การดูดซับสารกลุ่มยาต้านการอักเสบชนิดไม่ใช่สเตียรอยด์โดยวัสดุโครงข่ายโลหะอินทรีย์ที่ขึ้นรูปด้วยอัลจิเนตและโพลิไวนิลลิดีนฟลูออไรด์

Abstract

งานวิจัยนี้มุ่งเน้นเพื่อศึกษาความเป็นไปได้ในการประยุกต์ใช้วัสดุโครงข่ายโลหะอินทรีย์ (MOFs) ชนิด MIL-53(Al) และ ZIF-8(Zn) ที่ขึ้นรูปเป็นเม็ดด้วยอัลจิเนตและโพลิไวนิลลิดีนฟลูออไรด์เพื่อดูดซับสารกลุ่มยาต้านการอักเสบชนิดไม่ใช่สเตียรอยด์ ได้แก่ ไอบูโพรเฟน (IBP) คีโตโปรเฟน (KET) และนาพรอกเซน (NPX) จากผลการทดลองภายใต้ระบบทีละเท พบว่า MIL-53(Al) มีอัตราเร็วในการดูดซับและความจุการดูดซับสารตกค้างทางยาทั้ง 3 ตัวสูงกว่าถ่านกัมมันต์ชนิดผง (PAC) ส่วน ZIF-8(Zn) ไม่ปรากฎการดูดซับขึ้นเนื่องจากมีอนุภาคขนาดใหญ่และมีพื้นที่ผิวภายนอกน้อยทำให้โมเลกุลของสารตกค้างทางยาไม่สามารถเข้าถึงรูพรุนภายในได้ และเมื่อทำการขึ้นรูป MIL-53(Al) เป็นเม็ดด้วยอัลจิเนต (Alginate/MIL-53(Al): AM) พบว่าอัตราเร็วในการดูดซับลดลง โดยใช้ระยะเวลาเข้าสู่สภาวะสมดุลมากขึ้นจาก 90 นาที เป็น 180 นาที และสอดคล้องกับจลนพลศาสตร์การดูดซับลำดับที่ 2 เสมือน นอกจากนั้นยังทำให้ความจุการดูดซับ IBP KET และ NPX ลดลง โดยสัดส่วน MIL-53(Al) ที่ 25% (w/w) (AM25) มีความจุในการดูดซับสารตกค้างทางยาทั้ง 3 ตัวสูงกว่าอัตราส่วนอื่นๆ และไอโซเทอมการดูดซับดังกล่าวสอดคล้องกับแบบจำลองของซิปส์ และ เรดลิช-ปีเตอร์สัน ถึงแม้ว่า MIL-53(Al) จะมีประสิทธิภาพในการดูดซับ IBP KET และ NPX ลดลงเมื่อขึ้นรูปเป็นเม็ด แต่ยังมีอัตราเร็วและความจุในการดูดซับสารตกค้างทางยาดังกล่าวสูงกว่าถ่านกัมมันต์แบบเกร็ด ในขณะที่ MIL-53(Al) ที่ขึ้นรูปเป็นเม็ดด้วยโพลีไวนิลลิดีนฟลูออไรด์ (PVDF) ไม่ปรากฎการดูดซับขึ้นในทุกอัตราส่วน อาจเนื่องจาก PVDF มีความไม่ชอบน้ำสูงส่งผลให้สารตกค้างทางยาทั้ง 3 ตัวไม่สามารถเข้าถึงรูพรุนและเกิดการดูดซับได้ ส่วนการศึกษาการดูดซับในระบบคอลัมน์ พบว่าเมื่อเพิ่มความสูงของชั้นตัวกลางดูดซับ ส่งผลให้เวลาที่จุดเบรกทรู (Breakthrough time) และเวลาที่ชั้นตัวกลางดูดซับเข้าสู่สภาวะอิ่มตัว (Saturation time) เพิ่มมากขึ้น ในขณะที่อัตราการใช้ตัวกลางดูดซับ (Usage rate) ลดลงแสดงให้เห็นว่าเกิดการใช้ตัวกลางดูดซับได้อย่างคุ้มค่ามากที่สุด โดยกราฟเบรกทรูที่ได้จากการทดลองสอดคล้องกับทั้งแบบจำลองของโทมัสและแบบจำลองของยุน-เนวสัน