ポリ（乳酸）中のβ-シクロデキストリンと超批判的な含浸により加工されたMater-Bi®を含む包含複合体としてのカルバクロールの放出動力学の実験的および理論的特性評価

伝統的な方法を使用して、活性化合物をポリマーマトリックスに組み込むことは、主にこれらの物質の高い揮発性と熱感度のためにいくつかの欠点を持っています。この問題の解決策は、化学的安定性、生物活性を改善し、制御された放出を達成するための戦略として包含複合体を形成する生物活性化合物の組み込みです。この作業では、スプレー乾燥により、超臨界CO2含浸によりポリ（乳酸）（PLA）およびMater-Bi®フィルムに組み込まれるように、スプレー乾燥により調製されました。含浸プロセスは、10、15、20MPaの圧力で、40°Cで実行されました。両方のポリマーは、15MPaで最も多くの組み込まれた包含複合体を示しました。これは、含浸率がそれぞれMater-Bi®とPLAで0.6％から7.1％まで変化しました。インクルージョン複合体が含浸されたPLAフィルムの放出テストは、実験条件下で350時間後に平衡に達しなかった活性化合物のゆっくりした放出を示しました。この長期の放出は、包含複合体の取り込みが低いため、Mater-Bi®では観察されませんでした。ここでは、均衡と物質移動の式を組み合わせた分解速度論を考慮した包括的な現象学的モデルによって、ここでの放出速度が説明されました。

The incorporation of active compounds into polymeric matrices using traditional methods has several drawbacks mainly due to the high volatility and thermal sensitivity of these substances. A solution to this problem could be the incorporation of bioactive compounds forming inclusion complexes as a strategy to improve the chemical stability, bioactivity and achieve controlled release. In this work, β-cyclodextrin/carvacrol inclusion complex was prepared by spray drying to be incorporated into poly(lactic acid) (PLA) and Mater-Bi® films by supercritical CO2 impregnation. The impregnation process was carried out at pressures of 10, 15 and 20 MPa and at 40 °C. Both polymers showed the highest amount of incorporated inclusion complex at 15 MPa, where the percentage of impregnation varied from 0.6 % to 7.1 % in Mater-Bi® and PLA, respectively. Release tests for PLA films impregnated with inclusion complex showed a slow release of the active compound, which did not reach equilibrium after 350 h under the experimental conditions. This prolonged release was not observed in Mater-Bi® due to the lower incorporation of the inclusion complex. The release rate was described herein by a comprehensive phenomenological model considering the decomplexation kinetics combined with the equilibrium and mass transfer expressions.