Hielscher ultrazvuková technologie

Ultrazvukový Výroba Stabilní nanoemulze

  • nanoemulze – také známý jako miniemulsions nebo submikronových emulzí – se používají v široké škále aplikací v chemii, nátěrové hmoty & povlaky, kosmetiky, léčiv a potravin.
  • Ultrazvukové systémy jsou známé jako spolehlivé nástroje pro výrobu dlouhodobě stabilní nanoemulzí.

 

Ultrazvukový Formation of nanoemulze

Ultrazvukové emulgace je způsoben spojením vlny energie ultrazvuku do kapalného systému. Sonikací kapaliny, dojde ke dvěma mechanismy: (1) Akustické pole vytváří vlny, které cestují skrze kapalinu a způsobují microturbulences a interfaciální pohyb. Tím, hranice fáze se stává nestabilní, takže dispergovaná (vnitřní) fáze se nakonec rozdělí a tvoří kapičky v kontinuální (externí) fáze. (2) Použití nízké frekvence, vysoký výkon ultrazvuku vytváří kavitaci (Kentish et al., 2008), Tím, ultrazvukové kavitace, mikrobublinky nebo dutiny jsou vytvořeny v médiu v důsledku tlakových cyklů ultrazvukové vlny. Mikrobublinky / prázdné prostory růst v průběhu několika vlnových cyklů, dokud se zhroutí. Tato bublina imploze způsobí lokálně extrémních podmínek, jako je velmi vysokého střihu, proudů kapaliny, a extrémní vytápění a chlazení sazby (Suslick 1999), Tyto extrémní síly zlomit primární kapičky dispergované (vnitřní) fázi až do nano-kapky a míchat homogenně do kontinuálního (externí) fáze.
Přečtěte si zde více o ultrazvukové kavitace!

Toto video ukazuje Hielscher ultrazvukový procesor UP400S připravuje nano-velké rostlinný olej-ve vodě emulze.

Emulgace rostlinného oleje ve vodě pomocí UP400S

Žádost o informace





Farmaceutické nanoemulze

lipidů miniemulsions – produkoval ultrazvukem – jsou široce aplikovány jako nosiče pro farmakologické prostředky ve farmaceutických formulacích. Miniemulze mohou například působit jako parenterální nosič léčiva nebo zařízení pro podávání léků do cílových tkání. Vedle vysoké biologické dostupnosti zapouzdřených aktivních sloučenin, výhody miniemulzí spočívají v jejich vysoké biologické kompatibilitě, biologické rozložitelnosti, stabilitě a snadnosti výroby ve velkém měřítku. Vzhledem ke svým strukturním vlastnostem mohou obsahovat hydrofobní i amfipatické molekuly. Ultrazvukem připravené nanoemulze byly naneseny tokoferoly, vitamíny, curcurmin a mnoho dalších farmakologických látek.
ultrazvukové systémy Hielscher jsou spolehlivé emulgátory pro přípravu nanoemulzí drogami loded. Ultrazvukového emulgování, Hielscher nabízí různé příslušenství k optimalizaci procesu emulgační. Hielscher je MultiPhaseCavitator je unikátní doplněk pro ultrazvukové průtokové komůrky, kde se druhá fáze injekcí jako velmi úzký proud přímo do ultrazvukové “horká zóna” emulgace.

Potravinářská nanoemulze

Nanoemulze nabízejí různé výhody pro formulaci potravin. Nanoemulze vykazují dobrou stabilitu vůči gravitační separaci, flokulaci, koalescenci a nabízejí řízené uvolňování a / nebo absorpci funkčních složek kvůli jejich malé velikosti kapiček a velké ploše povrchu. Kromě toho nabízejí vysokou biologickou dostupnost účinných látek, která je důležitá pro dodávky živin a účinných látek. Dále nabízejí dobré vlastnosti formulace, protože jsou průhledné nebo vizuálně průsvitné a jejich kapičky submicronové / nano-velikosti způsobují hladký a krémový pocit v ústech. Vytvoření stabilních nanoemulzí je tedy všudypřítomným úkolem pro potravinářský průmysl, např. Pro přípravu vitamínů nebo produktů obohacených o mastné kyseliny (např. Vitamín C, vitamín E omega-3, omega-6, omega-9 odvozený z osiva rostlin rybí tuk) nebo k výrobě ochucených produktů (např. s éterickými oleji).

kosmetické nanoemulze

Zejména vody v oleji (W / O), nanoemulze nabízejí různé výhody pro zapouzdření bioaktivní hydrofilní látky do nanoměřítku kapek (v jediné nebo dvojité emulze).
Klikněte zde se dozvíte více o povrchově aktivní látky bez složení kosmetických emulzí s ultrazvukem!

miniemulze polymerace

Ultrazvukem asistované miniemulze polymerace se používá různých způsobů – ze zapouzdření anorganických částic k syntéze latexových částic. Aplikace energie ultrazvuku na chemické reakce, jako je polymerace, syntéza atd jsou známé jako sonochemie.
Klikněte zde se dozvíte více o Sonochemiese ultrazvukové syntéza latexu a ultrazvukové srážení!

