Masės pernaša ir hidrodinaminių procesų analizė šiuolaikinėse vaistų gamybos sistemose

 Masės pernaša ir hidrodinaminių procesų analizė šiuolaikinėse vaistų gamybos sistemose Referatas Kaunas, 2007 Įvadas Cheminių medžiagų ir vaistų skvarbos per įvairius biologinius barjerus (odą, virškinamąjį traktą, gleivinę) tyrimai in vitro yra labai svarbūs. Šie tyrimai padeda nuspėti kelią, kuriuo cheminės medžiagos pereis šiuos barjerus, o tai labai svarbu kuriant naujus farmacinius preparatus ir įvertinant jų keliamą riziką medicinoje bei kosmetikoje. Medžiagų pernaša per odą plačiausiai tyrinėjama pastaruosius 30 metų. Tyrimai šioje srityje padeda plėtoti jau esamas ir kurti naujas transdermines vaistų pernašos sistemas. Šios sistemos atpalaiduoja veikliąją medžiagą nedideliu greičiu per ilgą laiko tarpą. Dauguma tokių atpalaidavimo sistemų, yra sudarytos polimerų pagrindu ir vadinamos diaderminiais pleistrais. Pagrindinė difuzijos per odą varomoji jėga yra koncentracijų skirtumas tarp transderminių sistemų ir kraujo. Kita plačiai tyrinėjama sritis - geriamosios reguliuojamo vaistinių junginių atpalaidavimo sistemos. Jos yra sudarytos iš polimero, vaistinių junginių bei kitų priedų ir suformuotos taip, kad aktyvus junginys iš sistemos būtų atpalaiduojamas reikiamu greičiu. Aktyvaus junginio atpalaidavimo iš tokių sistemų greitis gali būti pastovus ilgą laiką, cikliškas arba gali priklausyti nuo terpės, ar kito išorinio veiksnio. Bet kuriuo atveju, reguliuojamo vaistų atpalaidavimo tikslas yra pasiekti efektyvią terapinę vaisto koncentraciją organizme, išvengiant nepakankamo vaisto dozavimo arba perdozavimo. Siekiant sukurti ir pagaminti naujas vaistų pernašos sistemas ypač svarbi masių mainų (difūzinių) procesų ( jų geitis nusakomas difūzijos dėsniais (distiliacija, rektifikacija, absorbcija, adsorbcija, ekstrakcija ir džiovinimas)) ir hidromechaninių procesų, kurių greitis nusakomas hidrodinamikos dėsniais, analizė. 1. Hidrodinamika Hidrodinamika nagrinėja skysčio judėjimo dėsningumus ir jų pritaikymą technikoje. Skysčio judėjimas gali būti stacionarusis (nusistovėjęs) ir nestacionarusis (nenusistovėjęs). Nusistovėjusiu (stacionariuoju) vadinamas judėjimas, kai bet kurio jo taško greitis w ir kiti srauto parametrai (slėgis, tankis, temperatūra ir kt.) yra pastovūs. Šie dydžiai yra tik taško koordinačių funkcija. Pavyzdžiui, greičiu wx X ašies kryptimi judančio skysčio greitis įvairiuose taškuose gali būti skirtingas: wX f(x,y,z), bet tame pačiame taške skysčio greitis visą laiką bus pastovus. 2. Debito lygtis Vidutinis tekėjimo greitis - skysčio kiekis, pratekėjęs 1 m2 skerspjūviu per laiko vienetą. SI sistemoje vidutinis greitis matuojamas m3/(m2 •s) arba kg/(m2•s ). Skysčio greitis vamzdžio skerspjūvyje pasiskirsto nevienodai, t. y. ašyje greitis yra didžiausias, o prie sienelės – mažiausias. Atsižvelgiant į tai, skaičiuojant vartojamas vidutinis greitis. Debitu vadinamas skysčio kiekis, pratekantis vamzdžio arba aparato skerspjuviu per laiko vienetą (m3/s, m3/h, kg/s, kg/h). Debitas apskaičiuojamas vartojant šias lygtis: čia VS – sekundinis tūrio debitas; V h – valandinis tūrio debitas; GS – sekundinis masės debitas; Gh - valandinis masės debitas; w - vidutinis greitis m/s; F - vamzdžio (apa­rato) skerspjūvio plotas m2; p -skysčio tankis kg/m3. Debito pastovumo lygtis. Remiantis masės ir energijos tvermės dėsniu, nusistovėjus skysčio tekėjimui, pro vamzdžio skerspjuvius, kurių plotai F,, F2, F3, pratekančio skysčio masės kiekis pastovus: Lašelinių skysčių ρ1 = ρ2= ρ3, todėl jų debito pastovumo lygtį galima perrašyti taip: 3. Bernulio lygtis Idealaus skysčio čiurkšlės Bernulio lygtis aužrašoma taip: Visi trys Bernulio lygties nariai matuojami aukščio vienetais, tai ją galima formuluoti taip: idealiam skysčiui judant stacionariuoju judėjimu, geometrinio, statinio ir dinaminio aukščių suma bet kuriame srauto skerspjūvyje yra pastovus dydis. Diejų pirmųjų dydžių suma yra savitoji potencinė energija, o visų trijų dydžių suma-savitoji mechaninė energija. Nagrinėjant Bernulio lygtį, kaip ener­gijos tvermės dėsnio išraišką, visi jos nariai matuojami J/N, t. y. jie laikomi savitąja energija, tenkančia svorio vienetui. Bernulio lygtį galima formuluoti taip: idealaus skysčio, kurio judėjimas stacio­narus, savitosios potencinės ir kinetinės energijos suma bet kuriame skerspjūvyje yra pastovi. Bernulio lygtis slėgio vienetais Pa arba J/m3, t. y. savitąja energija, tenkančia tūrio vienetui: Tekant realiam skysčiui, atsiranda trintis, todėl dalis savitosios mechaninės energijos virsta šilumine ir išsisklaido. Šis reiškinys vadinamas energijos disipacija. Mechaninės savitosios energijos dalis, kuri sunaudojama pasipriešinimams nugalėti, vadinama hidrauliniais nuostolials hn. Realaus skysčio tekėjimui taikoma Bernulio lygtis užrašoma taip: . 4. Skysčio tekėjimo pobūdis O. Reinoldsas 1883 m. nustatė, kad esant nedideliam tekėjimo greičiui, skysčio sluoksniai juda vienas kito ir sienelės atžvilgiu lygiagrečiai, t.y. skysčio dalelės nesimaišo. Toks tekėjimas vadinamas laminariniu (lot. lamina - plokstelė). Didinant greitį susidaro sūkuriai, skysčio dalelės maišosi, - tokio pobūdžio tekėjimas vadinamas turbulentiniu (lot. turbulentus - netvarkingas). Reinoldsas įrodė, kad tekėjimo pobūdis priklauso nuo vidutinio jo greičio w, tankio p, vamzdžio skersmens d ir dinaminės klampos µ. Šie dydžiai, susieti į nedimensinį kompleksą, sudaro Reinoldso kriterijų, arba Reinoldso skaičių (Re): Pereinamąjį tekėjimą (iš laminarinio į turbulentinį) apibūdinantis Reinoldso skaičius vadinamas kritiniu (Rekr). Kai skystis teka tiesiu vamzdžiu, Rekr = 2300; Re 10000 - turbulentinį, 2300

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!