Sản xuất siêu âm của Nanonhũ tương ổn định

  • Nanoemulsions – còn được gọi là mininhũ tương hoặc nhũ tương submicron – được sử dụng trong một loạt các ứng dụng trong hóa học, sơn, sơn, mỹ phẩm, dược phẩm và thực phẩm.
  • Ultrasonicators được biết đến như là một kỹ thuật hiệu quả cao và đáng tin cậy để sản xuất nanoemulsions ổn định lâu dài.

Tại sao siêu âm cho nanoemulsification

Siêu âm nanoemulsification là một kỹ thuật sử dụng tần số thấp, sóng siêu âm công suất cao để tạo ra nhũ tương ổn định và đồng đều của các giọt nhỏ, thường trong khoảng 10-200 nm. Kỹ thuật này có một số ưu điểm so với các phương pháp nhũ hóa truyền thống, làm cho nó vượt trội trong các ứng dụng khác nhau. Một số ưu điểm này là:

  • Kích thước hạt đồng nhất: Siêu âm nanoemulsification tạo ra các giọt nhỏ và đồng đều, cung cấp sự ổn định tốt hơn và khả dụng sinh học. Những giọt này có tỷ lệ diện tích bề mặt trên thể tích cao, làm cho chúng phản ứng nhanh hơn và hiệu quả hơn trong các ứng dụng khác nhau.
  • Độ ổn định cao: Nhũ tương nano siêu âm có độ ổn định động học cao do kích thước nhỏ và tính đồng nhất của chúng, làm cho chúng có khả năng chống lại sự kết hợp, keo tụ và lắng đọng. Sự ổn định này làm cho chúng lý tưởng để sử dụng trong các ứng dụng thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm và hóa học.
  • Giảm tiêu thụ năng lượng: Siêu âm nanoemulsification đòi hỏi đầu vào năng lượng thấp hơn so với các phương pháp nhũ tương hóa truyền thống như đồng nhất hoặc vi lỏng, làm cho nó tiết kiệm năng lượng hơn và tiết kiệm chi phí.
  • Linh hoạt: Siêu âm nanoemulsification có thể được sử dụng để nhũ hóa một loạt các vật liệu, bao gồm lipid, hợp chất ưa nước, và các chất không tan trong nước. Điều này làm cho nó trở thành một kỹ thuật linh hoạt có thể được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau.
    Thời gian xử lý nhanh: Siêu âm nanoemulsification là một quá trình nhanh chóng có thể được hoàn thành trong vài phút, làm cho nó phù hợp cho sản xuất quy mô lớn.

Nhìn chung, nanoemulsification siêu âm cung cấp một số lợi thế so với các phương pháp nhũ tương hóa truyền thống, làm cho nó trở thành một kỹ thuật vượt trội cho các ứng dụng khác nhau.
 

n video này, chúng tôi tạo ra nhũ tương nano của dầu gai dầu giàu CBD trong nước bằng cách sử dụng máy siêu âm Hielscher UP400St. Sau đó, chúng tôi đo nhũ tương nano bằng DLS NANO-flex. Kết quả đo cho thấy sự phân bố kích thước hạt rất hẹp, nặng thể tích trong phạm vi từ 9 đến 40 nanomet. 95 phần trăm của tất cả các hạt dưới 28 nanomet.

Nhũ tương nano CBD - Sản xuất nhũ tương nano mờ bằng cách sử dụng máy đồng nhất siêu âm UP400St!

Hình thu nhỏ video

Yêu cầu thông tin




Lưu ý của chúng tôi Chính sách bảo mật.


Chuẩn bị siêu âm nhũ tương nano CBD bằng đầu dò siêu âm UP400ST.

Chuẩn bị siêu âm nhũ tương nano rõ ràng sử dụng máy siêu âm UP400ST.

