Technologia ultradźwiękowa firmy Hielscher

Produkcja ultradźwiękowa stabilnych nanoemulsji

  • nanoemulsji – znany również jako miniemulsions lub emulsje submikronowe – są wykorzystywane w szerokiej gamie zastosowań w chemii, farby & powłoki, kosmetyki, farmaceutyki i żywność.
  • systemy ultradźwiękowe są znane jako niezawodnych narzędzi do produkcji stabilnych długoterminowych nanoemulsji.

 

Ultradźwiękowy Formowanie nanoemulsji

Ultradźwiękowy emulgowania jest spowodowane przez sprzężenie fale energii ultradźwięków do układu cieczy. Przez sonikację cieczy, dwa mechanizmy występują: (1) pola akustycznego wytwarza fale, które mogą przenosić się z cieczą i powodować microturbulences i na granicy faz ruchu. W ten sposób granicy faz staje się niestabilne, tak że rozproszona (wewnętrznym) końcu fazy przerwy i tworzy kropelki w ciągłej fazie (zewnętrznej). (2) Zastosowanie niskiej częstotliwości, ultradźwięki dużej mocy powoduje kawitację (Kentish i wsp., 2008), Ultradźwiękową kawitacji mikropęcherzyków lub puste przestrzenie są utworzone w podłożu w wyniku cykli ciśnienie fali ultradźwiękowej. Mikropęcherzyki / przestrzenie wzrost w ciągu kilku cykli fali aż zwinąć gwałtownie. Pęcherz implozji powoduje miejscowo na ekstremalne warunki takie, jak bardzo wysokim ścinaniu, ciekłych strumieni, a skrajnym ogrzewania i chłodzenia (Suslick 1999), Te skrajne siły przerwy pierwotnej kropelki rozproszonej (faza wewnętrzna) aż do nano-rozmiarze kropli i wymieszać je jednorodnie w ciągłej fazie (zewnętrznej).
Przeczytaj tutaj więcej na temat kawitacji ultradźwiękowej!

 

Zapytanie o informacje




Zwróć uwagę na nasze Polityka prywatności.


nanoemulsji farmaceutyczne

miniemulsions lipidowe – wytwarzane przez ultradźwięki – jest szeroko stosowany jako nośnik dla środków farmakologicznych w preparatach farmaceutycznych. Na przykład, miniemulsions mogą działać jako nośniki leków lub pozajelitowego podawania leku, urządzenia do docelowych tkanek. Oprócz wysokiej biodostępności kapsułkowanych związków czynnych zalety miniemulsions leżą w ich wysoką biokompatybilność, biodegradowalność, stabilność i łatwość produkcji na dużą skalę. Ze względu na ich właściwości strukturalne, mogą zawierać hydrofobowe i amfipatyczne cząsteczki. Ultradźwiękami preparaty nanoemulsji zostały załadowane z tokoferoli, witamin curcurmin i wiele innych substancji farmakologicznych.
systemy ultradźwiękowe Hielscher są wiarygodne emulgatory do wytwarzania nanoemulsji narkotykami loded. Dla ultradźwiękowe emulgowania, Hielscher oferuje różne akcesoria do optymalizacji procesu emulgowania. Hielscher użytkownika Kawitator wielofazowy Jest unikalne dodatek do ultradźwiękowej komory przepływowej, przy czym druga faza jest wstrzykiwany w postaci wąskiej strumienia bezpośrednio do ultradźwiękowego “gorąca strefa” emulgowania.

Celów spożywczych nanoemulsji

Nanoemulsje oferują różne korzyści w zakresie formułowania produktów spożywczych. Nanoemulsje wykazują dobrą stabilność w separacji grawitacyjnej, flokulacji, koalescencji i zapewniają kontrolowane uwalnianie i / lub wchłanianie składników funkcjonalnych ze względu na małą wielkość kropelek i dużą powierzchnię. Dodatkowo oferują wysoką biodostępność związków aktywnych, która jest ważna dla dostarczania składników odżywczych i substancji czynnych. Ponadto, oferują one dobre właściwości preparatu, ponieważ są przezroczyste lub półprzezroczyste, a kropelki submikronowe / nanometrowe powodują gładkie i kremowe odczucie w ustach. W związku z tym produkcja stabilnych nanoemulsji jest wszechobecnym zadaniem dla przemysłu spożywczego, np. Do formułowania produktów wzbogaconych w witaminy lub kwasy tłuszczowe (np. Witamina C, witamina E omega-3, omega-6, omega-9 pochodząca z nasion roślin lub olej z ryb) lub do produkcji produktów aromatyzowanych (np. z olejkami eterycznymi).

nanoemulsji kosmetyczne

Szczególnie woda-w-oleju (W / O) lub nanoemulsji oferować różne korzyści kapsułkowania substancji biologicznie czynnej do hydrofilowej kropelek nanoskali (w pojedynczych lub podwójnych emulsji).
Kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej na temat środków powierzchniowo czynnych preparatu emulsji kosmetycznych z ultradźwięków!

miniemulsja Polimeryzacja

Polimeryzacja miniemulsja wspomagane ultradźwiękami jest stosowany do różnych procesów – od kapsułkowanie cząstek nieorganicznych do syntezy cząstek lateksu. Stosowanie energii ultradźwiękowej do reakcji chemicznych, takich jak polimeryzacja syntezy itp zwane sonochemii.
Kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej o przyspieszenie reakcji chemycznych (sonochemia).The ultradźwiękowy syntezy lateksu oraz ultradźwiękowy wytrącanie!

