Natri Alginate (Sodium alginate 2200-3000) CAS: 9005-40-7

Nghiên cứu này đánh giá các hạt vật liệu xốp dùng để lấp đầy khuyết hổng xương, được cấu tạo từ canxi-ortho-phosphate (hỗn hợp hydroxyapatite và β-tricalcium phosphate), fibroin tơ tằm Thái Lan, gelatin và alginate (tỷ lệ hữu cơ/vô cơ khoảng 15,5:84,5), đóng vai trò là chất mang giải phóng có kiểm soát để cung cấp kháng sinh tại chỗ. Các hạt này được chế tạo bằng phương pháp liên kết chéo ion và đông khô, thể hiện độ xốp cao, khả năng hấp thụ khoảng 500% khối lượng và tốc độ phân hủy sinh học chậm (mất dưới 20% khối lượng sau 56 ngày). Hai loại kháng sinh dạng tiêm thương mại—clindamycin phosphate (CDP) và amikacin sulfate (AMK)—được nạp vào hạt thông qua phương pháp hấp phụ đơn giản, đạt hàm lượng thuốc tối đa lần lượt là 43,41% và 39,08% khối lượng. Trong khi các hạt chưa sấy khô giải phóng thuốc ngay lập tức, các hạt đã sấy khô lại thể hiện sự giải phóng nhanh ban đầu (burst release) tiếp nối bằng quá trình giải phóng kéo dài trong 72 giờ; động học giải phóng thuốc tuân theo mô hình bậc một và mô hình khuếch tán Korsmeyer–Peppas. Lượng kháng sinh giải phóng ra duy trì hiệu quả ức chế đối với Staphylococcus aureus (vi khuẩn Gram dương) và Escherichia coli (vi khuẩn Gram âm) trong ít nhất 72 giờ, qua đó làm nổi bật tiềm năng của các hạt này như một loại vật liệu thay thế xương đa chức năng có khả năng kiểm soát nhiễm trùng tại chỗ.

Nghiên cứu này đã phát triển các viên nén cỡ nhỏ (minitablet) pantoprazole bao tan trong ruột – một dạng bào chế phù hợp cho trẻ em đối với loại thuốc ức chế bơm proton kém bền trong môi trường axit – và đánh giá hiệu quả của chúng khi phân tán trong các tá dược hydrogel dùng đường uống, vốn được xem là giải pháp thay thế chuẩn hóa cho các loại tá dược có nguồn gốc thực phẩm. Các nhà nghiên cứu đã điều chế và đánh giá đặc tính của các loại hydrogel gốc hypromellose (HPMC), carbomer (CAR) và natri alginate (SA) thông qua việc đo độ pH, tính chất lưu biến, độ cứng, khả năng thấm axit và ảnh hưởng đến quá trình giải phóng dược chất, sử dụng cả phương pháp thử nghiệm hòa tan truyền thống theo dược điển lẫn phương pháp động học trên hệ thống Advanced Modular Platform (AMP). Các loại gel nồng độ thấp điều chế từ HPMC có độ nhớt cao, đặc biệt là HPMC 65SH4000 nồng độ 5%, cho thấy hiệu quả tối ưu nhờ sự kết hợp giữa độ đặc phù hợp để múc bằng thìa và mức độ ảnh hưởng tối thiểu đến tốc độ giải phóng pantoprazole; trong khi đó, gel carbomer có đặc tính lưu biến với giới hạn chảy (yield-stress) thuận lợi nhưng đòi hỏi phải tối ưu hóa kỹ lưỡng về độ pH và quy trình trung hòa để tránh tương tác với lớp bao tan trong ruột, còn gel natri alginate lại thể hiện cấu trúc quá bền vững, làm chậm đáng kể quá trình giải phóng thuốc trong các điều kiện thử nghiệm theo dược điển. Kết quả nghiên cứu cho thấy việc lựa chọn hydrogel phù hợp có thể cải thiện hiệu quả sử dụng các dạng bào chế đa hạt (multiparticulate) dành cho trẻ em, với điều kiện thành phần, độ pH, tính chất lưu biến và khả năng tương thích với lớp bao tan trong ruột của chúng phải được đánh giá một cách chặt chẽ.

Nghiên cứu này phát triển các loại phụ gia xi măng mới bằng cách tổng hợp hai loại đồng trùng hợp có độ hòa tan cao trong nước—p(SA-co-SMAS) và p(SA-co-SMAS-co-AMPS)—từ natri alginat (SA), natri methallyl sulfonat (SMAS) và axit 2-acrylamido-2-methylpropan sulfonic (AMPS). Các loại đồng trùng hợp này được phối trộn với nhôm sulfat và sợi thủy tinh thông qua phương pháp nghiền bi để tạo ra các chất thúc đẩy đông kết có hiệu suất vượt trội so với các phụ gia truyền thống. Các phụ gia này thúc đẩy quá trình hình thành nhanh chóng ettringite (Ca₆Al₂(SO₄)₃(OH)₁₂·26H₂O) và mạng lưới cấu trúc ba chiều cùng với gel C-S-H, giúp rút ngắn đáng kể thời gian đông kết (thời gian bắt đầu đông kết chỉ còn 2,24 phút) cũng như tăng cường cường độ nén ở tuổi 24 giờ (đạt tới 10,2 MPa) và cường độ uốn. Hiệu suất tốt nhất đạt được khi sử dụng loại đồng trùng hợp có chứa AMPS kết hợp với sợi thủy tinh cỡ hạt 200-mesh; kết quả này có được nhờ sự hình thành các pha như Al₄SO₄(OH)₁₀·36H₂O và khả năng lấp đầy lỗ rỗng hiệu quả, với tỷ lệ duy trì cường độ ở tuổi 28 ngày đạt mức 155%.