بررسی اثر متغیرهای عملیاتی در تولید نانو ذره‌های ایندومتاسین با روش جت های برخوردی محدود شده

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

رشت، دانشگاه گیلان، دانشکده فنی، گروه مهندسی شیمی، صندوق پستی 3756 ـ 41635

چکیده

مشکل عمده بسیاری از داروها در صنعت داروسازی، فراهمی زیستی ناچیز آن‌ها، به واسطه حلالیت و نرخ انحلال پذیری ضعیف در بسیاری از حلال‌ها (به ویژه آب) می باشد. کاهش اندازه ذره ‌های دارویی تا مقیاس نانو از جمله روش‌ هایی است که در رفع این مشکل مؤثر شناخته شده است. در پژوهش حاضر، تولید نانو ذره ‌های ایندومتاسین با استفاده از روش جت های برخوردی محدود شده طی فرایند رسوب گذاری ضد حلالی صورت پذیرفته  است. همچنین اثر متغیرهای عملیاتی مؤثر در فرایند مانند سرعت همزن، نسبت فرونشانی، غلظت محلول دارویی و شدت جریان کل به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به نتیجه‌ های به دست آمده از تصویرهای میکروسکوپ الکترونی روبشی دیده شد که با افزایش سرعت همزن از شرایط بدون هم‌زدن به 400 وrpm 1200، اندازه ذره‌ها از 215 تا nm 88 کاهش یافته است. در بررسی تغییرهای نسبت فرونشانی به صورت 5/1:1، 1:5 و 1:12، کاهش اندازه ذره‌ ها از 129 تا 86 وnm80 دیده شد. بررسی افزایش متغیر غلظت از 10 تا mg/mL 50، کاهش اندازه ذره ‌ها از 98 تا nm 77 را همراه با تجمع در ذره‌ ها نشان داد. در بررسی تغییرهای شدت جریان کل نیز تأثیر
این متغیر در  کاهش اندازه ذره ‌ها از 95 تا nm 86 به ازای افزایش آن از 300 تا ml/min600 دیده شد. همچنین نتیجه ‌های آنالیز گرماسنجی پویشی تفاضلی مؤیّد این امر است که روش جت برخوردی به خوبی قادر به تولید پلی مورف‌ های شبه پایدار خالص a داروی ایندومتاسین می باشد که می‌تواند به طور چشمگیری انحلال پذیری این ماده دارویی را افزایش دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Zhao H., Wang J., Zhang H., Shen Z., Facile Preparation of Danazol Nanoparticles by High-Gravity Anti-solvent Precipitation (HGAP) Method, Chinese Journal of Chemical Engineering, 17: 318-323 (2009).

[2] Thorat A., Dalvi S., Liquid Antisolvent Precipitation and Stabilization of Nanoparticles of Poorly Water Soluble Drugs in Aqueous Suspensions: Recent Developments and Future Perspective, Chemical Engineering Journal, 181: 1-34 (2012).

[3] Wu L., Zhang J., Watanable W., Physical and Chemical Stability of Drug Nanoparticles, Advanced Drug Delivery Reviews, 63: 456-469 (2011).

[4] Liversidge G.G., Cundy K.C., Particle size Reduction for Improvement of Oral Bioavailability of Hydrophobic Drugs: I. Absolute Oral Bioavailability of Nanocrystalline Danazol in Beagle Bogs, International Journal of Pharmaceutics, 125: 91-105 (1995).

[5] Wang J.X., Zhang Q.X., Zhou Y., Shao L., Chen J.F., Microfluidic Synthesis of Amorphous Cefuroxime Axetil Nanoparticles with Size-Dependent and Enhanced Dissolution Rate, Chemical Engineering Journal, 162: 844-851 (2010).

[6] Dalvi S.V., Dave R.N., Controlling Particle Size of a Poorly Water-Soluble Drugusing Ultrasound and Stabilizers in Antisolvent Precipitation, Industrial & Engineering Chemistry Research, 48: 7581-7593 (2009).

