Demir, Potasyum, Magnezyum ve Sodyum Tuzlarını İçeren Mannitol Çözeltilerinin Liyofilizasyon Esnasında Kritik Formülasyon Sıcaklıklarının Differensiyel Termal Analiz (DTA) Cihazı ve Freeze Dry Mikroskop (FDM) ile Belirlenmesi

The lyophilization process, in which the kinetic clock of a substance is slowed, is specific for each substance or solution. There are some important state-change temperatures specific to each substance. It is necessary to determine the collapse temperature (Tc), eutectic point (Teu) and glass transition (Tg), to prepare a prescription for quality drying and to define the material. The aim of the study is to determine the critical temperature values required to form drying recipes of solutions containing mannitol and different mineral salts. For this purpose, critical formulation temperatures of mannitol solutions containing iron, potassium, magnesium and sodium salts were determined using Differential Thermal Analysis (DTA) device and Freeze Dry Microscope (FDM). At the end of the study, Teu and Tc values of mannitol were found to be high. Also, it was concluded that salts reduce Teu and Tc values. The Teu and Tc values obtained for mannitol represent a successful result in terms of lyophilization quality. Salts added to the mannitol solution require primary drying to be completed at lower temperatures. This result represents a difficult and costly primary drying process. 

Bir maddenin kinetik saatinin yavaşlatıldığı liyofilizasyon prosesi, her madde veya çözelti için özel olmaktadır. Her maddenin kendisine özel bazı önemli hal değişim sıcaklıları bulunmaktadır. Ötektik nokta (Teu), camsı geçiş sıcaklığı (Tg) ve çökme sıcaklığının (Tc) belirlenmesi maddenin tanımlanabilmesi ve kaliteli kuruma için proses hazırlanmasında gerekli olmaktadır. Bu sıcaklıkların belirlenebilmesi için termal analiz yöntemleri ve dondurulmuş üründeki değişimlerin mikroskobik olarak incelendiği freeze dry mikroskop kullanılmaktadır. D-Mannitol, proses geliştirmenin farklı gereksinimlerini karşılamak üzere tasarlanabilen çok yönlü kryoprezeravatif bir madde olması nedeniyle liyofilizasyonda yaygın olarak kullanılmaktadır. Tuzlar oluşturdukları kristal kafesler ile suyun uzaklaştırılmasını kolaylaştırarak mükemmel bir kuruma sağladıklarından liyofilizasyonda tercih edilmektedir. Bu çalışmada mannitol çözeltisine eklenen farklı mineral tuzların varlığında çözeltinin kritik sıcaklık değerleri belirlenmeye çalışılmıştır. Bu amaçla Differansiyel Termal Analiz (DTA) cihazı ve Freeze Dry Mikroskop (FDM) kullanılmıştır. Demir, potasyum, magnezyum ve sodyum tuzlarını içeren mannitol çözeltilerinin liyofilizasyon esnasında kritik formülasyon sıcaklıkları belirlenmiştir. Mannitolün Teu ve Tc değerleri yüksek olduğu için bu değerler liyofilizasyonu kalitesi açısından başarılı bir sonucu ifade etmektedir. Tuzlar Teu ve Tc değerlerini düşürerek primer kurutmanın daha düşük sıcaklıklarda bitirilmesini gerektirmektedir. Bu sonuç zor ve daha masraflı bir primer kurutma prosesini ifade etmektedir. Tüm bunlara rağmen tuzların daha stabil ve kaliteli kuruma sağladıkları ve mannitolün yapısını güçlendirdikleri bilinmektedir. Bu çalışmada farklı tuzları içeren mannitol çözeltileri dondurularak kritik formülasyon sıcaklıkları belirlenmeye çalışılmıştır.