Püskürtmeli dondurarak kurutma metodunun matematiksel modellenmesi
Mathematical modelling of spray freeze drying method
- Tez No: 605470
- Danışmanlar: PROF. DR. HASAN SADIKOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: inhalasyon, inhaler ilaç, püskürtmeli dondurarak kurutma, comsol multiphysics, 3D model, inhalation, inhaled drug, spray freeze drying, comsol multiphysics, 3D model
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 109
Özet
İnhalasyon ilacı uygulaması, için toz formülasyonlar, zayıf çözünür ilaçlar için biyolojik olarak kullanılabilirliğin arttırılması, biyolojikler için geliştirilmiş biyokimyasal stabilite ve çeşitli ilaçlar ve bunların kombinasyonlarının kullanılması için genişletilmiş seçenekler sunar. Biyofarmasötiklerin pulmoner iletimi moleküllerin aktif bileşenini ihlal etmeden derin akciğer erişimi için optimum özelliklere sahip partiküller üretmeyi gerektirir. Öğütme, kontrollü çözücü kristalizasyonu, süperkritik akışkan işleme, sıvı dispersiyon sistemleri, püskürtmeli kurutma ve püskürtmeli dondurarak kurutma gibi birkaç yol vardır. Solunum tozu ilaçlarının genel etkinliği, akciğer ve akciğer biyoyararlanımına verilen ince parçacıkların miktarına bağlıdır. Parçacıkların büyüklüğü, morfolojisi ve aerodinamik davranışı, inhalasyon işleminin etkinliği üzerinde önemli bir rol oynamaktadır. Püskürtmeli dondurarak kurutma, özellikle farmasötik ve biyokimyasal kullanımlarda olmak üzere, çok çeşitli boyutlarda yüksek kaliteli ve küresel gözenekli parçacıklar üretmek için hem püskürtmeli kurutma hem de dondurarak kurutma işleminin en iyi özelliklerini birleştirir. Püskürtmeli dondurarak kurutma, pulmoner yapıdaki ilaçların iletimi, suda düşük çözünürlüğe sahip ilaçların işlenmesi, epidermal immünizasyon için tozların üretilmesi için ideal olan nispeten büyük gözenekli mikro partiküllerin üretilmesi için daha popüler bir işlem haline gelmektedir. Püskürtmeli dondurarak kurutulmuş tozun, daha küçük partikül büyüklüğü ve daha yüksek yüzey alanına sahip olması, sulu ortamda daha iyi ıslanabilirliğe ve daha hızlı çözünme oranlarına sahip olan gözenekli partikül yapısından kaynaklanır. Bu çalışmada, püskürtmeli dondurarak kurutma işlemini simüle etmek için, bazı kabuller ve yaklaşımlar kullanılarak COMSOL Multiphysics programında model oluşturulmuştur. 3D model çok boyutlu sayısal olarak test edilmiştir. Model çözümünde, kondüksiyon ve radyasyon ile ısı iletimi çalışılmıştır. Çalışma sıcaklığı ve partikül yarıçapı gibi kurutma ile ilgili kritik parametreler sonuç kısmında tartışılmaktadır.
Özet (Çeviri)
For inhalation drug delivery, powder formulations offer the benefits of increased bioavailability for poorly soluble drugs, improved biochemical stability for biologics, and expanded options of using various drugs and their combinations. The pulmonary delivery of biopharmaceuticals requires to produce particles with the optimal properties for deep lung deposition without violating active ingredient of molecules. There are several ways such as milling (vibration milling, ball milling, and jet milling), controlled solvent crystallization, supercritical fluid processing, liquid dispersion systems, spray drying and spray freeze drying to obtain inhalation powder drug for pulmonary delivery. The overall efficiency of the inhalation powder drugs depends on the amount of fine particles delivered to lung and lung bioavailability. The size, morphology and aerodynamics behavior of the particles play an important role on the efficiency of inhalation process. Spray freeze drying combines the best features of both spray and freze drying to produce high quality and spherical porous particles in a wide range of sizes, especially for pharmaceutical and bio-chemical uses. The spray freeze drying is becoming more popular process for producing relatively large porous microparticles which are ideal for pulmonary drug delivery, processing of low water soluble drugs, producing of powders for epidermal immunization. The spray freeze dried powder with smaller particle size and higher surface area results from porous structure of particles which have better wettability and faster dissolution rates in aqueous medium. In this study, in order to simulate the spray freeze drying process a Comsol Multiphysics model is built using some approach. The model is tested numerically in multi-dimensions using 3D model. In the model solution, conduction and radiation heat transfer were studied. Relevant critical parameters such as operating temperature and particle radius are discussed in the conclusion.
Benzer Tezler
- Ultrasonik motor'un modellenmesi ve bilgisyar destekli kontrolü
Ultrasoni̇c motor modelli̇ng and computer ai̇ded control
EBUZER AYGÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Mekatronik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMekatronik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA CANER AKÜNER
- Düşük ısı kayıplı bir dizel motorda çift yakıt (biyogaz-dizel) kullanımının performans ve emisyonlara etkisi
Effect of using dual fuel (biogas-diesel) on the performance and emissions of a low heat rejection diesel engine
İLKER TURGUT YILMAZ
- An integrated modeling approach to investigate performance of selective catalyst reduction
Seçici indirgeyici katalistlerin performansını incelemek için entegre modelleme yaklaşımı
İSMAİL HAKKI SAVCI
Doktora
İngilizce
2015
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ZAFER GÜL
- Çeşitli nano yapıların sentezi ve karakterizasyonu
Production of various nano particles and their characterization
GÜNCEM ÖZGÜN EREN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİGEN KAYA
- Experimental investigation of hydroxy gas enriched natural gas as an alternative fuel (HHO-CNG) in pilot injection diesel engines
Hidroksi gaz ile zenginleştirilmiş doğalgazın (HHO-CNG) pilot püskürtmeli dizel motorlarda alternatif yakıt olarak kullanılması
HÜSEYİN TURAN ARAT
Doktora
İngilizce
2016
EnerjiÇukurova ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADİR AYDIN