بررسي عوامل مؤثر در فرايند تهيه گرانول‌هاي كروي متخلخل كلسيم‌فسفات به روش روغن دوار

Influence of process parameters on the preparation of porous calcium phosphate granules by rotary oil method

در اين پژوهش، به ساخت و كنترل متغيرهاي توليد گرانول‌هاي به‌طور كامل كروي با اندازه‌هاي دلخواه به‌روش روغن دوار با توانايي حمل دارو و رشد بافت پرداخته‌شده است. اساس اين روش، مبتني بر آب‌دوستي دوغاب سراميكي و گريز از محيط روغني است. در اين پژوهش، سرعت چرخش روغن، دماي روغن، شماره سوزن و درصد وزني ژلاتين نسبت به آب، هركدام در سه سطح به‌عنوان متغيرهاي آزمايش در نظر گرفته شد. بررسي همـه متغيرها در سطوح در نظر گرفته‌ شده، نيازمنـد صـرف زمان و هزينه بسيار است. ازاين‌رو، به‌منظور بهينه‌سازي شرايط توليد و صرفه‌جويي در هزينه، زمان و نيز به حـداقل رسانيدن تعداد آزمـايش‌هـا، مـدل تاگوچي با آرايش ارتوگونال L9 به‌كار برده شد. براي توليد گرانول كلسيم‌فسفات دوفازي از هيدروكسي‌آپاتيت با كمبود كلسيم به‌عنوان ماده شروع‌كننده استفاده شد. ماده شروع‌كننده به كمك روش آبكافت در محيط بازي تهيه شد. به‌منظور شناسايي نمونه‌ها از روش پراش پرتو ايكس، ميكروسكوپ الكتروني روبشي و تخلخل‌سنجي استفاده شد. با استفاده از شرايط بهينه به‌دست آمـده، گرانول‌هايي با بيشترين اندازه توليد شد. بر پايه نتايج به‌دست آمده اثر عامل درصد وزني ژلاتين در اندازه گرانول نهايي بيشتر از ساير عامل‌ها بود. اندازه و تخلخل گرانول‌هاي تهيه‌شده به ترتيب در گستره 120 تا 1500 ميكرومتر و درصد تخلخل 35 تا 45% قرار داشت كه تمام زمينه‌ها از قبيل دارورساني، دندانپزشكي و ارتوپدي را پوشش مي‌دهد.

In order to prepare spherical calcium phosphate granules for biomedical applications, several methods have been investigated by the researchers. In this study, the spherical granules with a potential for tissue growth and drug carrying were prepared by a process, known as the rotary oil method, which was based on the hydrophilic and olephobic features of calcium phosphate slurry. This process is a simple and fast method to produce the granules with a controllable size and porosity suitable for different applications in the biomedical field. The process was optimized by Taguchi method using a L9 orthogonal array. Four parameters including stirring rate of oil, oil temperature, needle diameter, and weight ratio of gelatin to water, each of them in three levels, were used. The starting calcium phosphate powder was a calcium- deficient hydroxyapatite which was synthesiezed by an alkaline hydrolysis method. The sintered granules and starting podwer were characterized by XRD and SEM. The rotary oil method produced granules with a size in the range of 120-1580 μm and porosity 35-45% suitable for a range of biomedical applications.