Vakojen nanoemulsioiden ultraäänimittaus

  • nanoemulsioiden – joka tunnetaan myös nimellä miniemulsioiden tai partikkelikooltaan mikrometriluokkaa pienempiä emulsioita – käytetään monenlaisissa sovelluksissa kemiassa, maaleissa, pinnoitteissa, kosmetiikassa, lääkkeissä ja elintarvikkeissa.
  • Ultraäänilaitteet tunnetaan erittäin tehokkaana ja luotettavana tekniikkana pitkäaikaisten stabiilien nanoemulsioiden tuottamiseksi.

Miksi ultraääni nanoemulgointiin

Ultraääninanoemulgointi on tekniikka, joka käyttää matalataajuisia, suuritehoisia ultraääniaaltoja stabiilien ja yhtenäisten emulsioiden luomiseksi pienistä pisaroista, tyypillisesti alueella 10-200 nm. Tällä tekniikalla on useita etuja perinteisiin emulgointimenetelmiin verrattuna, mikä tekee siitä ylivoimaisen eri sovelluksissa. Jotkut näistä eduista ovat:

  • Yhtenäinen hiukkaskoko: Ultraääninanoemulgointi tuottaa pieniä ja yhtenäisiä pisaroita, jotka tarjoavat paremman stabiilisuuden ja biologisen hyötyosuuden. Näillä pisaroilla on suuri pinta-alan ja tilavuuden suhde, mikä tekee niistä reaktiivisempia ja tehokkaampia erilaisissa sovelluksissa.
  • Korkea vakaus: Ultraääninanoemulsioilla on suuri kineettinen stabiilisuus niiden pienen koon ja yhtenäisyyden vuoksi, mikä tekee niistä kestäviä yhteensulautumiselle, flokkulaatiolle ja sedimentaatiolle. Tämä stabiilisuus tekee niistä ihanteellisia käytettäväksi elintarvikkeissa, lääkkeissä, kosmeettisissa ja kemiallisissa sovelluksissa.
  • Pienempi energiankulutus: Ultraääninanoemulgointi vaatii vähemmän energiansyöttöä kuin perinteiset emulgointimenetelmät, kuten homogenisointi tai mikrofluidisointi, mikä tekee siitä energiatehokkaamman ja kustannustehokkaamman.
  • Monipuolisuus: Ultraääninanoemulgointia voidaan käyttää emulgoimaan monenlaisia materiaaleja, mukaan lukien lipidit, hydrofiiliset yhdisteet ja veteen liukenemattomat aineet. Tämä tekee siitä monipuolisen tekniikan, jota voidaan käyttää erilaisissa sovelluksissa.
    Nopea käsittelyaika: Ultraääninanoemulgointi on nopea prosessi, joka voidaan suorittaa muutamassa minuutissa, joten se soveltuu laajamittaiseen tuotantoon.

Kaiken kaikkiaan ultraääninanoemulgointi tarjoaa useita etuja perinteisiin emulgointimenetelmiin verrattuna, mikä tekee siitä ylivoimaisen tekniikan erilaisiin sovelluksiin.
 

Tässä videossa teemme nanoemulsion CBD-rikkaasta hamppuöljystä vedessä Hielscher UP400St -ultraäänilaitteella. Sitten mitataan nanoemulsio käyttämällä NANO-flex DLS: ää. Mittaustulokset osoittavat hyvin kapean, tilavuudella punnitun hiukkaskokojakauman välillä 9–40 nanometriä. 95 prosenttia kaikista hiukkasista on alle 28 nanometriä.

CBD-nanoemulsio - Tuota läpikuultava nanoemulsio käyttämällä UP400St-ultraäänihomogenisaattoria!

Videon pikkukuva

Informaatio pyyntö




Huomaa, että Tietosuojakäytäntö.


CBD-nanoemulsion ultraäänivalmiste UP400ST-ultraäänianturilla.

Kirkkaan nanoemulsion ultraäänivalmiste käyttämällä UP400ST-ultraäänilaitetta.