1.5kW ultradźwiękowy procesor do emulgowania (kliknij aby powiększyć!)

ultradźwiękowy emulgator UIP1500hdT (1500W)

emulsja stabilizacji

Chociaż niektóre nanoemulsji może być stabilne, bez użycia jakichkolwiek środków powierzchniowo czynnych lub emulgatorów, z uwagi na nano skalę wielkość i rozkład kropelek inne nanoemulsji wymagają użycia środków stabilizujących, aby uzyskać długotrwałą stabilność i optymalną jakość produktu. Stabilizację można osiągnąć poprzez dodanie środków powierzchniowo czynnych (tensids) lub cząstki stałe, które działają jako stabilizatory. Emulsje, które są stabilizowane przez cząstki stałe są znane jako emulsje Pickering. Laktoza, albuminy, lecytyny, chitozan, maltodekstryny, skrobi itd. Mogą być stosowane jako stabilizatory koloidalne w emulsji Pickeringa. Kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej o ultradźwiękami generowanych emulsje Pickering!
Ultradźwiękowy emulgowania można przeprowadzić dla wszystkich typów emulsji. Jeśli jest to konieczne środek stabilizujący dla konkretnej emulsji może być łatwo testowane w małej skali.
Należy pamiętać, że ilość środka powierzchniowo czynnego zwiększa wymagane ze zmniejszającą wielkość kropelek ponieważ stosunek powierzchni powierzchni do objętości (S / V) dla kulek jest dana przez: S / V = ​​3 / R. Na przykład, im mniejsza jest średnica cząstki lub kropelki, o większej powierzchni ma ona w stosunku do jego objętości.

Sprzęt ultradźwiękowy Emulsyfikacja

Produkcja stabilnej submicron- i nano-emulsji wymaga potężnego ultradźwięków. Hielscher ultradźwiękowe urządzenia emulgowania zapewnia bardzo wysokie amplitudy (do 200 urn dla ultrasonicators przemysłoweWyższe amplitudy na życzenie) do wytworzenia silnego pola akustycznego.
Jednak do produkcji stabilnych nanoemulsji, urządzenia ultradźwiękowe moc sam często nie jest wystarczające. Oprócz dostatecznej energii ultradźwiękowej, dokładnej regulacji parametrów technologicznych i skomplikowanych wyposażenia (na przykład sonotrody, przepływu reaktorów komórek, chłodzenie) są niezbędne do uzyskania nano-wielkości kropelek i jednorodną dyspersję Zarówno wodnej i fazy olejowej do siebie.
Aby produkować lepsze emulsji, potężne procesory ultradźwiękowe Hielscher w połączeniu z Kawitator wielofazowy daje optymalny sprzęt.

Hielscher Ultrasonics specjalizuje się w dostarczaniu najwyższej systemów ultradźwiękowych i akcesoria dla uzyskania optymalnych rezultatów obróbki. Nasze wieloletnie doświadczenie w obróbce ultradźwiękowej i ścisłej współpracy z naszymi klientami gwarantuje udaną realizację ultradźwięków do linii produkcyjnych.
Do wstępnych badań, rozwoju technologicznego i optymalizacji procesów, oferujemy w pełni wyposażoną Proces laboratorium i centrum techniczne.
Ponadto oferujemy dogłębnej Ordynacyjny, rozwój zindywidualizowane systemy ultradźwiękowe i głębokie obsługa techniczna dla instalacji, szkolenia i konserwacji.

Zapytanie o informacje




Zwróć uwagę na nasze Polityka prywatności.


Skontaktuj się z nami! / Zapytaj nas!

Skorzystaj z formularza poniżej, jeśli chcesz zażądać dodatkowych informacji na temat ultradźwiękowej homogenizacji. Chętnie zaoferujemy Państwu system ultradźwiękowy, spełniający Państwa wymagań.









Proszę zwrócić uwagę na nasze Polityka prywatności.


Literatura / Referencje

  • Kentish, S .; Wooster, T .; Ashokkumar, M .; Simons, L. (2008): Zastosowanie ultradźwięków do przygotowania nanoemulsja. Innovative Food Science & Powstające technologie 9 (2): 170-175.
  • Suslick, K.S. (1999): zastosowanie ultradźwięków Materials Chemistry. Annu. Rev. Mater. Sci. 1999 29: 295-326.


