Producción ultrasónica u nanoemulsiones estable
- Nanoemulsiones – xan k'ajóolta'an je'el bix miniemulsions wa submicron emulsiones – ku utilizan ti' amplia gama aplicaciones ti' química, pinturas, recubrimientos, cosméticos, yik'áalil farmacéuticos yéetel janalbe'eno'ob.
- Le ultrasonidos ku k'ajóolta'ano'ob bey jump'éel láaka ma'alob eficiente ka confiable utia'al u producción nanoemulsiones estables in chowak plazo.
Ba'axten ultrasonidos utia'al u nanoemulsificación
Le nanoemulsificación ultrasónica jach jump'éel láaka ku meyajtiko'ob ondas ultrasonido u baja frecuencia yéetel ka'anal potencia ch'a'iko'ob emulsiones estables yéetel uniformes mejen gotas, típicamente ti' le rango 10-200 nm. Le láaka yaan ya'abkach ventajas yóok'ol le métodos tu'ux u emulsificación, ku le ku beetiko'ob superior ti' kúuchilo'ob aplicaciones. Algunas a ventajas le:
- Buka'aj partícula xan: Le nanoemulsificación ultrasónica u yaantal gotas mejen ka uniformes, ku ts'abal jump'éel ma'alo'ob estabilidad ka biodisponibilidad. Táan a gotas yaan ti' jump'éel ka'anal relación yo'osal superficial leti' volumen, ba'ax le ku asab reactivas yéetel efectivas ti' kúuchilo'ob aplicaciones.
- Ka'anal estabilidad: Le nanoemulsiones ultrasónicas yaan jump'éel ka'anal estabilidad cinética debido a u chan Buka'aj ka uniformidad, ku le beetik resistentes ti' le coalescencia, floculación yéetel sedimentación. Le estabilidad ku beetik ideales uti'al u ti' aplicaciones ba'alo'ob, farmacéuticas, cosméticas yéetel químicas.
- Reducción le jant p'áatalij energía: Le nanoemulsificación ultrasónica k'a'abet jump'éel menor aporte energía u le métodos tu'ux u emulsificación, bey le homogeneización wa microfluidización, ba'ax ku le beetik asab eficiente energéticamente yéetel rentable.
- Versatilidad: Le nanoemulsificación ultrasónica ku páajtal utilizar utia'al u emulsionar amplia gama materiales, incluidos lípidos, compuestos hidrófilos yéetel sustancias insolubles ichil ja'. Le je'ela' ku p'áatal ti' jump'éel versátil láaka ba'ax ku páajtal utilizar ti' kúuchilo'ob aplicaciones.
K'iinil procesamiento séeba'an: Le nanoemulsificación ultrasónica jach jump'éel séeba'an tuukula' ku u páajtal chukbesik ti' minutos, ba'ax ku betik adecuado utia'al u producción tu gran escala.
Tu general le nanoemulsificación ultrasónica k'u'ubul ya'abkach ventajas yóok'ol le métodos tu'ux u emulsificación, yo'olal le jump'éel láaka superior utia'al u kúuchilo'ob aplicaciones.
Preparación ultrasónica ti' jump'éel nanoemulsión transparente utilizando le ultrasonido UP400ST.
Ultrasónica formación nanoemulsiones
Le emulsificación ultrasónica le u causada tumen le acoplamiento le ondas ultrasonido potencia ti' juntúul t.u.m líquido. Ti' le sonicar jump'éel líquido, ku ku ts'áiko'ob ka'ap'éel mecanismos:
- Le jach yáax acústico genera ondas ku viajan ti' le líquido yéetel causan microturbulencias yéetel jump'éel kaajil tu'ux interfacial. Ti' le modo, le fase límite u ku inestable, ti' modo ti' le fase dispersa (interna) eventualmente u jaat yéetel beyo' gotitas ti' le fase continua (externa).
