ხელის სადეზინფექციო საშუალებების წარმოება სამრეწველო ულტრაბგერითი შემრევებით
ხელის სანიტაიზერებისა და დეზინფექციური ხსნარების წარმოებისთვის, ერთგვაროვანი ნარევის მისაღებად საჭიროა მძლავრი შერევის ტექნოლოგია. ულტრაბგერითი შემრევები ყველაზე საიმედო და ეფექტური შერევის ტექნოლოგიაა ორი ან მეტი ფაზის შერევისა და ემულსიფიკაციისთვის, რათა მიღებულ იქნეს ერთგვაროვანი, სტაბილური ხელის სანიტაიზერის შემადგენლობა.
ხელის სანიტაიზერები
ხელის სანიტაიზერი, რომელიც ასევე ცნობილია ხელის ანტისეპტიკის ან ხელში შესაზელი სადეზინფექციო საშუალების სახელით, არის თხევადი საშუალება, რომელიც ხელებზე გამოიყენება გავრცელებული პათოგენების მოსაშორებლად ან ინაქტივირებისთვის. ამ პათოგენებს შეუძლიათ დაავადებების გამოწვევა (მაგ. SARS-CoV-2 ვირუსი იწვევს COVID-19 დაავადებას). ხელის სანიტაიზერები ჩვეულებრივ ხელმისაწვდომია სითხის, ქაფის, გელის ან სპრეის სახით.
ხელის სანიტაიზერები შეიძლება მომზადდეს სხვადასხვა ინგრედიენტისა და შემადგენლობის გამოყენებით. მაგალითად, ხელის სანიტაიზერები შეიძლება იყოს ალკოჰოლზე დაფუძნებული ან უალკოჰოლო. ალკოჰოლზე დაფუძნებული ხელის სანიტაიზერები ჩვეულებრივ შეიცავს 60-დან 95%-მდე ალკოჰოლს. სპირტებიდან ყველაზე ხშირად გამოიყენება ეთანოლი (ეთილის სპირტი), იზოპროპანოლი ან n-პროპანოლი. მაღალი კონცენტრაციის ალკოჰოლი (ანუ 60% და მეტი) ანადგურებს ცილებს. ცილების დენატურაციის შედეგად ბევრი პათოგენი (დაავადების გამომწვევი მიკროორგანიზმი) ინაქტივირდება ან იღუპება. უალკოჰოლო ხელის სანიტაიზერები ალტერნატიული პროდუქტებია, რომლებშიც დეზინფექციური საშუალებები, როგორიცაა ბენზალკონიუმის ქლორიდი (BAC), ან ანტიმიკრობული საშუალებები, როგორიცაა ტრიკლოზანი, გამოიყენება აქტიურ ინგრედიენტებად მიკროორგანიზმების ინაქტივირების ან განადგურებისთვის. როგორც ალკოჰოლზე დაფუძნებულ, ისე უალკოჰოლო ხელის სანიტაიზერებში პათოგენების საწინააღმდეგო აქტიურმა ინგრედიენტებმა შეიძლება გამოაშროს კანი მისი ბუნებრივი ბარიერის განადგურებით. ამიტომ ხელის სანიტაიზერების უმეტეს შემადგენლობაში შედის კანის მომვლელი დანამატები, როგორიცაა ემოლიენტები (მაგ., გლიცერინი, ზეთები), კანის ხელახლა დასატენიანებლად. სხვა ინგრედიენტები, როგორიცაა შემასქელებლები, სურნელოვანი დანამატები, საღებავები და ა.შ., შეიძლება დაემატოს ხელის სანიტაიზერების ტექსტურის, სუნისა და გარეგნობის შესაცვლელად.
ხელის სანიტაიზერების ულტრაბგერითი შერევა
ულტრაბგერითი შემრევები შერევის ყველაზე ეფექტური ტექნოლოგიაა ხელის სანიტაიზერების (ასევე ცნობილი როგორც ხელის ანტისეპტიკი ან ხელში შესაზელი სადეზინფექციო საშუალება) წარმოებისთვის სითხის, გელის, სპრეის ან ლოსიონის სახით.
