Barqaror nanoemulsiyalarni ultratovush yordamida ishlab chiqarish

• Nanoemulsiyalar – miniemulsiyalar yoki submikron emulsiyalar deb ham ataladi – kimyo, boʻyoqlar, qoplamalar, kosmetika, farmatsevtika va oziq-ovqat sohalarida keng qoʻllaniladi.
• Ultratovush qurilmalari uzoq muddat barqaror nanoemulsiyalarni ishlab chiqarish uchun yuqori samarali va ishonchli usul sifatida tanilgan.

Nanoemulsiyalash uchun nega ultratovush tanlanadi

Ultratovush yordamida nanoemulsiyalash odatda 10–200 nm oraligʻidagi mayda tomchilardan barqaror va bir xil emulsiyalar hosil qilish uchun past chastotali, yuqori quvvatli ultratovush toʻlqinlaridan foydalanadigan usuldir. Bu usul anʼanaviy emulsiyalash usullariga nisbatan bir qator afzalliklarga ega boʻlib, ular turli qoʻllanishlarda uning ustunligini taʼminlaydi. Ushbu afzalliklarning ayrimlari:

• Zarrachalar oʻlchamining bir xilligi: Ultratovush yordamida nanoemulsiyalash kichik va bir xil tomchilar hosil qiladi, ular yaxshiroq barqarorlik va biologik oʻzlashtirilishni taʼminlaydi. Bu tomchilarda sirt yuzasining hajmga nisbati yuqori boʻlib, bu ularni turli qoʻllanishlarda reaksiyaga kirishuvchanroq va samaraliroq qiladi.
• Yuqori barqarorlik: Ultratovush yordamida hosil qilingan nanoemulsiyalar kichik oʻlchami va bir xilligi tufayli yuqori kinetik barqarorlikka ega boʻlib, bu ularni koalessensiya, flokulyatsiya va sedimentatsiyaga chidamli qiladi. Ushbu barqarorlik ularni oziq-ovqat, farmatsevtika, kosmetika va kimyo sohalarida foydalanish uchun ideal qiladi.
• Energiya sarfining kamayishi: Ultratovush yordamida nanoemulsiyalash gomogenizatsiya yoki mikrofluidizatsiya kabi anʼanaviy emulsiyalash usullariga qaraganda kamroq energiya talab qiladi, bu esa uning energiya samaradorligini va iqtisodiy tejamkorligini oshiradi.
• Koʻp qirralilik: Ultratovush yordamida nanoemulsiyalash lipidlar, gidrofil birikmalar va suvda erimaydigan moddalarni oʻz ichiga olgan keng turdagi materiallarni emulsiyalash uchun qoʻllanilishi mumkin. Bu uni turli qoʻllanishlarda foydalanish mumkin boʻlgan koʻp qirrali usulga aylantiradi.
  Qisqa ishlov berish vaqti: Ultratovush yordamida nanoemulsiyalash bir necha daqiqada yakunlanishi mumkin boʻlgan tezkor jarayon boʻlib, bu uni yirik koʻlamli ishlab chiqarishga mos qiladi.

Umuman olganda, ultratovush yordamida nanoemulsiyalash anʼanaviy emulsiyalash usullariga nisbatan bir qator afzalliklarni taklif etadi, bu esa uni turli qoʻllanishlar uchun ustun usulga aylantiradi.
 

Ultratovush yordamida nanoemulsiyalar hosil qilish

Ultratovush yordamida emulsiyalash yuqori quvvatli ultratovush toʻlqinlarini suyuqlik tizimiga uzatish orqali yuzaga keladi. Suyuqlikka ultratovush bilan ishlov berilganda ikkita mexanizm sodir boʻladi:

1. Akustik maydon suyuqlik boʻylab tarqaladigan va mikroturbulentlik hamda fazalararo sirt harakatini keltirib chiqaradigan toʻlqinlarni hosil qiladi. Natijada chegaraviy faza beqaror boʻlib qoladi, shuning uchun dispers (ichki) faza oxir-oqibat parchalanib, uzluksiz (tashqi) fazada tomchilar hosil qiladi.
2. Past chastotali, yuqori quvvatli ultratovushni qoʻllash kavitatsiyani yuzaga keltiradi (Kentish et al. 2008). Ultratovush kavitatsiyasi tufayli ultratovush toʻlqinining bosim sikllari taʼsirida muhitda mikropufakchalar yoki boʻshliqlar hosil boʻladi. Mikropufakchalar / boʻshliqlar bir necha toʻlqin sikli davomida oʻsib, soʻng shiddat bilan qulaydi. Pufakchaning bunday ichkariga qulashi mahalliy darajada juda yuqori siljish, suyuqlik oqimchalari hamda nihoyatda yuqori qizish va sovish tezliklari kabi ekstremal sharoitlarni yuzaga keltiradi. (Suslick 1999).