- U kaambalil yo'osal ultrasonidos u baja frecuencia yéetel ka'anal potencia genera cavitación (Kent et el. 2008).. Tumen cavitación ultrasónica, ku táakpajalo'ob microburbujas wa vacíos ti' le ka'a debido a le ciclos presión onda ultrasonido. Le microburbujas leti' vacíos nuuktalo'ob ichil ya'ab ciclos onda tak ka colapsan violentamente. Le implosión burbujas causa condiciones localmente extremas, bey cizallamiento jach ka'anal, chooj ta'an líquido yéetel velocidades extremas calentamiento yéetel enfriamiento. (Suslick 1999)..
Táan a muuk' extremas rompen le gotas primarias ti' le fase dispersa (interna) tak le gotas Buka'aj nanométrico yéetel le xa'ak'ajalo'ob homogéneamente ti' le fase continua (externa).
Lea waye' asab yóok'ol le táanil le cavitación ultrasónica ti' le emulsificación!
Nanoemulsiones farmacéutica
Lípidos miniemulsions – producido tumen ultrasonidos – u aplica extensamente bey portador agentes farmacológicos ti' formulaciones farmacéuticas. Je'ebix, miniemulsions je'el kan bey portador medicamentos parenterales wa dispositivo u k'u'ubul le fármaco ti' le jach diana. Beyxan ti' kaambalilo'ob le ka'anal biodisponibilidad ti' le compuestos activos encapsulados, le ventajas miniemulsions radican ti' u ka'anal biocompatibilidad, biodegradabilidad, estabilidad yéetel facilidad producción tu gran escala. Debido a u propiedades estructurales, páajtal incorporar ku ts'o'okole' le anfipáticos moléculas hidrofóbicas. Nanoemulsiones yo'osal ultrasonidos preparados ts'o'ok sido cargados yéetel tocoferoles, vitaminas, curcurmin yéetel ya'ab uláak' sustancias farmacológicas.
Le kaambalilo'ob ultrasónicos u Hielscher le emulsionantes fiables utia'al wa u nanoemulsiones yéetel fármacos yilik. Utia'al u emulsificación ultrasónica, Hielscher k'u'ubul ya'ab accesorios utia'al u optimizar le tuukula' emulsión. Hielschers MultiPhaseCavitator jach jump'éel complemento k'áate' utia'al células flujo ultrasónico, tu'ux le segunda fase ku inyecta bey juntúul sáasilo' jach estrecha Jun ti' le kúuchila' ch'aaj chokoj ultrasónico u emulsificación.
ultrasonicator UP400St utia'al u formulación nanosuspensiones farmacéuticas yéetel asab biodisponibilidad.
Nanoemulsiones grado alimenticio
Nanoemulsiones ku ts'abal ya'ab beneficios utia'al u formulación yik'áalil alimenticios. Nanoemulsiones muestran jump'éel ma'alo'ob estabilidad ti' le separación gravitacional, floculación, coalescencia yéetel ts'abal liberación controlada wa absorción xak'o'ob ku funcionales debido a u chan Buka'aj yéetel nuxi' superficie. Ku ts'o'okole', ku ts'abal jump'éel ka'anal biodisponibilidad u compuestos activos ba'ax k'a'ana'an utia'al u k'u'ubul ti' nutrientes yéetel sustancias activas. Ku ts'o'okole', ku ts'abal propiedades u ma'alo'ob formulación ts'o'ok u le transparente wa translúcido visualmente yéetel u micra - leti' gotitas Buka'aj nano causan jump'éel sensación chi' O'olkij ka cremosa. U tal modo, le producción nano-emulsiones estables u ti'al jump'éel ts'íib omnipresente utia'al u industria alimentaria, je'ebix, formular vitamina wa ácido graso fortificado yik'áalil (je'ebix vitamina C, vitamina yéetel omega 3 ti', omega 6 ti', omega-9 derivado k'aab tsaats vegetal u neek' wa pescado) o utia'al producir yik'áalil yéetel sabor (je'ebix, yéetel tu láakal aceites).
Distribución gotas Buka'aj u nanométrico jump'éel nanoemulsión dispersa tumen ultrasonidos (emulsión tsaats ichil ja' lavanda). U beet le emulsión yéetel u sonda ultrasónica UP400St.
