Načrtovanje in uporaba mikroseparatorja pri ekstrakciji in separaciji dvofaznega tokaSelan, Mark (Avtor) Plazl, Igor (Mentor) mikroseparatorgradient kapilarnega tlakapretočna kemijamikofenolat mofetilmikofenolna kislinaV uvodnem delu magistrskega dela predstavljamo kontinuirne pretočne sisteme, različne pristope kontinuirnih ekstrakcij in separacij dvofaznih mešanic ter navajamo primere realnih kontinuirnih sistemov v farmacevtski industriji, vključno z izvedbo kontinuirnega hidrogeniranja in ekonomsko primerjavo šaržnih in kontinuirnih sistemov. Predstavili smo številne kontinuirne separacijske sisteme, ki temeljijo na uporabi gravitacijske sile, polprepustnih membran, centrifugalne sile in gradientu kapilarnega tlaka. Pretočna kemija (ang. ˝Flow chemistry˝) predstavlja resnega kandidata za zamenjavo tradicionalnih tehnologij proizvajanja farmacevtskih učinkovin, ki temeljijo na klasični ti. šaržni sintezi. Majhni volumni ter velika medfazna površina mikroreaktorjev in mikroseparatorjev so številne prednosti, povezane z varnostjo, optimizacijo, produktivnostjo in učinkovitostjo izvajanja reakcij in izolacij. V tradicionalnem proizvajanju farmacevtskih učinkovin se vsaka stopnja izvaja posebej, vključno z ločevanjem in čiščenjem produkta ali intermediata, kar je po navadi dodaten procesni korak. Z uporabo pretočne kemije pa je možno povezati vse procesne korake v en kontinuiran, popolnoma avtomatiziran proces. V magistrskem delu smo preučili in izvedli kontinuirano ekstrakcijo in separacijo različnih dvofaznih mešanic, z dimenzioniranjem in izdelavo mikroseparatorja narejenega iz visoko odpornega materiala perfluoroalkoksi, primernega za uporabo z agresivnimi kemikalijami. Eksperimentalni del magistrske naloge smo začeli z dimenzioniranjem in optimizacijo obstoječega modela mikroseparatorja. Pri dimenzioniranju smo si pomagali z različnimi simulacijami in uporabo numeričnih orodij – npr. mrežne Boltzmannove metode. Ta model smo nato testirali z uporabo različnih topil (različne gostote in viskoznosti) in v mikroseparatorju izvedli proces separacije faz. Dodatno smo načrtovani mikroseparator preizkusili na realnem ekstrakcijskem modelu separacije učinkovin mikofenolat mofetil - MMF (produkt, topen v organski fazi – toluenu) in sol mikofenolne kisline - MPA (izhodna spojina, topna v vodni fazi) z dvofaznim segmentiranim tokom ter primerjali alternativni in klasični proces ekstrakcije in separacije preučevanih farmacevtskih učinkovin. Izdelani prototipi mikroseparatorjev so ekonomična alternativa obstoječim kontinuirnim separacijskim sistemom. Na podlagi dobljenih rezultatov eksperimentalnega dela menimo, da izdelani prototipi potrjujejo možnost kontinuirne separacije dvofaznih mešanic na podlagi gradienta kapilarnega tlaka.20202020-11-19 09:50:00Magistrsko delo/naloga122065sl