Producția de ultrasunete Nanoemulsions stabile

  • nanoemulsions – De asemenea, cunoscut sub numele de miniemulsions sau emulsii submicronice – sunt utilizate într-o gamă largă de aplicații în chimie, vopsele, acoperiri, produse cosmetice, produse farmaceutice și alimente.
  • Ultrasonicators sunt cunoscute ca o tehnică extrem de eficientă și fiabilă pentru producerea de nanoemulsii stabile pe termen lung.

De ce Ultrasonics pentru nanoemulsificare

Nanoemulsificarea cu ultrasunete este o tehnică care utilizează unde cu ultrasunete de joasă frecvență, de mare putere pentru a crea emulsii stabile și uniforme de picături mici, de obicei în intervalul de 10-200 nm. Această tehnică are mai multe avantaje față de metodele tradiționale de emulsionare, care o fac superioară în diverse aplicații. Unele dintre aceste avantaje sunt:

  • Dimensiunea uniformă a particulelor: Nanoemulsificarea cu ultrasunete produce picături mici și uniforme, care oferă o mai bună stabilitate și biodisponibilitate. Aceste picături au un raport suprafață-volum ridicat, ceea ce le face mai reactive și mai eficiente în diverse aplicații.
  • Stabilitate ridicată: Nanoemulsiile cu ultrasunete au o stabilitate cinetică ridicată datorită dimensiunilor lor mici și uniformității, ceea ce le face rezistente la coalescență, floculare și sedimentare. Această stabilitate le face ideale pentru utilizarea în alimente, produse farmaceutice, aplicații cosmetice și chimice.
  • Consum redus de energie: Nanoemulsificarea cu ultrasunete necesită un aport de energie mai mic decât metodele tradiționale de emulsionare, cum ar fi omogenizarea sau microfluidizarea, ceea ce îl face mai eficient din punct de vedere energetic și mai rentabil.
  • Versatilitate: Nanoemulsificarea cu ultrasunete poate fi utilizată pentru a emulsiona o gamă largă de materiale, inclusiv lipide, compuși hidrofili și substanțe insolubile în apă. Acest lucru îl face o tehnică versatilă care poate fi utilizată în diverse aplicații.
    Timp de procesare rapid: Nanoemulsificarea cu ultrasunete este un proces rapid care poate fi finalizat în câteva minute, ceea ce îl face potrivit pentru producția la scară largă.

În general, nanoemulsificarea cu ultrasunete oferă mai multe avantaje față de metodele tradiționale de emulsionare, ceea ce îl face o tehnică superioară pentru diverse aplicații.
 

n acest videoclip facem o nano-emulsie de ulei de cânepă bogat CBD în apă folosind un ultrasonicator Hielscher UP400St. Apoi măsurăm nano-emulsia folosind un DLS NANO-flex. Rezultatele măsurătorilor arată o distribuție foarte îngustă, a dimensiunii particulelor cântărite în volum, în intervalul de la 9 la 40 nanometri. 95% din toate particulele sunt sub 28 nanometri.

Nanoemulsie CBD - Produceți o nano-emulsie translucidă folosind un omogenizator cu ultrasunete UP400St!

Miniatură video

Cerere de informatie





Pregătirea cu ultrasunete a unei nano-emulsii CBD folosind sonda cu ultrasunete UP400ST.

Pregătirea cu ultrasunete a unei nano-emulsii clare folosind ultrasonicator UP400ST.

Formarea cu ultrasunete de Nanoemulsions

Emulsionarea cu ultrasunete este cauzată de cuplarea undelor de ultrasunete de putere într-un sistem lichid. Prin sonicarea unui lichid, apar două mecanisme:

  1. Câmpul acustic generează unde care călătoresc prin lichid și provoacă microturbulențe și o mișcare interfacială. Astfel, faza limită devine instabilă, astfel încât faza dispersată (internă) se rupe în cele din urmă și formează picături în faza continuă (externă).
  2. Aplicarea ultrasonics de joasă frecvență, de mare putere generează cavitație (Prundărașul et al. 2008). Prin cavitație cu ultrasunete, microbubbles sau goluri se formează în mediu datorită ciclurilor de presiune ale undei cu ultrasunete. Microbubbles / golurile cresc pe mai multe cicluri de undă până când se prăbușesc violent. Această implozie cu bule provoacă condiții extreme la nivel local, cum ar fi forfecare foarte mare, jeturi de lichid și rate extreme de încălzire și răcire. (Suslick 1999).

Aceste forțe extreme sparg picăturile primare de fază dispersată (internă) până la nanosizarea picăturilor și le amestecă omogen în faza continuă (externă).
Citiți aici mai multe despre efectele cavitație cu ultrasunete asupra emulsionării!

