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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:梁覺允
研究生(外文):LIANG, CHUEH-YUN
論文名稱:開發智能溫溼度試驗箱以AI智能監測葡萄糖胺 溶液劑型安定性評估
論文名稱(外文):Development of Intelligent Temperature and Humidity Test Chamber for AI Intelligent Monitoring of Glucosamine Solution Dosage Form Stability Evaluation
指導教授:黃嘉新黃嘉新引用關係
指導教授(外文):HUANG, CHIA-HSIN
口試委員:李國陽許晉勳
口試委員(外文):LEE, KUO-YANGHSU, CHIN-HSUN
口試日期:2019-06-25
學位類別:碩士
校院名稱:中華醫事科技大學
系所名稱:生物科技系暨生物醫學研究所
學門:生命科學學門
學類:生物科技學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2019
畢業學年度:107
語文別:中文
論文頁數:209
中文關鍵詞:溫溼度試驗葡萄糖胺AI人工智能抗氧化安定性評估
外文關鍵詞:stability equipmentglucosamineAI Intelligencephysicochemical - biological evaluation
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台灣以中小企業居多,具有規模度的藥廠及食品廠會執行產品之安定性試驗確認,由於測試設備昂貴所以很多委託專人鑑定及手工操作調控溫濕設備。本研究擬開發智能安定性試驗簡易設備,可以只要受過簡單操作訓練就可以執行。
硬體上元件可區分箱體、保溫、溫濕度控制元件、溫度控制器、加熱器、加濕器及軟體的以wifi取得作業參數。箱體保溫材質上,使用發泡箱。溫濕度控制元件使用名索XH-W2140微電腦數字溫控器。加濕器使用Bottle Caps Humidifier以Bottle Caps Humidifier廠牌之USB加濕。加熱器使用組合電熱片、LDIY12V半導體製冷晶片、石英加溫管與溫度監測開關模擬溫度40℃±2℃,相對濕度75%±5%RH之恆溫恆濕環境電子式溫溼度偵測器。Sonoff S22智能插座加裝電子溫濕度檢測器製作AI智能監控,能將箱內溫濕度透過WiFi訊號即時傳送至操作者之行動裝置。
使用葡萄糖胺溶液使用9%水與乳霜為模擬樣產品作為分析樣品,監測其物化及生物活性參數。物理參數有外觀、pH值、溶解度、黏度及吸光強度。
實驗結果使用9%水溶液不隨溫度而改變,但乳霜會隨溫度上升到40℃而會改變其顏色。pH水溶液不受溫度影響,但乳霜會隨溫度上升而下降pH值。上兩者現象可能溫度會影響葡萄胺與霜體間成分改變,而產生物性改變,則可能有發生褐變與酸敗之疑慮,劑型方面若為乳霜則不排除因溫度之變化有結塊或油水分離之可能。使用50%到10%分析其溶解度為26.3±2.1 g / 100 g 水,隨溫度上升而增加其溶解度。確認30%以上顏色會受溫度影響。但黏度轉速都會隨溫度上升而降低黏轉,轉速為5 rpm時以4℃為標準,黏度下降百分比:常溫為19.1%、-20℃為9.9%、4 ℃為0%、25℃為27.0%、至40℃時降為44.2 %。不同濃度之標準品於分光光度計檢測下,各波長數值皆因溫度而改變,會隨溫度增加吸光值上升,100 mg由9.5%至93.0%、300 mg由4.4%至86.3%、 400 mg由6.5%至78.9%。化學參數使用HPLC分析,其滯留時間為2.2分鐘,不會因溫度改變而造成滯留時間改變。生理活性清除DPPH自由基能力,不隨溫度而改變,但是隨劑量而上升,100 mg/ml為10.96±0.82 , 200 mg/ml為14.70±0.73 ,300 mg/ml 為16.46±0.51,其清除DPPH自由基能力清除率相對低,較不適合做為抗氧化劑及檢測生理活性之用。使用9 %和0%水溶液和乳霜相比較,會減少金黃色葡萄球菌生長,念珠菌反而促進生長能力。
總結本實驗結果,此智能設備式雛型可以運用葡萄糖胺作為安定性試驗之分析工具,未來將分析更多材料及開發分析軟體,可以透過分析數手機數值,直接呈現其有效期限。