Bu ekstremal kuchlar dispers (ichki) fazaning dastlabki tomchilarini nanooʻlchamli tomchilargacha parchalaydi va ularni uzluksiz (tashqi) fazaga bir jinsli aralashtiradi.
Ultratovush kavitatsiyasining emulsiyalashga taʼsiri haqida bu yerda batafsil oʻqing!

Farmatsevtik nanoemulsiyalar

Ultratovush yordamida ishlab chiqariladigan lipid miniemulsiyalar farmatsevtik formulalarda farmakologik vositalarning tashuvchisi sifatida keng qoʻllaniladi. Masalan, miniemulsiyalar parenteral dori tashuvchisi yoki dorini maqsadli toʻqimalarga yetkazib beruvchi vosita vazifasini bajarishi mumkin. Kapsulalangan faol birikmalarning yuqori biologik oʻzlashtirilishidan tashqari, miniemulsiyalarning afzalliklari ularning yuqori biologik mosligi, biologik parchalanish xususiyati, barqarorligi va yirik koʻlamda ishlab chiqarish qulayligidadir. Tuzilish xususiyatlari tufayli ular gidrofob hamda amfipatik molekulalarni oʻz tarkibiga kiritishi mumkin. Ultratovush yordamida tayyorlangan nanoemulsiyalarga tokoferollar, vitaminlar, kurkumin va boshqa koʻplab farmakologik moddalar yuklangan.
Hielscher ultratovush tizimlari dori yuklangan nanoemulsiyalarni tayyorlash uchun ishonchli emulsifikatorlardir. Ultratovush yordamida emulsiyalash uchun Hielscher emulsiyalash jarayonini optimallashtirishga moʻljallangan turli aksessuarlarni taklif qiladi. Hielscher kompaniyasining MultiPhaseCavitator qurilmasi ultratovushli oqim hujayralari uchun noyob qoʻshimcha boʻlib, unda ikkinchi faza juda ingichka oqim shaklida bevosita emulsiyalashning ultratovush eng kuchli taʼsir qiladigan zonasiga kiritiladi.

Oziq-ovqat uchun yaroqli nanoemulsiyalar

Nanoemulsiyalar oziq-ovqat mahsulotlarini tayyorlashda turli afzalliklarni taklif etadi. Nanoemulsiyalar gravitatsion ajralish, flokulyatsiya va koalessensiyaga nisbatan yaxshi barqarorlik koʻrsatadi hamda kichik tomchi oʻlchami va katta sirt yuzasi tufayli funksional ingredientlarning nazorat qilinadigan ajralib chiqishini va/yoki soʻrilishini taʼminlaydi. Bundan tashqari, ular faol birikmalarning yuqori biologik oʻzlashtirilishini taʼminlaydi, bu esa oziq moddalar va faol moddalarni yetkazib berish uchun muhimdir. Shuningdek, ular mahsulot tayyorlash uchun yaxshi xususiyatlarga ega, chunki ular shaffof yoki koʻzga yarim shaffof koʻrinadi va ularning submikron / nanooʻlchamli tomchilari ogʻizda silliq va qaymoqsimon hissiyot hosil qiladi. Shu sababli barqaror nanoemulsiyalarni ishlab chiqarish oziq-ovqat sanoatida keng tarqalgan vazifadir, masalan, vitaminlar yoki yogʻ kislotalari bilan boyitilgan mahsulotlarni tayyorlash (masalan, C vitamini, E vitamini, oʻsimlik urugʻi yoki baliq yogʻidan olinadigan omega-3, omega-6, omega-9) yoki xushboʻylashtirilgan mahsulotlar ishlab chiqarish (masalan, efir moylari bilan).

Ultratovush yordamida disperslangan nanoemulsiyada nanooʻlchamli tomchilarning taqsimlanishi (lavanda moyining suvdagi emulsiyasi). Emulsiya UP400St ultratovush zondi yordamida tayyorlandi.

Kosmetik nanoemulsiyalar

Ayniqsa, suvning moydagi (W/O) nanoemulsiyalari biologik faol gidrofil moddani nanooʻlchamli tomchilarga kapsulalash uchun turli afzalliklarni taklif etadi (birlamchi yoki qoʻsh emulsiyalarda).
Ultratovush yordamida sirt faol moddalarsiz kosmetik emulsiyalar tayyorlash haqida batafsil oʻqish uchun shu yerni bosing!

Miniemulsiyada polimerlanish

Ultratovush yordamidagi miniemulsiyada polimerlanish turli jarayonlarda – noorganik zarrachalarni kapsulalashdan tortib lateks zarrachalarini sintez qilishgacha – qoʻllaniladi. Yuqori quvvatli ultratovushni polimerlanish, sintez va boshqa kimyoviy reaksiyalarga qoʻllash sonokimyo deb ataladi.
Quyidagilar haqida batafsil oʻqish uchun shu yerni bosing: sonokimyo, lateksning ultratovush yordamidagi sintezi va ultratovush yordamida choʻktirish!

