Die vorgelegte Bachelorarbeit befasst sich mit der Herstellung von Biopolymerfilmen aus Gelatine. Zur Herstellung wurde Glutaraldehyd verwendet, das als Vernetzungsmittel ein wasserunlösliches Verhalten der Gelatine bedingte. Die für die Herstellung der Filme relevanten Wirkstoffe waren zum einen Chlorhexidindigluconat und zum anderen Chlorhexidindihydrochlorid. Diese Wirkstoffe zählen zu der Wirkstoffgruppe der Antiseptika. Des Weiteren wurde den Filmen Glycerin als Plastifizierungsmittel zugegeben. Es wurden Filme mit unterschiedlichen Anteilen Glycerin und Glutaraldehyd hergestellt, um so eine optimale retardierende Wirkung der Wirkstofffreisetzung zu erreichen. Die Filme wurden anschließend analytisch mit dem schon auf dem Markt existierenden PerioChip® verglichen. Hierzu wurden sie in Bezug auf ihr Freisetzungs- und Zerfallsverhalten zur späteren Verwendung als Medikationsform im Mundraum bei einem pH-Wert von 6,74 untersucht.
Erkennbar war, dass mit einem höheren Anteil an Glutaraldehyd die Zerfallszeit der Filme deutlich verlängert werden konnte. Eine Quellung der Filme konnte durch die Zugabe des Aldehyds verringert werden, was eine verlangsamte Abgabe der Wirkstoffe aus den Matrizen bewirkte. Ein Vergleich mit dem PerioChip® zeigte einen ähnlichen Freisetzungsverlauf. Weiter konnte der Zerfall des Films und seine Wirkstoffwiederfindungsrate an die des PerioChips® angeglichen werden, sodass ein zufriedenstellendes Ergebnis erreicht wurde. Es konnte belegt werden, dass die Vernetzung mit dem Aldehyd den Zerfall der Gelatinematrix verlangsamte. Der Freisetzungsmechanismus erfolgte anhand einer Kombination aus einer diffusionskontrollierten und einer erosionsbedingten Freisetzung. Anhand des höheren Anteils an Glycerin konnte die Elastizität der Filme gesteigert werden, wobei sich die hierfür eingesetzte Kraft verringerte.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung und Aufgabenstellung
- Theoretische Grundlagen
- Biopolymere und Biopolymerfilme
- Gelatine
- Saures Verfahren zur Herstellung der Gelatine vom Typ A
- Alkalisches Verfahren zur Herstellung der Gelatine vom Typ B
- Filmherstellung
- Casting
- Nassspinnprozess
- Heiße Extrusion/ Kaltextrusion
- Prozessparameter bei der Filmbildung
- Temperatur
- pH-Wert
- Additive
- Weichmacher
- Vernetzungsmittel
- Untersuchungsmethoden der Filme
- Elastizität/Bruchfestigkeit
- Spannungs-Dehnungs-Diagramm
- Löslichkeit
- Mindestfilmbildungstemperatur
- UV/Vis-Spektroskopie
- Kalibrierung mit Standardlösungen
- Mischungskreuz
- Wasserbad mit Schüttler
- Wirkstoffwiederfindung
- Wirkstofffreisetzung
- Bakterien in der menschlichen Mundflora
- Definition Mundflora
- Definition Bakterien
- Bakterienarten
- Mikrobiologische Untersuchung
- Lichtmikroskopie
- Wirkstoffe
- Chlorhexidin
- Chlorhexidindigluconat
- Chlorhexidindihydrochlorid
- Reproduzierbarkeit der Messwerte
- Praktische Durchführung
- Verwendete Chemikalien und Geräte
- Biopolymerfilm
- Herstellungsapparatur
- Chemikalienzusammensetzung
- Herstellungsverfahren der Biopolymerfilme
- Optische Betrachtung
- Lichtmikroskopie
- Zerfallszeit
- Kalibrierung
- Herstellung der Stammlösungen
- Massenkonzentrationen der Standards und deren Absorptionen
- Matrixeinfluss
- Wirkstoffwiederfindung
- Wirkstofffreisetzung
- Elastizität
- Mindestfilmbildungstemperatur
- Mikrobiologische Untersuchungen
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die vorliegende Bachelorarbeit befasst sich mit der Herstellung und Untersuchung von Biomatrixfilmen aus Gelatine mit Chlorhexidinderivaten. Die Arbeit verfolgt das Ziel, ein tieferes Verständnis für die Herstellung und Charakterisierung von Biopolymerfilmen mit antimikrobiellen Eigenschaften zu entwickeln. Darüber hinaus soll die Wirksamkeit der entwickelten Filme im Vergleich zu einem etablierten Produkt, PerioChipⓇ, evaluiert werden.
- Herstellung und Charakterisierung von Biomatrixfilmen aus Gelatine mit Chlorhexidinderivaten
- Untersuchung der physikalischen und chemischen Eigenschaften der Filme
- Evaluierung der antimikrobiellen Wirksamkeit der Filme
- Vergleich der entwickelten Filme mit PerioChipⓇ
- Optimierung der Filmbildungsbedingungen für eine kontrollierte Wirkstofffreisetzung
Zusammenfassung der Kapitel
Die Arbeit gliedert sich in verschiedene Kapitel, die die einzelnen Aspekte der Herstellung, Charakterisierung und Bewertung der Biomatrixfilme behandeln. Die einleitenden Kapitel befassen sich mit den theoretischen Grundlagen, die für die Entwicklung der Biopolymerfilme essenziell sind. Hierzu zählen die Eigenschaften der Gelatine als Biopolymer, verschiedene Filmbildungsverfahren, die relevanten Prozessparameter und die verwendeten Additive. Außerdem werden die relevanten Untersuchungsmethoden der Filme und die Wirkstoffe Chlorhexidindigluconat und Chlorhexidindihydrochlorid sowie die bakterielle Mundflora beschrieben.
In den folgenden Kapiteln wird die praktische Durchführung der Filmbildung und deren Analyse erläutert. Es werden die verwendeten Chemikalien und Geräte vorgestellt sowie die Herstellungsapparatur und das Verfahren für die Biopolymerfilme beschrieben. Die Kapitel befassen sich mit den optischen und mikroskopischen Untersuchungen der Filme, deren Zerfallszeit, der Kalibrierung des UV/Vis-Spektrometers, dem Einfluss der Matrix auf die Wirkstofffreisetzung, der Wirkstoffwiederfindung und der Wirkstofffreisetzung.
Die Ergebnisse und Diskussion der Untersuchungen werden in einem eigenen Kapitel zusammengefasst und analysiert. Dabei wird der Fokus auf die optische Betrachtung der Filme, die Ergebnisse der Lichtmikroskopie, der Zerfallszeit, dem Matrixeinfluss und der Wirkstoffwiederfindung gelegt. Die Ergebnisse der Wirkstofffreisetzung werden detailliert betrachtet und im Vergleich zu PerioChipⓇ analysiert.
Schlüsselwörter
Die Schlüsselwörter dieser Arbeit umfassen: Biomatrixfilme, Gelatine, Chlorhexidin, Chlorhexidindigluconat, Chlorhexidindihydrochlorid, PerioChipⓇ, antimikrobielle Wirkung, Wirkstofffreisetzung, Mundflora, Herstellung, Charakterisierung, Vergleich, Optimierung.
- Citar trabajo
- A. Seklaoui (Autor), 2017, Herstellung und Untersuchung von Biomatrixfilmen aus Gelatine mit Chlorhexidinderivaten und Vergleich mit PerioChip, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1431883