Nanoemulsions farmaceutice

miniemulsions profilului lipidic – produs de ultrasunetelor – sunt larg aplicate ca suport pentru agenți farmacologici în formulări farmaceutice. De exemplu, miniemulsions poate actiona purtător de droguri sau de livrare de droguri dispozitiv parenteral la țintă țesuturi. In afara de biodisponibilitatea ridicată a compușilor activi încapsulați, avantajele miniemulsions se află în biocompatibilitatea lor ridicată, biodegradabilitate, stabilitatea și ușurința de producție la scară largă. Datorită proprietăților lor structurale, ele pot incorpora hidrofobe precum și molecule amfipatice. nanoemulsions ultrasunetelor preparate au fost încărcate cu tocoferoli, vitamine, curcurmin si multe alte substante farmacologice.
Sistemele cu ultrasunete Hielscher sunt emulgatori fiabile pentru prepararea nanoemulsiilor medicamentoase. Pentru emulsionarea cu ultrasunete, Hielscher oferă diverse accesorii pentru a optimiza procesul de emulsionare. Hielschers MultiPhaseCavitator este un add-on unic pentru celulele de flux cu ultrasunete, în cazul în care a doua fază este injectat ca flux foarte îngust direct în zona de punct fierbinte cu ultrasunete de emulsionare.

Prepararea cu ultrasunete a nanosuspensions este o tehnică eficace pentru producerea de formulări farmaceutice cu biodisponibilitate crescută.

ultrasonicator UP400St pentru formularea nanosuspensiilor farmaceutice cu biodisponibilitate crescută.

Cerere de informatie





 

Nano-Emulsii cu ultrasunete: Acest videoclip a demonstrat producția rapidă a unei nano-emulsii de ulei în apă. UP200Ht omogenizează uleiul și apa în câteva secunde.

Emulsionare cu ultrasunete cu UP200Ht cu sondă S26d14

Miniatură video

 

Alimentare de calitate Nanoemulsions

Nanoemulziile oferă diferite avantaje pentru formularea produselor alimentare. Nanoemulziile arată o bună stabilitate la separarea gravitațională, floculare, coalescență și oferă eliberare controlată și / sau absorbție a ingredientelor funcționale datorită mărimii mici a picăturilor și a suprafeței mari. În plus, ele oferă o biodisponibilitate ridicată a compușilor activi, care este importantă pentru furnizarea de nutrienți și substanțe active. În plus, ele oferă proprietăți bune de formulare, deoarece acestea sunt transparente sau translucide vizual, iar picăturile lor submicron / nanometru determină o senzație de gură netedă și cremoasă. Astfel, producția de nanosemulsii stabile este o sarcină omniprezentă pentru industria alimentară, de exemplu pentru a formula vitamine sau produse îmbogățite cu acid gras (de exemplu, vitamina C, omega-3, omega-6, omega-9 derivate din semințe de plante sau ulei de pește) sau pentru a produce produse aromate (de exemplu cu uleiuri esențiale).

Măsurarea distribuției picăturilor de o nano-emulsie dispersată cu ultrasunete.

Distribuția picăturilor nanosizate a unei nanoemulsii dispersate cu ultrasunete (emulsie ulei-în-apă de lavandă). Emulsia a fost preparată cu sonda cu ultrasunete UP400St.

Nanoemulsions cosmetice

nanoemulsions în special apă în ulei (W / O) oferă diverse avantaje pentru încapsularea substanțe hidrofile bioactive în picături nanoscale (în emulsii simple sau duble).
Click aici pentru a citi mai multe despre formularea-surfactant liber de emulsii cosmetice cu ultrasunetelor!

Miniemulsion Polimerizarea

polimerizarea miniemulsion ultrasonically asistată se aplică diverselor procese – din încapsularea particulelor anorganice la sinteza particulelor de latex. Aplicarea ultrasunetelor puterii la reacții chimice, cum ar fi polimerizarea, sinteza etc. sunt cunoscute ca Sonochemistry.
Click aici pentru a citi mai multe despre Sonochemistry. sinteza cu ultrasunete de latex și precipitare cu ultrasunete!

