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Updated: Jun 28, 2025
10:49
Power Input Measurements in Stirred Bioreactors at Laboratory Scale
Published on: May 16, 2018
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在USP 2设置和替代器和容器设计中对溶解性能进行比较评估:系统的计算调查
Niloufar Salehi1,2,3, Jozef Al-Gousous2,4, Bart Hens5
1Department of Chemical Engineering, University of Michigan, Ann Arbor, Michigan 48109, United States.
Molecular pharmaceutics
|April 19, 2024
概括
计算流体动力学模拟显示,替代机设计和平底容器可以改善溶解测试中的混合. 优化螺旋设计将变化最小化,以获得更好的药物释放特性.
科学领域:
- 制药科学 制药科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 流体动力学 流体动力学
背景情况:
- 美国药典 (USP) 章711溶解测试方法对于评估药物从固体剂型释放至关重要.
- 现有的USP 2装置设计表现出诸如高间变性和颗粒沉等问题,影响测试可靠性.
- 了解水力动力学条件是提高溶解测试准确性和可重复性的关键.
研究的目的:
- 用计算流体动力学 (CFD) 综合分析USP 2溶解装置内的水力动力学条件.
- 调查替代机设计 (水翼机,斜刀片,Rushton螺旋) 和容器形状 (平底与圆底) 对混合效率的影响.
- 为了评估设计参数的影响,如螺旋空隙,叶片数量,直径和固定角度对关键流体特性.
主要方法:
- 使用CFD模拟来模拟USP 2溶解容器内的流体流动.
- 作为基准案例,研究了一种900毫升容器,每分钟50转的轮机.
- 比较了带有翼,斜刀片和Rushton螺旋的轮机,并评估了平底和圆底船只设计.
主要成果:
- 与标准USP 2圆底设计相比,平底容器显示出更均的混合.
- 水翼机在区产生了比机更大的液体悬浮和更高的速度.
- 划船机导致异质的剪切率和速度分布,表明性能不足最佳.
结论:
- 优化机设计,特别是翼船和平底船,可以显著减少溶解测试中的水力动力学变化.
- 驱动器的固定角度 (例如60°而不是45°) 影响液体悬浮,较高的角度促进更好的混合.
- 这些发现为开发改进的溶解装置提供了指导,增强了药物释放特征和体外-体内相关性.