[7] صادق زاده نماور، علی؛ صادق مقدس، جعفر، اثر زاویه تزریق در اختلاط جتی، نشریهشیمیومهندسیشیمیایران، (2)30: 53 تا 60 (1390).

[8] Lince F., Marchisio D.L., Barresi A.A., Smart Mixers and Reactors for the Production of Pharmaceutical Nanoparticles: Proof of Concept, Chemical Engineering Research and Design, 87: 543-549 (2009).

[9] Beck C., Dalivi S.V., Dave R.N., Controlled Liquid Antisolvent Precipitation Using a Rapid Mixing Device, Chemical Engineering Science, 56: 5669-5675 (2010).

[10] Akhbarifar S., Shirvani M., Zahedi S., Zahiri M.R., Shamsaii Y., Improving Cyclone Efficiency by Recycle and Jet Impingement Streams, Iranian Journal of Chemistry and Chemical Engineering (IJCCE), 30(2): 119-124 (2011).

[11] Li W., Wei Y., Tu G., Shi Z., Liu H., Wang F., Experimental Study about Mixing Characteristic and Enhancement of T-jet, Chemical Engineering Science, 144: 116-121 (2016).

[12] Mahajan A.J., Kirwan, D.J., Micromixing Effects in a Two-Impinging-Jets Precipitator, AIChE Journal- Fluid Mechanics and Transport Phenomena, 42: 1801-1814 (1996).

[13] Liu W.J., Ma C.Y., Liu J.J., Zhang Y., Wang X.Z., Analytical Technology Aided Optimization and Scale-Up of Impinging Jet Mixer for Reactive Crystallization Process, AIChE Journal, 61: 503-517 (2015).

[14] Lee H.E., Lee M.J., Kim W.S., Jeong M.Y., Cho Y.S., Choi G.J., In-line Monitoring and Interpretation of an Indomethacin Anti-Solvent Crystallization Process by Near-Infrared Spectroscopy (NIRS), International Journal of Pharmaceutics, 420: 274-281 (2011).

[15] Thorson M.R., Goyal S., Gong Y., Zhang G.G.Z., Kenis, P.J.A., Microfluidic Approach to Polymorph Screening Through Antisolvent Crystallization, Cryst. Eng. Comm., 14: 2404-2408 (2012).

[16] Sheng F., Chow P.S., Dong Y., B.H. Tan. R., Preparation of β-carotene Nanoparticles by Antisolvent Precipitation under Power Ultrasound, Journal of Nanoparticle Research, 16: 2772-2781 (1-9) (2014).

[17] Shah S.R., Parikh R.H., Chavda J.R., Sheth N.R., Application of Plackett–Burman Screening Design for Preparing Glibenclamide Nanoparticles for Dissolution Enhancement, Powder Technology, 235: 405-411 (2013).

[18] Zhang H.X., Wang J.X., Shao L., Chen J.F., Microfluidic Fabrication of Monodispersed Pharmaceutical Colloidal Spheres of Atorvastatin Calciumwith Tunable Sizes, Industrial & Engineering Chemistry Research, 49: 4156-4161 (2010).

[19] Zhao H., Wang J.X., Wang Q.A., Chen J.F., Yun J., Controlled liquid Antisolvent Precipitation of Hydrophobic Pharmaceutical Nanoparticles in a Microchannel Reactor, Industrial & Engineering Chemistry Research, 46: 8229-8235 (2007).

[20] Takiyama H., Minamisono T., Osada Y., Matsuoka M., Operation Design for Controlling Polymorphism in the Anti-Solvent Crystallization by Using Ternary Phase Diagram, Chemical Engineering Research and Design, 88: 1242-1247 (2010).

[21] Varughese P., Li J., Wang W., Winstead D., Supercritical Antisolvent Processing of γ-Indomethacin: Effects of Solvent, Concentration, Pressure and Temperature on SAS Processed Indomethacin, Powder Technology, 201: 64-69 (2010).

[22] Miller D.A., McConville J.T., Yang W., Williams III R.O., McGinity J.W., Hot-Melt Extrusion for Enhanced Delivery of Drug Particles, Journal of Pharmaceutical Sciences, 96: 361-376 (2007).