emulsie de stabilizare

Deși unele nanoemulsii pot fi stabile raft fără utilizarea oricăror agenți tensioactivi sau emulsifianți datorită dimensiunii și distribuției nano-scalate a picăturilor, alte nanoemulsii necesită utilizarea agenților stabilizanți pentru a obține stabilitatea pe termen lung și produsul optim Calitate. Stabilizarea poate fi realizată prin adăugarea fie agenți tensioactivi (tensiuni) sau particule solide care acționează ca stabilizatori. Emulsii, care sunt stabilizat de particule solide sunt cunoscute sub numele de emulsii Pickering. Lactoza, albumină, lecitina, chitosan, ciclodextrină, maltodextrină, amidon etc. pot fi folosite ca stabilizatori coloidal în emulsii Pickering. Click aici pentru a afla mai multe despre emulsiile Pickering generate cu ajutorul ultrasunetelor!
Cu ultrasunete emulsificare poate fi realizată pentru toate tipurile de emulsii. În cazul în care un agent de stabilizare este necesară pentru o anumită emulsie, poate fi ușor testată la scară mică.
Vă rugăm să rețineți că crește cantitatea de agent tensioactiv cu o dimensiune a picăturii în scădere, deoarece raportul suprafață suprafață la volum (S / V) pentru sfere este dată de: S / V = ​​3 / R. De exemplu, este mai mic diametrul unei particule sau picături, cu atât mai mult suprafața are în raport cu volumul său.

Echipament cu ultrasunete emulsificare

Producția de submicron stabil- și nano-emulsii necesită echipamente cu ultrasunete puternice. Hielscher echipamente de emulsionare cu ultrasunete oferă amplitudini foarte mari (până la 200μm pentru ultrasonicators industriale, amplitudini mai mari la cerere) pentru a genera un câmp acustic intens.
Cu toate acestea, pentru producția de nanoemulsions stabile, echipamente de putere cu ultrasunete singur este de multe ori nu este suficient. În afară de suficientă putere cu ultrasunete, un control precis al parametrilor de proces și accesorii sofisticate (cum ar fi sonotrodes, fluxul de reactoare de celule, răcire) sunt necesare pentru a obține picături mici de dimensiuni nano și o dispersie omogenă a ambelor, apos și faza de ulei unul în celălalt.
Hielscher MultiPhaseCavitator: Pentru a produce emulsii superioare cu o distribuție foarte îngustă a picăturilor, Hielscher a dezvoltat o inserție unică de celule de flux – MultiPhaseCavitator. Cu acest supliment special de celule de flux, a doua fază a emulsiei este injectată continuu prin 48 de canule mici în zona de cavitație. Această tehnologie permite producerea fiabilă și eficace a picăturilor de dimensiuni nano foarte mici și a emulsiilor foarte stabile.

Hielscher Ultrasonics este specializata in furnizarea de sisteme cu ultrasunete superioare si accesorii pentru rezultate optime de prelucrare. Experiența noastră pe termen lung în prelucrare cu ultrasunete și o cooperare strânsă cu clienții noștri asigură implementarea cu succes a ultrasunetelor în linii de producție.
Pentru teste inițiale, dezvoltarea proceselor și optimizarea proceselor, oferim un laborator de procese complet echipat și un centru tehnic.
În plus, oferim consultanță aprofundată, dezvoltarea de sisteme cu ultrasunete personalizate și servicii tehnice profunde pentru instalare, instruire și întreținere.

Videoclipul arată emulsionarea extrem de eficientă a uleiului. Procesorul cu ultrasunete utilizat este un ultrasonicator Hielscher UP400St, care este ideal pentru a pregăti loturi de dimensiuni medii de emulsii de înaltă calitate.

Asigurați-nanoemulsii stabile cu Hielscher Ultrasonics UP400St (400 Watts)

Miniatură video

Tabelul de mai jos vă oferă o indicație a capacității de procesare aproximativă a ultrasonicators noastre:

volum lot Debit Aparate recomandate
0.5 1,5ml N / A. VialTweeter
1 la 500mL 10 până la 200 ml / min UP100H
10 la 2000ml 20 până la 400ml / min Uf200 ः t. UP400St
0.1 la 20L 0.2 4L / min UIP2000hdT
10 100L 2 până la 10L / min UIP4000hdT
De la 15 la 150L De la 3 la 15L/min UIP6000hdT
N / A. 10 la 100L / min UIP16000
N / A. mai mare grup de UIP16000

Contacteaza-ne! / Intreaba-ne!

Cere mai multe informații

Vă rugăm să folosiți formularul de mai jos pentru a solicita informații suplimentare despre procesoare cu ultrasunete, aplicații și preț. Vom fi bucuroși să discutăm procesul cu tine și să vă oferim un sistem cu ultrasunete care îndeplinește cerințele dumneavoastră!









Vă rugăm să rețineți Politica de confidentialitate.


Acest video demonstrează hielscher procesor cu ultrasunete UP400S pregătirea unui nano-sized ulei vegetal-in-emulsie de apă.