რადგან ულტრაბგერითი შემრევები ქმნიან ძლიერ ძვრის ძალებს, ისინი უზრუნველყოფენ ინგრედიენტების ერთგვაროვან ნარევად შესარევად საჭირო მოძრაობას. ასეთი მძლავრი და საიმედო შერევა აუცილებელია ეფექტური და საიმედო დეზინფექციური საშუალებების, მათ შორის ხელის სანიტაიზერებისა და ზედაპირების სადეზინფექციო საშუალებების წარმოებისთვის.
ულტრაბგერითი შემრევები უაღრესად ეფექტურია ხელის სანიტაიზერების კომპონენტების შერევაში.
როგორ მუშაობს ულტრაბგერითი შერევა?
ულტრაბგერითი შემრევები ქმნიან აკუსტიკურ კავიტაციას, რაც წარმოქმნის ძალიან ინტენსიურ ძვრის ძალებს. ამიტომ ულტრაბგერითი შერევის სისტემები ფართოდ გამოიყენება ორი ან მეტი, ჩვეულებრივ ერთმანეთში შეურევადი სითხის ემულსიფიკაციისთვის და მყარი ნაწილაკების დისპერგირებისთვის სითხეებსა და სუსპენზიებში. ულტრაბგერითი შერევა მიიღწევა მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი ტალღების შეყვანით სითხეში ან სუსპენზიაში. ულტრაბგერითი ტალღები მაღალი ინტენსივობის ულტრაბგერითი ზონდის მეშვეობით გადაიცემა პერიოდული დამუშავების რეზერვუარში ან ნაკადის ხაზში ჩართულ გამდინარე კამერის რეაქტორში. მხოლოდ ზონდური ტიპის ულტრაბგერით აპარატებს შეუძლიათ შექმნან ინტენსიური კავიტაციური ძალები, რომლებიც აუცილებელია ერთგვაროვანი და ხანგრძლივად სტაბილური ნარევების მოსამზადებლად. ულტრაბგერითი ზონდი სითხეში ძალიან მაღალი სიხშირით (მაგ. 20kHz) ვიბრირებს და სითხეში ინტენსიურ აკუსტიკურ / ულტრაბგერით კავიტაციას ქმნის.
ულტრაბგერითად გენერირებულ კავიტაციურ ველში, კავიტაციური ბუშტების კოლაფსი ქმნის მძლავრ ძვრის ძალებს, რომლებიც არღვევენ წვეთებს, აგლომერატებს და მყარ ნაწილაკებსაც კი. ასევე, ულტრაბგერითი კავიტაცია ქმნის მაღალსიჩქარიან სითხის ნაკადებს, რომლებსაც შეუძლიათ მიაღწიონ 1000km/h-ს. კავიტაციური სითხის ჯეტები ეჯახებიან ნაწილაკების აგლომერატებს, არღვევენ წვეთებს, აუმჯობესებენ მასალის გადატანას სითხეებსა და სუსპენზიებში და დისპერსირებენ მყარ ნივთიერებებს მთელ გარემოში. ულტრაბგერითი კავიტაციის ველში, წნევა სწრაფად და მრავალჯერად იცვლება ვაკუუმსა და მაქსიმუმ 1000bar-ს შორის. 4 ფრთიანი როტაციული შერევის აპარატს დასჭირდებოდა 300 000 RPM-ზე მუშაობა, რათა მიეღწია წნევის ციკლების ცვლილების იმავე სიხშირისთვის. ტრადიციული როტაციული შერევის აპარატები და როტორ-სტატორული შერევის აპარატები არ ქმნიან მნიშვნელოვანი რაოდენობის კავიტაციას სიჩქარის შეზღუდვების გამო.
ხელის სანიტაიზერების შემადგენლობები ულტრაბგერითი შერევით
ხელის სანიტაიზერის შემადგენლობა განსაზღვრავს მის ეფექტურობასა და მიკროორგანიზმების განადგურების სპექტრს (ანუ ანტიბაქტერიულ, სოკოს საწინააღმდეგო და ანტივირუსულ მოქმედებას, ეფექტურობას გარსიანი და უგარსო ვირუსების, ცისტაში მოქცეული პარაზიტების და ა.შ. მიმართ).