Hình thành siêu âm của Nanonhũ tương

Nhũ tương siêu âm được gây ra bằng cách ghép các sóng siêu âm điện vào một hệ thống chất lỏng. Bằng cách sonicating một chất lỏng, hai cơ chế xảy ra:

  1. Trường âm thanh tạo ra sóng truyền qua chất lỏng và gây ra nhiễu loạn vi mô và chuyển động xen kẽ. Qua đó, pha biên trở nên không ổn định, do đó pha phân tán (bên trong) cuối cùng bị phá vỡ và tạo thành các giọt trong pha liên tục (bên ngoài).
  2. Việc áp dụng tần số thấp, siêu âm công suất cao tạo ra cavitation (Kentish et al. 2008). Bằng siêu âm cavitation, microbubbles hoặc voids được hình thành trong môi trường do các chu kỳ áp suất của sóng siêu âm. Các microbubbles / voids phát triển qua nhiều chu kỳ sóng cho đến khi chúng sụp đổ dữ dội. Vụ nổ bong bóng này gây ra các điều kiện khắc nghiệt cục bộ như cắt rất cao, tia chất lỏng và tốc độ làm nóng và làm mát cực cao. (Suslick 1999).

Những lực cực đoan này phá vỡ các giọt chính của pha phân tán (bên trong) xuống thành giọt nano và trộn chúng đồng nhất vào pha liên tục (bên ngoài).
Đọc ở đây thêm về những ảnh hưởng của cavitation siêu âm trên nhũ tương hóa!

Dược phẩm Nanonhũ tương

Nhũ tương lipid – sản xuất bởi Ultrasonics – được áp dụng rộng rãi như tàu sân bay cho các tác nhân dược lý trong công thức dược phẩm. Ví dụ, mininhũ tương có thể hoạt động như các nhà cung cấp thuốc tiêm hoặc thiết bị phân phối thuốc để nhắm mục tiêu các mô. Bên cạnh khả dụng sinh học cao của các hợp chất hoạt tính đóng gói, những lợi thế của mininhũ nằm ở khả năng tương thích cao, phân hủy sinh học, ổn định, và dễ dàng sản xuất quy mô lớn. Do tính cấu trúc của chúng, chúng có thể kết hợp các phân tử kỵ nước cũng như amphipathic. Ultrasonically chuẩn bị nanonhũ tương đã được nạp với tocopherols, vitamin, curcurmin và nhiều chất dược khác.
Hệ thống siêu âm của Hielscher là chất nhũ hóa đáng tin cậy để điều chế nhũ tương nano thuốc. Đối với nhũ tương siêu âm, Hielscher cung cấp các phụ kiện khác nhau để tối ưu hóa quá trình nhũ hóa. Hielschers MultiPhaseCavitator là một add-on độc đáo cho các tế bào dòng chảy siêu âm, trong đó giai đoạn thứ hai được tiêm như dòng rất hẹp trực tiếp vào vùng điểm nóng siêu âm của nhũ tương hóa.

Chuẩn bị siêu âm huyền phù nano là một kỹ thuật hiệu quả để sản xuất các công thức dược phẩm với khả dụng sinh học tăng lên.

siêu âm UP400St cho việc xây dựng các nanosuspension dược phẩm với khả dụng sinh học tăng lên.

Yêu cầu thông tin




Lưu ý của chúng tôi Chính sách bảo mật.


 

Siêu âm Nano-nhũ tương: video này chứng minh sự sản xuất nhanh chóng của một Nano-nhũ tương của dầu trong nước. Các UP200Ht homogenizes dầu và nước trong vài giây.

Siêu âm Emulsifying với UP200Ht với thăm dò S26d14

Hình thu nhỏ video

 

Nanonhũ tương cấp thực phẩm

Nanonhũ tương cung cấp các lợi ích khác nhau cho việc xây dựng các sản phẩm thực phẩm. Nanonhũ tương cho thấy sự ổn định tốt để tách hấp dẫn, flocculation, coalescence, và cung cấp phát hành kiểm soát và/hoặc hấp thụ các thành phần chức năng do kích thước giọt nhỏ của họ và diện tích bề mặt lớn. Ngoài ra, họ cung cấp một khả dụng sinh học cao của các hợp chất hoạt động đó là quan trọng cho việc phân phối các chất dinh dưỡng và các hoạt chất. Hơn nữa, chúng cung cấp các tính chất xây dựng tốt vì chúng trong suốt hoặc trực quan và các giọt kích thước submicron/Nano của chúng gây ra cảm giác miệng mượt mà và mịn màng. Qua đó, việc sản xuất nhũ tương Nano ổn định là một nhiệm vụ toàn diện cho ngành công nghiệp thực phẩm, ví dụ như xây dựng các sản phẩm tăng cường vitamin hoặc axit béo (ví dụ: vitamin C, vitamin E omega-3, omega-6, omega-9 có nguồn gốc từ hạt thực vật hoặc dầu cá) hoặc để sản xuất sản phẩm có hương vị (ví dụ như với các loại tinh dầu).

