| Abstract | Sušenje raspršivanjem je metoda koja se koristi za uklanjanje otapala iz raspršene tekućine (otopine, suspenzije ili emulzije). Kao produkt sušenja raspršivanjem nastaju suhe čestice amorfne strukture i uskog raspona veličina. U području istraživanja i razvoja lijekova, sušenje raspršivanjem sve je zastupljeniji tehnološki proces u razvoju pažljivo dizajniranih terapijskih sustava koji osiguravaju jednostavniju primjenu, veću stabilnost, optimirani farmakokinetički profil i terapijski učinak uklopljenog lijeka. Proces sušenja raspršivanjem obuhvaća nekoliko uzastopnih procesa – atomizaciju, kontakt atomizirane tekućine s vrućim zrakom, zatim sušenje i formiranje čestica, te na kraju odvajanje čestica od struje zraka i sakupljanje produkta. Konačna svojstva produkta, kao što su veličina i oblik čestica, sadržaj vlage i iskorištenje procesa ovise o korištenoj opremi, parametrima sušenja i svojstvima otopljenih/dispergiranih tvari u raspršivanom uzorku.
U ovom diplomskom radu istraživan je utjecaj dvaju procesnih parametara - ulazne temperature i protoka komprimiranog zraka o kojem ovisi tlak na sapnici, na svojstva alginatnih mikročestica pripravljenih sušenjem raspršivanjem - iskorištenje procesa, srednji promjer te sadržaj ostatne vlage. Iskorištenje procesa sušenja raspršivanjem iznosilo je od 33,2% do 50,8%, ovisno o uvjetima sušenja. Iskorištenje je značajno ovisilo o protoku komprimiranog zraka kroz sapnicu uređaja za sušenje raspršivanjem. Povećanje protoka komprimiranog zraka rezultiralo je porastom iskorištenja procesa. Srednji promjer dobivenih čestica varirao je između 3,29 ± 1,16 i 3,59 ± 1,50 μm. U svim uzorcima, najveći broj čestica bio je promjera između 2 i 3 μm. Adhezija manjih čestica na veće utjecala je na preciznost mjerenja veličine čestica mikroskopskom analizom slike. U ispitivanom rasponu promatranih parametara nije uočena ovisnost srednjeg promjera alginatnih mikročestica o ulaznoj temepraturi i protoku komprimiranog zraka kroz sapnicu uređaja za sušenje raspršivanjem. Sadržaj vlage u produktima iznosio je između 10,13% i 11,63% i značajno je ovisio o protoku komprimiranog zraka kroz sapnicu uređaja za sušenje raspršivanjem. Visoki sadržaj vlage objašnjen je adsorpcijom atmosferske vlage na higroskopne alginatne mikročestice prilikom sakupljanja produkta iz prihvatne posude. |
| Abstract (english) | Spray-drying is a process used to remove solvent from atomized liquid (solution, suspension or emulsion). Dry particles made by spray-drying have amorphous structure and narrow particle size distribution. In the field of pharmaceutical research and development, spray-drying is frequently used technology in development of carefully designed drug delivery systems enabling simple administration, higher stability, optimised pharmacokinetic profile and therapeutic outcome of encorporated drug. Spray drying process comprises several consecutive processes: atomization, contact of sprayed droplets with the drying gas, drying and formation of particles, particle separation and collecting of the product. The properties of the spray-dried product, such as size and morphology of the particles, residual moisture content, and process yield, depend on the equipment used, spray-drying process parameters and properties of dissolved/dispersed constituents of the spray dried liquid sample.
The aim of this work was to investigate the influence of two process parameters – inlet temperature and compressed air flow rate determining nozzle pressure, on the properties of alginate microparticles made by spray-drying, namely process yield, mean diameter and residual moisture of the spray-dried product. Process yield was in range from 33,2% to 50,8%, and was significantly dependent on the compressed air flow rate. Increasing the compressed air flow rate resulted in increased process yield. Mean particle diameter was in range from 3,29 ± 1,16 to 3,59 ± 1,50 μm. The highest number of particles had diameter ranging between 2 and 3 μm. Adhesion of smaller particles to the bigger ones influenced on the precision of particle size measurement by microscopic image analysis. In the investigated range of parameters, no significant influence of the inlet temperature and compressed air flow rate on the particle mean diameter was observed. The moisture content of the spray-dried microparticles was in range from 10,13% to 11,63%, and it depended on the compressed air flow rate. The high moisture content has been ascribed to the adsorption of atmospheric moisture on hygroscopic alginate microparticles during the process of microparticle collecting from the product vessel. |
