高压均质制备微球的过程模拟分析及结构优化设计
发布时间：2021-09-05 21:22
高压匀质机是通过采用高精密技术工艺制备纳米、微米级液态产品比较有效的生产设备之一。本研究以山东省重点研发计划项目[2015GGX103022]为依托,以高压均质制备载药微球作为研究对象,实现可控化生产和技术革新。高压均质过程中具有多种相界面共存、物理化学现象复杂,均质腔空间狭窄,工作中处于一个密闭环境,内部情况通过传统手段很难探查。为了能够更好地了解内部流场分布情况,更高效的实现生产控制,随着计算机技术的发展,使得数值模拟仿真技术被逐渐应用到均质生产中来,数值计算的方法有望提供有效的技术信息,解决均质中遇到的难题,最终实现高压均质技术的发展和完善。数值模型的建立,是实现高压均质制备微球可控化生产的重要保证,也是实现均质结构可优化的重要途径。在模型建立前,先进行微球的实验制备过程,为建模工作提供理论和实验支撑。为了提高计算准确性,进行了均质腔流域建模。选用非结构化网格并在关键部位进行加密处理以及网格质量优化,有利于斜角、弧度组合等复杂形状网格与边界实现较好的拟合性。在数值模型建立中,确定了比较适用于微球均质过程的k-ε模型、Discrete Phase Model模型、压力基求解器、SI...
【文章来源】：齐鲁工业大学山东省
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
微球与溶液载药的药物释放曲[1]
坏意味着产品的失效。张文明[12]进行了均质机速度的数值模拟研究、刘斌[13]研究证明了均质阀速度变化与结构改变相关。因而通过高压均质机结构的优化使得低压力处理达到高压力下的处理效果，既可以解决蛋白质因高压、高温造成的破坏，又能够提升均质机的工作效率。1.2课题研究的国内外现状1.2.1高压均质机应用的研究现状高压均质机因为其出色的机械处理能力被广泛用于医药、食品业、化学和生物程等多种领域。高压均质技术是使液体或固体物料细化的技术，可根据需要将物料加工处理为微米级甚至达到纳米级，均质过程示意图如图1.2所示。在食品工业可图1.2均质过程示意图
齐鲁工业大学硕士学位论文5（a-1、b-1）.均质前结构（a-2、b-2）均质后细胞结构图1.3均质前后细胞结构破坏图像[26]高压均质机在药物加工领域也具有广泛应用。代元忠[31]等学者考察研究了均质机在制药行业中的突出作用，均质机有利于脂肪粒、微粒、氟嘧啶多相脂乳液的破碎，经过处理后渗透性能和吸收性能均有明显的提高。乔智[32]经过不同角度的实验分析了高压均质机用于制备小分子动物胶原蛋白的重要作用。欧汝静[33]等学者研究了高压均质机制备丙泊酚中链脂肪乳的应用，制备得到的丙泊酚脂肪乳，符合静脉注射要求。周本宏[34]等学者对高压均质机制备羟基喜树碱包衣纳米脂质体进行了研究，通过多种实验数据分析发现高压均质制备得到的纳米脂质体药物性质较好。FengSS[35]等学者通过均质机制备紫杉醇化疗纳米粒，制备得到的纳米粒子呈球形。冻干后纳米颗粒具有良好的水再透性。高压均匀化技术可应用于大规模工业化生产药物纳米粒。冉娅[36]等学者研究了高压均质对难溶性药物的有效处理性能，通过均质处理制备得到的Pickering乳剂，结果证明，得到的乳剂粒径有效减小，体外释放速率比也得到提升，这为难溶性中药成分的处理提供了技术支持。JacobShery[37]等学者研究了高压均质机对纳米悬浮液药物加工制备的先进性，药物水溶性有效，高压均质机处理后可以有效的解决这种难题，保持溶液和固态的稳定性、无团聚的可再利用性是实现纳米悬浮液成功生产和规模化的关键因素，而且均质机不仅可以制备纳米悬浮液药物，还可用于放大纳米悬浮液。阮祥春[38]等学者研究了高压均质机制备氟苯尼考纳米混悬注射剂，实验结果表明采用高压均质的方法制备纳米级混悬剂,通过控制均质机的压力以及均质循环次数可以进一步控制所得混悬剂中药物的粒径。Schuchmann，H