Emulsiyani barqarorlashtirish

Ayrim nanoemulsiyalar nanooʻlchamli tomchilari va ularning taqsimlanishi tufayli hech qanday sirt faol moddalar yoki emulsifikatorlarsiz saqlash davomida barqaror boʻlishi mumkin boʻlsa-da, boshqa nanoemulsiyalarda uzoq muddatli barqarorlik va optimal mahsulot sifatiga erishish uchun barqarorlashtiruvchi vositalardan foydalanish talab etiladi. Barqarorlashtirishga sirt faol moddalarni (tenzidlarni) yoki stabilizator vazifasini bajaruvchi qattiq zarrachalarni qoʻshish orqali erishish mumkin. Qattiq zarrachalar bilan barqarorlashtirilgan emulsiyalar Pickering emulsiyalari deb ataladi. Laktoza, albumin, letsitin, xitozan, siklodekstrin, maltodekstrin, kraxmal va boshqalardan Pickering emulsiyalarida kolloid stabilizatorlar sifatida foydalanish mumkin. Ultratovush yordamida hosil qilingan Pickering emulsiyalari haqida batafsil bilish uchun shu yerni bosing!
Ultratovush yordamida emulsiyalash barcha turdagi emulsiyalar uchun amalga oshirilishi mumkin. Muayyan emulsiya uchun barqarorlashtiruvchi vosita zarurligini kichik koʻlamda osongina tekshirish mumkin.
Eʼtibor bering, tomchi oʻlchami kichraygani sari talab etiladigan sirt faol modda miqdori ortadi, chunki sharlar uchun sirt yuzasining hajmga nisbati (S/V) quyidagicha ifodalanadi: S/V = 3/R. Masalan, zarracha yoki tomchining diametri qancha kichik boʻlsa, uning hajmiga nisbatan sirt yuzasi shuncha katta boʻladi.

Ultratovush yordamida emulsiyalash uskunalari

Barqaror submikron va nanoemulsiyalarni ishlab chiqarish uchun kuchli ultratovush uskunalari talab etiladi. Hielscher ultratovushli emulsiyalash uskunalari kuchli akustik maydon hosil qilish uchun juda yuqori amplitudalarni taʼminlaydi (sanoat ultratovush qurilmalari uchun 200µm gacha, yuqoriroq amplitudalar soʻrov boʻyicha).
Biroq barqaror nanoemulsiyalarni ishlab chiqarish uchun koʻpincha yuqori quvvatli ultratovush uskunasining oʻzi yetarli boʻlmaydi. Nanooʻlchamli tomchilarni hamda suvli va moy fazalarining bir-birida bir jinsli disperslanishini taʼminlash uchun yetarli ultratovush quvvatidan tashqari, jarayon parametrlarini aniq nazorat qilish va takomillashgan aksessuarlar (masalan, sonotrodlar, oqim hujayrasi reaktorlari, sovitish) zarur.
Hielscher MultiPhaseCavitator: Tomchilar taqsimlanishi juda tor boʻlgan yuqori sifatli emulsiyalarni ishlab chiqarish uchun Hielscher oqim hujayrasi uchun noyob qoʻshimcha – MultiPhaseCavitator qurilmasini ishlab chiqdi. Ushbu maxsus oqim hujayrasi qoʻshimchasi yordamida emulsiyaning ikkinchi fazasi 48 ta kichik kanyula orqali kavitatsiya zonasiga uzluksiz kiritiladi. Bu texnologiya juda kichik nanooʻlchamli tomchilar va yuqori darajada barqaror emulsiyalarni ishonchli hamda samarali ishlab chiqarish imkonini beradi.

Hielscher Ultrasonics optimal ishlov berish natijalariga erishish uchun yuqori sifatli ultratovush tizimlari va aksessuarlarini yetkazib berishga ixtisoslashgan. Ultratovush bilan ishlov berish boʻyicha koʻp yillik tajribamiz va mijozlarimiz bilan yaqin hamkorligimiz ultratovushni ishlab chiqarish liniyalariga muvaffaqiyatli joriy etishni taʼminlaydi.
Dastlabki sinovlar, jarayonni ishlab chiqish va optimallashtirish uchun biz toʻliq jihozlangan texnologik laboratoriya va texnik markazni taklif etamiz.
Bundan tashqari, biz batafsil maslahatlar, buyurtmaga mos ultratovush tizimlarini ishlab chiqish hamda oʻrnatish, oʻqitish va texnik xizmat koʻrsatish boʻyicha chuqur texnik yordamni taklif etamiz.