Hielscher Ultrazvukové technológie

Ultrazvukový výroba stabilné Nanoemulzie

  • nanoemulze – tiež známy ako miniemulzie alebo submicron emulzie – sa používajú v širokej škále aplikácií v chémii, farbách & nátery, kozmetické prípravky, liečivá a potraviny.
  • Ultrazvukové systémy sú známe ako spoľahlivé nástroje na výrobu dlhodobých stabilných nanoemulzií.

 

Ultrazvuková tvorba Nanoemulzií

Ultrazvukový emulsification je spôsobená spriahaním vlny moc ultrazvuk do kvapalného systému. Tým, sonicating kvapaliny, sa vyskytujú dva mechanizmy: (1) akustické pole generuje vlny, ktoré cestujú cez kvapalinu a spôsobujú mikroturbulencie a intertvárové hnutia. Tým, hraničná fáza sa stáva nestabilným, takže rozptýlené (vnútorná) fáza nakoniec prestávky a vytvára kvapôčky v kontinuálnej (vonkajšia) fáza. (2) použitie nízkofrekvenčné, vysoký výkon ultrazvukom generuje Kavitácia (Kentish et al. 2008). Ultrazvukový kavitácie, mikrobublín alebo dutín sú tvorené v médiu kvôli tlakové cykly ultrazvukovej vlny. Mikrobublín/dutín rastú cez niekoľko vĺn cykly, kým sa zrúti násilne. Táto bublina imploze spôsobuje lokálne extrémne podmienky, ako sú veľmi vysoké šmyku, tekuté trysky, a extrémne vykurovanie a chladenie sadzby (Suslick 1999). Tieto extrémne sily zlomiť primárne kvapôčky rozptýlené (vnútorná) fáza nadol na nanoveľkosť kvapôčky a premiešajte ich homogénne do kontinuálnej (vonkajšia) fázy.
Prečítajte si viac o ultrazvukové kavitácie!

 

Žiadosť o informácie





Farmaceutické Nanoemulzie

Lipidové miniemulzie – produkované ultrazvukom – sú široko aplikované ako nosič farmakologických látok vo farmaceutických formách. Napríklad, miniemulzie môže pôsobiť ako parenterálny liek dopravcu alebo zariadenia na dodávku drog na cieľové tkanivá. Okrem vysokej biologickej dostupnosti zapuzdrených účinných zlúčenín sú výhody miniemulzií v ich vysokej biologickej kompatibilite, biologickej odbúrateľnosti, stabilite a jednoduchosti veľkoplošnej výroby. Vzhľadom na ich štrukturálne vlastnosti, môžu začleniť hydrofóbne, rovnako ako amphipathic molekuly. Rozpúšťadle pripravené nanoemulzie boli naložené tokoferoly, vitamíny, curcurmin a mnoho ďalších farmakologických látok.
Hielscher ultrazvukové systémy sú spoľahlivé emulgátory pre prípravu drog-loded nanoemulzie. Pre ultrazvukové emulsification, Hielscher ponúka rôzne príslušenstvo pre optimalizáciu Emulgačný proces. Hielscher je MultiPhaseCavitator je unikátny Add-on pre ultrazvukové prietokové bunky, kde druhá fáza je aplikovaný ako veľmi úzky prúd priamo do ultrazvukového “horúca zóna” emulzifikáciou.

Nanoemulzie potravín-Grade

Nanoemulzie ponúkajú rôzne výhody pre formulovanie potravinárskych výrobkov. Nanoemulzie vykazujú dobrú stabilitu gravitačnej separácie, flocculation, koalescencie a ponúkajú riadené uvoľňovanie a/alebo absorpciu funkčných prísad kvôli ich malej veľkosti kvapôčky a veľkej ploche. Okrem toho ponúkajú vysokú biologickú dostupnosť účinných zlúčenín, ktorá je dôležitá pre dodávku živín a účinných látok. Okrem toho ponúkajú dobré zloženie vlastnosti, pretože sú transparentné alebo vizuálne priesvitné a ich submicron-/nano-veľkosť kvapôčky spôsobiť hladké a krémové ústa cítiť. Výroba stabilných nanoemulzií je teda všadeprítomnou úlohou potravinárskeho priemyslu, napríklad formulovať obohatené produkty vitamínu alebo mastných kyselín (napr. vitamín C, vitamín E omega-3, omega-6, omega-9 z rastlinných semien alebo rybieho oleja) alebo vyrábať aromatizované výrobky (napr. esenciálne oleje).

Kozmetické Nanoemulzie

Najmä nanoemulzie vo vode v oleji (W/O) ponúkajú rôzne výhody pre zapuzdrenie bioaktívnej hydrofilnej látky do kvapôčok nanometrov (v jednej alebo dvojitej emulzii).
Kliknite tu sa dozviete viac o povrchovo aktívnej látky-bez formulácie kozmetických emulzií s ultrazvukom!

