ヒールシャー超音波技術

パワー超音波でラムスデン現象

  • ピッカリングエマルションは、固体粒子によって安定化されます。
  • ピッカリングエマルションは、彼らの「乳化剤フリー」の文字とその安定性を向上させることで納得します。
  • 超音波は、最初に水相に安定化粒子を分散させ、第二に、油/水相を乳化することにより、ピッカリングエマルションを作成するのに最適なツールです。

ラムスデン現象

ピッカリングエマルションの代わりに乳化剤または界面活性剤を吸着した固体粒子によって安定化されます。これにより、ピッカリングエマルションは、「乳化剤フリー」とみなすことができますか “界面活性剤を含みません” それらは固体粒子によって安定化されるからである。油と水とが混合し、小さな油滴が形成され、水全体に分散すると、最終的に液滴が合体して系内のエネルギー量が減少する。しかしながら、固体粒子が混合物に添加されると、それらは界面の表面に結合し、液滴が合体するのを防止し、したがってエマルジョンをより安定にさせる。
乳化剤を用いないで形成することは、界面活性剤の使用が例えば医薬品および化粧品のための負の効果を有する製品の製剤にとって特に興味深い。さらに、ピッカリングエマルジョンは、従来の乳化剤によって安定化されたエマルションと比較して、向上した安定性を示す。固体粒子の液滴コーティングは、合体に対する剛性バリアとして機能する。これは、高度に濃縮されたエマルジョンでさえ、ピカリングエマルションとして効率的に安定化され得ることを意味する。油 - 水界面の間に吸着される固体ナノ粒子は、水および油媒体中に部分的に浸漬され、その結果安定化ナノ粒子は親水性、疎水性または両親媒性の特性を有することができる。粒子形状および粒子サイズもエマルションの安定性に影響する。

超音波均質化の高い機械的剪断力が相界面間のエネルギー障壁を克服します。さらに、超音波処理は、ナノ粒子の凝集体および凝集体を破壊し、高度に多分散乳剤を作成します。

超音波処理は、ピッカリングエマルションの調製両方のステップのために使用されます。

  1. 水相に吸着粒子を分散させます
  2. O / W混合物を乳化します
超音波乳化機でガラス反応器(クリックすると拡大します!)

エマルションのための超音波反応器

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超音波乳化

シリカとピカリングエマルジョン

まず、(例えばAerosil(登録商標)200またはAerosil(登録商標)380など)、親水性ヒュームドシリカ粉末は、超音波装置を用いて水に100nmの凝集体として分散させました。
第二の工程、油及び2-10nm直径の液滴サイズの20重量%が超音波処理によって調製されたとの安定したO / Wエマルションで。
シリカの水性相6%でブタノール、酢酸エチル、乳酸ブチル、ジエチルアジペートの安定した、透明なエマルションを得るために必要でした。アジピン酸ジイソブチル、少なくとも8%のシリカのための安定なエマルジョンを得るために必要とされます。
すべての準備エマルジョンは、少なくとも6ヶ月間安定であることが示されています。

裸の一方ならびに官能化シリカ(SiO2)最も一般的に使用される粒子の一つ、Fe等の他の粒子であります3ザ・4ハイドロキシアパタイト、単分散ポリスチレン ラテックス粒子、ハロイサイトナノチューブ、ヘマタイト(α-Fe系2ザ・3)微粒子、ポリ(メチルメタクリレート)(PMMA)、不溶性のキトサン/ゼラチン-B複合粒子等が正常に安定なピッカリングエマルションを作成するために使用されてきました。

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知る価値のある事実

水中油型(O / W)ピカリング乳剤

水中油型ピッカリングエマルションは、油の液滴が連続相としての水中に分散されている乳剤を意味します。ピッカリングエマルションのこのタイプは、一般的に、その接触角90°未満であるナノ粒子によって安定化されます。 O / Wエマルションピッカリングは、例えば、安定化させることができますヒュームドシリカ、鉄の使用による3ザ・4 ナノ粒子。これらのピッカリングエマルションの油相は、例えば、構成することができますドデカン中、それぞれ、水中の無水コハク酸(ODSA)、トルエン、ブチルブチレートをオクタデセニル。

油中水型(W / O)エマルジョンをピカリング

油中水型ピッカリングエマルションは、連続相と分散相と油のように水の液滴を含みます。 90°よりも大きな接触角を有するナノ粒子は、エマルジョン、これらのタイプのための最良の安定化剤です。 O / Wエマルションピカリングは、磁性ナノ粒子の使用により安定化することができます。

複雑なピカリングエマルション

ダブルまたはマルチピッカリングエマルション(w / o / wまたはo / w / o)は、小さな液滴がさらに連続液相中に懸濁した大きな液滴内に懸濁する複雑な多分散系です。複数のピッカリングエマルジョンの場合、2段階乳化プロセスが実行される.w / o / wエマルジョンの場合、第1の乳化ステップにおいて、w / oエマルジョンは疎水性ナノ粒子によって安定化される。第2の乳化工程では、親水性ナノ粒子が安定剤として使用される。複数のエマルションは、水中油中水型(w / o / w)または油中水型油中(o / w / o)として形成することができる。
w/o/wエマルジョンは、様々な親水性活性化合物および薬物(例えば、ビタミン、抗酸化物質、酵素、ワクチン、ホルモン)の乗り物/担体として頻繁に使用され、その後ゆっくりと放出される。いくつかの活性物質はまた、複数のエマルションの外側から内側相に移行するように、そのようなw/o/wエマルジョンは、活性物質の遅れた放出/持続放出送達のために完全に働く。

液滴のブリッジング

いくつかのピッカリングエマルション系で発生する特有の現象は、液滴のブリッジです。液滴表面から突出したコロイドは、同時に2つの液滴を架橋する、別の界面に吸着することができます。ブリッジは、コロイド粒子の単層からなり、液滴のみ連続相の薄膜によって分離されています。