شماره راهنما :
1906 دكتري
پديد آورنده :
امامي، محمدسعيد
عنوان :
بررسي تجربي و آناليز CFD توليد نانوذرات دارويي در ميكروكانال با جت هاي برخوردي
گرايش تحصيلي :
مهندسي شيمي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
ص، 124ص. : مصور (رنگي)، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مسعود حق شناس فرد، رضا ضرغامي
استاد مشاور :
محسن نصراصفهاني، روح الله صادقي
توصيفگر ها :
لوراتادين , جت هاي برخوردي , نانوذرات , هسته زايي , رشد , ديناميك سيالات محاسباتي
استاد داور :
عليرضا سليماني نظر، احمدرضا پيشه ور، ارجمند مهرباني، مهدي ستاري
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/02/12
رشته تحصيلي :
مهندسي شيمي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/02/25
چكيده فارسي :
روش جتهاي برخوردي، به عنوان يك عملكرد ساده و مؤثر براي كاهش اندازه ذرات لوراتادين به منظور افزايش حلاليت آن استفاده شدهاست. تأثير نسبت دبي ضد حلال به محلول، غلظت دارو، عدد رينولدز و غلظت تثبيت كننده در اين فرآيند بررسي شد. خصوصيات شيميايي و فيزيكي نانوذرات لوراتادين از طريق آناليزهاي مختلف بررسي شد. اندازه نانوذرات لوراتادين با تغيير نسبت دبي ضدحلال به حلال، غلظت دارو، عدد رينولدز و استفاده از توئين 80 به عنوان تثبيت كننده بهينه شد. بهترين اندازه نانوذرات لوراتادين با توزيع اندازه كمپهنا در حدود 53 نانومتر بدست آمد. مشخص شد كه نانوذرات لوراتادين بهينه شده پس از 11 دقيقه كاملاً حل شدند كه ميزان انحلال نانوذرات لوراتادين 50 برابر سريعتر از لوراتادين خام است. همچنين سينتيك هستهزايي و رشد لوراتادين با استفاده از چندين ميكروكانال با طول كانالهاي خروجي مختلف در نسبت دبي ضد حلال به محلول برابر يك و در فوقاشباعيتهاي مختلف از 1.2 تا 6 بدست آمد. منحنيهاي زمان القا و نرخ هستهزايي از الگوي تئوري كلاسيك هستهزايي پيروي كرده و بيانگر هستهزايي همگن و ناهمگن در فوقاشباعيتهاي بالا و پايين شد. مقدار انرژي آزاد بين سطحي بدستآمده از آزمايش زمان القا و نرخ هستهزايي برابر(18.99-20.37 mJ/m2) بدست آمد. توان سينتيك رشد بلورها در فوقاشباعيتهاي بالا و پايين به ترتيب برابر 2.47 و 2.26 بدست آمد. سينتيك رشد لوراتادين به خوبي با مكانيزم رشد هستهزايي سطحي از نوع چند هستهاي پيروي ميكند. دادههاي تجربي رشد بلورها با مدلهاي پراكندگي رشد و مدلهاي رشد وابسته به اندازه بررسي شد كه پراكندگي رشد مشاهده نگرديد. همچنين شبيهسازي فرآيند تبلور ضدحلال در ميكروكانال با جتهاي برخوردي با رويكرد اولر- اولر و با روش اولرين با استفاده از نرمافزار انسيس- فلوئنت انجام گرفت. با تركيب معادلهي موازنهي تعداد با ديناميك سيالات محاسباتي و حل معادلات با روش گسستهسازي، توزيع اندازه بلورها با و بدون اثرات بهمچسبيدگي ذرات، تعيين گرديد. اثر زاويهي برخورد، رينولدز، غلظت و طول كانال خروجي در ميكروكانال بررسي گرديد و نتايج بدست آمده با دادههاي تجربي موجود ارزيابي گرديد.
چكيده انگليسي :
The confied impinging jet method has been used as a simpler and more functional method to reduce the particle size of loratadine to increase its solubility. The ratio of anti-solvent to solution ratio, drug concentration, Reynolds number and stabilizing concentration increased in this study process. The chemical and physical properties of loratadine nanoparticles were investigated by various analyzers. The size of loratadine nanoparticles was optimized by changing the ratio of solvent to solvent flow rate, drug concentration, Reynolds number and using Tween 80 as stabilizer. The best size of loratadine nanoparticles was obtained with a narrow size distribution of about 53 nm. It was found that loratadine nanoparticles completely dissolved after 11 minutes and that the dissolution rate of loratadine nanoparticles was 50 times faster than raw loratadine. Also, the nucleation and growth kinetics of loratadine were obtained by using different types of microchannels. Drawing induction time curves and nucleation rates with the model of the classical theory of nucleation, expressed homogeneous and heterogeneous nucleation in high and low supersaturations. The amount of interfacial free energy obtained from the induction time test and the nucleation rate were equal to (18.99-20.37 mj / m2). The kinetic power of crystal growth in high supersaturations was 2.47 and in high supersaturations were 2.26. The growth kinetics of loratadine well follows the multinucleated superficial growth mechanism. Experimental data on crystal growth were examined with growth dispersion models and size-dependent growth models that were in good agreement with the M-4 model. Also, the crystallization process was simulated with impinging jets with the Euler-Euler approach and with the Eulerin method using ANSYS-Fluent software. By combining the PBE with CFD, the size distribution of the crystals was obtained with and without aggregation. The effect of collision angle, Reynolds, concentration and length of the outlet nozzle in the microchannel was investigated and the results were evaluated with the available experimental data.
استاد راهنما :
مسعود حق شناس فرد، رضا ضرغامي
استاد مشاور :
محسن نصراصفهاني، روح الله صادقي
استاد داور :
عليرضا سليماني نظر، احمدرضا پيشه ور، ارجمند مهرباني، مهدي ستاري