რადგან ალკოჰოლისა და ალკოჰოლშემცველი სანიტაიზერების ხშირი გამოყენება კანზე (მაგ. ხელებზე) იწვევს კანის გაუწყლოებას, რასაც შეიძლება მოჰყვეს ანთება და გაღიზიანება, დახვეწილი ხელის სანიტაიზერები შეიცავს კანის მომვლელ ინგრედიენტებს, მაგ. ალოე ვერას, გლიცერინს, ჟოჟობას ზეთს, ასკილის ზეთს და ა.შ. ულტრაბგერითი ემულსიფიკაციის ეფექტი ალკოჰოლის, დანამატების, ზეთებისა და წყლის სხვადასხვა ფაზას აერთიანებს სტაბილურ და ერთგვაროვან ხელის სანიტაიზერად.
ემულსიის ულტრაბგერითი მომზადება (წითელი წყალი / ყვითელი ზეთი). რამდენიმე წამიანი ულტრაბგერითი დამუშავება ცალკეულ წყლის/ზეთის ფაზებს აქცევს წვრილ ემულსიად.
ხელის სანიტაიზერებისთვის საერთო ინგრედიენტები
-
v65% (ან უფრო მაღალი %) ალკოჰოლი (ვირუსებისა და ბაქტერიების ფართო სპექტრის წინააღმდეგ ეფექტურობისთვის)
- კანის მოვლის ინგრედიენტები, როგორიცაა ზეთები, ალოე ვერა, გლიცერინი და ა.შ.
- წყალი (მაგ., დისტილირებული ან სტერილური წყალი)
- ემულგატორი / სურფაქტანტი
- სურვილისამებრ, შემასქელებელი (მაგ. ქსანთანის გუმფისი), ქაფწარმომქმნელი ნივთიერებები, სურნელოვანი დანამატი, სპორიციდები (მაგ., წყალბადის ზეჟანგი ბაქტერიული სპორების გასანადგურებლად)
SonoStation – სრული ულტრაბგერითი სარეზერვუარო სისტემა, რომელიც შედგება ზონდური ტიპის ულტრაბგერითი აპარატებისგან (აქ 2x UIP2000hdT), შემრევისა და ტუმბოსგან
ეფექტური ხელის სანიტაიზერები COVID-19-ის წინააღმდეგ
ჰიგიენა და განსაკუთრებით ხელის ჰიგიენა მნიშვნელოვანი ფაქტორია მძიმე მწვავე რესპირატორული სინდრომის კორონავირუსი 2-ის (SARS-CoV-2), COVID-19 დაავადების გამომწვევი ვირუსის, გავრცელების თავიდან ასაცილებლად. მიუხედავად იმისა, რომ წყლითა და საპნით ხელების საფუძვლიანად დაბანა რეკომენდებულია ყოველთვის, როდესაც ეს შესაძლებელია, ხელის სანიტაიზერები საიმედო ალტერნატივაა, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც წყლითა და საპნით ხელების დაბანა შეუძლებელია.
ჯანდაცვის მსოფლიო ორგანიზაცია (WHO) გთავაზობთ ალკოჰოლზე დაფუძნებული სანიტაიზერების ორ ფორმულირებას, რომლებიც ტესტირებულია და ეფექტურია კორონავირუს SARS-CoV-2-ის წინააღმდეგ. გერმანიისა და შვეიცარიის მეცნიერებმა შეამოწმეს და დაადასტურეს სანიტაიზერების ფორმულირებების ეფექტურობა SARS-CoV-2-ის წინააღმდეგ.