Ultraääni muodostaminen nanoemulsioiden

Ultraääniemulgointi johtuu kytkemällä tehon ultraäänen aallot nestemäiseen järjestelmään. Sonikoimalla nestettä tapahtuu kaksi mekanismia:

  1. Akustinen kenttä tuottaa aaltoja, jotka kulkevat nesteen läpi ja aiheuttavat mikroturbulensseja ja rajapintaliikkeen. Siten rajafaasi muuttuu epävakaaksi, niin että dispergoitunut (sisäinen) vaihe lopulta rikkoutuu ja muodostaa pisaroita jatkuvassa (ulkoisessa) vaiheessa.
  2. Matalataajuisen, suuritehoisen ultraäänen käyttö tuottaa kavitaatiota (Kentish et ai. 2008). Ultraäänikavitaatiolla väliaineeseen muodostuu mikrokuplia tai tyhjiöitä ultraääniaallon painesyklien vuoksi. Mikrokuplat / tyhjät tilat kasvavat useiden aaltosyklien aikana, kunnes ne romahtavat voimakkaasti. Tämä kuplan luhistuminen aiheuttaa paikallisesti äärimmäisiä olosuhteita, kuten erittäin korkean leikkauksen, nestesuihkut ja äärimmäiset lämmitys- ja jäähdytysnopeudet. (Suslick 1999).

Nämä äärimmäiset voimat hajottavat dispergoituneen (sisäisen) vaiheen primaaripisarat nanokokoiseksi pisaraksi ja sekoittavat ne homogeenisesti jatkuvaan (ulkoiseen) vaiheeseen.
Lue täältä lisää ultraäänikavitaatioiden vaikutuksista emulgointiin!

lääkealan nanoemulsioiden

Lipid miniemulsioiden – tuotettu ultraäänen – ovat laajasti käytössä kantajana farmakologisia aineita farmaseuttisissa formulaatioissa. Esimerkiksi, miniemulsioiden voi toimia parenteraaliseen lääkkeen kantaja tai lääkeaineen laite kohdistaa kudoksiin. Lisäksi korkean hyötyosuuden kapseloidun aktiivisten yhdisteiden, edut miniemulsioiden sijaitsevat niiden korkea biologinen yhteensopivuus, biologinen hajoavuus, vakaus, ja helppous suuren mittakaavan tuotantoon. Johtuen niiden rakenteelliset ominaisuudet, ne voivat sisällyttää hydrofobisia sekä amfipaattisen molekyylin kanssa. Ultraäänellä valmis nanoemulsioiden on ladattu tokoferolit, vitamiineja, curcurmin ja monet muut lääkeaineosista.
Hielscherin ultraäänijärjestelmät ovat luotettavia emulgointiaineita lääkeaineiden nanoemulsioiden valmistukseen. Ultraääniemulgointia varten Hielscher tarjoaa erilaisia lisävarusteita emulgointiprosessin optimoimiseksi. Hielschers MultiPhaseCavitator on ainutlaatuinen lisäosa ultraäänivirtaussoluille, joissa toinen vaihe injektoidaan hyvin kapeana virtana suoraan emulgoinnin ultraäänikuuman pisteen vyöhykkeeseen.

Nanosuspensioiden ultraäänivalmistus on tehokas tekniikka farmaseuttisten formulaatioiden tuottamiseksi, joilla on lisääntynyt biologinen hyötyosuus.

ultraäänilaite UP400St farmaseuttisten nanosuspensioiden formuloimiseksi, joilla on lisääntynyt biologinen saatavuus.

Informaatio pyyntö




Huomaa, että Tietosuojakäytäntö.


 

Ultraääni nanoemulsiot: Tämä video osoitti, että nanoemulsio tuottaa nopeasti öljyä vedessä. UP200Ht homogenisoi öljyn ja veden sekunneissa.

Ultraääni emulgointi UP200Ht Kanssa S26d14 anturi

Videon pikkukuva

 

Ruoka-luokan nanoemulsioiden

Nanoemulsiot tarjoavat monia etuja elintarvikkeiden valmistuksessa. Nanoemulsioilla on hyvä stabiilisuus gravitaation erottamiseen, flokkulointiin, yhteenlaskuun ja tarjota kontrolloitua vapautumista ja / tai funktionaalisten ainesosien imeytymistä niiden pienen pisarakokoen ja suuren pinta-alan vuoksi. Lisäksi ne tarjoavat aktiivisten yhdisteiden korkean biologisen hyötyosuuden, mikä on tärkeää ravintoaineiden ja vaikuttavien aineiden kuljettamiseksi. Lisäksi ne tarjoavat hyvän formulaation ominaisuuksia, koska ne ovat läpinäkyviä tai visuaalisesti läpikuultavia ja niiden submicron / nano-kokoiset pisarat aiheuttavat sileän ja kermaisen suun tunteen. Näin stabiilien nanolemulsioiden tuotanto on elintarviketeollisuudelle kaikkialla toimiva tehtävä, esimerkiksi vitamiini- tai rasvahappojen väkevöityjen tuotteiden (esim. C-vitamiinin, E-vitamiinin omega-3: n, omega-6: n, omega-9: n, kalaöljy) tai maustettujen tuotteiden valmistamiseen (esim. eteeristen öljyjen kanssa).

