• Nanoemulsions – المعروف أيضا باسم miniemulsions أو المستحلبات submicron – تستخدم في مجموعة واسعة من التطبيقات في الكيمياء والدهانات والطلاء ومستحضرات التجميل والمستحضرات الصيدلانية والمواد الغذائية.
• تعرف الموجات فوق الصوتية بأنها تقنية عالية الكفاءة وموثوقة لإنتاج مستحلبات نانوية مستقرة طويلة الأجل.

لماذا الموجات فوق الصوتية للاستحلاب النانوي

الاستحلاب النانوي بالموجات فوق الصوتية هو تقنية تستخدم موجات فوق صوتية منخفضة التردد وعالية الطاقة لإنشاء مستحلبات مستقرة وموحدة من قطرات صغيرة ، عادة في حدود 10-200 نانومتر. تتميز هذه التقنية بالعديد من المزايا مقارنة بطرق الاستحلاب التقليدية ، مما يجعلها متفوقة في التطبيقات المختلفة. بعض هذه المزايا هي:

• حجم الجسيمات موحدة: ينتج الاستحلاب النانوي بالموجات فوق الصوتية قطرات صغيرة وموحدة ، والتي توفر استقرارا أفضل وتوافرا بيولوجيا. تتميز هذه القطرات بنسبة مساحة سطح إلى حجم عالية ، مما يجعلها أكثر تفاعلا وفعالية في التطبيقات المختلفة.
• استقرار عالي: تتمتع المستحلبات النانوية بالموجات فوق الصوتية باستقرار حركي عال نظرا لصغر حجمها وتوحيدها ، مما يجعلها مقاومة للاندماج والتلبد والترسيب. هذا الاستقرار يجعلها مثالية للاستخدام في التطبيقات الغذائية والصيدلانية ومستحضرات التجميل والكيميائية.
• انخفاض استهلاك الطاقة: يتطلب الاستحلاب النانوي بالموجات فوق الصوتية مدخلات طاقة أقل من طرق الاستحلاب التقليدية مثل التجانس أو الموائع الدقيقة ، مما يجعلها أكثر كفاءة في استخدام الطاقة وفعالية من حيث التكلفة.
• براعه: يمكن استخدام الاستحلاب النانوي بالموجات فوق الصوتية لاستحلاب مجموعة واسعة من المواد ، بما في ذلك الدهون والمركبات المحبة للماء والمواد غير القابلة للذوبان في الماء. هذا يجعلها تقنية متعددة الاستخدامات يمكن استخدامها في تطبيقات مختلفة.
  وقت معالجة سريع: الاستحلاب النانوي بالموجات فوق الصوتية هو عملية سريعة يمكن إكمالها في دقائق ، مما يجعلها مناسبة للإنتاج على نطاق واسع.

بشكل عام ، يوفر الاستحلاب النانوي بالموجات فوق الصوتية العديد من المزايا مقارنة بطرق الاستحلاب التقليدية ، مما يجعله تقنية متفوقة لمختلف التطبيقات.
 

تشكيل بالموجات فوق الصوتية من Nanoemulsions

يحدث الاستحلاب بالموجات فوق الصوتية عن طريق اقتران موجات الموجات فوق الصوتية في نظام سائل. عن طريق صوتنة السائل ، تحدث آليتان:

1. يولد المجال الصوتي موجات تنتقل عبر السائل وتسبب اضطرابات دقيقة وحركة بينية. وبالتالي ، تصبح المرحلة الحدودية غير مستقرة ، بحيث تنكسر المرحلة (الداخلية) المشتتة في النهاية وتشكل قطرات في المرحلة المستمرة (الخارجية).
2. تطبيق الموجات فوق الصوتية منخفضة التردد وعالية الطاقة يولد التجويف (كنتيش وآخرون 2008). عن طريق التجويف بالموجات فوق الصوتية ، تتشكل الفقاعات الدقيقة أو الفراغات في الوسط بسبب دورات ضغط الموجات فوق الصوتية. تنمو الفقاعات الدقيقة / الفراغات على مدار عدة دورات موجية حتى تنهار بعنف. يتسبب انفجار الفقاعة هذا في ظروف قاسية محليا مثل القص العالي جدا والنفاثات السائلة ومعدلات التسخين والتبريد القصوى. (سليك 1999).