სანიტაიზერის ფორმულირება № 1:
- ეთანოლი – 80% მოცულობით (vol/vol)
- გლიცერინი (ასევე ცნობილი როგორც გლიცეროლი) – 1,45% vol/vol
- წყალბადის ზეჟანგი – 0,125% vol/vol
სანიტაიზერის ფორმულირება № 2:
- იზოპროპანოლი (ასევე ცნობილი როგორც 2-პროპანოლი ან იზოპროპილის სპირტი) – 75% მოც/მოც
- გლიცერინი – 1,45% მოც/მოც
- წყალბადის ზეჟანგი – 0,125% მოც/მოც
ზემოთ ჩამოთვლილი ხელის ანტისეპტიკის ორივე შემადგენლობა ვირუსს საკმარისად აინაქტიურებს 30 წამის ზემოქმედების შემდეგ, თუ საშუალება საფუძვლიანად იქნება წასმული. ზემოთ ჩამოთვლილი შემადგენლობების შერევა შესაძლებელია პერიოდული მოქმედების ან ნაკადის ხაზში ჩართული ულტრაბგერითი სისტემის გამოყენებით.
მაღალი წარმადობის ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორები
Hielscher Ultrasonics არის მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი აპარატების მრავალწლიანი გამოცდილების მქონე მწარმოებელი. ეს აპარატები გამოიყენება სხვადასხვა სითხე/სითხე ან სითხე/მყარი ნივთიერების ნარევების შერევისა და მორევისთვის.
ხელის ანტისეპტიკების სამრეწველო მასშტაბით, სურსათისა და ფარმაცევტული წარმოების ხარისხობრივი მოთხოვნების შესაბამისად დასამუშავებლად საჭიროა მაღალი წარმადობის ულტრაბგერითი აპარატურა, რომელიც დიდ მოცულობებს პერიოდული მოქმედების ულტრაბგერით დანადგარში ან უწყვეტი ნაკადის სისტემაში დაამუშავებს. Hielscher Ultrasonics არის მაღალი წარმადობის ულტრაბგერითი შერევის აპარატურის მრავალწლიანი გამოცდილების მქონე სანდო მომწოდებელი. მისი აპარატურა მსოფლიოს მასშტაბით ინტეგრირებულია კვების, ფარმაცევტული, კოსმეტიკური და პირადი ჰიგიენის პროდუქტების საწარმოებში.
Hielscher Ultrasonics-ის დახვეწილი ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორების ზუსტად მართვა შესაძლებელია, რაც ოპერატორს პროცესის მნიშვნელოვან პარამეტრებზე სრულ კონტროლს აძლევს. ეს პარამეტრებია ამპლიტუდა, წნევა, ტემპერატურა და ულტრაბგერითი დამუშავების დრო. ეს ულტრაბგერითი დამუშავების პროცესის ოპტიმიზაციის საშუალებას იძლევა და პროცესს მაქსიმალურად ეფექტურსა და ეკონომიურს ხდის.
აქსესუარების ფართო არჩევანი, როგორიცაა სონოტროდები (პრობები), გამაძლიერებელი რქები, ნაკადის კამერული რეაქტორები და სხვა დამატებები, საშუალებას იძლევა ულტრაბგერითი შერევის სისტემა სპეციფიკურად მორგდეს დამუშავებულ ინგრედიენტებსა და მიზნობრივ პროდუქციას.
ულტრაბგერითი პროცესის მონიტორინგი
Hielscher-ის ყველა ციფრული ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორი – ლაბორატორიულიდან სამრეწველო ზომამდე – აღჭურვილია ინტელექტუალური პროგრამული უზრუნველყოფით, რომელიც ულტრაბგერითი პროცესის ზუსტ კონტროლს, მონიტორინგსა და გადახედვას ამარტივებს. ამპლიტუდა, მიწოდებული ენერგიის ზღვარი, იმპულსური ციკლები და ულტრაბგერითი დამუშავების დრო წინასწარ შეიძლება დაყენდეს მოსახერხებელი პროგრამული უზრუნველყოფის საშუალებით. ფერადი სენსორული ეკრანის საშუალებით მენიუზე წვდომა მარტივია, ხოლო მისი მართვა – ინტუიციური. ბრაუზერის მეშვეობით დისტანციური მართვა ოპერატორს საშუალებას აძლევს, ულტრაბგერითი სისტემა დისტანციურად მართოს და მონიტორინგი გაუწიოს.