1,5kW ultrazvukové procesor pro emulgaci (Klikněte pro zvětšení!)

ultrazvukové emulgátor UIP1500hdT (1500 w)

emulze stabilizaci

Ačkoli některé nanoemulty mohou být stabilní bez použití jakýchkoli povrchově aktivních látek nebo emulgátorů kvůli velikosti a distribuci nanorozměrů, jiné nanoemulze vyžadují použití stabilizačních agentů k získání dlouhodobé stability a optimálního produktu Kvality. Stabilizace může být provedena přidáním buď povrchově aktivních látek (tensids), nebo pevných částic, které působí jako stabilizátory. Emulzí, které jsou stabilizovány pevnými částicemi, jsou označovány jako emulzí Pickering. Laktóza, albumin, lecithin, chitosan, cyklodextrin, maltodextrin, škrob atd., lze použít jako koloidní stabilizátory v Pickeringu emulzí. Zde se dozvíte více o ultrazvukem generovaných Pickering emulzí!
Ultrazvuková emulgace může být provedeno pro všechny typy emulzí. Pokud je nutné stabilizační činidlo pro konkrétní emulze, může být snadno testovány v malém měřítku.
Upozorňujeme, že množství povrchově aktivní látky potřebné se zvyšuje se snižující se velikostí kapek od poměru povrchu plocha k objemu (S / V) pro kuličky je dán vzorcem: S / V = ​​3 / R. Například, čím menší je průměr částice nebo kapičky, tím více plochy povrchu, že má vzhledem k jeho objemu.

Ultrazvukové emulgace Equipment

Výroba stabilních submicron- a nano-emulzí zapotřebí silné ultrazvukové zařízení. Hielscher ultrazvukové emulgace zařízení přináší velmi vysoké amplitudy (až do 200 um pro průmyslové ultrasonicatorsVyšší amplitudy na požádání) pro generování intenzivní akustické pole.
Nicméně, pro výrobu stabilních nanoemulzí, výkon ultrazvukové zařízení sama o sobě často nestačí. Kromě dostatečného ultrazvukové energie, přesným řízením procesních parametrů, a sofistikované příslušenství (například sonotrody, průtokové komůrky reaktory, chlazení) jsou nezbytné pro získání nejdrobnějších kapičky a homogenní disperzi a to jak, vodné a olejové fáze do sebe.
K výrobě emulzí, vynikající výkonné procesory ultrazvukové Hielscher v kombinaci s MultiPhaseCavitator dává vám optimální hardware.

Hielscher Ultrazvuk se specializuje na dodávání vynikající ultrazvukové systémy a příslušenství pro optimální výsledky zpracování. Naše dlouhodobé zkušenosti v ultrazvukové zpracování a naše úzká spolupráce s našimi klienty zajišťuje úspěšnou realizaci ultrazvukem do výrobních linek.
Počátečních testů, vývoj procesů a optimalizaci procesů, nabízíme plně vybavená Proces lab a technické centrum,
Dále nabízíme hloubkové poradenství, vývoj přizpůsobené ultrazvukové systémy a hluboký technická služba pro instalaci, školení a údržbu.

Žádost o informace





Kontaktujte nás! / Zeptej se nás!

Použijte formulář níže, pokud chcete požádat o další informace o ultrazvukové homogenizace. Budeme rádi Vám nabídnout ultrazvukový systém plnění vašich požadavků.









Uvědomte si prosím naši Zásady ochrany osobních údajů,


Literatura / Reference

  • Kentish, S .; Wooster, T .; Ashokkumar, M .; Simons, L. (2008): Využití ultrazvuku pro přípravu nanoemulze. Innovative Food Science & Emerging Technologies 9 (2): 170-175.
  • Suslick, K.S. (1999): Použití ultrazvuku k chemie materiálů. Annu. Rev. Mater. Sci. 1999 29: 295-326.