Nanoemulsiones cosméticos
Especialmente ja' ti' tsaats (W/O) nanoemulsiones ts'abal ya'ab beneficios utia'al u encapsulación sustancias hidrofílicas bioactivos ti' nanoescala gotitas (ti' emulsiones simples wa dobles).
Beetik clic waye' yo'osal xook asab tu yo'olal le formulación libre surfactante emulsiones cosméticas yéetel ultrasonidos.
Polimerización miniemulsion
Polimerización miniemulsion asistida tumen ultrasonidos aplica yaan ya'ab procesos – ti' le encapsulación partículas inorgánicas utia'al u síntesis partículas látex. U kaambalil yo'osal ultrasonido le energía ti' le reacciones químicas bey polimerización, síntesis etc. u yojelo'ob chan bey sonochemistry.
Beetik clic waye' yo'osal xook asab yóok'ol Sonochemistry, síntesis ultrasónico u látex ka precipitación ultrasónico!
Estabilización le emulsión
Kex Jayp'éel nanoemulsiones táan u béeytal u estables ma' u búukinta'al tensioactivos wa emulsionantes debido a le Buka'aj yéetel distribución gotas ti' nanoescala, uláak' nanoemulsiones requieren u búukinta'al agentes estabilizadores tia'al estabilidad chowak plazo yéetel juntúul producto óptimo Jach ma'alobil,. Le estabilización ku páajtal kaxta'al u yúuchul yo'osal le adición tensioactivos (tensids) wa partículas sólidas u tuukulo'ob bey estabilizadores. Le emulsiones, ba'ax ku estabilizadas tumen partículas sólidas u yojelo'ob chan bey emulsiones Pickering. Le lactosa, albúmina, lecitina, quitosano, ciclodextrina, maltodextrina, almidón, etc. ku páajtal utilizar bey estabilizadores coloidales ti' emulsiones Pickering. Beetik clic waye' yo'osal kaambal asab tu yo'olal ultrasonidos genera emulsiones Pickering.
Emulsificación ultrasónica u páajtal u utia'al tuláakal le tipos emulsiones. Wa juntúul aj nu'uktaj estabilizador k'a'abet ti' jump'éel emulsión específica, u probar u uchik ti' chan escala.
Yanak ti' tu yilaje' u cantidad surfactante k'a'abeto'ob aumenta yéetel jump'éel Buka'aj gota menor tu ts'áaj u le relación superficie-área - volumen (S/V) utia'al esferas táan dada tumen: S/V = 3/R. Je'ebix, ka' jo'op' menor bixake' metros ti' jump'éel partícula wa gota, yo'osal asab superficial yaan u en relación con u volumen.
Nu'ukulil emulsificación ultrasónica
Le producción u emulsiones submicrónicas yéetel nanoemulsiones estables k'a'abet potentes nu'ukulo'ob ultrasónicos. Le nu'ukulil emulsificación ultrasónica u Hielscher ku amplitudes jach altas (tak 200 μm utia'al u ultrasonidos industriales, amplitudes asab altas yáanal pedido) utia'al generar jump'éel jach yáax acústico ku ts'tantik.
Ba'ale' utia'al u producción nanoemulsiones estable ti' ultrasonido u potencia chéen tu menudo ma' jach suficiente. Beyxan ti' kaambalilo'ob le energía ultrasónica suficiente, jump'éel kanik preciso ti' le parámetros u tuukula' k'a'abetalo'ob sofisticados (je'ebix, Sonotrodos, reactores flujo t'aan, enfriamiento) ku k'a'abeto'ob tia'al gotitas Buka'aj nanométrico yéetel juntúul dispersión homogénea u xan, le acuosa yéetel fase tsaats ti' yan.
Hielscher MultiPhaseCavitator: Utia'al u producir emulsiones superiores yéetel juntúul distribución gotas jach estrecha, Hielscher u desarrollado jump'éel inserto celda flujo k'áate'. – le MultiPhaseCavitator. Yéetel le complemento yaabilajech ti' celda flujo, le segunda fase ti' le emulsión ku inyecta continuamente yéetel 48 cánulas mejen ti' le kúuchila' cavitación. Le ma'alo'obtal ku cha'antik le producción confiable yéetel xoknáalo'obo' u gotas jach mejen Buka'aj nanométrico yéetel emulsiones ma'alob estables.