Miniemulzia polymerizácia

Ultrasonicky Asistovaná miniemulzia polymerizácia sa aplikuje na rôzne procesy – z zapuzdrenia anorganických častíc na syntézu latexových častíc. Použitie ultrazvukového výkonu na chemické reakcie, ako je polymerizácia, syntéza atď sú známe ako sonochemistry.
Kliknite sem a dozviete sa viac o Sonochemistry, Ultrazvuková syntéza latexu a ultrazvukové zrážky!

1.5 kW Ultrazvukový procesor pre emulsification (kliknite pre zväčšenie!)

Ultrazvukový emulgátor UIP1500hdT 1 500 W

Stabilizácia emulzie

Hoci niektoré nanoemulzie môžu byť police stabilné bez použitia povrchovo aktívnych látok alebo emulgátorov kvôli veľkosti a distribúcii nano-zmenšené kvapôčky, iné nanoemulzie vyžadujú použitie stabilizačných látok na dosiahnutie dlhodobej stability a optimálneho produktu Kvality. Stabilizácia môže byť dosiahnuté pridaním buď povrchovo aktívne látky (tensids) alebo tuhé častice, ktoré pôsobia ako stabilizátory. Emulzie, ktoré sú stabilizované pevnými časticami sú známe ako Pickering emulzie. Laktóza, albumín, lecitín, chitosan, maltodextrin, škrob atď môžu byť použité ako koloidné stabilizátory v Pickering emulzie. Kliknite tu sa dozviete viac o rozpúšťadle generované Pickering emulzie!
Ultrazvukový emulsification môže byť vykonaná pre všetky typy emulzií. Ak je pre špecifickú emulziu potrebná stabilizná látka, môže sa ľahko testovať v malom meradle.
Vezmite prosím na vedomie, že množstvo požadovaného povrchovo aktívnej látky sa zvyšuje s klesajúcou veľkosťou kvapôčky, pretože pomer povrchu k objemu (S/V) pre guľôčky je daný: S/V = 3/R. Napríklad menší priemer častice alebo kvapôčky, tým viac plochy má vzhľadom k jeho objemu.

Ultrazvukové emulsification zariadenia

Výroba stabilných submikrónov-a nano-emulzií vyžaduje výkonné ultrazvukové zariadenia. Hielscher ultrazvukové emulzifikačné zariadenie prináša veľmi vysoké amplitúdy (až 200 μm pre Priemyselné ultrasonicators, vyššia amplitúdy na vyžiadanie) generovať intenzívne akustické pole.
Avšak, pre výrobu stabilných nanoemulzií, moc ultrazvukové zariadenie samo o sebe často nestačí. Okrem dostatočnej Ultrazvukový výkon, presné ovládanie procesných parametrov, a sofistikované príslušenstvo (ako sú sonotród, prietokové bunky reaktorov, chladenie) sú potrebné na získanie nano-veľké kvapôčky a homogénnu disperziu oboch, vodný a ropnej fázy do seba.
Ak chcete produkovať vynikajúce emulzie, Hielscher výkonné ultrazvukové procesory v kombinácii s MultiPhaseCavitator poskytuje optimálny hardvér.

Hielscher ultrazvukom sa špecializuje na poskytovanie vynikajúce ultrazvukové systémy a príslušenstvo pre optimálne spracovanie výsledkov. Naše dlhoročné skúsenosti s Ultrazvukový spracovanie a Naša úzka spolupráca s našimi klientmi zaisťuje úspešnú implementáciu ultrazvukom do výrobných liniek.
Pri počiatočných testoch, vývoji procesov a optimalizácii procesov ponúkame plne vybavený procesné laboratórium a technické centrum,
Okrem toho ponúkame hĺbkové consulting, rozvoj prispôsobené ultrazvukové systémy a hlbokú Technická služba pre inštaláciu, výcvik a údržbu.

Žiadosť o informácie





Kontaktuj nás! / Opýtajte sa nás!

Ak chcete požiadať o dodatočné informácie o homogenizácii ultrazvukom, použite nižšie uvedený formulár. Radi Vám ponúkame ultrazvukový systém spĺňajúci Vaše požiadavky.









Vezmite prosím na vedomie naše Zásady ochrany osobných údajov,


Literatúra / Referencie

  • Kentish, S.; Wooster, T.; Ashokkumar, M.; Simons, L. (2008): použitie ultrazvukom pre prípravu nanoemulzie. Inovatívne potraviny Veda & Vznikajúce technológie 9 (2): 170-175.
  • Suslick, K.S. (1999): aplikácia ultrazvuku na materiály chémia. Každoročne. Rev mater. Sci. 1999. 29:295 – 326.


