الکتروافشانش مطالعه شد. یافته‌ها: چهار متغیر موثر بر اندازه قطره و در نتیجه عدد peclet و بار قطره نقش خود را درسازوکار‌های حاکم بر الکتروریسی ایفا می‌کنند و بر شکل‌شناسی ذرات حاصل اثر می‌گذارند. به‌‌دلیل اثرهای ناشی از این پدیده‌ها، میکروذرات کروی با اندازه یکنواخت و بدون لیف به‌کمک الکتروافشانش محلول‌های plga با غلظت 3 و %5 از سوزن  27g، با سرعت تغذیه 0.3ml/h و اعمال ولتاز 10kv به‌دست آمد.

The Shape, Size and Uniformity Control of Biodegradable Poly(lactic-co-glycolic acid) Micro-Particles Produced by Electrospraying Method

Hypothesis: Nowadays, the growing concern over environmental pollution has attracted attentions towards development of biodegradable microparticles to replace nondegradable microparticles used in cosmetic products. In this regard, poly(lacticcoglycolic acid) (PLGA) microparticles produced by a simple technique, electrospraying, is used as biodegradable microparticles. To obtain the maximum efficiency, especially as a drug delivery system, these particles need to be fiberfree with spherical shape and have a uniform size distribution. This goal can be achieved by controlling variables such as polymer molecular weight, solvent type, polymer solution concentration, voltage, needle size, polymer solution feed rate and distance from needle tip to collector. Methods: PLGA particles were electrosprayed considering four variables, including polymer solution concentration (at three levels), needle size (at two levels), voltage (at three levels), and polymer solution feed rate (at three levels). Then, electron scanning microscopic images were obtained from each sample to observe the morphology of particles and to study the effect of process variables on it. To understand the morphological behavior of the particles, the influence of each variable was investigated according to mechanisms involved in electrospraying process. Findings: The four variables affecting droplet size, and consequently, Peclet number and droplet charge play important roles in mechanisms involved in electrospraying process and determining the morphology of the resultant particles. Thanks to the effects of these phenomena, spherical and fiberfree microparticles with uniform size were obtained by electrospraying PLGA solutions at concentrations of 3% and 5%, using a 27 G needle at a feed rate of 0.3 mL/h and applying a voltage of 10 kV.