تكسر هذه القوى المتطرفة القطرات الأولية من الطور المشتت (الداخلي) وصولا إلى قطرات نانوية الحجم وتخلطها بشكل متجانس في المرحلة المستمرة (الخارجية).
اقرأ هنا المزيد عن آثار التجويف بالموجات فوق الصوتية على الاستحلاب!

Nanoemulsions الأدوية

miniemulsions الدهون – التي تنتجها الموجات فوق الصوتية – يتم تطبيقها على نطاق واسع والناقل عن وكلاء الدوائية في المستحضرات الصيدلانية. على سبيل المثال، يمكن miniemulsions بمثابة بالحقن الناقل المخدرات أو تسليم المخدرات جهاز لاستهداف الأنسجة. وإلى جانب التوافر البيولوجي عالية من المركبات النشطة مغلفة، ومزايا miniemulsions تكمن في ارتفاع توافق مع الحياة، والتحلل البيولوجي، والاستقرار، وسهولة الإنتاج على نطاق واسع. نظرا لخصائص الهيكلية، فإنها يمكن أن تتضمن مسعور وكذلك جزيئات متقابلة الزمر. تم تحميل nanoemulsions مستعدة بالموجات فوق الصوتية مع التوكوفيرول، والفيتامينات، curcurmin والعديد من المواد الدوائية الأخرى.
أنظمة الموجات فوق الصوتية Hielscher هي مستحلبات موثوقة لإعداد المستحلبات النانوية المليئة بالمخدرات. للاستحلاب بالموجات فوق الصوتية، Hielscher يقدم الملحقات المختلفة لتحسين عملية الاستحلاب. Hielschers MultiPhaseCavitator هو إضافة فريدة من نوعها لخلايا التدفق بالموجات فوق الصوتية ، حيث يتم حقن المرحلة الثانية كتيار ضيق جدا مباشرة في منطقة النقاط الساخنة بالموجات فوق الصوتية للاستحلاب.

الغذاء الصف Nanoemulsions

تقدم Nanoemulsions العديد من الفوائد لصياغة المنتجات الغذائية. تُظهر مستحلبات النانو استقرارًا جيدًا لفصل الجاذبية ، التلبد ، التحام ، وعرض تحكّم و / أو امتصاص المكونات الوظيفية بسبب حجم القطيرات الصغير ومساحة سطح كبيرة. بالإضافة إلى ذلك ، فإنها توفر تواجدًا حيويًا عاليًا للمركبات النشطة التي تعتبر مهمة في توصيل المواد المغذية والمواد الفعالة. علاوة على ذلك ، فإنها توفر خصائص صياغة جيدة لأنها شفافة أو شفافة بصريا وقطراتها ذات حجم مخروطي / نانو تتسبب في شعور سلس ودسم بالفم. وبالتالي ، فإن إنتاج مستحلبات النانو مستقرة هو مهمة منتشرة في كل مكان لصناعة الأغذية ، على سبيل المثال لصياغة منتجات محصنة بالفيتامينات أو الأحماض الدهنية (مثل فيتامين C ، فيتامين E omega-3 ، omega-6 ، omega-9 المشتقة من بذور النباتات أو زيت السمك) أو لإنتاج منتجات النكهة (على سبيل المثال مع الزيوت الأساسية).

توزيع قطرات نانوية الحجم لمستحلب نانوي مشتت بالموجات فوق الصوتية (مستحلب زيت اللافندر في الماء). تم تحضير المستحلب مع مسبار الموجات فوق الصوتية UP400St.

Nanoemulsions التجميل

nanoemulsions خصوصا الماء في النفط (W / O) تقدم فوائد مختلفة للتغليف من مادة ماء النشطة بيولوجيا إلى قطرات النانو (في المستحلبات مفردة أو مزدوجة).
انقر هنا لقراءة المزيد حول صياغة خالية من التوتر السطحي من المستحلبات التجميلية مع الموجات فوق الصوتية!

Miniemulsion البلمرة

يتم تطبيق بمساعدة بالموجات فوق الصوتية البلمرة miniemulsion لمختلف العمليات – من تغليف الجزيئات غير العضوية لتخليق جزيئات اللاتكس. من المعروف أن تطبيق الموجات فوق الصوتية القدرة على التفاعلات الكيميائية مثل البلمرة، والتوليف وما إلى ذلك sonochemistry.
انقر هنا لقراءة المزيد حول كيمياء السونوم، التوليف بالموجات فوق الصوتية من اللاتكس و هطول بالموجات فوق الصوتية!