Ultraäänellä dispergoidun nanoemulsion pisarajakauman mittaus.

Ultraäänellä dispergoidun nanoemulsion nanokokoinen pisarajakauma (laventeliöljy-vedessä-emulsio). Emulsio valmistettiin ultraäänianturilla UP400St.

kosmeettiset nanoemulsioiden

Erityisesti vesi-öljyssä (W / O) nanoemulsiot tarjoavat erilaisia ​​etuja kapselointi bioaktiivisen hydrofiilinen aine nanomittakaavan pisaroiksi (yhden tai kahden hengen emulsiot).
Lue täältä lisää pinta-aktiivisia aineita kosmeettisten emulsioita ultraäänen!

miniemulsiopolymeroinnilla

Ultraäänellä avustaa Miniemulsiopolymeroinnilla on soveltaa erilaisiin prosesseihin – kapselointilaitoksesta epäorgaanisten hiukkasten synteesiin lateksipartikkeleiden. Soveltaminen valta ultraäänen kemiallisia reaktioita, kuten polymeroinnin, synteesi jne. Kutsutaan sonokemian.
Klikkaa tästä ja lue lisää sonokemian, ultraääni synteesi lateksia ja ultraääni sademäärä!

emulsio vakautus-

Vaikka jotkin nanoemulsiot voivat olla hyllyn stabiileja ilman pinta-aktiivisten aineiden tai emulgoinnin käyttöä Nano-skaalatun pisaran koon ja jakelun vuoksi, muut nanoemulsiot edellyttävät stabilointi aineiden käyttöä pitkän aika välin stabiilisuuden ja optimaalisen tuotteen saamiseksi Laatu. Stabilointi voidaan toteuttaa lisäämällä joko pinta-aktiivisia aineita (tensideja) tai kiinteitä hiukkasia, jotka toimivat stabilisaattoreina. Emulsiot, jotka Stabiloidaan kiinteinä hiukkasina, tunnetaan Pickering-emulsiot. Laktoosia, albumiinia, lesitiiniä, chitosaania, syklodekstriiniä, malto dekstriiniä, tärkkelystä jne. voidaan käyttää kolloidisiksi stabilisaattoreina Pickering-emulsioissa. Klikkaa tästä lisätietoja ultraäänellä syntyvän Pickering emulsiot!
Ultraääni emulgointi voidaan suorittaa kaikenlaisia ​​emulsiot. Jos stabilointiainetta tarvitaan tietyn emulsio, voidaan helposti testata pienessä mittakaavassa.
Huomaa, että määrä tarvitaan pinta-aktiivisen aineen kasvaa alenevalla pisarakoko, koska pinta-ala-tilavuus-suhde (S / V) aloilla on: S / V = ​​3 / R. Esimerkiksi, sitä pienempi on hiukkasen halkaisija tai pisaran, sitä enemmän pinta-alaa sillä on suhteessa sen tilavuuteen.

Ultraääni Emulgointi Laitteet

Stabiilien submikroni- ja nanoemulsioiden tuotanto vaatii tehokkaita ultraäänilaitteita. Hielscherin ultraääniemulgointilaitteet tuottavat erittäin korkeat amplitudit (jopa 200 μm teollisille ultraäänilaitteille, korkeammat amplitudit pyynnöstä) voimakkaan akustisen kentän tuottamiseksi.
Kuitenkin, että stabiilien nanoemulsioiden, teho ultraäänilaitteet yksin ei usein ole riittävä. Lisäksi riittävä ultraääni teho ohjataan tarkasti prosessin parametrien, ja tarkkuus osat (kuten äänipäitä, virtaus solun reaktorit, jäähdytys) on tarpeen, jotta saadaan nano-kokoinen pisarat ja homogeeninen dispersio sekä, vesi- ja öljyfaasin toisiinsa.
Hielscher MultiPhaseCavitator: Parempien emulsioiden tuottamiseksi, joilla on hyvin kapea pisarajakauma, Hielscher on kehittänyt ainutlaatuisen virtaussolun insertin – MultiPhaseCavitator. Tällä erityisellä virtaussolun lisäosalla emulsion toinen vaihe injektoidaan jatkuvasti 48 pienen kanyylin kautta kavitaatiovyöhykkeelle. Tämä tekniikka mahdollistaa luotettavan ja tehokkaan tuotannon hyvin pieniä nanokokoisia pisaroita ja erittäin stabiileja emulsioita.

