Klinik Olmayan Çalışmalar için Kontrollü Aerosolün Sürekli Üretiminde Kapiler Aerosol Jeneratörünün Kullanımı

CAG, tüketici ürünlerinin veya inhalasyon cihazlarının kullanımının mümkün olmadığı in vivo inhalasyon toksikoloji çalışmaları gibi büyük hacimlerde aerosollerin sürekli ve tekrarlanabilir termal üretimi için kullanışlıdır. CAG'yi kullanmak, deneycilerin aerosol parçacıklarının kimyasını ve sıcaklık, sıvı bileşimi, sıvı akış hızları ve hava akışları gibi fiziksel özelliklerini etkileyen faktörleri hassas bir şekilde kontrol etmelerini sağlar. CAG'deki sıvı buharlaştırılır, hava akımı ile temas ettiğinde hemen soğuyan, homojen çekirdeklenmeyi tetikleyen aşırı doymuş buharlar üretilir ve daha sonra aerosol parçacıklarını oluşturan yoğuşma işlemleri.

Sunulan protokol, aerosol üretiminin genel amacı için CAG kullanımının montajı ve karmaşıklığı hakkında bir fikir vermektedir. Çalışma örneği olarak, elektronik sigara karışımlarında bulunan tipik bir sıvı bileşiminin test edilmesi kullanılmıştır. Kılcal damarı, alüminyum ısıtma bloklarının kılcal oluğuna, çıkış ucu yaklaşık beş milimetre çıkıntılı olacak şekilde yerleştirerek başlayın.

Alüminyum ısıtma bloklarının iki yarısının vidalarını hafifçe sıkın. Daha sonra, ısıtma elemanlarını ve termokuplı alüminyum ısıtma bloklarına alüminyum arka kapaktan çıkıntı yapan tellerle monte edin. 2x4 milimetrelik push-in bağlantı parçalarının dış SS tüpüne sıkıca sabitlendiğinden emin olmak için push-in bağlantı parçalarını takın.

O-halkaları iç tepe borusunun iki oluğuna yerleştirin ve iç tepe tüpünü ön uçtan dış SS tüpüne yerleştirin. SS arka desteğine sıkıca oturması için iç tepe/dış SS boru tertibatını monte edilmiş alüminyum ısıtma elemanlarının üzerinden kaydırın. Ardından, alüminyum ön kapağı iç tepe borusunun içindeki alüminyum ısıtma gövdesinin üzerine yerleştirin.

Kılcal damarın alüminyum ön kapaktan hafifçe çıkıntı yaptığından emin olun. Tepe adaptörünü iç tepe borusu ön tarafının üzerine yerleştirin. Tepe adaptörünün iç tepe borusunun ön oluğuna oturduğundan emin olun.

Kaplini tepe adaptörünün üzerine yerleştirin. Somunları kaplin üzerinden elle sıkın, böylece tepe adaptörü sıkı olur. Isıtma elemanlarını sıcaklık kontrol cihazına, sıcaklık kontrol cihazı termokuplını CAG'ye ve boruyu peristaltik pompadan CAG'ye bağlayın.

Isıtılmış hava akışı için basınçlı havayı, 2 x 4 milimetre push-in bağlantı parçaları aracılığıyla kılcal aerosol jeneratörüne bağlayın. Kılcal aerosol jeneratörünü cam parçaya monte edin ve seyreltme hava akışını önceden ayarlanmış değerlere sağlayın. Metin makalesinde açıklanan teorik hesaplamalara dayanarak, gerçek aerosol bileşen konsantrasyonunu ölçmek ve kılcal aerosol jeneratörünün gerçek verimini elde etmek için ilk mühendislik çalışmalarını gerçekleştirin.

