انتقال فاز در شرایط بحرانی سیالات جهت استخراج و جداسازی زیرکونیوم - هافنیوم و تهیه ذرات با اندازه نانو و میکروی برخی ترکیبات دارویی با استفاده از داده های حلالیت در سیالات فوق بحرانی

پدیده های انتقال فاز در حلالهایی مشاهده می گردد که دارای نقاط بحرانی جهت تک فاز شدن می باشند. در مرحله اول توسط افزایش دما و یا افزایش فشار و یا افزایش فشار و دما بصورت همزمان و یا در یک ترکیب درصد بخصوص، حلالها با هم تک فاز می شوند در مرحله بعد با کاهش دما و یا کاهش فشار ویا تغییر ترکیب درصد حلالها، محلول تک فاز به دو فاز جدا از یکدیگر تبدیل می شود. از این پدیده می توان جهت استخراج یک گونه خاص به داخل یکی از فازهای جداشده استفاده نمود و یا می توان از این پدیده جهت تغییر قدرت حل کنندگی یکی از حلالها استفاده نمود. در سیال فوق بحرانی در مرحله اول با افزایش دما و فشار تا بالاتر از نقطه بحرانی قدرت حل کنندگی سیال افزایش یافته و می توان گونه مورد نظر را در سیال حل نمود و در مرحله بعد با شکست فشار و پخش کردن سیال قدرت حلالیت آن را ناگهان کاهش داد و بنابراین گونه بصورت ذرات بسیار ریز راسب می شود. در روش رسوب گیری با مایع ضد حلال (las) محلول آلی گونه مورد نظر با یک محلول آبی مخلوط می شود. حلال آلی تمایل بسیار زیادی به آب داشته در نتیجه با تغییر ترکیب درصد، قدرت حل کنندگی آن جهت گونه مورد نظر به سرعت کاهش یافته و گونه بصورت ذرات ریزی راسب می شود. در بخش اول رساله از روش استخراج رمبشی با حلال گلوتارونیتریل جهت استخراج و جداسازی سریع، انتخابی و کمی دو عنصر زیرکونیوم و هافنیوم از محلول های آبی استفاده گردید. در استخراج رمبشی حلال آلی و آبی در دمای بحرانی به یک فاز همگن تبدیل می گردند. از آنجایی که میزان سطح تماس و نفوذ، فاکتورهای تعیین کننده سرعت استخراج در روش استخراج مایع - مایع می باشد، در روش استخراج رمبشی هر دو فاکتور از بین رفته و سرعت استخراج افزایش می یابد. حلال گلوتارونیتریل به دلیل داشتن دو گروه عاملی –cn در ساختمان شیمیایی خود توانایی تشکیل پیوند با یونهای فلزی را دارد و در شرایط دمای رمبش نظیر یک سیال بحرانی عمل می کند. یونهای زیرکونیوم و هافنیوم با چهار بار مثبت به دلیل داشتن دانسیته بار بالا تمایل بسیار زیادی جهت هیدرولیز و پلیمریزاسیون دارند. با پلیمریزاسیون این دو عنصر در آب، گروههای هیدروکسیل متصل به پلیمر فلزی با حلال گلوتارونیتریل تشکیل پیوند هیدروژنی داده و آبگریزی افزایش می یابد و پس از کاهش دما و جدایی فازها در فاز آلی استخراج می گردد. با بهینه نمودن شرایط پلیمریزاسیون و هیدرولیز در حضور فلزت قلیایی، قلیایی خاکی و عناصر واسطه در مدت زمان کمتر از دو دقیقه راندمان استخراج این دو عنصر به بیش از 90 درصد خواهد رسید. در مرحله بعد در شرایطی که رفتار پلیمریزاسیون این دو عنصر متفاوت از یکدیگر باشد از حلال گلوتارونیتریل جهت جداسازی این دو عنصر استفاده شده است. با کنترل شرایط پلیمریزاسیون، هافنیوم از زیرکونیوم در استخراج رمبشی با فاکتور جداسازی 9/30 و در استخراج غیر رمبشی در حالتی که گلوتارونیتریل در داخل دی کلرومتان نقش لیگاند را داشت با فاکتور جداسازی 112 جداسازی می گردد. در قسمت دوم رساله از سیال فوق بحرانی جهت تهیه ذرات ریز دو داروی کلوزاپین و لاموتروجین استفاده گردید. حدود دو سوم محصولات صنعت دارویی جامد می باشد. خاصیت فراهمی- زیستی داروهایی که به فرم جامد می باشند به شدت تحت تاثیر اندازه و شکل ذرات می باشد. اولین قدم جهت افزایش خاصیت فراهمی- زیستی داروهای غیر قابل حل در آب، کاهش سایز ذرات این داروها می باشد. روشress-sc یکی از روش های کاهش سایز ذرات دارویی می باشد که از سیال فوق بحرانی استفاده می نماید. در کار حاضر ابتدا اندازه گیری حلالیت لاموتروجین و کلوزاپین در داخل سیال فوق بحرانی انجام گردیده است. با توجه به حلالیت کم این دو دارو در داخل سیال فوق بحرانی (بیشترین مقدار حلالیت لاموتروجین: 5-10×6 و کلوزاپین: 5-10×2/4 ) از حضور منتول جهت افزایش حلالیت به عنوان اصلاحگر استفاده گردید. در حضور منتول حلالیت کلوزاپین 56 برابر (بیشترین مقدار حلالیت: 4-10×48/4) و حلالیت لاموتروجین 8 برابر (بیشترین مقدار حلالیت: 4-10×36/0) گردید. با استفاده از روش ress-sc متوسط سایز ذرات کلوزاپین از 30میکرومتر به 3 میکرومتر و لاموتروجین از 60 میکرومتر به 100 نانومتر کاهش یافت. در قسمت سوم رساله: از روش رسوب گیری با مایع ضد حلال به همراه التراسونیک جهت تولید ذرات بسیار ریز و یکنواخت آزیترومایسین استفاده شده است. محلول اتانولی آزیترومایسین با محلول آبی به سرعت از انتهای یک نازل مخلوط شده وذرات آزیترومایسین تولید شد. با استفاده از امواج التراسونیک وسرعت مخلوط کردن بالای دو حلال و افزایش عوامل پایدارکننده پلیمری یا سورفکتانتی که مانع رشد و چسبیدن ذرات می شود، ذرات آزیترومایسین با اندازه 100 نانومتری تولید شد.