Hielscher Ultrasonics on erikoistunut toimittamaan ylivoimainen ultraääni- ja tarvikkeet optimaalisen käsittelyn tuloksia. Pitkäaikaista kokemusta ultraääni käsittelyyn ja meidän läheisessä yhteistyössä asiakkaidemme kanssa varmistaa onnistunut toteuttaminen ultraäänen tuotantolinjoja.
Alkutestejä, prosessien kehittämistä ja prosessien optimointia varten tarjoamme täysin varustetun prosessilaboratorion ja teknisen keskuksen.
Lisäksi tarjoamme syvällistä konsultointia, räätälöityjen ultraäänijärjestelmien kehittämistä ja syvällistä teknistä palvelua asennukseen, koulutukseen ja ylläpitoon.

Video näyttää öljyn erittäin tehokkaan emulgoinnin. Käytetty ultraääniprosessori on Hielscher UP400St -ultraäänilaite, joka on ihanteellinen keskikokoisten korkealaatuisten emulsioiden erien valmistamiseen.

Tee stabiileja nanoemulsioita Hielscher Ultrasonics UP400St:llä (400 wattia)

Videon pikkukuva

Seuraavassa taulukossa on merkintä ultrasonicatorien likimääräisestä käsittelykapasiteetista:

erätilavuus Virtausnopeus Suositeltavat laitteet
0.5 - 1,5 ml n.a VialTweeter
1 - 500 ml 10 - 200 ml / min UP100H
10 - 2000 ml 20 - 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 - 20L 0.2 - 4 l / min UIP2000hdT
10 - 100 litraa 2 - 10 l / min UIP4000hdT
15 - 150L 3-15 l/min UIP6000hdT
n.a 10 - 100 l / min UIP16000
n.a suuremmat klusterin UIP16000

Ota meihin yhteyttä! / Kysy meiltä!

Kysy lisä tietoja

Käytä alla olevaa lomaketta pyytääksesi lisätietoja ultraääniprosessoreista, sovelluksista ja hinnasta. Olemme iloisia voidessamme keskustella prosessista kanssasi ja tarjota sinulle ultraäänijärjestelmä, joka täyttää vaatimuksesi!









Huomaathan, että Tietosuojakäytäntö.


Tämä video osoittaa Hielscher ultraääni prosessori UP400S valmistelee nano-kokoinen kasviöljy-in-water emulsio.

Kasviöljyn emulgointi vedessä UP400S:n avulla

Videon pikkukuva

 



Tosiasiat, jotka kannattaa tietää

Emulsiot, pisarakoko ja pinta-aktiiviset aineet

Emulsiot määritellään kaksi toisiinsa sekoittumatonta nestettä: Yksi nesteiden – ns dispergoituneen tai sisäinen faasi – dispergoidaan pallomaisia ​​pisaroita muut nestettä, joka tunnetaan nimellä jatkuva tai ulkoinen faasi. Näkyvin nesteiden, joita käytetään emulsion muodostamiseksi ovat öljy ja vesi. Kun öljyfaasi dispergoidaan vesi / vesipitoinen faasi, järjestelmä on öljy-vedessä-emulsio, kun taas silloin, kun vesi / vesipitoinen faasi on dispergoitu öljyfaasiin, se on vesi-öljyssä-emulsio. Emulsioita erottaa vastaavasti niiden hiukkaskoko ja termodynaaminen vakaus makroemulsioihin, mikroemulsiot, ja nanoemulsiot, vastaavasti.

