Vakojen nanoemulsioiden ultraäänimittaus
- nanoemulsioiden – joka tunnetaan myös nimellä miniemulsioiden tai partikkelikooltaan mikrometriluokkaa pienempiä emulsioita – käytetään monenlaisia sovelluksia kemian, maaleissa & pinnoitteet, kosmetiikka, lääkkeiden ja elintarvikkeiden.
- Ultraääni järjestelmiä tunnetaan luotettavia työkaluja tuotannon pitkän aikavälin vakaan nanoemulsioiden.
Ultraääni muodostaminen nanoemulsioiden
Ultraääni emulgoituminen aiheuttaa kytkemällä aaltojen teho ultraääni nesteeseen järjestelmään. Sonikoimalla nestettä, kaksi mekanismeja esiintyy: (1) akustisen kentän muodostaa aaltoja, jotka kulkevat nesteen läpi ja aiheuttaa microturbulences ja rajapinta-liike. Siten raja vaihe muuttuu epävakaaksi, niin että dispergoitunut (sisäinen) vaihe lopulta taukoja ja muodostaa pisaroita jatkuvan (ulkoinen) vaihe. (2) soveltaminen matalataajuisen, korkea teho ultraääni tuottaa kavitaatiota (Kentish et ai. 2008). Ultraäänellä kavitaation mikrokuplien tai onteloita on muodostettu alustassa johtuen painesyklit ultraääniaallosta. Mikrokuplien / huokosten kasvaa useiden aalto sykliä, kunnes ne luhistuvat väkivaltaisesti. Tämä kupla luhistuminen aiheuttaa paikallisesti äärimmäisissä olosuhteissa, kuten erittäin suuren leikkausvoiman, nestesuihkua, ja äärimmäinen lämmitys ja jäähdytys hinnat (Suslick 1999). Nämä äärimmäiset voimat murtaa ensisijainen pisaroita dispergoituna (sisäinen) vaihe alas nanokoko pisaran ja sekoittaa ne homogeenisesti jatkuvaan (ulkoinen) vaihe.
Lue täältä lisää ultraääni kavitaatiota!
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.
Hielscher n ultraääni ovat luotettavia emulgointiaineet valmistukseen huumeiden loded nanoemulsioiden. Saat ultraääni emulgoituminen, Hielscher tarjoaa erilaisia lisävarusteita optimoida emulgointiväliaineen prosessi. Hielscher n MultiPhaseCavitator on ainutlaatuinen lisäosa ultraääni virtauksen solujen, jossa toisen vaiheen ruiskutetaan erittäin kapea virta suoraan ultraääni “kuuma vyöhyke” emulgoinnin.
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).
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!
ultraääni emulgointiaine UIP1500hdT 1500W
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
Tuotannon vakaa submicron- ja nanoemulsiot vaatii voimakas ultraäänilaitteet. Hielscher ultraääni emulgoituminen laitteet tuottaa hyvin korkea amplitudit (jopa 200 um varten teollinen ultrasonicatorsKorkeammat amplitudit pyynnöstä) tuottaa voimakkaan akustisen kentän.
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.
Tuottaa erinomaisen emulsioita, Hielscher voimakas ultraääni prosessorit yhdistettynä MultiPhaseCavitator antaa sinulle optimaalisen laitteiston.
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.
Alustavaa testeissä, prosessien kehittäminen ja prosessien optimointiin tarjoamme täysin varustettu prosessi lab ja tekninen keskus.
Lisäksi tarjoamme syvällistä konsultointi, kehitys räätälöityjä ultraääni järjestelmät ja syvällinen tekninen palvelu asennus-, koulutus- ja ylläpito.
Kirjallisuus / Viitteet
- Kentish, S .; Wooster, T .; Ashokkumar, M .; Simons, L. (2008): käyttö ultra- nanoemulsion valmistelua. Innovatiivinen Food Science & Kehitteillä olevat teknologiat 9 (2): 170-175.
- Suslick, K. S. (1999): soveltaminen ultraäänen Materials Chemistry. Annu. Rev. Mater. Sei. 1999. 29: 295-326.
Tosiasiat, jotka kannattaa tietää
emulsiot
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