Fakta Worth Knowing

emulze

Emulze jsou definovány jako dvě nemísitelné kapaliny: Jedna z kapalin – tzv dispergovaná nebo vnitřní fáze – se disperguje jako kulovitých kapiček v druhé kapalině, známé jako kontinuální nebo vnější fáze. Nejvýznamnější kapaliny použité pro vytvoření emulze jsou oleje a vody. Je-li olejová fáze dispergovaná ve vodě / vodné fáze, systém je emulze typu olej-ve-vodě, přičemž je-li voda / vodná fáze dispergovaná v olejové fázi, je emulze typu voda-v-oleji. Emulze se vyznačují respektive jejich velikost částic a termodynamickou stabilitu jako makroemulzí, mikroemulze, a nanoemulzí, v tomto pořadí.

nanoemulze

Nanoemulze jsou nanočásticové disperze, které se skládají z nanočásticových kapiček. Vysoké smykové síly ultrazvukového výkonu ruptují kapičky tak, aby byly redukovány na submikronový a nano průměr. Obecně platí, že menší velikost kapiček vede k větší stabilitě emulze. Nanoemulze lze rozlišit jako O / W (olej ve vodě), W / O (voda v oleji) nebo jako vícenásobné / dvojité emulze, jako jsou W / O / W a O / W / O. Nanoemulze jsou transparentní nebo dokonce průsvitné (ve viditelném spektru) v závislosti na velikosti konzistence a velikosti kapiček. Nanoemulze jsou obecně definovány velikostí kapiček mezi 20 a 200 nm. S klesající velikostí kapiček klesá sklon emulze ke koalescenci (klesající zrání Ostwald).
Nanomateriály a nanoemulze se vyznačují fyzikálními vlastnostmi, které se liší od mikroemulzí. Nanočastice mají buď zcela odlišné vlastnosti, nebo jejich typické vlastnosti jsou vyjádřeny ve velmi extrémní podobě. Viditelný vzhled nanoemulzí má jiný vzhled než mikronové emulze, protože kapičky jsou příliš malé, aby interferovaly s optickými vlnovými délkami viditelného spektra. Proto nanoemulze vykazují velmi malý rozptyl světla a jsou průhledné nebo opticky průsvitné.
Velikost kapiček emulze je ovlivněna složením olejové fáze, mezifázové vlastnosti a viskozita obou, kontinuální a dispergované fáze, typu emulgátor / povrchově aktivní činidlo, smyková rychlost při emulgaci, stejně jako je rozpustnost olejové fáze ve vodě.
Nanoemulze jsou široce používány v různých aplikacích, jako je dodávání léčiv, potravin & nápojů, kosmetiky, farmacie, a vědy o materiálech & syntéza.

povrchově aktivní látky

Emulgátory jsou důležitým faktorem pro přípravu stabilní emulzní / nanoemulze. Emulgátory jsou povrchově aktivní látky, které tvoří ochrannou vrstvu o kapky a snižují mezifázové napětí, čímž se zabrání Ostwaldovo zrání, srůstání a smetany.
Typů povrchově aktivních činidel:

  • Malé molekuly povrchově aktivní látky: Neionogenní emulgátor, například Tween a Span vykazují nízkou toxicitu a podráždění, když se podává orálně, parenterálně a dermálně, a proto jsou výhodnější než iontové emulgátory. Tween a Span jsou výhodnými stabilizátory pro emulzní prostředky v potravinářském, farmaceutickém a cosmectic průmyslu.
    doplnění: Tween 20/60/80 jsou známé jako polysorbát 20/60/80 (PEG-20 dehydratovaných sorbierite monolaurát, PEG-20 dehydratovaných sorbierite monostearát, polyoxyethylen-sorbitan-monooleát). Ty jsou neiontové povrchově aktivní látky / emulgátory odvozené od sorbitolu. Jsou snadno rozpouští ve vodě, ethanolu, methanolu nebo ethylacetátu, ale jen málo v minerálním oleji.
    klene: Span20 / 40/60/80 jsou sorbitan estery mastných kyselin / sorbitanové estery, které jsou neiontové povrchově aktivní látky s emulgačními, dispergačními a smáčecími vlastnostmi. Span povrchově aktivní látky se vyrábějí dehydratací sorbitolu.
  • Fosfolipidy: vaječný žloutek, sójový lecitin nebo mléčný
  • Amfifilní proteiny: Syrovátkový proteinový izolát, kaseinát
  • Amfifilní polysacharidy: arabská guma, modifikované škroby