Browsing by Subject "valonsironta"

Sort by: Order: Results:

Now showing items 1-5 of 5
  • Piipponen, Anu (Helsingfors universitet, 2016)
    Pharmaceutical nanocrystals are under one micrometer sized crystals composed of pure active pharmaceutical ingredient (API) and stabilizer. Their apparent dissolution rate is improved compared to conventionally sized crystals. Rapid dissolution is mainly due to increased intrinsic surface area of API powder. Solubility increase is significant only with very small, under 100 nm crystals. Nanocrystal formulations with improved dissolution rates can be utilized to increase bioavailability of fairly insoluble BCS class II APIs. Few nanocrystal based products are already on market. Common methods for dissolution study of nanocrystals arecompendial dissolution apparatus 1 or 2, which usually rely on sampling and separation of undissolved fraction. The reliability of these methods is dependent of the separation efficiency. Unfortunately separation becomes more tedious with diminishing crystal size. Thus it would be desirable to replace the methods that require sampling and separation with methods that do not require separation of undissolved fraction (in situ methods), preferably with continuous detection. With the dialysis method the separation is easily achieved. However, the rate limiting step is not dissolution but diffusion through the dialysis membrane. Electrochemical in situ detection methods can only be applied to electroactive APIs. Utilization of in situ UV probes for monitoring nanocrystal dissolution is limited by the UV absorbance of the nanocrystals themselves. To date, light scattering methods have mainly been applied to solubility studies, with few attempts on dissolution studies. In this study the light scattering, dialysis and compendial paddle methods were compared for their ability to monitor the dissolution of indometacin nanosuspensions (NS). Light scattering experiments were performed with Zetasizer equipment. Three poloxamer 188 stabilized NSs, with average diameters (Dz) of 300 nm, 600 nm, and 900 nm, were evaluated. Dissolution studies were executed in sink conditions (under 30% of saturated concentration) and in slightly higher concentration (intermediate conc., 30-50% of saturated concentration) at pH 5.5. The compendial paddle method was performed on the same suspensions with the same medium at intermediate concentration. In the dialysis method the studied NS had a Dz value of 350 nm. The pH of the dissolution medium was 7.4, and the membrane was made of regenerated cellulose. Experimental results were fitted to exponential equation and the dissolution time DT, i.e. time to reach 99% dissolution, was determined based on the equation. In sink conditions the dissolution of all of the NSs was so rapid that reliable estimations of dissolution times could not be made with the light scattering method. In intermediate concentration the dissolution time (51±12 s) of the 300 nm NS was significantly lower than those of 600 nm (340±80 s) and 900 nm (230±50 s) NSs with a confidence level of 5%. The slowest dissolution of the 600 nm NS could be attributed to its broad crystal size distribution. With the compendial paddle method no significant differences in dissolution times could be detected. Compendial dissolution times, about 600-700 s, were markedly longer than those from light scattering experiments. The dialysis method was unable to discriminate between 350 nm NS and indometacin solution, which can be explained by rapid dissolution of the nanocrystals, followed by slow diffusion across the dialysis membrane. Of the studied methods, light scattering was the only one to discriminate between dissolution times of various NSs. It was most applicable to narrow crystal size distributions. It is a fairly small scale method requiring only 1 mL of dissolution medium and about 10 µg of nanocrystals. The method was not dependent on chemical analysis. Theost important limitation was the fact that due to the operational method of the Zetasizer, the first data point was not acquired until about 20 s after the measurement started.
  • Perkiö, Pasi (Helsingfors universitet, 2013)
    The aim of the literature review was to examine barley’s (Hordeum vulgare) alcohol-soluble proteins – hordeins and their technological attributes. Additionally, applicability of flow field flow fractionation (FFF) separation method as well as spectrophotometric and light scattering methods for protein characterization was under investigation. The objective of the experimental research was to determine a suitable extraction method for hordeins and subsequent analysis of their molecular weight distribution, size and conformation by the use of AF4 (asymmetric flow field flow fractionation) in combination with MALS-, UV- and RI-detectors. 40 % 1 propanol combined with mild sonication treatment proved to be the most efficient method to extract hordeins from barley flour. In order to prevent deterioration of the FFF channels the solvent had to be diluted to 20 %. Same dilution was used to measure hordeins’ extinction coefficient and to calculate ?n/?c theoretically. Berry plot was found to be the most suitable fit for the data analysis. Extracted hordeins were analysed with SDS PAGE. Extracts contained monomeric C, B and ? hordeins and polymeric B, D and ? hordeins. Also, small amounts of albumins, globulins and hydrolysed proteins were present. Extracts’ fractograms had five distinctive peaks. All of the peaks’ mass fractals and polydispersity indices were above 1, which means analysed aggregates were polydisperse and shaped as complex rods. This can be explained by 1 propanol influenced protein aggregation. Some inference in light scattering was identified in the MALS detector signal. This and the use of measured extinction coefficient and calculated index of refraction caused some errors in the data. The low sample yield (19–26 %) can be explained by the hordeins’ adhering to a syringe filter and adsorbing to the surface of AF4’s ultrafiltration membrane. Also, the use of over simplifying mathematical model to calculate the results and yield could cause some errors in the results. This study showed that it is possible to study Mw, size and conformation of polymeric hordeins with AF4 combined with MALS/UV-detectors and that hordeins form big aggregates in 20 % 1 propanol. For MALS proteins should be extracted in a solvent that will not interfere with subsequent analysis and proteins net charge, which creates a challenge to find proper solvent for hordeins. Nevertheless AF4 proved to be useful and delicate tool for characterizing cereal polymeric proteins.