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同形貌和结构In2S3微球的微波辅助法制备[J]. 朱燕杰,胡翠翠,鲁路,张欢欢,邢彦军. 材料科学与工程学报. 2019(06)
[2]载药微球在肝细胞肝癌动脉化疗栓塞治疗中的研究进展[J]. 金泓宇,袁驰,廖明恒,王孟华,蔡秋钰,刘思玉,曾勇. 中国普外基础与临床杂志. 2020(02)
[3]高电化学活性SnO2/TiO2空心微球的制备及其性能[J]. 姜聚慧,李培培,刘胜男,娄向东,樊静,王晓兵. 无机化学学报. 2019(12)
[4]磁性壳聚糖微球的制备及表征[J]. 李黎,马力,李鹤. 中国组织工程研究. 2020(04)
[5]“一步法”微流控制备大直径复合乳粒中几何尺寸调控规律研究[J]. 徐兰,潘大伟,邓朝俊,黄卫星,刘梅芳. 化工学报. 2019(12)
[6]片式多路阀阀体结构分析及优化[J]. 邢红兵,景军清,翟海燕,薛源. 中外企业家. 2019(13)
[7]空气射流喷嘴结构优化与破拱试验研究[J]. 方奕格,谢文华,刘亚俊,贺磊. 机床与液压. 2019(07)
[8]供气式低压射流曝气器结构优化数值模拟研究[J]. 张安龙,谢飞,罗清,张佳晔,王先宝,赵呈馨,黄博琳. 环境污染与防治. 2019(02)
[9]高压水射流设备结构优化与内外流场分析[J]. 秦天宇. 现代工业经济和信息化. 2018(03)
[10]基于减小有效长度的旋动射流混药器结构参数优化[J]. 宋海潮,徐幼林,郑加强,代祥. 农业工程学报. 2018(08)
博士论文
[1]高压均质对细菌营养体与芽孢的杀菌效果及机制研究[D]. 董鹏.中国农业大学 2016
[2]超高压均质和热处理对豆乳、豆腐和豆腐皮特性的影响[D]. 姜梅.南京农业大学 2013
硕士论文
[1]负载BMP-2的MPEG-PCL微球的制备及成骨活性评价[D]. 丁婷婷.山东大学 2018
[2]基于高压均质技术的小分子动物胶原蛋白制备方法研究[D]. 乔智.哈尔滨工业大学 2015
[3]高压均质破解污泥回流SBR系统的隐性生长污泥减量研究[D]. 蓝王诚.华南理工大学 2013
本文编号：3386110
【文章来源】：齐鲁工业大学山东省
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
微球与溶液载药的药物释放曲[1]
坏意味着产品的失效。张文明[12]进行了均质机速度的数值模拟研究、刘斌[13]研究证明了均质阀速度变化与结构改变相关。因而通过高压均质机结构的优化使得低压力处理达到高压力下的处理效果，既可以解决蛋白质因高压、高温造成的破坏，又能够提升均质机的工作效率。1.2课题研究的国内外现状1.2.1高压均质机应用的研究现状高压均质机因为其出色的机械处理能力被广泛用于医药、食品业、化学和生物程等多种领域。高压均质技术是使液体或固体物料细化的技术，可根据需要将物料加工处理为微米级甚至达到纳米级，均质过程示意图如图1.2所示。在食品工业可图1.2均质过程示意图