Fakty stojí za to vedieť

emulzie

Emulzie sú definované ako dve nemiešateľné kvapaliny: jedna z kvapalín – takzvaná rozptýlená alebo vnútorná fáza – je rozptýlený ako sférické kvapôčky v inej tekutine, známej ako kontinuálna alebo vonkajšia fáza. Najvýznamnejšie kvapaliny používané na vytvorenie emulzie sú oleje a voda. Keď je olejová fáza rozptýlená vo vodnej/vodnej fáze, systém je emulzia olejovej vody, zatiaľ čo keď je voda/vodná fáza rozptýlená v ropnej fáze, je to voda-in-Oil emulzia. Emulzie sú odlíšené, respektíve ich veľkosť častíc a termodynamická stabilita ako makroemulzie, mikroemulzie a nanoemulzie, respektíve.

nanoemulze

Nanoemulzie sú nanopartikulovat disperzie, ktoré pozostávajú z nano-veľké kvapôčky. Vysoká Šmyková sila ultrazvuku roztrhnutiu kvapôčok tak, že sú znížené na submicron a nano priemeru. Vo všeobecnosti menšie veľkosti kvapôčky vedú k väčšej stabilite emulzie. Nanoemulzie možno rozlíšiť ako O/W (olej vo vode), W/O (voda-in-Oil) alebo ako viacnásobné/dvojité emulzie, ako sú W/O/W a O/W/O. Nanoemulzia sú transparentné alebo dokonca priesvitné (v viditeľnom spektre) v závislosti od konzistencie a veľkosti kvapôčky. Nanoemulzie sú všeobecne definované kvapôčky veľkosti medzi 20 a 200nm. S klesajúcou veľkosťou kvapôčky sa znižuje sklon emulzie pre koalescenciu (klesajúca Ostwald dozrievanie).
Nanomateriály a nanoemulzie sa vyznačujú fyzikálnymi vlastnosťami, ktoré sa odlišujú od mikroemulzií. Nano-veľké častice vykazujú buď úplne odlišné vlastnosti, alebo ich typické vlastnosti sú vyjadrené vo veľmi extrémnej forme. Viditeľný vzhľad nanoemulzií má odlišný vzhľad ako emulzie veľkosti mikrónov, pretože kvapôčky sú príliš malé na to, aby zasahovali do optických vlnových dĺžok viditeľného spektra. Preto nanoemulzie vykazujú veľmi málo svetla rozptylu a objavujú transparentné alebo opticky priesvitné.
Veľkosť kvapôčky emulzie je ovplyvnená zložením olejovej fázy, interfaciálnej vlastnosti a viskozitou oboch, súvislých a rozptýlených fáz, typu emulgátora/povrchovo aktívnej látky, šmykovej rýchlosti počas emulsifikácie, ako aj rozpustnosť olejovej fáze vo vode.
Nanoemulzie sú široko používané v rôznych aplikáciách, ako je dodávka drog, potraviny & nápojov, kozmetiky, liečiv a materiálnej vedy & Syntézu.

Povrchovo aktívne látky

Emulgátory sú nevyhnutným faktorom na prípravu stabilnej emulzie/nanoemulzie. Emulgátory sú povrchovo aktívne látky, ktoré tvoria ochrannú vrstvu o kvapôčky a znižujú medzné napätie, čím zabraňujú dozrievaniu Ostwald, Coalescence a creaming.
Typy povrchovo aktívnych látok:

  • Malé molekuly povrchovo aktívne látky: non-Ionic emulgátor ako Tween a span vykazujú nízku toxicitu a dráždivosť pri podávaní perorálne, parenterálne a dermally, a preto sú uprednostňované cez Ionic emulgátory. Tween a span sú preferované stabilizátory pre emulzné formulácie v potravinárskom, farmaceutickom a kozectickom priemysle.
    Tweens: Tween 20/60/80 sú známe ako polysorbát 20/60/80 (PEG-20 dehydrované sorbierite monolaurate, PEG-20 dehydrované sorbierite monostearát, polyoxyetylén sorbitan monooleát). Sú to noniónové povrchovo aktívne látky/emulgátory odvodené od sorbitolu. Ľahko sa rozpúšťa vo vode, etanole, metanole alebo etylacetátu, ale len trochu v minerálnom oleji.
    Zahŕňa: Span20/40/60/80 sú estery sorbitan mastných kyselín/sorbitan estery, ktoré sú neiónové povrchovo aktívne látky s emulgačné, rozptyľuje a zvlhčujúce vlastnosti. Rozsahové povrchovo aktívne látky sa vyrábajú dehydratáciou sorbitolu.
  • Fosfolipidy: vaječný žĺtok, sója alebo mliečny lecitín
  • Amphiphilic proteíny: izolát srvátkových bielkovín, kazeináz
  • Amphiphilic polysacharidy: arabská guma, modifikované škroby