The majority of businesses in Taiwan are small to medium enterprises. Most pharmaceutical companies and food factories of larger scale require stability evaluation for their products. Due to the high cost of testing equipment, many of these companies have outsourced testing to specialized contractors. Alternatively in some cases, these companies have resorted to manually control the temperature and humidity monitor. The aim of this research is to develop a simple intelligent device to measure stability evaluation which can be operated by anyone who has received basic training.
The device consists of hardware including “Thermal Insulations, Temperature and Humidity control elements, Thermostat, Heater, Humidifier and Software to retrieve operating parameters can be managed via wifi”. For the purpose of temperature and humidity control component the Model XH-W2140 digital microcomputer thermostat temperature controller was used. As for the humidifier, bottle caps humidifier and bottle caps USB humidifier were used. The heater is composed of combined electric hot plates, XD-148 cooling chip, a Quartz heating element and temperature monitoring switch to simulate a controlled environment of constant temperature of 40 ˚C± 2 ˚C and relative humidity of 75% ± 5% RH. The AI intelligent monitor consists of Sonoff S22 Smart Socket with electronic temperature and humidity Monitoring Sensor. This allows instant transmission of information of temperature and humidity in the chamber to the operator's mobile device via wifi signal.
In this experiment we monitor the physicochemical and biological activity parameters of 9% glucosamine aqueous and cream solution, 9% glucosamine cream which are used as testing sample simulating real product. The physical parameters include appearance, pH, solubility, viscosity, and absorption intensity.
The experiment shows, 9% aqueous and cream solution changes its color when the temperature reaches 40˚C. The pH of the aqueous solution and the cream decreases with increase in temperature. The two phenomena above suggested temperature may change the composition of Glucosamine and cream which results in physical changes and thus increasing the chances of browning, rancidity, clumping and oil-water phase separation. The solubility of samples with concentration increases by temperature. Samples with concentration over 30% changes color with temperature. The viscosity and rotational speed both decrease as the temperature increases. Using a spectrophotometer, it was established that the wavelength of standard solution of different concentration changes according to the temperature. As the temperature increases, the optical density augment as evidenced by the following data. HPLC method is applied to analyze the chemical parameter. The retention time is 2.2 minutes and it does not change by temperature. The DPPH free radical scavenging ability does not change with temperature. However, it is relatively low and is not suitable to be used as antioxidant or to detect physiological activity. The use of 9% and 0% aqueous solutions compared to creams reduces the growth of Staphylcoccus aureus. But Candida albicans in turn promotes growth. Based on the results of this experiment the prototype of this AI equipment can be used with Glucosamine to conduct stability evaluation. It is anticipated that in the future more substance will be analyzed and analytical software developed. This in turn will enable an individual to ascertain the expiry date through analyzing the data on their mobile phones.

論文口試委員會審定書 i
誌謝 ii
中文摘要 iii
Abstract v
目錄 1
表目錄 5
圖目錄 6
縮寫表 9
第壹章 文獻回顧 10
第一節 產品安定性試驗 10
(一) 產品安定性 10
(二) 溫度試驗條件 10
第二節 AI人工智慧 11
第三節 恆溫恆濕試驗 11
(一) 恆溫恆濕試驗溫度範圍 12
(二) 恆溫恆濕試驗濕度範圍 12
(三) 市售試驗機台選配設備 12
(四) 箱體保溫 12
(五) 溫濕度控制元件 13
5-1 溫度控制器 13
5-2 加熱器 13
5-3 加濕器 13
5-4 風扇 14
5-5 溫度檢測裝置 14
(六) 操作方式 15
第四節 葡萄糖胺之基本介紹 16
(一) 葡萄糖胺的三種型式 16
(二) 物理、化學性質 16
(三) 藥理性質 17
(四) 用法用量 18
(五) 副作用 18
(六) 常見之葡萄糖胺檢測方法 18
(七) HPLC檢驗葡萄糖胺含量條件 19
第五節 劑型介紹 20
第六節 溶解度試驗 22
第七節 黏度試驗 22
第八節 pH值測定 22
第九節 波長與吸光值 23
第十節 抗氧化作用 24
(一) 抗氧化 24
(二) 自由基 24
(三) 清除自由基 25
第十一節 微生物試驗 26
第參章 研究動機與目的 27
第肆章 實驗流程 28
第伍章 實驗材料與方法 30
第一節 實驗儀器設備 30
第二節 實驗試劑 32
第三節 實驗方法與步驟 33
(一) AI 安定性恆溫恆濕試驗箱製備 33
(二) GH 與樣品安定性試驗 36
第陸章 實驗結果 47
第一節 試驗箱之溫濕度穩定性 47
第二節 樣品外觀 47
第三節 標準品溶解度試驗 47
第四節 黏度 48
第五節 樣品酸鹼值 48
第六節 波長與吸光值 49
第七節 HPLC樣品定量分析 50
第八節 抗氧化試驗 51
第九節 微生物 51
第柒章 討論 52
一、 試驗箱 52
二、 葡萄糖胺試驗 53
第捌章 總結 54
第玖章 參考文獻 55
第拾章 圖表 65
第拾壹章 附件 123


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