Lorclast ve glukozamin ilaçlarının nem içeriklerinin farklı sıcaklıklarda giderilmesi esnasındaki kurutma kinetiğinin incelenmesi ve matematiksel modellemesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Kimya-Metalurji Fakültesi, Kimya Müh.Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Sema Sevim

Danışman: Azmi Seyhun Kıpçak

Özet:

Farmasötik ürünlerin; üretim, kullanım ve raf ömrü süreleri boyunca stabil kalması, aynı zamanda taşınma, depolanma gibi aşamalarda saklanabilirliği açısından ideal bir kurutucu seçilerek kurutma işleminin yapılması büyük önem arz etmektedir. Madde içerisinde kalan suyun kimyasal aktivitesi ürünler üzerinde ileriki aşamalarda bakteri, mantar üremesine yol açacak şekilde bozunmalara sebebiyet verebilir. Bu çalışmada, endüstride kurutması uzun zaman alması sebebiyle enerji ve zaman kaybına yol açan Lorclast ve Glukozamin ilaçları granül hale getirildikten sonra etüv kullanılarak farklı sıcaklıklarda kurutularak gerçekleştirilmiştir. Deneyler, Lorclast için 40, 50, 60 ve 70°C' lerde; Glukozamin için ise 40, 50 ve 60°C' lerde yapılmıştır. Kurutma prosesine başlamadan evvel Lorclast'ın başlangıç nem miktarı 1,0524 kg su / kg kuru madde olarak ayarlanmıştır. Elde edilen veriler incelendiğinde 40°C' de 420 dakikada 0,0528 kg su / kg kuru maddeye kadar kuruyan Lorclast, 50°C'de 300 dakikada 0,0514 kg su / kg kuru maddeye kadar kurumuştur. 60°C' de ise 55 dakikada 0,0404 kg su / kg kuru maddeye ve 70°C' de 45 dakikada 0,0288 kg su / kg kuru maddeye kadar kurumuştur. Sıcaklığın 40°C' den 70°C'ye artması kurutma süresini 9,33 kat düşürmüştür. Kurutma eğrilerinde 40 ve 60 ve 70°C' ler için artan hız, sabit hız ve azalan hız periyotlarının hepsi gözlemlenirken, 50°C için sadece yükselen hız ve azalan hız periyotları görülmüştür. Efektif nem difüzyonları ise 40, 50, 60 ve 70°C' de sırası ile 0,126, 0,185, 1,27 ve 1,68×10-9 m2/s olarak hesaplanmıştır. Aktivasyon enerjisi ise 86,71 kJ/mol olarak belirlenmiştir. Aynı veriler Glukozamin için incelendiğinde başlangıç nem miktarının 0,0758 kg su / kg kuru madde olduğu görülmüştür. Kurutma sürelerine bakıldığında; 40°C' de 120 dakikada 0,0029 kg su / kg kuru maddeye ulaşana kadar kurutulan Glukozamin için bu işlem 50°' de 80 dakikada 0,0026 kg su / kg kuru maddeye, 60°C' de ise 50 dakikada 0,0023 kg su / kg kuru maddeye inene kadar devam etmiştir. Burada kurutma süresindeki fark 2,4 kat olarak görülmüştür. Glukozamin için kurutma eğrileri değerlendirildiğinde kurutma eğrilerinde 50 ve 60°C için artan ve ardından azalan hız periyotları görülmüştür. 50°C için ise artan, sabit ve azalan hız periyotlarının her biri mevcuttur. Efektif nem difüzyonları hesaplandığında ise 40, 50 ve 60°C için sırasıyla şu şekilde verilmiştir: 0,546, 0,815 ve 1,322×10-9 m2/s. Son olarak glukozamin için aktivasyon enerjisi hesaplandığında sonuç 38,28 kJ/mol bulunmuştur. Granül haldeki ilaç iç fazları; sıcaklık, ışık gibi parametrelerden etkilenmektedir. Bu durum ürün yapısında çeşitli değişimlere sebebiyet vermekte, artan kurutma sıcaklığıyla birlikte ürünün basılabilirliği, şekil verilmesi ya da sıcaklıktan bozunarak bilinmeyen impürite oluşumlarına yol açabilmektedir. Bu sebeple ilaç kurutma işlemleri büyük hassasiyetle gerçekleştirilmiş ve ardından meydana gelmiş olabilecek bozunmalar için gerekli hesaplamaları yapılmıştır. İlaçların kurutma sonrası kinetiğini tahmin etmek için Aghlobashlo vd., Alibas, Hendersen ve Pabis, Jena ve Das, Lewis, Logaritmik, Midilli vd., Page, Parabolic, Verma, Wang ve Singh ve Weibull matematiksel modellemeleri kullanılmış ve tüm modellerden uygun sonuçlar elde edilmiştir. Tüm modelleme sonuçları incelendiğinde R2, χ2 ve RMSE için en düşük ve en yüksek verileri sırasıyla 0,935691 - 0,999995; 0,000002 – 0,117293 ve 0,000768 - 0,080452 arasında değişmiştir.