पावर अल्ट्रासोनिक्स के साथ पिकरिंग इमल्शन
- पिकरिंग इमल्शन ठोस कणों द्वारा स्थिर होते हैं।
- पिकरिंग इमल्शन उनके "पायसीकारी मुक्त" चरित्र और उनकी बढ़ी हुई स्थिरता से आश्वस्त करते हैं।
- अल्ट्रासोनिक पिकरिंग इमल्शन बनाने के लिए एकदम सही उपकरण है, सबसे पहले स्थिर कणों को पानी के चरण में फैलाकर और दूसरा तेल/पानी के चरण को पायसीकारी करने के लिए।
पिकरिंग इमल्शन
पिकरिंग इमल्शन को पायसीकारकों या सर्फेक्टेंट के बजाय अधिशोषित ठोस कणों द्वारा स्थिर किया जाता है। इस प्रकार, पिकरिंग इमल्शन को "पायसीकारक-मुक्त" माना जा सकता है या “सर्फैक्टेंट मुक्त” चूंकि वे ठोस कणों द्वारा स्थिर होते हैं। यदि तेल और पानी मिलाया जाता है और छोटी तेल की बूंदें बनती हैं और पूरे पानी में फैल जाती हैं, तो अंततः बूंदें सिस्टम में ऊर्जा की मात्रा को कम करने के लिए एकजुट हो जाएंगी। हालांकि, अगर ठोस कणों को मिश्रण में जोड़ा जाता है, तो वे इंटरफ़ेस की सतह से बंध जाएंगे और बूंदों को जमा होने से रोकेंगे, जिससे पायस अधिक स्थिर हो जाएगा।
पायसीकारकों के बिना गठन उत्पादों के निर्माण के लिए विशेष रूप से दिलचस्प है जिसके लिए सर्फेक्टेंट के उपयोग का नकारात्मक प्रभाव पड़ता है, उदाहरण के लिए दवा और कॉस्मेटिक उत्पादों के लिए। इसके अलावा, पिकरिंग इमल्शन पारंपरिक पायसीकारी द्वारा स्थिर किए गए इमल्शन की तुलना में एक बढ़ी हुई स्थिरता दिखाते हैं। ठोस कणों की छोटी बूंद कोटिंग सहवास के खिलाफ एक कठोर अवरोध के रूप में कार्य करती है। इसका मतलब यह है कि अत्यधिक केंद्रित इमल्शन को पिकरिंग इमल्शन के रूप में कुशलता से स्थिर किया जा सकता है। ठोस नैनोकण, जो तेल-पानी के इंटरफेस के बीच सोख लिए जाते हैं, आंशिक रूप से पानी और तेल माध्यम में डूबे होते हैं, ताकि स्थिर नैनोकणों में हाइड्रोफिलिक, हाइड्रोफोबिक या एम्फीफिलिक गुण हो सकें। कण आकार और कण आकार पायस की स्थिरता को भी प्रभावित करते हैं।
अल्ट्रासोनिक समरूपीकरण के उच्च यांत्रिक कतरनी बल चरण इंटरफेस के बीच ऊर्जा बाधा को दूर करते हैं। इसके अलावा, सोनिकेशन नैनोकणों के समुच्चय और समूह को तोड़ता है और एक अत्यधिक पॉलीडिस्पर्स पायस बनाता है।
सोनिकेशन का उपयोग पिकरिंग इमल्शन की तैयारी के दोनों चरणों के लिए किया जाता है:
- अधिशोषित कणों को जल चरण में फैलाने के लिए
- O/W मिश्रण को पायसीकारी करने के लिए
सिलिका के साथ पिकरिंग इमल्शन
सबसे पहले, हाइड्रोफिलिक फ्यूमड सिलिका पाउडर (जैसे एरोसिल® 200 या एरोसिल® 380) को अल्ट्रासोनिक डिवाइस का उपयोग करके पानी में 100nm एग्लोमेरेट्स के रूप में फैलाया गया था।
दूसरे चरण में, 20 wt% तेल और 2-10nm व्यास की छोटी बूंद के आकार के साथ एक स्थिर o/w इमल्शन सोनिकेशन द्वारा तैयार किए गए थे।
जलीय चरण में ब्यूटेनॉल, एथिल एसीटेट, ब्यूटाइल लैक्टेट और डायथाइल एडिपेट के स्थिर, पारदर्शी पायस प्राप्त करने के लिए सिलिका के 6% की आवश्यकता थी। डायसोबुटिल एडिपेट के लिए एक स्थिर पायस प्राप्त करने के लिए कम से कम 8% सिलिका की आवश्यकता होती है।
सभी तैयार इमल्शन कम से कम 6 महीने के लिए स्थिर साबित हुए हैं।
जबकि नंगे और साथ ही कार्यात्मक सिलिका (SiO2) सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले कणों में से एक है, अन्य कण जैसे
- एफई3O4,
- हाइड्रोक्सीपाटाइट,
- मोनोडिस्पर्स पॉलीस्टाइनिन लेटेक्स कण,
- साइक्लोडेक्सट्रिन और माल्टोडेक्सट्रिन,
- halloysite नैनोट्यूब,
- हेमटिट (α-Fe2O3) माइक्रोपार्टिकल्स,
- पाली (मिथाइल मेथैक्रिलेट) (पीएमएमए),
- अघुलनशील काइटोसन/जिलेटिन-बी जटिल कण
कई अन्य ठोस कणों के बीच सफलतापूर्वक स्थिर पिकरिंग इमल्शन बनाने के लिए उपयोग किया गया है।
साहित्य/सन्दर्भ
- Xu, Yayuan; Song, Jiangfeng; Dai, Zhuqing; Niu, Liying; Dajing, Li; Wu, Caie (2022): Study on physicochemical characteristics of lutein nanoemulsions stabilized by chickpea protein isolate-stevioside complex. Journal of the Science of Food and Agriculture 102; 2022. 1872-1882.