Toplam seyreltme hava akışının veya sıvı akış hızının ayarlanması için aynı hesaplamaları kullanarak aerosol konsantrasyonunun daha ince ayarını yapın. Dakikada 320 litrelik toplam seyreltme hava akışında litre başına 15 mikrogramlık ölçülen bir nikotin aerosol konsantrasyonu ile% 2 nikotin içeren bir çözelti ve% 0.35 gramlık bir sıvı akış hızı kullanmak,% 68.57 nikotin gerçek verimi ile sonuçlanacaktır. Test sıvısının, manyetik karıştırıcının ve şişenin değerini en yakın 0,01 grama kadar tartın ve kaydedin.

Sıvı stok formülasyonları, metin yazısında açıklanan bileşenlerle hazırlanır. Dijital sıcaklık kontrol cihazındaki sıcaklık kontrolü ayar noktasını 250 santigrat dereceye ayarlayın ve kılcal aerosol jeneratörünün ısıtılmasına başlayın. Sıvı stok çözeltisini manyetik bir karıştırıcı üzerine manyetik bir karıştırma çubuğu ile yerleştirin.

Giriş tüpünü peristaltik pompadan test çözeltisine yerleştirin. Peristaltik pompayı açın ve sıvı akış hızını% 5'e ayarlayınSıcaklık 250 dereceye ulaştığında, kılcal aerosol jeneratörüne test sıvısı vermek için peristaltik pompayı çalıştırarak aerosol üretimine başlayın. Aerosolün kılcal ucun yakınında üretildiğini kontrol edin ve kütle akış hızını hesaplamak için gereken süreyi kaydedin.

Filtre tutucuya bir filtre yerleştirin ve filtre kapaklarını yerleştirin. Numune toplamadan önce filtre tutucuyu filtreyle en yakın 0,0001 grama kadar tartın ve ağırlığı belgeleyin. Filtreyi içeren filtre tutucuyu aerosol akışına bağlayın ve numune toplamaya başlayın.

Numune toplandıktan sonra, filtreyi filtre tutucu ve kapaklarla tartın ve son ağırlığı belgeleyin. Metin yazısında belirtilen formülü kullanarak aerosol toplanan kütleyi hesaplayın. Şimdi, filtre pedini filtre tutucusundan çıkarın ve beş mililitre etanol içeren bir cam şişeye koyun.

Aerosol tarafından toplanan kütleyi, filtre pedini bir laboratuvar çalkalayıcısında dakikada 400 dönüşte 30 dakika çalkalayarak çıkarın. CAG tarafından üretilen aerosollerin kimyasal karakterizasyonu, aerosol ile toplanan kütle için% 2.48, nikotin için% 3.28, gliserol için% 3.43 ve propilen glikol için% 3.34'lük bir nispi standart sapma ile aynı ısıtma, soğutma, seyreltme hava akışları, örnekleme koşulları altında yüksek derecede tekrarlanabilirliği doğruladı. Partikül boyutu üzerindeki en büyük etki, soğutma akışını dakikada 10 ila 20 litreden ve ilk seyreltme akışını dakikada 160 ila 150 litre arasında değiştirirken gözlendi.

Aerosol partiküllerinin kütle-medyan aerodinamik çapı, artan soğutma akış hızları ile boyut olarak artmıştır. Aerosol parçacıklarının aerodinamik çapının dağılımı, dakikada 10 litre soğutma akışında üretilen aerosoller ile dakikada 20 ila 50 litrede üretilenler karşılaştırıldığında açıkça daha büyük çaplara doğru kaydırılmıştır. Amaçlanan bir hedef aerosol konsantrasyonu, hava akış hızı ve sıvı akış hızı değerlerini dahil etmenin yanı sıra, operatörlerin CAG kurulumundan elde edilen verimleri deneysel olarak hesaba katmalarını sağlar.

Bu prosedürü takiben, diğer sıvı karışımları, araştırmacıların ısıtılmış aerosolizasyon yoluyla meydana gelen fiziksel ve kimyasal özellik değişikliklerini deneysel olarak daha iyi anlamalarını sağlayan benzer veya değiştirilmiş koşullar altında test edilebilir.