Emulsionarea uleiului vegetal în apă cu ajutorul UP400S

Miniatură video

 



Ce trebuie să știți

Emulsii, dimensiunea picăturilor și agenți tensioactivi

Emulsiile sunt definite ca două lichide nemiscibile: Unul dintre lichidele – așa numita faza dispersată sau intern – este dispersată sub formă de picături sferice în alt lichid, cunoscut ca fază continuă sau externă. Lichidele cele mai proeminente utilizate pentru a forma o emulsie sunt ulei și apă. Când faza uleioasă este dispersată în faza apoasă / apoasă, sistemul este o emulsie ulei în apă, în timp ce atunci când / faza apoasă a apei este dispersată în faza uleioasă, este o emulsie apă-în-ulei. Emulsiile se disting, respectiv, dimensiunea lor de particule și stabilitate termodinamică ca macroemulsii, microemulsii și nanoemulsii respectiv.

nanoemulsions

Nanoemulziile sunt dispersii nanoparticule, care constau în picături de dimensiuni nanometrice. Forțele puternice de forfecare ale ultrasunetelor de putere rup picăturile astfel încât acestea să fie reduse la submicron și diametru nano. În general, dimensiunile picăturilor mai mici conduc la o stabilitate mai mare a emulsiei. Nanoemulziile pot fi deosebite ca O / W (ulei în apă), W / O (apă în ulei) sau ca emulsii multiple / duble cum ar fi W / O / W și O / W / O. Nanoemulzia este transparentă sau chiar translucidă (în spectrul vizibil) în funcție de dimensiunea consistenței și a picăturilor. Nanoemulsiile sunt în general definite printr-o dimensiune a picăturii între 20 și 200 nm. Cu o dimensiune descendentă a picăturilor, tendința emulsiei de coalescență este în descreștere (scăderea dozării Ostwald).
Nanomaterialele și nanoemulsiile sunt caracterizate de proprietăți fizice care diferă de microemulsii. Nano-particulele de dimensiuni arată fie proprietăți complet diferite, fie proprietățile lor tipice sunt exprimate într-o formă extremă. Aspectul vizibil al nanoemulsiilor are un aspect diferit față de emulsiile de dimensiune micronă, deoarece picăturile sunt prea mici pentru a interfera cu lungimile de undă optice ale spectrului vizibil. Prin urmare, nanoemulsiile prezintă o dispersare a luminii foarte puțin și apar transparente sau optic translucide.
Mărimea picăturilor de emulsie este influențată de compoziția fazei uleioase, proprietățile interfaciale și vâscozitatea ambelor, fazele continue și dispersate, tipul emulgator / agent tensioactiv, viteza de forfecare în timpul emulsificare, precum solubilitatea fazei uleioase in apa.
Nanoemulsions sunt utilizate pe scară largă în diverse aplicații, cum ar fi livrarea de droguri, produse alimentare & băuturi, produse cosmetice, produse farmaceutice, și știința materialelor & sinteză.

surfactanţi

Emulgatorii sunt un factor esențial pentru prepararea unei emulsii stabile / nanoemulsie. Emulgatorii sunt agenți activi de suprafață care formează un strat protector despre picăturii și de a reduce tensiunea interfacială, prevenind astfel Ostwald, coalescență și creaming.
Tipuri de agenți activi de suprafață:

  • molecule mici agenți activi de suprafață: emulgator neionic, cum ar fi Tween și Span prezintă o toxicitate redusă și iritării când se administrează oral, parenteral și dermic și de aceea sunt preferate emulgatori neionici. Tween și Span sunt stabilizatori preferați pentru formulările de emulsie în industria cosmectic alimentară, farmaceutică și.
    tweens: Tween 20/60/80 sunt cunoscuți ca polisorbat 20/60/80 (PEG-20 deshidratate monolaurat sorbierite, PEG-20 deshidratate monostearat sorbierite, polioxietilen sorbitan monooleat). Ele sunt surfactanți neionici / emulgatori derivați din sorbitol. Ei se dizolvă ușor în apă, etanol, metanol sau acetat de etil, dar numai puțin în ulei mineral.
    Deschiderile: Span20 / 40/60/80, există niște esteri de acid gras cu sorbitan / esteri sorbitan, care sunt agenți activi de suprafață neionici cu emulsionare, dispersare și umectare. agenți activi de suprafață Span sunt produse prin deshidratarea sorbitol.
  • Fosfolipidele: gălbenuș de ou, soia sau lecitină lactate
  • Proteinele amfifile: zer izolat proteic, caseinat
  • polizaharide amfifile: gumă arabică, amidon modificat

Literatură / Referințe


Ultrasunete de înaltă performanță! Gama de produse Hielscher acoperă întregul spectru de la ultrasonicator de laborator compact peste unități de banc-top la sisteme cu ultrasunete complet industriale.

Hielscher Ultrasonics produce omogenizatoare cu ultrasunete de înaltă performanță de la laborator la dimensiunea industrială.


Vom fi bucuroși să discutăm despre procesul dvs.

Să intrăm în contact.