- Xiao-Yan Wang and Marie-Claude Heuzey (2016): Chitosan-Based Conventional and Pickering Emulsions with Long-Term Stability. Langmuir 32, 4; 2016. 929–936.
- Bordes, C.; Bolzinger, M.-A.; El Achak, M.; Pirot, F.; Arquier, D.; Agusti, G.; Chevalier, Y. (2021): Formulation of Pickering emulsions for the development of surfactant-free sunscreen creams. International Journal of Cosmetic Science 43, 2021. 432-445.
जानने के योग्य तथ्य
ऑयल-इन-वाटर (o/w) पिकरिंग इमल्शन
ऑयल-इन-वॉटर पिकरिंग इमल्शन एक इमल्शन को संदर्भित करता है जहां तेल की बूंदें निरंतर चरण के रूप में पानी में फैल जाती हैं। इस प्रकार के पिकरिंग इमल्शन आमतौर पर नैनो कणों द्वारा स्थिर होते हैं जिनका संपर्क कोण 90º से कम होता है। o/w पिकरिंग इमल्शन को स्थिर किया जा सकता है उदाहरण के लिए फ्यूमड सिलिका, Fe के उपयोग से3O4 नैनो कण। उन पिकरिंग इमल्शन के तेल चरण में क्रमशः डोडेकेन, ऑक्टाडेसेनिल स्यूसिनिक एनहाइड्राइड (ओडीएसए), टोल्यूनि और ब्यूटाइल ब्यूटायरेट शामिल हो सकते हैं।
वाटर-इन-ऑयल (w/o) पिकरिंग इमल्शन
वाटर-इन-ऑयल पिकरिंग इमल्शन में पानी की बूंदें छितरी हुई प्रावस्था के रूप में और तेल निरंतर चरण के रूप में होती हैं। 90º से अधिक संपर्क कोण वाले नैनो कण इस प्रकार के पायस के लिए सबसे अच्छे स्थिर एजेंट हैं। o/w पिकरिंग इमल्शन को चुंबकीय नैनो कणों के उपयोग से स्थिर किया जा सकता है।
कॉम्प्लेक्स पिकरिंग इमल्शन
डबल या मल्टीपल पिकरिंग इमल्शन (w/o/w या o/w/o) जटिल पॉलीडिस्पर्स सिस्टम हैं जहां छोटी बूंदों को बड़ी बूंदों के भीतर निलंबित कर दिया जाता है जो निरंतर चरण में निलंबित हो जाते हैं। कई पिकरिंग इमल्शन के लिए, एक दो चरण पायसीकरण प्रक्रिया की जाती है: w/o/w इमल्शन के लिए, पहले पायसीकरण चरण में, w/o इमल्शन को हाइड्रोफोबिक नैनोकणों द्वारा स्थिर किया जाता है; दूसरे पायसीकरण चरण में, हाइड्रोफिलिक नैनोकणों का उपयोग स्टेबलाइजर के रूप में किया जाता है। वाटर-इन-ऑयल-इन-वाटर (w/o/w) या ऑयल-इन-वाटर-इन-ऑयल (o/w/o) के रूप में मल्टीपल इमल्शन बनाए जा सकते हैं।
डब्ल्यू इमल्शन को अक्सर विभिन्न हाइड्रोफिलिक सक्रिय यौगिकों और दवाओं (जैसे विटामिन, एंटीऑक्सिडेंट, एंजाइम, टीके, हार्मोन) के लिए वाहनों / वाहक के रूप में उपयोग किया जाता है, जिन्हें बाद में धीरे-धीरे जारी किया जाता है। चूंकि कुछ सक्रिय पदार्थ भी एक बहु पायस के बाहरी से आंतरिक चरण में स्थानांतरित हो जाते हैं, ऐसे w/o/w इमल्शन सक्रिय पदार्थों के मंद रिलीज/निरंतर रिलीज डिलीवरी के लिए पूरी तरह से काम करते हैं।
ड्रॉपलेट ब्रिजिंग
कुछ पिकरिंग इमल्शन सिस्टम में होने वाली एक अनूठी घटना ड्रॉपलेट ब्रिजिंग है। एक छोटी बूंद की सतह से उभरे हुए कोलाइड एक साथ दो बूंदों को पाटते हुए, दूसरे इंटरफ़ेस पर adsorb कर सकते हैं। पुलों में कोलाइडल कणों के मोनोलेयर होते हैं और बूंदों को केवल निरंतर चरण की एक पतली फिल्म द्वारा अलग किया जाता है।