Đo phân bố giọt của nhũ tương nano phân tán siêu âm.

Phân bố giọt nano của nhũ tương nano phân tán siêu âm (nhũ tương dầu oải hương trong nước). Nhũ tương đã được chuẩn bị với đầu dò siêu âm UP400St.

Nanonhũ tương Mỹ phẩm

Đặc biệt là các nhũ tương nước trong dầu (W/O) cung cấp nhiều lợi ích khác nhau cho việc đóng gói chất hydrophilic hoạt tính sinh học thành các giọt Nano (trong nhũ tương đơn hoặc đôi).
Nhấn vào đây để đọc thêm về công thức surfactant-miễn phí của nhũ tương Mỹ phẩm với Ultrasonics!

Trùng hợp nhũ tương nhỏ

Ultrasonically hỗ trợ trùng hợp nhũ tương nhỏ được áp dụng cho các quá trình khác nhau – từ việc đóng gói các hạt vô cơ để tổng hợp các hạt Latex. Việc áp dụng siêu âm điện cho các phản ứng hóa học như trùng hợp, tổng kết, vv được gọi là sonochemistry.
Click vào đây để đọc thêm về Sonochemistry, Tổng hợp siêu âm Latexlượng mưa siêu âm!

Ổn định nhũ tương

Mặc dù một số nanonhũ tương có thể được ổn định mà không cần sử dụng bất kỳ chất hoạt động bề mặt hoặc chất nhũ hóa nào do kích thước và phân bố giọt Nano, các chất Nano khác yêu cầu sử dụng các tác nhân ổn định để có được sự bền vững lâu dài và sản phẩm tối ưu Chất lượng. Ổn định có thể được thực hiện bằng cách thêm hoặc các chất hoạt động bề mặt (tensids) hoặc các hạt rắn làm chất ổn Nhũ tương, được ổn định bởi các hạt rắn được gọi là nhũ tương Pickering. Lactose, albumin, lecithin, chitosan, cyclodextrin, maltodextrin, tinh bột vv có thể được sử dụng như chất ổn định keo trong nhũ tương Pickering. Click vào đây để tìm hiểu thêm về nhũ tương Pickering ultrasonically tạo ra!
Siêu âm nhũ tương có thể được thực hiện cho tất cả các loại nhũ tương. Nếu một tác nhân ổn định là cần thiết cho một nhũ tương cụ thể, có thể dễ dàng kiểm tra ở quy mô nhỏ.
Xin lưu ý rằng số lượng chất bề mặt cần thiết tăng lên với kích thước giọt giảm kể từ khi tỷ lệ diện tích-khối lượng (S/V) đối với các lĩnh vực được đưa ra bởi: S/V = 3/R. Ví dụ, đường kính nhỏ hơn của một hạt hoặc giọt, diện tích bề mặt hơn nó có liên quan đến khối lượng của nó.

Thiết bị siêu âm emulsification

Việc sản xuất nhũ tương submicron và nano ổn định đòi hỏi thiết bị siêu âm mạnh mẽ. Thiết bị nhũ tương siêu âm Hielscher cung cấp biên độ rất cao (lên đến 200μm cho ultrasonicators công nghiệp, biên độ cao hơn theo yêu cầu) để tạo ra một trường âm thanh cường độ cao.
Tuy nhiên, để sản xuất nanonhũ tương ổn định, thiết bị siêu âm điện một mình thường không đủ. Bên cạnh sức mạnh siêu âm đầy đủ, kiểm soát chính xác các thông số quá trình, và các phụ kiện tinh vi (chẳng hạn như sonotrodes, lò phản ứng di động dòng chảy, làm mát) là cần thiết để có được các giọt có kích thước nano và sự phân tán đồng nhất của cả hai, dung dịch nước và pha dầu vào nhau.
Hielscher MultiPhaseCavitator: Để tạo ra nhũ tương vượt trội với sự phân bố giọt rất hẹp, Hielscher đã phát triển một chèn tế bào dòng chảy độc đáo – MultiPhaseCavitator. Với tiện ích bổ sung tế bào dòng chảy đặc biệt này, giai đoạn thứ hai của nhũ tương được tiêm liên tục qua 48 ống thông nhỏ vào vùng xâm thực. Công nghệ này cho phép sản xuất đáng tin cậy và hiệu quả, các giọt kích thước nano rất nhỏ và nhũ tương có độ ổn định cao.

