多种乳化机理、乳化技术的发展、乳化剂的性能概述

摘要:通过概述多种乳化机理、乳化技术的发展、乳化剂的性能,配方中应用调节方法,对于药品配方选择有一定参考作用.
关键词:药品,乳化剂,乳化技术
一   乳化理论及乳化剂的选择
(一)乳状液及乳化原理
乳状液是一种(或几种)液体以液滴的形式均匀地分散于和它互不相溶的另一种液体中所形成的多(相)分散体系。乳状液若要保持稳定性,除了加强混合搅拌作用以达到快速、均匀分散的目的外,还必须加入少量的表面活性剂,以提高乳状液的稳定性,这种表面活性剂称为乳化剂。在两种互不相溶的液体中加入适当的乳化剂,通过搅拌,使一种液体以微粒状均匀分散于另一种液体中而形成高度分散乳状液的过程叫做乳化作用,简称乳化。乳化可以提高乳状液的稳定性。影响乳状液性能的因素很多,有乳化方法、乳化剂的结构和种类、相体积、温度等。其中乳化剂的结构和种类的影响**大。选择适宜的乳化剂,不仅可以促进乳化体的形成,有利于形成细小的微粒,可以控制乳化体的类型,所以正确选择适宜的乳化剂是很重要的。
(二) 乳化剂的选择
怎样合理选择乳化剂才能获得性能**佳的乳状液?现在的乳化剂有上百种之多,性能各异,选择适合的乳化剂并不容易。根据HLB值的计算方法可以部分解决一些关键问题,但有时计算HLB值比较麻烦,有些油脂的HLB值还需要摸索,另外在实际配方研制和生产中还要考虑用量、能耗等经济成本、使用效果、产品感觉等综合因素来选择合适的乳化剂。我们在配方研制过程中,可能会遇到所乳化的产品出现不稳定状态。即出现分层、变型或破乳的现象。
分析乳状液不稳定的因素:
分层原因:分层与分散相分散介质的粘度及电解质有关,还与制备工艺技术、液珠的沉浮速度有关,分散相与介质相的密度差越小、乳化粒子越细小越不易发生分层, 因而可以通过改进制备工艺、通过配方中添加控制液滴沉降速度的成分来抑制分层。
变型原因:乳状液的变型(也称相的转换)是指当改变乳化条件和在一些因素的作用下,使乳状液从一种类型(O/W或W/O型)转变成另一种类型(W/O或O/W型)的现象。乳状液变型主要受相体、乳剂的种类和浓度、电解质含量的大小、温度等因素影响。
破乳原因:即乳状液被安全破坏。乳状液的破乳过程实际就是分散相的聚结粗化过程,主要影响因素:电解质的影响,在O/W型乳状液中加入电解质,可以增加液滴的聚沉速度,加速破乳。电场的影响、温度的影响等。
因此造成上述现象的因素及解决方法:看选择的乳化剂乳化能力,乳剂的用量;或者择乳化剂的种类不适合:其离子性(阴离子、非离子、阳离子型)与其所乳化的油脂及添加的活性物的离子性不同,选择适合的乳化剂类型:以及电解质含量的大小影响了体系的粘度下降,选择耐离子的乳化剂;配方所需的PH值范围不同,选择适合强酸性的、弱酸性、或碱性PH值的乳化剂;在配方中添加适当的增稠剂(固态油脂、分子量较高液态油脂、高分子类增稠悬浮剂等)来阻止乳化粒子的沉降与聚结。操作工艺根据乳化剂的要求提供足够的剪切速度、温度等来保持乳化体的稳定性
三、乳化技术
目前,太规模生产乳剂的常用设备有:强搅拌乳化设备、均质化乳化设备、超声波乳化设备、高压射流(层流)乳化设备等。生产过程中,利用这些设备,将水相、油相的太液滴破裂成更细小的液滴,以便加工形成乳剂,此外还有微孔膜的膜乳化技术等。为了加工制备台适的乳剂,各厂家首先选择台适的乳化剂和乳化设备。
1.强搅拌乳化技术:**为简单的一种乳化技术,仅在反应罐内使用高速螺旋搅拌桨,可以是一系列螺旋桨,刮刀.混合叶片,固定子/转子的搅拌器,其反应
罐为带保温的夹层构造,使蒸汽或冷媒体通过,可维持生产的恒定温度。继之,可连接均质化乳化设备。其乳化方式是将已经初步乳化(初乳)的粗级加工乳剂,在很高转速下,进一步细腻,使液滴更小化在根高压力下,将初乳通过匀质器的窄缝,因而产生强力的剪切作用,使初乳的液滴变成很细小的乳剜。九十年代,为了防止乳荆产生氧化及空气混人液滴,又发展了真空乳化机,真空均质乳化设备。
2 超声波乳化技术:采用不同超声波发生器而生产乳荆的技术。由于超声波发生器不同而有不同的乳化剂,较常用的是哨笛式乳化器。其乳化方式是将初乳细流在高压喷射状态下,冲击在金属簧片(共振刀)刀刃上,使刀刃激发而产生共振频率振动,液流也受激动而产生上下振动。当此超声波频率足够高时,液体受到激烈振荡,从而将液滴粗大些的初乳乳化成细小的乳剂。这种哨笛或乳化器的频率在30KHz左右,分散相的直径可达2um,较均匀。
3.高压射流(层流)乳化技术:是在常规搅拌乳化技术基础上发展起来的新型乳化技术。其乳化方式是将初乳通过输液泵,形成韧乳的高压射流,应用流体力学和传热学的有关原理,将初乳通过一组结构特殊,复杂的流道.进而产生强大的剪切力,即初乳自身产生切割,使分散相液滴破碎成极细的液滴;同时采用了以水为冷介质的急冻技术,仅数秒钟在管壁使初乳产生层漉,使已产生的极细的液滴,形成稳定性高的乳剂。
4.微孔膜乳化技术:近年来,人们提出了一种区别上述初乳在高剪切力的作用下形成乳剂的新型乳化工艺,采用傲孔膜设备。其乳化方式是在压力作用下,使分散相穿过微孔膜的孔道进人连续相而形成乳剂。当连续相在膜表面流动时,分散相在压力作用下通过嫩孔膜孔在膜表面形成液滴,此液滴的直径达到某一值时就从膜表面剥离进人连续相,溶解在连续相里的乳化剂分子将吸附到液滴界面上.一方面降低表面张力,从而促进液滴剥离散孔膜表面;另~ 方面,还可阻止液滴的聚结和粗化。根据所用嫩孔膜与油或水的亲和特性,膜乳化过程可制得O/W 型或w加型的乳剂。膜乳化技术比传统的乳化技术,具有液谪大小分布窄,节省能量以及剪应力小,从而可以使用对剪应力敏感的表面活性剂等特点.

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