  • Penttilä, Antti (Helsingfors universitet, 2002)
  • Penttilä, Antti (2002)
    Tutkielman tarkoituksena on muodostaa geometrinen muotomalli boorikarbidipartikkeleille (B4C), estimoida mallin parametrit partikkeleista otetuista kuvista, ja verrata mallin tuottamaa lineaarista polarisaatiota B4C-partikkelien mikrogravitaatiossa mitattuun polarisaatioon. B4C on yksi ranskalaisen PROGRA2-tutkimusryhmän mikrogravitaatiossa tutkimista partikkelityypeistä. Ryhmällä on käytössään polarisaation mittaukseen sopiva laitteisto parabolisiin lentoihin käytetyllä lentokoneella. Parabolisilla lennoilla koneen sisälle saadaan luotua lähes painottomat olosuhteet, jonka aikana polarisaatiomittaukset tehdään. Painovoima vaikuttaa partikkelien orientaatioon ja pakkaantumiseen, ja sitä kautta myös polarisaatioon. Tähtitieteessä mikrogravitaatiokohteita löytyy esimerkiksi tähtienvälisestä pölystä ja komeettojen pyrstöistä. Pienten partikkelien muotoa voidaan mallintaa muun muassa säännöllisillä muodoilla, vaikkapa ellipsoideilla tai sylintereillä, tai satunnaisesti deformoiduilla palloilla, kuten Gaussin palloilla. B4C-partikkelien muotomalliksi sopii kuitenkin paremmin satunnainen monitahokas. Tutkielmassa esitellään eräs sopiva malliproseduuri satunnaismonitahokkaiden luomiseen. Mallissa on kaksi parametria, jotka estimoidaan partikkeleista otetusta kuvamateriaalista. Kuvamateriaalissa näkyy partikkelien 2D-satunnaisprojektioita. Kukin partikkeli on kuvattu vain yhdestä suunnasta, joten kuvista on mahdoton johtaa suoraan partikkelien kolmiulotteista muotoa. Kun partikkelien oletetaan kuitenkin noudattavan samaa muotomallia, voidaan kolmiulotteista muotoa estimoida tilastollisessa mielessä. Mallin realisaatioista voidaan myös ottaa satunnaisprojektioita, ja mitata samoja suureita kuin oikeista partikkeleista. Nämä suureet ovat satunnaismuuttujia, mutta muuttujien analyyttisen jakauman johtaminen on hyvin vaikea tehtävä. Näin ollen mallin estimointiin ei voida käyttää suurimman uskottavuuden menetelmää. Malliproseduurin avulla saadaan kuitenkin simuloitua havaintoja tästä tuntemattomasta jakaumasta. Näistä havainnoista muodostettu ydinestimaatti estimoi tuntematonta jakaumaa tietyllä parametrivektorin arvolla. Simuloidussa suurimman uskottavuuden menetelmässä uskottavuuspäättely tehdään näiden estimaattien pohjalta. Tutkielmassa saadaan näin estimoitua parametrien arvot B4C-partikkelien muotomallille. Säteenseurantakoodia käyttäen saadaan satunnaismonitahokasmallin partikkelien tuottama lineaarinen polarisaatio laskettua. Polarisaatioon vaikuttaa kuitenkin partikkelien muodon ja koon lisäksi niiden kompleksinen refraktioindeksi, mutta B4C-partikkeleiden refraktioindeksiä ei vielä tunneta. Tutkielmassa muodostetaan estimaatti tälle refraktioindeksille vertaamalla mallin ja aitojen partikkelien polarisaatiokäyrien eroja refraktioindeksin reaali- ja imaginaariosien funktiona pienimmän neliösumman mielessä. Valonsirontatutkimuksessa halutaan usein arvioda sirottavan aineen ominaisuuksia sen valonsirontan perusteella. Kun ominaisuuksiin vaikuttaa kappaleen muoto, koko ja aineen refraktioindeksi, on inversion onnistumisen kannalta erittäin tärkeää, että kappaleen muotomalli on realistinen ja hyvin estimoitu. Tutkielmassa esiteltyä simuloidun uskottavuuden menetelmää voidaan käyttää erilaisten muotomallien estimointiin. Lisäksi menetelmää voidaan käyttää myös muissa estimointiongelmissa sovellusalasta riippumatta.