Hielscher Ultrasonics u especializada ti' le suministro sistemas ultrasónicos superiores yéetel accesorios utia'al u procesamiento óptimos resultados. K yaan in chowak plazo ti' le procesamiento ultrasónico yéetel k estrecha cooperación yéetel k clientes asegura le implementación exitosa ti' ultrasonidos ti' líneas producción.
Utia'al u pruebas iniciales, ma'alo'ob procesos yéetel optimización procesos, ofrecemos jump'éel laboratorio procesos yéetel jump'éel múultuuno' técnico jaatsatako'ob equipados..
Ku ts'o'okole', ofrecemos consultoría tu taamil, le ma'alo'ob sistemas ultrasónicos u personalizados yéetel jump'éel taam mayaj técnico ti' le instalación, ka'ansaj yéetel mantenimiento.
| Volumen lote | Tasa flujo | Dispositivos recomendados |
|---|---|---|
| 0.5 u 1.5mL | N.a. | VialTweeter | 1 u 500mL | 10 200 mL leti' min | UP100H |
| 10 u 2000mL | 20 400 mL leti' min. | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 ti' 20L | 0.2 u 4 L leti' min | UIP2000hdT |
| 10 ti' 100L | 2 10 L leti' min | UIP4000hdT |
| 15 u 150L | 3 ti' 15L leti' min | UIP6000hdT |
| N.a. | 10 100 L leti' min | UIP16000 |
| N.a. | asab nojoch | Cluster u UIP16000 |
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Hechos u tojol le su'utalil K'ajóolt
Emulsiones ti', Buka'aj gotas yéetel surfactantes
Emulsiones u mek'tankajo'obo' bey ka'ap'éel ts'a'abal inmiscibles: uno le ts'a'abal – le t'aan fase dispersa wa interna – dispersa bey gotas esféricas ichil uláak' líquido, k'ajóolta'an je'el bix fase continua wa externa. Le ts'a'abal asab importantes utilizados utia'al u formar jump'éel emulsión ku tsaats yéetel ja'. Le ken u fase oleosa ku dispersa ti' le fase acuosa leti' ja', le jach jump'éel emulsión tsaats ti' ja', ka' jo'op' u ka le fase acuosa leti' ja' ku dispersa ti' le fase tsaats, leti' jump'éel emulsión ja' ti' tsaats. Emulsiones le distinguidas respectivamente u granulometría ka estabilidad termodinámica bey macroemulsions, microemulsiones yéetel nanoemulsiones, respectivamente.
Nanoemulsiones
Nanoemulsiones le dispersiones nanoparticulados, u consisten ti' gotitas Buka'aj nanométrico. Le muuk' paralelas yéetel u ultrasonido potencia rompen le gotas tumen le ba'ax ku reduce ti' le metros submicron ka nano. Tu general tamaños ti' gota asab mejen bisiko'ob jump'éelili' asab estabilidad le emulsión. Nanoemulsiones u páajtal distinguir bey O/W (aceite ichil ja'), ma' (ja' ti' tsaats) wa bey naaj ya'ab k'oja'ano'ob emulsiones tales bey leti' W yéetel O/W/O. nanoemulsión ku transparentes wa translúcidos páajtal (ti' le espectro visible) dependiendo de le Buka'aj u gota yéetel consistencia. Nanoemulsiones u mek'tankajo'obo' ku tuméen juntúul Buka'aj gota ichil 20 ka 200nm. Yéetel jump'éel Buka'aj gota descendente, propensión le emulsión utia'al u coalescencia táan u jáatspajal (disminuye maduración Ostwald).
Nanomateriales ka nanoemulsiones u caracterizan tumen propiedades meyajtbilo' u diferencian u microemulsiones. Partículas Buka'aj nanométrico ku propiedades completamente jejeláas wa u propiedades típicas ku expresan ti' jump'éel bix jach extrema. Le bey visible u nanoemulsiones yaan juntúul jela'an u emulsiones yéetel Buka'aj micras Bey ts'o'ok u le gotitas ku jach mejen utia'al interferir yéetel le longitudes onda ópticas espectro visible. Tune' nanoemulsiones exhiben jach poca dispersión le sáasilo' yéetel aparecerán ópticamente translúcido wa transparente.