Fakty Warto wiedzieć

emulsje

Emulsje są określane jako dwóch cieczy: Jedna z cieczy – tak zwana faza zdyspergowana lub wewnętrzna – dysperguje się w postaci kulistych kropel w drugiej cieczy, znane jako fazę ciągłą lub zewnętrzną. Najbardziej znaczące płyny stosowane do wytwarzania emulsji są olej i woda. Gdy faza olejowa jest rozproszona w fazie wodnej / wody, system jest emulsją typu olej w wodzie, podczas gdy woda / faza wodna jest zdyspergowana w fazie olejowej, to jest emulsja typu woda-w-oleju. Emulsje wyróżniają się odpowiednio na ich rozmiary cząstek i stabilności termodynamicznej jak makroemulsje, mikroemulsje i nanoemulsji, odpowiednio.

nanoemulsji

Nanoemulsje są dyspersjami nanocząsteczkowymi, które składają się z kropelek o wielkości nanometrowej. Siły ultradźwiękowe o dużej sile ścinającej rozrywają kropelki, tak że zmniejszają się do średnicy submikronowej i nano. Ogólnie, mniejsze rozmiary kropelek prowadzą do większej stabilności emulsji. Nanoemulsje można rozróżnić jako O / W (olej w wodzie), W / O (woda w oleju) lub jako emulsje wielokrotne / podwójne, takie jak W / O / W i O / W / O. Nanoemulsja jest przezroczysta lub nawet półprzezroczysta (w widmie widzialnym) w zależności od konsystencji i wielkości kropli. Nanoemulsje są generalnie definiowane przez wielkość kropel od 20 do 200 nm. Przy malejącej wielkości kropli zmniejsza się skłonność emulsji do koalescencji (zmniejszając dojrzewanie Ostwalda).
Nanomateriały i nanoemulsje charakteryzują się właściwościami fizycznymi, które różnią się od mikroemulsji. Nanocząstki wykazują albo zupełnie inne właściwości, albo ich typowe właściwości wyrażone są w bardzo ekstremalnej postaci. Widoczny wygląd nanoemulsji ma inny wygląd niż emulsje wielkości mikronów, ponieważ kropelki są zbyt małe, aby zakłócać optyczne długości fal widma widzialnego. Dlatego nanoemulsje wykazują bardzo małe rozpraszanie światła i wydają się przezroczyste lub optycznie przeświecające.
Wielkość kropelek emulsji zależy od składu fazy olejowej międzyfazowe właściwości i lepkość Zarówno ciągłej i rozproszonej fazy, typ emulgatora / środka powierzchniowo czynnego, przy szybkości ścinania podczas emulgowania, jak również rozpuszczalność w fazie olejowej w wodzie.
Nanoemulsji są szeroko stosowane w różnych zastosowaniach, takich jak do podawania leków, żywności & napoje, kosmetyki, farmaceutyki, a materiał nauka & synteza.

surfaktanty

Emulgatory są zasadniczym czynnikiem do wytworzenia stabilnej emulsji / nanoemulsji. Emulgatory są środki powierzchniowo czynne, które tworzą powłokę ochronną na temat kropelek i zmniejszające napięcie powierzchniowe, a tym samym zapobiega dojrzewania Ostwalda, koalescencji i kremowanie.
Rodzaje środków powierzchniowo czynnych:

  • Mała cząsteczka, środki powierzchniowo czynne: Niejonowe emulgator, taki jak Tween i Span wykazują niską toksyczność i podrażnienie przy podawaniu doustnie, pozajelitowo i skórę i dlatego są korzystne w porównaniu jonowych emulgatorów. Tween zakresu są korzystnymi stabilizatorami preparatów emulsyjnych w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym i cosmectic.
    nastolatków: Tween 20/60/80 są znane jako polisorbat 20/60/80 (PEG-20 odwodnionego sorbierite monolaurynian PEG-20 odwodnionego sorbierite monostearynian polioksyetylenowanego sorbitanu). Są to niejonowe środki powierzchniowo czynne / emulgatory pochodzące z sorbitolu. Łatwo rozpuszcza się w wodzie, etanolu, metanolu i octanu etylu, a jedynie mało oleju mineralnego.
    obejmuje: Span20 / 40/60/80 są estry sorbitanu i kwasów tłuszczowych, estry sorbitanu /, które są niejonowe środki powierzchniowo czynne o właściwościach emulgujących, dyspergujących i zwilżających. środki powierzchniowo czynne wzorcowe są wytwarzane przez odwodnienie sorbitol.
  • Fosfolipidy: żółtko jaja, soja lub lecytynę nabiał
  • Amfifilowe białka: izolat białka serwatki, kazeinian
  • Amfifilowe polisacharydy: guma arabska, modyfikowane skrobie