  • Penttilä, Antti (Helsingfors universitet, 2002)
    Tutkielman tarkoituksena on muodostaa geometrinen muotomalli boorikarbidipartikkeleille (B4C), estimoida mallin parametrit partikkeleista otetuista kuvista, ja verrata mallin tuottamaa lineaarista polarisaatiota B4C-partikkelien mikrogravitaatiossa mitattuun polarisaatioon. B4C on yksi ranskalaisen PROGRA2-tutkimusryhmän mikrogravitaatiossa tutkimista partikkelityypeistä. Ryhmällä on käytössään polarisaation mittaukseen sopiva laitteisto parabolisiin lentoihin käytetyllä lentokoneella. Parabolisilla lennoilla koneen sisälle saadaan luotua lähes painottomat olosuhteet, jonka aikana polarisaatiomittaukset tehdään. Painovoima vaikuttaa partikkelien orientaatioon ja pakkaantumiseen, ja sitä kautta myös polarisaatioon. Tähtitieteessä mikrogravitaatiokohteita löytyy esimerkiksi tähtienvälisestä pölystä ja komeettojen pyrstöistä. Pienten partikkelien muotoa voidaan mallintaa muun muassa säännöllisillä muodoilla, vaikkapa ellipsoideilla tai sylintereillä, tai satunnaisesti deformoiduilla palloilla, kuten Gaussin palloilla. B4C-partikkelien muotomalliksi sopii kuitenkin paremmin satunnainen monitahokas. Tutkielmassa esitellään eräs sopiva malliproseduuri satunnaismonitahokkaiden luomiseen. Mallissa on kaksi parametria, jotka estimoidaan partikkeleista otetusta kuvamateriaalista. Kuvamateriaalissa näkyy partikkelien 2D-satunnaisprojektioita. Kukin partikkeli on kuvattu vain yhdestä suunnasta, joten kuvista on mahdoton johtaa suoraan partikkelien kolmiulotteista muotoa. Kun partikkelien oletetaan kuitenkin noudattavan samaa muotomallia, voidaan kolmiulotteista muotoa estimoida tilastollisessa mielessä. Mallin realisaatioista voidaan myös ottaa satunnaisprojektioita, ja mitata samoja suureita kuin oikeista partikkeleista. Nämä suureet ovat satunnaismuuttujia, mutta muuttujien analyyttisen jakauman johtaminen on hyvin vaikea tehtävä. Näin ollen mallin estimointiin ei voida käyttää suurimman uskottavuuden menetelmää. Malliproseduurin avulla saadaan kuitenkin simuloitua havaintoja tästä tuntemattomasta jakaumasta. Näistä havainnoista muodostettu ydinestimaatti estimoi tuntematonta jakaumaa tietyllä parametrivektorin arvolla. Simuloidussa suurimman uskottavuuden menetelmässä uskottavuuspäättely tehdään näiden estimaattien pohjalta. Tutkielmassa saadaan näin estimoitua parametrien arvot B4C-partikkelien muotomallille. Säteenseurantakoodia käyttäen saadaan satunnaismonitahokasmallin partikkelien tuottama lineaarinen polarisaatio laskettua. Polarisaatioon vaikuttaa kuitenkin partikkelien muodon ja koon lisäksi niiden kompleksinen refraktioindeksi, mutta B4C-partikkeleiden refraktioindeksiä ei vielä tunneta. Tutkielmassa muodostetaan estimaatti tälle refraktioindeksille vertaamalla mallin ja aitojen partikkelien polarisaatiokäyrien eroja refraktioindeksin reaali- ja imaginaariosien funktiona pienimmän neliösumman mielessä. Valonsirontatutkimuksessa halutaan usein arvioida sirottavan aineen ominaisuuksia sen valonsironnan perusteella. Kun ominaisuuksiin vaikuttaa kappaleen muoto, koko ja aineen refraktioindeksi, on inversion onnistumisen kannalta erittäin tärkeää, että kappaleen muotomalli on realistinen ja hyvin estimoitu. Tutkielmassa esiteltyä simuloidun uskottavuuden menetelmää voidaan käyttää erilaisten muotomallien estimointiin. Lisäksi menetelmää voidaan käyttää myös muissa estimointiongelmissa sovellusalasta riippumatta.