齐鲁工业大学硕士学位论文5（a-1、b-1）.均质前结构（a-2、b-2）均质后细胞结构图1.3均质前后细胞结构破坏图像[26]高压均质机在药物加工领域也具有广泛应用。代元忠[31]等学者考察研究了均质机在制药行业中的突出作用，均质机有利于脂肪粒、微粒、氟嘧啶多相脂乳液的破碎，经过处理后渗透性能和吸收性能均有明显的提高。乔智[32]经过不同角度的实验分析了高压均质机用于制备小分子动物胶原蛋白的重要作用。欧汝静[33]等学者研究了高压均质机制备丙泊酚中链脂肪乳的应用，制备得到的丙泊酚脂肪乳，符合静脉注射要求。周本宏[34]等学者对高压均质机制备羟基喜树碱包衣纳米脂质体进行了研究，通过多种实验数据分析发现高压均质制备得到的纳米脂质体药物性质较好。FengSS[35]等学者通过均质机制备紫杉醇化疗纳米粒，制备得到的纳米粒子呈球形。冻干后纳米颗粒具有良好的水再透性。高压均匀化技术可应用于大规模工业化生产药物纳米粒。冉娅[36]等学者研究了高压均质对难溶性药物的有效处理性能，通过均质处理制备得到的Pickering乳剂，结果证明，得到的乳剂粒径有效减小，体外释放速率比也得到提升，这为难溶性中药成分的处理提供了技术支持。JacobShery[37]等学者研究了高压均质机对纳米悬浮液药物加工制备的先进性，药物水溶性有效，高压均质机处理后可以有效的解决这种难题，保持溶液和固态的稳定性、无团聚的可再利用性是实现纳米悬浮液成功生产和规模化的关键因素，而且均质机不仅可以制备纳米悬浮液药物，还可用于放大纳米悬浮液。阮祥春[38]等学者研究了高压均质机制备氟苯尼考纳米混悬注射剂，实验结果表明采用高压均质的方法制备纳米级混悬剂,通过控制均质机的压力以及均质循环次数可以进一步控制所得混悬剂中药物的粒径。Schuchmann，H
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同形貌和结构In2S3微球的微波辅助法制备[J]. 朱燕杰,胡翠翠,鲁路,张欢欢,邢彦军. 材料科学与工程学报. 2019(06)
[2]载药微球在肝细胞肝癌动脉化疗栓塞治疗中的研究进展[J]. 金泓宇,袁驰,廖明恒,王孟华,蔡秋钰,刘思玉,曾勇. 中国普外基础与临床杂志. 2020(02)
[3]高电化学活性SnO2/TiO2空心微球的制备及其性能[J]. 姜聚慧,李培培,刘胜男,娄向东,樊静,王晓兵. 无机化学学报. 2019(12)
[4]磁性壳聚糖微球的制备及表征[J]. 李黎,马力,李鹤. 中国组织工程研究. 2020(04)
[5]“一步法”微流控制备大直径复合乳粒中几何尺寸调控规律研究[J]. 徐兰,潘大伟,邓朝俊,黄卫星,刘梅芳. 化工学报. 2019(12)
[6]片式多路阀阀体结构分析及优化[J]. 邢红兵,景军清,翟海燕,薛源. 中外企业家. 2019(13)
[7]空气射流喷嘴结构优化与破拱试验研究[J]. 方奕格,谢文华,刘亚俊,贺磊. 机床与液压. 2019(07)
[8]供气式低压射流曝气器结构优化数值模拟研究[J]. 张安龙,谢飞,罗清,张佳晔,王先宝,赵呈馨,黄博琳. 环境污染与防治. 2019(02)
[9]高压水射流设备结构优化与内外流场分析[J]. 秦天宇. 现代工业经济和信息化. 2018(03)
[10]基于减小有效长度的旋动射流混药器结构参数优化[J]. 宋海潮,徐幼林,郑加强,代祥. 农业工程学报. 2018(08)
博士论文
[1]高压均质对细菌营养体与芽孢的杀菌效果及机制研究[D]. 董鹏.中国农业大学 2016
[2]超高压均质和热处理对豆乳、豆腐和豆腐皮特性的影响[D]. 姜梅.南京农业大学 2013
硕士论文
[1]负载BMP-2的MPEG-PCL微球的制备及成骨活性评价[D]. 丁婷婷.山东大学 2018
[2]基于高压均质技术的小分子动物胶原蛋白制备方法研究[D]. 乔智.哈尔滨工业大学 2015
[3]高压均质破解污泥回流SBR系统的隐性生长污泥减量研究[D]. 蓝王诚.华南理工大学 2013
本文编号：3386110
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