Le Buka'aj le gotas jump'éel emulsión táan influenciado tumen le composición le fase oleosa, le propiedades interfaciales yéetel viscosidad u xan le fases continuadas yéetel dispersadas, u le bin yano'ob emulsificante leti' surfactante, tarifa ti' le esquileo ichil le emulsificación, bey le solubilidad ti' le fase oleosa ich ja'.
Nanoemulsiones le ampliamente utilizados ti' kúuchilo'ob aplicaciones bey le ma'alo'ob meyaj ku beetik fármacos, janalbe'eno'ob & bebidas, cosmética, farmacia yéetel ciencia le materiales & síntesis.
Tensioactivos
Emulsionantes le tuukulo'obo' jump'éel factor utia'al u mentik jump'éel emulsión estable leti' nanoemulsión. Emulsionantes le agentes tensoactivos ku táakpajalo'ob jump'éel capa protectora yóok'ol le gota yéetel reducen le tensión interfacial, evitando u Ostwald maduración, coalescencia yéetel book'ik.
Tipos u tensioactivos:
- Tensioactivos molécula chan: emulsionante ma' iónico bey le Tween ka Span demuestran jump'éel baja toxicidad yéetel le irritación ka u administra tuméen yóol oral, parenteral yéetel cutáneo, tune' tu prefieren yóok'ol emulsionantes iónicos. Tween ka Span le le recomendado: estabilizadores formulaciones emulsiones ti' le industria alimenticia, farmacéutica yéetel cosmectic.
Interpolaciones: Tween 20 leti' 60 leti' 80 u leti'e', k'ajolo'on bey polisorbato 20 leti' 60 leti' 80 (PEG-20 deshidratado sorbierite monolaurato, monoestearato u sorbierite deshidratados PEG-20, monooleato sorbitán polioxietileno). Le surfactantes ma' iónicos leti' emulsionantes derivan u sorbitol. Puuk' uchik ti' ja', etanol, metanol wa acetato etilo, ba'ale' chéen jump'íit ti' tsaats mineral.
Palmos: Span20 leti' 40 leti' 60 leti' 80 le ésteres ácidos grasos ti' le sorbitán yéetel esteres ti' sorbitan,, surfactantes ma'-iónicos yéetel emulsión, dispersión, adherencia soldadura yáantajo'ob. Surfactantes span le u producidas tumen le deshidratación sorbitol. - Fosfolípidos: yema ti' je', soja wa láctea lecitina
- Anfifílicas proteínas: aislar u proteína suero, caseinato ti'
- Anfifílicas polisacáridos: beyli' arábiga, almidones modificados
Literatura leti' Referencias
- Ahmed Taha, Eman Ahmed, Amr Ismaiel, Muthupandian Ashokkumar, Xiaoyun Xu, Siyi Pan, Hao Hu (2020): Ultrasonic emulsification: An overview on the preparation of different emulsifiers-stabilized emulsions. Trends in Food Science & Technology Vol. 105, 2020. 363-377.
- Seyed Mohammad Mohsen Modarres-Gheisari, Roghayeh Gavagsaz-Ghoachani, Massoud Malaki, Pedram Safarpour, Majid Zandi (2019): Ultrasonic nano-emulsification – A review. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 52, 2019. 88-105.
- Pratap-Singh, A.; Guo, Y.; Lara Ochoa, S.; Fathordoobady, F.; Singh, A. (2021): Optimal ultrasonication process time remains constant for a specific nanoemulsion size reduction system. Scientific Report 11; 2021.
- Kentish, S.; Wooster, T.; Ashokkumar, M.; Simons, L. (2008): The use of ultrasonics for nanoemulsion preparation. Innovative Food Science & Emerging Technologies 9(2):170-175.
- Suslick, K.S. (1999): Application of Ultrasound to Materials Chemistry. Annu. Rev. Mater. Sci. 1999. 29: 295–326.
Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos u ka'anal rendimiento Laboratorio Utia'al Buka'aj industrial.