Journals / Turkish Journal of Pharmaceutical Sciences / 2020 / Cilt: 17 - Sayı: 1

Andersen Cascade Impactor’da Polidispers Kuru Tozların Birikim Şekli - İnhalasyon için Deneysel ve İn Silico Aerodinamik Değerlendirme

Deposition Pattern of Polydisperse Dry Powders in Andersen Cascade Impactor - Aerodynamic Assessment for Inhalation Experimentally and In Silico

Pages
20–26
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

Sonuç: Polidispers aerosoller ve in silico bilgisayar sıvı dinamiği standart kalibrasyon yöntemine uygun olabilir.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Amaç: Impactor farmasötik aerosollerde partikül birikiminin değerlendirmesi için uygulanan standart bir araçtır.
📊
Key Findings & Data:Bulgular: Mikroskop görüntülerinden projeksiyon çapı, partikül boyutunun kademe plakası üzerinde değiştiğini ve her bir kademenin medyan boyutunun alt kademelerde 8,53’den 0,92 μm’ye düştüğünü göstermiştir.
💡
Conclusion & Impact:Sonuç: Polidispers aerosoller ve in silico bilgisayar sıvı dinamiği standart kalibrasyon yöntemine uygun olabilir.
🔬Design:Modeling & Simulation
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Domain Parameters

Abstract

Amaç: Impactor farmasötik aerosollerde partikül birikiminin değerlendirmesi için uygulanan standart bir araçtır. İnhalasyon formülasyonları arasında veri karşılaştırması sağlar. Bununla birlikte, impactordeki birikim şekli tam olarak anlaşılamamıştır. Uygulamada, impactorü kalibre etmek için monodispers aerosoller kullanılmıştır. Gereç ve Yöntemler: Bu çalışmada, birikim şeklini anlamak için impactordeki partikülleri izlemek için bilgisayar simülasyonu ile birlikte polidispers aerosoller kullanılmıştır. Andersen cascade impactorün her kademesinde biriken partiküller, üç partikül boyutlandırma tekniği ile polidispers aerosoller kullanılarak ilgili limit çapı ile karşılaştırılmıştır. Limit çapı, her kademe için partikül büyüklüğü dağılımı ile ilişkilendirilmiştir. Ayrıca gerçek deneyleri tamamlamak için hesaba dayalı doğrulaması kullanılmıştır. Bulgular: Mikroskop görüntülerinden projeksiyon çapı, partikül boyutunun kademe plakası üzerinde değiştiğini ve her bir kademenin medyan boyutunun alt kademelerde 8,53’den 0,92 μm’ye düştüğünü göstermiştir. Lazer kırınımı ile ölçülen ortalama boyutlar, impactorün limit çaplarına yakındı. In silico verileri, çıkış kütle fraksiyonlarının boyut olarak alt kademelere doğru yavaş yavaş değiştiğini göstermiştir. Sonuç: Polidispers aerosoller ve in silico bilgisayar sıvı dinamiği standart kalibrasyon yöntemine uygun olabilir.

Özet

Objectives: An impactor is a standard instrument that applied for particle deposition assessment in the pharmaceutical aerosols. It provides datacomparison between inhaler formulations. However, the deposition pattern in the impactor is not clearly understood. In practice monodisperseaerosols were employed to calibrate the impactor.Materials and Methods: This study used polydisperse aerosols together with the computer simulation to track the particles in the impactor tounderstand the deposition pattern. Particles deposited on each stage of the Andersen cascade impactor were compared with its stage cut-offdiameter using polydisperse aerosols by three particle sizing techniques. The relationship of cut-off diameter with particle size distribution wasestablished for each stage. Also, the computational verification was used to complement the real experiments.Results: Projected diameters from microscope images showed that the size of particles varied on the stage’s collection plate, and the median sizeof each stage decreased along the lower stages from 8.53 to 0.92 μm. The median sizes measured by laser diffraction were close to the impactor’scut-off diameters. In silico data showed that the outlet mass fractions gradually changed in size towards the lower stages.Conclusion: Polydisperse aerosols and in silico computer fluid dynamics may compliment to standard calibration method.

🔖

Cite This Article

DECHRAKSA, J., SUWANDECHA, T., SRICHANA, T. (2020). Andersen Cascade Impactor’da Polidispers Kuru Tozların Birikim Şekli - İnhalasyon için Deneysel ve İn Silico Aerodinamik Değerlendirme. Turkish Journal of Pharmaceutical Sciences, Cilt: 17 - Sayı: 1, 20–26. https://ajindex.com/articles/403587

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (15)

  1. Mitchell J, Newman S, Chan HK. In vitro and in vivo aspects of cascade impactor tests and inhaler performance: A review. AAPS PharmSciTech. 2007;21:110
  2. Duan Q, An JL, Wang HL, Miao Q. Pollution characteristics of organic and elemental carbon in atmospheric particles in Nanjing northern suburb in summer. Huan J ing Ke Xue. 2014;35:2460-2467
  3. Li Y, Zhang H, Qiu X, Zhang Y, Wang H. Dispersion and risk assessment of bacterial aerosols emitted from rotating-brush aerator during summer in a wastewater treatment plant of xi’an, china. Aerosol Air Qual Res. 2013;13:1807-1814
  4. Srichana T, Juthong S, Thawithong E, Supaiboonpipat S, Soorapan S. Clinical equivalence of budesonide dry powder inhaler and pressurized metered dose inhaler. Clin Respir J. 2016;10:74-82
  5. Marple VA, Liu BYH. Characteristics of laminar jet impactors. Environ Sci Technol. 1974;8:648-654
  6. De Boer AH, Gjaltema D, Hagedoorn P, Frijlink HW. Characterization of inhalation aerosols: A critical evaluation of cascade impactor analysis and laser diffraction technique. Int J Pharm. 2002;249:219-231
  7. Kwon SB, Lim KS, Jung JS, Bae GN, Lee KW. Design and calibration of a 5-stage cascade impactor (K-JIST cascade impactor). J Aerosol Sci. 2003;34:289-300
  8. Wachtel H, Ziegler J. Laser diffraction method for particle size distribution measurements in pharmaceutical aerosols. US. 2005
  9. Haynes A, Shaik MS, Krarup H, Singh M. Evaluation of the Malvern Spraytec® with inhalation cell for the measurement of particle size distribution from metered dose inhalers. J Pharm Sci. 2004;93:349-363
  10. Concessio NM, Hickey AJ. Descriptors of irregular particle morphology and powder properties. Adv Drug Deliv Rev. 1997;26:29-40
  11. Biddiscombe MF, Usmani OS, Barnes PJ. A system for the production and delivery of monodisperse salbutamol aerosols to the lungs. Int J Pharm. 2003;254:243-253
  12. Rader DJ, Mondy LA, Brockmann JE, Lucero DA, Rubow KL. Stage response calibration of the Mark III and Marple personal cascade impactors. Aerosol Sci Technol. 1991;14:365-379
  13. Srichana T, Martin GP, Marriott C. Calibration method for the Andersen cascade impactor. J Aerosol Sci. 1998;29:761-762
  14. Vinchurkar S, Longest PW, Peart J. CFD simulations of the Andersen cascade impactor: Model development and effects of aerosol charge. J Aerosol Sci. 2009;40:807-822
  15. Arefin AME, Masud MH, Joardder MUH, Akhter S. A monodisperse-aerosol generation system: Design, fabrication and performance. Particuology. 201