ულტრაბგერითი პროცესის ყველა მნიშვნელოვანი მონაცემი (როგორიცაა ამპლიტუდა, ტემპერატურა, წნევა, სასარგებლო ენერგია, ჯამური ენერგია, დრო და თარიღი) ავტომატურად ინახება ინტეგრირებულ SD-ბარათზე. მონაცემთა ავტომატური აღრიცხვა განსაკუთრებით ფასდება კვების მრეწველობასა და ფარმაცევტულ ინდუსტრიაში, რადგან ის საკვები პროდუქტების მწარმოებელს საშუალებას აძლევს, გადაამოწმოს ნებისმიერი ულტრაბგერითად დამუშავებული პარტიის დამუშავების პირობები. ეს უზრუნველყოფს პროცესის სტანდარტიზაციას, მუდმივად მაღალი ხარისხის პროდუქციის მიღებასა და კარგი წარმოების პრაქტიკის (GMP) დანერგვას.
სამრეწველო ხარისხის ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორები
Hielscher Ultrasonics-ის სამრეწველო ულტრაბგერით პროცესორებს შეუძლიათ ძალიან მაღალი ამპლიტუდებით მუშაობა. 200µm-მდე ამპლიტუდებით უწყვეტი მუშაობა მარტივად არის შესაძლებელი 24/7 რეჟიმში. კიდევ უფრო მაღალი ამპლიტუდებისთვის ხელმისაწვდომია ინდივიდუალურად დამზადებული ულტრაბგერითი სონოტროდები. Hielscher-ის ულტრაბგერითი აპარატურის გამძლეობა მძიმე დატვირთვითა და რთულ გარემოში 24/7 რეჟიმში მუშაობის საშუალებას იძლევა.
ქვემოთ მოცემული ცხრილი წარმოდგენას გაძლევთ ჩვენი ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორების მიახლოებითი წარმადობის შესახებ:
| პარტიის მოცულობა | მოცულობითი ხარჯი | რეკომენდებული მოწყობილობები |
|---|---|---|
| 1-დან 500mL-მდე | 10-დან 200mL/min-მდე | UP100H |
| 10-დან 2000mL-მდე | 20-დან 400mL/min-მდე | UP200Ht, UP400St |
| 0,1-დან 20L-მდე | 0,2-დან 4L/min-მდე | UIP2000hdT |
| 10-დან 100L-მდე | 2-დან 10L/min-მდე | UIP4000hdT |
| n.a. | 10-დან 100L/min-მდე | UIP16000 |
| n.a. | უფრო დიდი | კლასტერი UIP16000 |
დაგვიკავშირდით! / დაგვისვით შეკითხვა!
მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორები ლაბორატორიული დან საპილოტო და სამრეწველო მასშტაბის.
ლიტერატურა / წყაროები
- Aparajita Chatterjee, Giulia Bandini, Edwin Motari, John Samuelson (2015): Ethanol and Isopropanol in Concentrations Present in Hand Sanitizers Sharply Reduce Excystation of Giardia and Entamoeba and Eliminate Oral Infectivity of Giardia Cysts in Gerbils. Antimicrobial Agents and Chemotherapy 59(11), Nov. 2015. 6749–6754.
- Kiran A. Ramisetty; R. Shyamsunder (2011): Effect of Ultrasonication on Stability of Oil in Water Emulsions. International Journal of Drug Delivery 3, 2011. 133-142.
- Shabbar Abbas, Khizar Hayat, Eric Karangwa, Mohanad Bashari, Xiaoming Zhang (2013): An Overview of Ultrasound-Assisted Food-Grade Nanoemulsions. Food Engineering Reviews 2013.
- Ng Sook Han, Mahiran Basri, Mohd Basyaruddin Abd Rahman, Raja Noor Zaliha Raja Abd Rahman, Abu Bakar Salleh, Zahariah Ismail (2012): Preparation of emulsions by rotor–stator homogenizer and ultrasonic cavitation for the cosmeceutical industry. Journal of Cosmetic Science 63, September/October 2012. 333–344.