Hielscher Ultrasonics chuyên cung cấp hệ thống siêu âm vượt trội và các phụ kiện để kết quả xử lý tối ưu. Kinh nghiệm lâu dài của chúng tôi trong xử lý siêu âm và hợp tác chặt chẽ của chúng tôi với khách hàng của chúng tôi đảm bảo thực hiện thành công Ultrasonics vào dây chuyền sản xuất.
Đối với các thử nghiệm ban đầu, phát triển quy trình và tối ưu hóa quy trình, chúng tôi cung cấp một phòng thí nghiệm quy trình và trung tâm kỹ thuật được trang bị đầy đủ.
Hơn nữa, chúng tôi cung cấp tư vấn chuyên sâu, phát triển các hệ thống siêu âm tùy chỉnh và dịch vụ kỹ thuật sâu sắc để lắp đặt, đào tạo và bảo trì.

Video cho thấy quá trình nhũ hóa dầu hiệu quả cao. Bộ xử lý siêu âm được sử dụng là một Ultrasonicator Hielscher UP400St, đó là lý tưởng để chuẩn bị các lô kích thước trung bình của nhũ tương chất lượng cao.

Tạo nanoemulsions ổn định với siêu âm Hielscher UP400St (400 Watts)

Hình thu nhỏ video

Bảng dưới đây cho bạn một dấu hiệu về khả năng xử lý gần đúng của máy siêu âm:

batch Khối lượng Tốc độ dòng Thiết bị khuyến nghị
0.5 đến 1.5mL N.A. VialTweeter
1 đến 500ml 10 đến 200mL / phút UP100H
10 đến 2000mL 20 đến 400mL / phút UP200Ht, UP400St
0.1 đến 20L 00,2 đến 4L / phút UIP2000hdT
10 đến 100L 2 đến 10L / phút UIP4000hdT
15 đến 150L 3 đến 15L / phút UIP6000hdT
N.A. 10 đến 100L / phút UIP16000
N.A. lớn hơn Cụm UIP16000

Liên hệ chúng tôi! / Hỏi chúng tôi!

Yêu cầu thêm thông tin

Vui lòng sử dụng mẫu dưới đây để yêu cầu thêm thông tin về bộ vi xử lý siêu âm, ứng dụng và giá cả. Chúng tôi sẽ vui mừng để thảo luận về quá trình của bạn với bạn và để cung cấp cho bạn một hệ thống siêu âm đáp ứng yêu cầu của bạn!










Video này chứng tỏ bộ xử lý siêu âm Hielscher UP400S chuẩn bị một nhũ tương dầu thực vật có kích thước nano.

Nhũ hóa dầu thực vật trong nước bằng cách sử dụng UP400S

Hình thu nhỏ video

 



Sự kiện đáng biết

Nhũ tương, kích thước giọt và chất hoạt động bề mặt

Nhũ tương được định nghĩa là hai chất lỏng không thể trộn lẫn: một trong các chất lỏng – cái gọi là pha phân tán hoặc nội bộ – được phân tán thành các giọt hình cầu trong chất lỏng khác, được gọi là pha liên tục hoặc bên ngoài. Các chất lỏng nổi bật nhất được sử dụng để tạo thành một nhũ tương là dầu và nước. Khi pha dầu được phân tán trong pha nước/dung dịch, Hệ thống là nhũ tương dầu trong nước, trong khi pha nước/dung dịch được phân tán trong pha dầu, nó là nhũ tương nước trong dầu. Nhũ tương được phân biệt theo kích thước hạt của chúng và sự ổn định nhiệt động học như macronhũ tương, vi nhũ, và nanonhũ.

