Hielscher ultralydteknologi

Pickering Emulsions With Power Ultrasonics

  • Pickering-emulsjoner stabiliseres av faste partikler.
  • Pickering-emulsjoner overbeviser ved deres "emulgeringsfrie" karakter og deres forbedrede stabilitet.
  • Ultralyd er det perfekte verktøyet for å lage Pickering-emulsjoner ved først å dispergere de stabiliserende partiklene i vannfasen og for det andre å emulgere olje / vannfasen.

 

Pickering-emulsjoner

Pickeringsemulsjoner stabiliseres av adsorberte faste partikler i stedet for et emulgator eller overflateaktivt middel. Dermed kan Pickering-emulsjoner betraktes som "emulgeringsfrie" eller “fri for overflateaktive” siden de er stabilisert av faste partikler. Hvis olje og vann blandes og små oljedråper dannes og dispergeres gjennom vannet, vil dråpene til slutt samle seg for å redusere mengden energi i systemet. Imidlertid, hvis faste partikler blir tilsatt til blandingen, vil de binde seg til overflaten av grensesnittet og forhindre dråpene i å koalesere, slik at emulsjonen blir mer stabil.
Dannelsen uten emulgator er spesielt interessant for formuleringen av produkter for hvilke bruken av overflateaktive stoffer har negative virkninger, for eksempel for farmasøytiske og kosmetiske produkter. Videre viser Pickering-emulsjoner en forbedret stabilitet sammenlignet med emulsjoner som stabiliseres ved hjelp av konvensjonelle emulgeringsmidler. Dråpebeleggingen av faste partikler virker som en stiv barriere mot koalescens. Dette betyr at selv høyt konsentrerte emulsjoner kan stabiliseres effektivt som Pickering-emulsjoner. De faste nanopartikler, som er adsorbert mellom oljevanngrensesnittet, er delvis nedsenket i vann og oljemedium, slik at de stabiliserende nanopartikler kan ha hydrofile, hydrofobe eller amfifile egenskaper. Partikkelform og partikkelstørrelse påvirker også stabiliteten til emulsjonen.

De høye mekaniske skjærkraften til ultralydshomogenisering overvinne energibarrieren mellom fasegrensesnittene. Videre bryter sonikering aggregatene og agglomeratene av nanopartikler og skaper en svært polydisperse emulsjon.

Sonikering brukes for begge trinnene i fremstillingen av en plukkemulsjon:

  1. å dispergere de adsorberte partiklene i vannfasen
  2. å emulgere o / w-blandingen
Glassreaktor ved ultralyd emulgator (Klikk for å forstørre!)

Ultralydreaktor for emulsjoner

Informasjonsforespørsel




Merk våre Personvernregler.


Ultralyd Emulsjon

Denne videoen demonstrerer Hielscher ultralydprosessor UP400S forbereder en nano-størrelse vegetabilsk olje-i-vann emulsjon.

Emulgering av vegetabilsk olje i vann ved hjelp av UP400S

Pickering-emulsjon med silica

Først ble hydrofile fumede silikapulvere (som Aerosil® 200 eller Aerosil® 380) dispergert som 100 nm agglomerater i vann ved bruk av en ultralydanordning.
Ved det andre trinn ble en stabil o / w-emulsjon med 20 vekt% olje og 2-10nm diameter dråpeformet fremstilt ved sonikering.
For å oppnå stabile, gjennomsiktige emulsjoner av butanol, etylacetat, butyllaktat og dietyladipat i den vandige fase var 6% silika nødvendig. For diisobutyladipat er minst 8% silika nødvendig for å oppnå en stabil emulsjon.
Alle preparerte emulsjoner har vist seg å være stabile i minst 6 måneder.

Mens bare så vel som funksjonalisert silisiumdioksyd (SiO2) er en av de mest brukte partikklene, andre partikler som Fe3O4, hydroksyapatitt, monodisperse polystyren latexpartikler, cyclodextrine og maltodextrin, halloysitt nanorør, hematitt (α-Fe2O3) mikropartikler, poly (metylmetakrylat) (PMMA), uoppløselige kitosan / gelatin-B-komplekspartikler etc. har med hell blitt brukt til å skape stabile Pickering-emulsjoner.

Kontakt oss! / Spør oss!

Vennligst bruk skjemaet nedenfor hvis du ønsker å be om ytterligere informasjon om ultralyd homogenisering. Vi vil gjerne tilby deg en ultralyd system møte dine behov.









Vær oppmerksom på at Personvernregler.




Fakta Verdt å vite

Olje-i-vann (o / w) Pickering-emulsjoner

Olje-i-vann Pickering-emulsjon refererer til en emulsjon hvor dråper av olje dispergeres i vann som den kontinuerlige fase. Denne typen Pickering-emulsjoner er generelt stabilisert av nanopartikler hvis kontaktvinkel er mindre enn 90º. o / w Pickeringsemulsjoner kan stabiliseres f.eks. ved bruk av fumed silica, Fe3O4 nanopartikler. Oljefasen av disse Pickering-emulsjonene kan bestå i henholdsvis henholdsvis dodekan, oktadecenylbukksyreanhydrid (ODSA), toluen og butylbutyrat i vann.

Vann-i-olje (w / o) Pickering-emulsjoner

Vann-i-olje Pickering-emulsjoner inneholder dråper vann som den dispergerte fase og olje som den kontinuerlige fasen. Nanopartikler med kontaktvinkel større enn 90º er de beste stabiliseringsmidlene for disse typer emulsjoner. o / w Pickering-emulsjoner kan stabiliseres ved bruk av magnetiske nanopartikler.

Komplekse Pickering-emulsjoner

Dobbelt eller flere Pickering-emulsjoner (w / o / w eller o / w / o) er komplekse polydisperse systemer hvor små dråper suspenderes i større dråper som videre suspenderes i en kontinuerlig fase. For flere Pickering-emulsjoner utføres en to-trinns emulgeringsprosess: For aw / o / w-emulsjon, i det første emulgeringstrinn, stabiliseres w / o-emulsjonen med hydrofobe nanopartikler; I det andre emulgeringstrinnet anvendes hydrofile nanopartikler som stabilisator. Flere emulsjoner kan dannes som vann-i-olje-i-vann (w / o / w) eller olje-i-vann-i-olje (o / w / o).
w/o/w emulsjoner brukes ofte som kjøretøy / bærere for ulike hydrofile aktive forbindelser og legemidler (f.eks. vitaminer, antioksidanter, enzymer, vaksiner, hormoner), som deretter sakte frigjøres. Som noen aktive stoffer også migrere fra den ytre til den indre fasen av en multippel emulsjon, slik w / o / w emulsjoner fungerer perfekt for retarded release / vedvarende frigjøring levering av de aktive stoffene.

Droppebro

Et unikt fenomen som forekommer i enkelte Pickering-emulsjonssystemer, er dråpebro. Kolloider som stikker ut fra en dråpeoverflate, kan samtidig adsorbere til et annet grensesnitt, som brøyler to dråper. Broene består av monolagere av kolloidale partikler og dråpene skilles kun av en tynn film av den kontinuerlige fasen.

Ultralyd Dispersjon av Silica

Ultralyd dispersjon av fumed silika: Hielscher ultralyd homogenisator UP400S dispergerer silikapulver raskt og effektivt inn i enkle nanopartikler.

Spre fumed Silicia i vann ved hjelp av UP400S