การเตรียมแผ่นเส้นใยอิเล็กโทรสปันด้วยพอลิแซ็กคาไรด์เจลจากเปลือกทุเรียน

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการเตรียมเส้นใยอิเล็กโทรสปันจากพอลิแซ็กคาไรด์เจลที่ได้จากเปลือกทุเรียน เนื่องจากพอลิแซ็กคาไรด์เจลเป็นพอลิเมอร์ชีวภาพที่มีสมบัติในการยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรียหลายชนิด จึงมีความเหมาะสมต่อการพัฒนาเป็นวัสดุปิดแผล งานวิจัยนี้ประกอบด้วย 3 ส่วน ได้แก่ การเตรียมเส้นใยจากสารละลายพอลิแซ็กคาไรด์เจลบริสุทธิ์และที่ผ่านการแปรสภาพ การเตรียมเส้นใยจากสารละลายผสมของพอลิแซ็กคาไรด์เจลและพอลิไวนิลแอลกอฮอล์ และการเชื่อมขวางแผ่นเส้นใยที่เตรียมได้ ซึ่งรวมถึงการศึกษาประสิทธิภาพในการยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรียของแผ่นเส้นใยที่ได้ในระดับเบื้องต้น โดยได้ทำการศึกษาอิทธิพลของความเข้มข้น สภาวะในการแปรสภาพสารละลายพอลิแซ็กคาไรด์ด้วยวิธีต่าง ๆ ได้แก่ การเติมสารลดแรงตึงผิว การลดน้ำหนักโมเลกุลของพอลิแซ็กคาไรด์เจลด้วยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์โดยมีการเร่งปฏิกิริยาด้วยการฉายรังสีไมโครเวฟและการให้ความร้อนแก่สารละลาย การแยกส่วนของสารละลายโดยการปั่นเหวี่ยงแยกตะกอน รวมถึงผลของความต่างศักย์ทางไฟฟ้าที่ให้แก่สารละลาย และอัตราส่วนโดยปริมาตรของพอลิแซ็กคาไรด์เจลและพอลิไวนิลแอลกอฮอล์ที่มีต่อลักษณะของเส้นใยที่เตรียมได้จากกระบวนการอิเล็กโทรสปินนิง จากการทดลองพบว่า ไม่สามารถเตรียมเส้นใยจากสารละลายพอลิแซ็กคาไรด์เจลบริสุทธิ์ และสารละลายพอลิแซ็กคาไรด์เจลที่ผ่านการแปรสภาพได้ โดยจะได้อนุภาคที่มีขนาดประมาณ 400 ถึง 900 นาโนเมตรจากบางสภาวะ และพบว่า การเติมพอลิไวนิลแอลกอฮอล์ลงในสารละลายพอลิแซ็กคาไรด์เจลจะช่วยเพิ่มความสามารถในการเกิดเป็นเส้นใยได้ดีขึ้น โดยลักษณะและขนาดของเส้นใยที่เตรียมได้นั้นจะขึ้นอยู่กับ ความเข้มข้นของพอลิเมอร์ อัตราส่วนผสมของพอลิเมอร์ทั้งสองชนิด และสภาวะในการปั่นเส้นใย จากการปั่นเส้นใยจากสารละลายผสมระหว่างพอลิไวนิลแอลกอฮอล์และพอลิแซ็กคาไรด์เจลที่ผ่านการแยกตะกอน พบว่า จะได้เส้นใยเรียบขนาดประมาณ 200 ถึง 400 นาโนเมตร โดยเส้นใยที่ได้จะมีลักษณะเรียบและขนาดใหญ่ขึ้นเมื่อสารละลายผสมมีสัดส่วนของพอลิไวนิลแอลกอฮอล์เพิ่มขึ้น จากการศึกษาการเชื่อมขวางแผ่นเส้นใยเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการต้านทานน้ำด้วยสารเชื่อมขวางต่าง ๆ ได้แก่ สารละลายแคลเซียมคลอไรด์ กรดมาเลอิก และไอระเหยของสารละลายกลูตารัลดีไฮด์ พบว่า แผ่นเส้นใยจะสามารถเชื่อมขวางได้โดยการอบไอระเหยของสารละลายกลูตารัลดีไฮด์ที่ความเข้มข้นร้อยละ 25 โดยน้ำหนักที่อุณหภูมิห้อง เป็นเวลา 2 ชั่วโมง นอกจากนี้เมื่อทำการทดสอบประสิทธิภาพในการยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรีย S.aureus และ E.coli พบว่า แผ่นเส้นใยอิเล็กโทรสปันที่เตรียมได้จากสารละลายผสมระหว่างพอลิแซ็กคาไรด์เจลที่ความเข้มข้นร้อยละ 5 โดยน้ำหนักต่อปริมาตร และพอลิไวนิลแอลกอฮอล์ที่ความเข้มข้นร้อยละ 15 โดยน้ำหนักต่อปริมาตร ที่อัตราส่วนโดยปริมาตรของพอลิแซ็กคาไรด์เจลและพอลิไวนิลแอลกอฮอล์ (PG:PVA) เท่ากับ 50:50 จะสามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรียได้ทั้งสองชนิด