สารก่อฟิล์มสำหรับเคลือบเม็ดยาจากแป้งคาร์บอกซีเมทิลที่ดัดแปรเพิ่มเติมด้วยปฏิกิริยาไฮดรอกซีโพรพิเลชันและเอสเทอริฟิเคชัน

บทคัดย่อ

แป้งดิบข้าวเจ้า มันสำปะหลัง ข้าวโพด และถั่วเขียว ถูกนำมาดัดแปรด้วยปฏิกิริยาเคมีที่ประกอบด้วยปฏิกิริยาเดี่ยว ไฮดรอกซีโพรพิเลชัน บิวทีเรชัน และคาร์บอกซีเมทิเลชัน และปฏิกิริยาคู่ไฮดรอกซีโพรพิเลชัน-คาร์บอกซีเมทิเลชัน และบิวทีเรชัน-คาร์บอกซีเมทิเลชัน นำไปศึกษาสมบัติทางเคมีกายภาพ สมบัติเชิงกล และสมบัติเชิงหน้าที่ทางเภสัชกรรม จากนั้นคัดเลือกแป้งดัดแปรที่แสดงสมบัติการเป็นสารก่อฟิล์มที่ดีที่สุดมาพัฒนาสูตรตำรับนํ้ายาเคลือบฟิล์ม และทดสอบการเคลือบจริงบนเม็ดยาแกนพาราเซตามอล ผลการศึกษาพบว่า เมื่อนำแป้งทั้งสี่ชนิดมาทำการดัดแปรด้วยปฏิกิริยาเคมีชนิดเดียวกันได้ร้อยละของผลผลิตที่ไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ แต่ในระหว่างกลุ่มปฏิกิริยาที่แตกต่างกันพบว่า แป้งที่ดัดแปรขั้นตอนเดียวจะให้ร้อยละผลผลิตสูงกว่าแป้งดัดแปรสองขั้นตอน ค่าปริมาณความชื้นเฉลี่ยของแป้งดิบอยู่ในช่วง 10-11% และเปลี่ยนแปลงสูงขึ้น เมื่อดัดแปรด้วยปฏิกิริยาไฮดรอกซีโพรพิเลชันเดี่ยว และปฏิกิริยาไฮดรอกซีโพรพิเลชันร่วมกับคาร์บอกซี- เมทิเลชัน ตามลำดับ ซึ่งตรงข้ามกับแป้งดัดแปรด้วยปฏิกิริยาบิวทีเรชันด้วยบิวทีริคแอนไฮไดรด์ 25 และ 50% ที่แสดงค่าความชื้นในตัวอย่างที่ลดลง แต่เมื่อเพิ่มการดัดแปรด้วยปฏิกิริยาคาร์บอกซีเมทิเลชัน พบว่า ค่าความชื้นมีค่าเพิ่มสูงขึ้น การละลายและการพองตัวในนํ้าของแป้งดิบและแป้งดัดแปรของแป้งชนิดต่างๆ มีรูปแบบที่คล้ายคลึงกัน โดยแป้งดิบจะไม่ละลายหรือละลายนํ้าได้น้อยมาก แป้งดัดแปรด้วยปฏิกิริยาไฮดรอกซีโพรพิเลชันมีการละลายที่เพิ่มขึ้น ในขณะที่กลุ่มแป้งดัดแปรที่ผ่านการทำปฏิกิริยาคาร์บอกซีเมทิเลชันเดี่ยวหรือร่วมกับปฏิกิริยาไฮดรอกซีโพรพิเลชันหรือเอสเทอริฟิเคชันมีการละลายได้อย่างสมบูรณ์ในนํ้าที่ทุกอุณหภูมิทดสอบ รูปร่างและขนาดของแกรนูลแป้งดัดแปรเกือบทุกตัวภายใต้กล้องจุลทรรศน์อิเลคตรอนสแกนนิงแตกต่างจากแป้งดิบเพียงเล็กน้อย ยกเว้นแป้งมันสำปะหลังที่พบการเปลี่ยนแปลงอย่างชัดเจนในแป้งที่ดัดแปรด้วยปฏิกิริยาไฮดรอกซีโพรพิเลชันคู่กับคาร์บอกซีเมทิเลชัน และแป้งที่ดัดแปรด้วยปฏิกิริยาคู่บิวทีเลชันและคาร์บอกซีเมทิเลชัน สอดคล้องกับลักษณะความเป็นผลึกที่ตรวจสอบด้วยเทคนิคการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ที่แสดงให้เห็นว่า แป้งดิบและแป้งดัดแปรส่วนใหญ่ยังแสดงรูปผลึกที่มีการเปลี่ยนแปลงลดลงเล็กน้อยถึงปานกลาง ขณะที่การลดลงอย่างชัดเจนของความเป็นผลึกจะพบในแป้งถั่วเขียวดัดแปรด้วยปฏิกิริยาคาร์บอกซีเมทิลร่วมกับ ไฮดรอกซีโพรพิเลชัน และแป้งมันสำปะหลังดัดแปรด้วยปฏิกิริยาคาร์บอกซีเมทิลเดี่ยว หรือร่วมกับปฏิกิริยาบิวทีเรชันที่ความเข้มข้นของบิวทีริคแอนไฮไดร์ดสูง อุณหภูมิการเปลี่ยนแปลงโครงรูปเป็นเจล (Tg) ของแป้งดิบที่ศึกษามีค่าจากมากไปน้อยตามลำดับ ข้าวเจ้า > มันสำปะหลัง > ข้าวโพด ? ถั่วเขียว ในขณะที่ค่าเอนทาลปี (?H) ของการเปลี่ยนแปลงโครงรูป มีค่าเรียงตามลำดับจาก ข้าวโพด > ถั่วเขียว > มันสำปะหลัง > ข้าวเจ้า ภายหลังการดัดแปรด้วยปฏิกิริยาเคมี แป้งดัดแปรไฮดรอกซี iii โพรพิล และบิวทีเรตทุกตัวอย่างมีค่าอุณหภูมิการเกิดเป็นเจลลดลง ขณะที่แป้งดัดแปรด้วยปฏิกิริยาคาร์บอกซีเมทิลเดี่ยวหรือร่วมกับปฏิกิริยาไฮดรอกซีโพรพิล และบิวทีเรต ไม่แสดงค่าพีคการเปลี่ยนโครงรูป เนื่องจากสามารถเกิดเป็นเจลได้ที่อุณหภูมิห้อง ในส่วนของค่าระดับการแทนที่ด้วยหมู่ คาร์บอกซีเมทิล (DS) ค่าโมลาร์การแทนที่ของหมู่ไฮดรอกซีโพรพิล (MS) และค่าระดับการแทนที่ด้วยหมู่บิวทีเรต (DS-Bu) ของแป้งดัดแปร พบว่า DS ของแป้งคาร์บอกซีเมทิลเดี่ยวมีค่าระหว่าง 0.27-0.32 โดยแป้งถั่วเขียวให้ค่า DS สูงสุด ขณะที่ค่า MS ของแป้งไฮดรอกซีโพรพิลเดี่ยวมีค่า 0.2-0.6 โดยแป้งข้าวเจ้าแสดงค่าสูงสุด และค่า DS-Bu ของแป้งบิวทีเรตเดี่ยวมีค่า 0.08-0.16 โดยแป้งถั่วเขียวให้ค่าที่สูงสุด เมื่อทำปฏิกิริยาคู่ระหว่างคาร์บอกซีเมทิลกับไฮดรอกซีโพรพิลหรือบิวทีเรต พบว่าค่า DS มีการเปลี่ยนแปลงลดลงเล็กน้อยในทุกชนิดแป้ง ตรงกันข้ามกับค่า MS และ DS-Bu ที่เพิ่มขึ้นเล็กน้อย ด้านความจุการพองตัวอิสระ พบว่า ค่าความจุการพองตัวอิสระของแป้งดัดแปรคาร์บอกซี-เมทิลบิวทีเรต-25 แป้งดัดแปรคาร์บอกซีเมทิลบิวทีเรต-50 และแป้งดัดแปรคาร์บอกซีเมทิล แสดงรูปแบบและปริมาณความจุการพองตัวอิสระที่คล้ายคลึงกัน ขณะที่แป้งไฮดรอกซีโพรพิลคาร์บอกซี-เมทิลมีค่าความจุการพองตัวเพิ่มขึ้นจนถึงประมาณ 120 นาที แล้วคงที่ ขณะที่แป้งไฮดรอกซีโพรพิลมีค่า FSC ตํ่ากว่า และถึงจุดอิ่มตัวที่เวลาประมาณ 30 นาที ส่วนแป้งดิบ และแป้งบิวทีเรตทั้งสองตัวมีค่าความจุการพองตัวตํ่ามาก การศึกษารูปแบบความสัมพันธ์ระหว่างแรงตอกอัดกับความแข็ง พบว่าแป้งดิบมีการตอบสนองต่อแรงตอกอัดตํ่ามาก เช่นเดียวกับแป้งดัดแปรไฮดรอกซีโพรพิล และแป้งดัดแปรบิวทีเรตทั้งสองตัว แป้งที่ผ่านการดัดแปรด้วยปฏิกิริยาคาร์บอกซีเมทิลเดี่ยวมีการตอบสนองต่อแรงตอกอัดที่ชัดเจนมากขึ้น และเมื่อดัดแปรแป้งคาร์บอกซีเมทิลร่วมกับปฏิกิริยาไฮดรอกซีโพรพิลหรือบิวทีเรชัน พบว่าแป้งดัดแปรที่ได้มีการเปลี่ยนแปลงของการตอบสนองต่อแรงตอกอัดอย่างเด่นชัด ด้านสมบัติการเป็นสารก่อฟิล์มของแป้งดิบและแป้งดัดแปร ศึกษาที่ความเข้มข้นร้อยละ 3 ของเนื้อแป้งในสารละลายนํ้าที่เตรียมโดยการละลายหรือกระจายและให้ความร้อน พบว่าแป้งดัดแปรที่ทำปฏิกิริยาคาร์บอกซีเมทิเลชัน มีสมบัติในการเกิดเป็นฟิล์มที่ดี เนื่องจากสามารถละลายนํ้าได้เป็นสารละลายที่มีความหนืด และสามารถเทเป็นแผ่นฟิล์มได้ โดยแป้งดัดแปรชนิดไฮดรอกซีโพรพิลคาร์บอกซีเมทิล (HP-CMS) ให้ผลการเป็นสารก่อฟิล์มที่ดีที่สุด เหมาะสมสำหรับนำไปศึกษาผลของการเติมสารก่อพลาสติก สารเชื่อมขวาง รวมถึงการทดสอบเคลือบจริงบนเม็ดยาพาราเซตามอล ซึ่งพบว่า เม็ดยาที่เคลือบโดยใช้พอลิเมอร์ที่พัฒนาขึ้นนี้ มีลักษณะสวยงาม ผิวเรียบ ไม่หลุดร่อน แป้งดัดแปร HP-CMS จึงเหมาะสมที่จะนำไปพัฒนาต่อเพื่อใช้เป็นสารเคลือบฟิล์มเม็ดยาต่อไป

คำสำคัญ