Nanoemulsions

Nanonhũ tương là phân tán nanohạt, bao gồm trong các giọt Nano có kích thước. Các lực cắt cao của siêu âm điện vỡ các giọt để chúng được giảm xuống submicron và đường kính Nano. Nói chung, kích thước giọt nhỏ hơn dẫn đến độ ổn định nhũ tương lớn hơn. Nanonhũ tương có thể được phân biệt như O/W (dầu trong nước), W/O (nước trong dầu) hoặc như nhiều/đôi nhũ tương như W/O/W và O/W/O. Nanonhũ tương trong suốt hoặc thậm chí mờ (trong quang phổ có thể nhìn thấy) tùy thuộc vào kích thước nhất quán và giọt. Nanonhũ tương thường được xác định bởi một kích thước giọt từ 20 đến 200nm. Với kích thước giọt giảm dần, xu hướng kết dính của nhũ tương đang giảm (giảm sự chín Ostwald).
Vật liệu nano và nanonhũ tương được đặc trưng bởi tính chất vật lý khác với micronhũ. Các hạt có kích thước nano cho thấy các thuộc tính hoàn toàn khác nhau hoặc các đặc tính điển hình của chúng được thể hiện ở dạng rất cực đoan. Sự xuất hiện có thể nhìn thấy của nanonhũ tương có xuất hiện khác so với nhũ tương có kích thước micron vì các giọt quá nhỏ để can thiệp vào các bước sóng quang của quang phổ nhìn thấy được. Do đó nanonhũ tương triển lãm rất ít tán xạ ánh sáng và xuất hiện trong suốt hoặc quang học mờ.
Kích thước giọt của nhũ tương bị ảnh hưởng bởi thành phần của pha dầu, thuộc tính interfacial và độ nhớt của cả hai, các giai đoạn liên tục và phân tán, loại chất nhũ hóa/chất bề mặt, tốc độ cắt trong quá trình nhũ tương, cũng như độ hòa tan của pha dầu trong nước.
Nanonhũ tương được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng đa dạng như phân phối thuốc, thực phẩm & đồ uống, Mỹ phẩm, dược phẩm, và khoa học vật liệu & Tổng hợp.

Động bề mặt

Chất nhũ hóa là một yếu tố cần thiết để chuẩn bị một nhũ tương/nanonhũ tương ổn định. Chất nhũ hóa là các tác nhân hoạt động trên bề mặt tạo thành một lớp bảo vệ về giọt và giảm căng thẳng interfacial, do đó ngăn ngừa sự chín, kết hợp của Ostwald và tạo bọt.
Các loại chất hoạt tính bề mặt:

  • Các chất hoạt hóa của phân tử nhỏ: chất nhũ hóa không ion như tween và span cho thấy độc tính thấp và gây kích ứng khi dùng đường uống, parenterally và làm tối và do đó được ưa chuộng hơn các chất nhũ hóa ion. Tween và span là chất ổn định ưa thích cho các công thức nhũ tương trong ngành thực phẩm, dược phẩm và chất làm thuốc.
    Tweens Tween 20/60/80 được biết đến như là polysorbate 20/60/80 (Peg-20 mất nước sorbierite monolaurate, monostearate sorbierite peg-20 dehydrat, monoxeate Polyoxyethylene monooleate). Chúng là chất hoạt tính bề mặt không/chất nhũ hóa có nguồn gốc từ Sorbitol. Họ dễ dàng hòa tan trong nước, ethanol, methanol hoặc ethyl axetat, nhưng chỉ một ít trong dầu khoáng.
    Kéo dài: Span20/40/60/80 are Polyoxyethylene acid béo Este/Polyoxyethylene Este, đó là các chất hoạt động bề mặt không ion với emulsifying, phân tán, và làm ướt thuộc tính. Bề mặt hoạt tính được tạo ra bởi sự mất nước của Sorbitol.
  • Phospholipid: lòng đỏ trứng, đậu nành hoặc lecithin sữa
  • Protein amphiphilic: Whey protein cô lập, caseinate
  • Polysaccharides amphiphilic: gum arabic, tinh bột sửa đổi

Văn học/tài liệu tham khảo


Siêu âm hiệu suất cao! Phạm vi sản phẩm của Hielscher bao gồm toàn bộ quang phổ từ máy siêu âm phòng thí nghiệm nhỏ gọn trên các đơn vị băng ghế dự bị đến các hệ thống siêu âm công nghiệp đầy đủ.

Hielscher Ultrasonics sản xuất homogenizers siêu âm hiệu suất cao từ Phòng thí nghiệm đến kích thước công nghiệp.


Chúng tôi sẽ rất vui khi thảo luận về quá trình của bạn.

Hãy liên hệ.