مستحلب لتحقيق الاستقرار

علي الرغم من ان بعض المستحلبات النانويه يمكن ان يكون الرف مستقره دون استخدام اي السطحي أو المستحلبات بسبب حجم القطيرات نانو تحجيم والتوزيع ، والمستحلبات النانويه الأخرى تتطلب استخدام عوامل استقرار للحصول علي الاستقرار علي المدى الطويل والمنتج الأمثل نوعيه. ويمكن تحقيق الاستقرار عن طريق أضافه اما السطحي (tensids) أو الجسيمات الصلبة التي تعمل كمثبتات. المستحلبات ، والتي استقرت من قبل جزيئات الصلبة المعروفة باسم المستحلبات بيكرنغ. اللاكتوز ، الزلال ، الليسيثين ، chitosan ، سيكلودوسترون ، مالتوديكسترين ، النشا وما إلى ذلك يمكن استخدامها كمثبتات الغرويه في المستحلبات بيكرنج. انقر هنا لمعرفة المزيد عن المستحلبات بيكرينغ ولدت بالموجات فوق الصوتية!
بالموجات فوق الصوتية استحلاب لا يمكن أن يؤديها لجميع أنواع المستحلبات. إذا كنت بحاجة لعامل استقرار للمستحلب معين، يمكن اختبارها بسهولة في نطاق ضيق.
يرجى ملاحظة أن يتم إعطاء مبلغ يزيد السطحي المطلوبة مع تقليل حجم القطيرات منذ نسبة سطح منطقة إلى حجم (S / V) للمجالات التي كتبها: S / V = ​​3 / R. على سبيل المثال، أصغر قطر من الجسيمات أو قطرة، والمنطقة المزيد من السطح لديها نسبة إلى حجمها.

بالموجات فوق الصوتية معدات الاستحلاب

يتطلب إنتاج مستحلبات شبه ميكرون ونانو مستقرة معدات قوية بالموجات فوق الصوتية. معدات الاستحلاب بالموجات فوق الصوتية Hielscher يسلم السعات عالية جدا (تصل إلى 200μm للموجات فوق الصوتية الصناعية، والقدرات أعلى عند الطلب) لتوليد مجال صوتي مكثف.
ومع ذلك، من أجل إنتاج nanoemulsions مستقرة، ومعدات الموجات فوق الصوتية السلطة في كثير من الأحيان وحدها لا تكفي. وإلى جانب ما يكفي من القوة بالموجات فوق الصوتية، ومراقبة دقيقة من المعلمات عملية، والملحقات المتطورة (مثل sonotrodes، تدفق مفاعلات الخلية والتبريد) ضرورية للحصول على قطرات نانو الحجم وتشتت متجانسة على حد سواء، ومائي ومرحلة النفط في بعضها البعض.
Hielscher متعدد المراحلCavitator: من أجل إنتاج مستحلبات متفوقة مع توزيع قطرات ضيقة جدا، وضعت Hielscher إدراج خلية تدفق فريدة من نوعها – التجويف متعدد المراحل. مع هذه الوظيفة الإضافية لخلية التدفق الخاصة ، يتم حقن المرحلة الثانية من المستحلب باستمرار عبر 48 قنية صغيرة في منطقة التجويف. تسمح هذه التقنية بإنتاج قطرات صغيرة جدا بحجم النانو ومستحلبات عالية الثبات وفعالة للغاية.

HIELSCHER الفوق متخصصة في توريد أنظمة والاكسسوارات بالموجات فوق الصوتية العالية لمعالجة نتائج أفضل. لدينا خبرة طويلة الأجل في معالجة بالموجات فوق الصوتية وتعاوننا الوثيق مع عملائنا يضمن التنفيذ الناجح لالموجات فوق الصوتية في خطوط الإنتاج.
للاختبارات الأولية وتطوير العمليات وتحسين العملية ، نقدم مختبر عمليات مجهزا بالكامل ومركزا تقنيا.
علاوة على ذلك ، نحن نقدم استشارات متعمقة ، وتطوير أنظمة الموجات فوق الصوتية المخصصة والخدمات الفنية العميقة للتركيب والتدريب والصيانة.