nanoemulsioiden

Nanoemulsioita ovat nanopartikkelisia dispersioita, jotka koostuvat nanokokoisista pisaroista. Tehon ultraäänen voimakas leikkausvoimat rikkoavat pisarat niin, että ne supistuvat submicron- ja nano-halkaisijoiksi. Yleensä pienemmät pisarakoot johtavat suurempaan emulsion stabiilisuuteen. Nanoemulsioita voidaan erottaa O / W (öljy vedellä), W / O (vesi-öljy) tai moninkertaiset / kaksinkertaiset emulsiot, kuten W / O / W ja O / W / O. Nanoemulsiot ovat läpinäkyviä tai jopa läpikuultavia (näkyvässä spektrissä) riippuen koostumuksesta ja pisarakoosta. Nanoemulsioita määritellään yleensä pisarakoolla 20 - 200 nm. Laskeutuvan pisarakoon ansiosta emulsion taipumus yhteenlaskuun vähenee (Ostwaldin kypsyminen vähenee).
Nanomateriaaleille ja nanoemulsioille on ominaista fysikaaliset ominaisuudet, jotka eroavat mikroemulsioista. Nanokokoisilla partikkeleilla on joko täysin erilaisia ​​ominaisuuksia tai niiden tyypilliset ominaisuudet ilmaistaan ​​erittäin äärimmäisessä muodossa. Nanoemulsioiden näkyvä ulkonäkö on erilainen kuin mikronikokoisilla emulsioilla, koska pisarat ovat liian pieniä häiritsemään näkyvän spektrin optisia aallonpituuksia. Siksi nanoemulsioissa on hyvin vähän valonsironta ja ne näyttävät läpinäkyisiltä tai optisesti läpikuultavilta.
Pisarakoko emulsion vaikuttavat koostumus öljyfaasin, rajapinnan ominaisuudet ja viskositeetti molempien jatkuvan ja dispergoidun vaiheet, tyyppi emulgaattori / pinta-aktiivista ainetta, leikkausnopeus emulgoinnin aikana, sekä liukoisuus öljyfaasin vedessä.
Nanoemulsioiden käytetään laajalti erilaisissa sovelluksissa, kuten lääkeaineen, ruoka & juomien, kosmetiikan, lääkkeiden ja materiaalitieteessä & synteesi.

Pinta-aktiiviset aineet

Emulgointiaineita ovat olennainen tekijä valmistamiseksi stabiilin emulsion / nanoemulsio. Emulgointiaineita ovat pinta-aktiiviset aineet, jotka muodostavat suojakerroksen noin pisaran ja vähentää pintajännitystä, estäen siten Ostwald-kypsymisen, yhtyminen, ja kermaa.
Tyyppisiä pinta-aktiivisia aineita:

  • Pieni molekyyli pinta-: Ei-ionisen emulgointiaineen, kuten Tween ja Span osoittavat alhainen myrkyllisyys ja ärsyttävyys, kun niitä annetaan suun kautta, parenteraalisesti ja dermaalisesti ja ovat näin ollen edullisia yli ioniset emulgaattorit. Tween ja Span ovat edullisia stabilointiaineita emulsiovalmisteita elintarvike-, lääke- ja cosmectic teollisuudessa.
    tweens: Tween 20/60/80 tunnetaan polysorbaatti 20/60/80 (PEG-20-kuivattu sorbierite monolauraatti, PEG-20-kuivattu sorbierite stearaatti, polyoksietyleenisorbitaanimono-oleaatti). Ne ovat ei-ionisia pinta-aktiivisia aineita / emulgointiaineita, jotka ovat peräisin sorbitolia. Ne liukenee helposti veteen, etanoliin, metanoliin tai etyyliasetaattiin, mutta vain vähän mineraaliöljyssä.
    kattaa: Span20 / 40/60/80 ovat sorbitaanirasvahappoesterit / sorbitaaniesterit, jotka ovat ei-ioniset pinta-aktiiviset emulgointi-, dispergointi-, ja kostutusominaisuudet. Span pinta-aktiivisia aineita tuotetaan Sorbitolin dehydraus.
  • Fosfolipidit: munankeltuainen, soija- tai maitotuotteiden lesitiiniä
  • Amfifiiliset proteiinit: Heraproteiini-isolaatti, kaseinaatti
  • Amfifiiliset polysakkaridit: arabikumi, muunnetut tärkkelykset

Kirjallisuus / Referenssit


Korkean suorituskyvyn ultraäänet! Hielscherin tuotevalikoima kattaa koko spektrin kompaktista laboratorion ultraäänilaitteesta penkki-top-yksiköiden yli täysteollinen ultraäänijärjestelmä.

Hielscher Ultrasonics valmistaa korkealaatuisia ultraäänihomygenisoijia laboratorio että teollisen koon mukaan.


Keskustelemme mielellämme prosessistanne.

Otetaan yhteyttä.