Uwalnianie środków aktywnych z hydrożeli - model dyfuzyjny i dyfuzyjno-desorpcyjny

• Autorzy: Nawrotek K. , Modrzejewska Z. , Zarzycki R

Warianty tytułu

EN

Active agent release from hydrogels - diffusion and diffusion-desorption models

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono dwa modele uwalniania środków aktywnych z hydrożeli znany model dyfuzyjny oraz opracowany nowy model dyfuzyjno-desorpcyjny. Model ten uwzględnia procesy desorpcji z powierzchni fazy stałej matrycy oraz procesy dyfuzyjne zachodzące w porach matrycy. Kinetykę uwalniania opisano za pomocą współczynnika dyfuzji środka aktywnego v cieczy wypełniającej pory oraz współczynnika wnikania masy, który odpowiada szybkości desorpcji składnika aktywnego z powierzchni porów, przykładową symulację dla surowiczej albuminy wołowej (BSA) wykonano w programie MATLAB metodą różnic skończonych.

EN

The paper presents two models of release of active agents from hydrogels: the known diffusion model and a developed new diffusion-desorption model. The later model takes into account desorption processes from the surface of solid phase matrix and diffusion processes taking place in the matrix pores. The release kinetics is described by means of the diffusion coefficient of active agent in liquid filling the pores, and the mass transfer coefficient which corresponds to the desorption rate of active ingredient from the surface of pores. An exemplary simulation for bovine serum albumin (BSA) was performed in MATLAB using the finite differences method.

Słowa kluczowe

PL

modelowanie matematyczne; dyfuzja; adsorpcja; hydrożel

EN

mathematical modelling; diffusion; adsorption; hydrogel

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Inżynieria i Aparatura Chemiczna
• Rocznik: 2013
• Tom: Nr 6
• Strony: 548--549
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys.

Twórcy

autor

Nawrotek K.

• Katedra Systemów Inżynierii Środowiska, Wydział Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska, Politechnika Łódzka, Łódź

autor

Modrzejewska Z.

• Katedra Systemów Inżynierii Środowiska, Wydział Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska, Politechnika Łódzka, Łódź

autor

Zarzycki R

• Katedra Systemów Inżynierii Środowiska, Wydział Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska, Politechnika Łódzka, Łódź

Bibliografia

• 1. Crank J., 1975. The Mathematics of diffusion, Clarendon Press, Oxford
• 2. Klouda L., Mikos A. G., 2008. Thermoresponsive hydrogels in biomedical applications. Eur. J. Pharm. Biopharm., 68, 34-45. DOI: 10.1016/ j.ejpb.2007.02.025
• 3. Lin С. С., Metters А. Т., 2006. Hydrogels in controlled release formulations: Network design and mathematical modeling. Drug Deliv. Rev., 58,1379-1408. DOI: 10.1016/j.addr.2006.09.004
• 4. Macaya D., Spector M., 2012. Injectable hydrogel materials for spinal cord regeneration: a review, Biomed. Mater., 1, 012001. DOI: 10.1088/1748¬6041/7/1/012001
• 5. Pakulska M. M., Ballios B. G., ShoichetM. S., 2012. Injectable hydrogels for central nervous system therapy, Biomed. Mater., 7, 024101, DOI: 10.1088/1748¬6041/7/2/024101
• 6. Peppas N.A., Hilt J.Z., Khademhosseini A., Langer R., 2006. Hydrogels in biology and medicine: From molecular principles to bionanotechnology. Adv. Mater., 18, 1345-1360. DOI: 10.1002/adma.200501612
• 7. Zarzycki R., Rogacki G., Modrzejewska Z., Nawrotek К., 2011. Modeling of drug (Albumin) release from thermosensitive chitosan hydrogels, Ind. Eng. Chem. Res., 50, 5866-5872. DOI: 10.1021/ie1023723