微流化器技術(shù)

可以使用多種技術(shù)實現(xiàn)減小粒徑和均勻化，本研究使用了該公司的微流化器來處理樣品。如圖1所示，微流化器從入口儲液罐中取樣，增壓泵產(chǎn)生高達(dá)40,000psi的壓力，迫使樣品通過相互作用室。相互作用室（圖2）使樣品暴露在均勻且強烈的沖擊和高剪切率下。接著，樣品被冷卻，納米級顆粒可以被回收使用或再循環(huán)多次通過，以實現(xiàn)所需的均勻粒徑分布。微流化器的方法是可重復(fù)的，可以從實驗室擴大到商業(yè)化處理。

圖1：微流化過程

圖2：Y單開槽（左）和多開槽（右）相互作用室

材料和設(shè)備

本研究中討論的樣品均在微流化器上進(jìn)行處理，如圖3所示。這是一款臺式裝置，旨在將微流化器的納米技術(shù)處理提升到毫升級，并應(yīng)用于制藥、生物技術(shù)及其他行業(yè)。

圖3：微流化儀

對前處理結(jié)果的激光衍射分析儀和后處理分析的PSS Nicomp DLS系統(tǒng)（圖4）進(jìn)行了測量。

圖4：Nicomp DLS系統(tǒng)

個樣本是一種模擬藥物輸送工具的水包油乳劑。分散相由5wt%角鯊?fù)楹?.5wt%表面活性劑組成。使用以下公式創(chuàng)建了分散體：

· 去離子水=93.5%

· 乳化劑T-80=0.75%

· 角鯊?fù)?5%

· 司盤85=0.75%

在對微流化器進(jìn)行處理之前，樣品使用高速分散混合器（IKA T25）混合5分鐘。使用微流化器處理器生成納米乳劑，使用在20kpsi的F12Y處理室處理樣品329A，使用在30kpsi的F12Y處理室處理樣品329B。每個樣品在選定的壓力下處理1次和5次通過微流化器。

第二個樣本是使用以下公式創(chuàng)建的脂質(zhì)體（1）：

· 去離子水=93.5%

· 大豆卵磷脂=1.5%

· 大豆油=5%

在對微流化器進(jìn)行處理之前，樣品使用高速分散混合器（IKA T25）混合5分鐘。脂質(zhì)體是使用微流化器處理器產(chǎn)生，使用在20kpsi的F12Y處理室處理樣品329C，在30kpsi的F12Y處理室處理樣品329D。每個樣品在選定的壓力下進(jìn)行處理1次、2次和5次通過微流化器。

結(jié)果：納米乳化液

在納米乳化液由高速分散混合器混合后，在微流化器處理之前，其粒子中值粒徑(Dv50)=8.5µm或8500nm。然后由微流化器在20kpsi下處理樣品，并在1次和5次通過后由Nicomp DLS系統(tǒng)進(jìn)行測量，結(jié)果見圖5、表6和表1。注：圖5顯示了未處理的處理尺寸縮小為橙色（左Y軸），處理結(jié)果為淺藍(lán)色（右Y軸）。該表報告了強度加權(quán)平均直徑和多分散性指數(shù)PI。

圖5：納米乳液樣品329A，未加工，處理1次、5次，測試數(shù)值為20kpsi

圖6：納米乳液樣品329A，處理1次、5次，測試數(shù)值為20kpsi

表1：納米乳液樣品329A，處理1次、5次，測試數(shù)值為20kpsi

樣品隨后由微流化器在30kpsi下進(jìn)行處理，并在1號樣品和5號樣品通過后由Nicomp DLS系統(tǒng)進(jìn)行測量，結(jié)果見圖7、圖8和表2。

圖7：納米乳液樣品329B，未加工，處理1次、5次，測試數(shù)值為30kpsi

圖8：納米乳液樣品329B，處理1次、5次，測試數(shù)值為30kpsi

表2：納米乳液樣品329B，處理1次、5次，測試數(shù)值為30kpsi

結(jié)果：脂質(zhì)體

脂質(zhì)體樣品由高速分散混合器混合后，通過激光衍射獲得的中值粒徑大小（Dv50)=8.9µm。然后，將樣品329C在20kpsi下由微流化器處理，并在1、2和5次通過后由Nicomp DLS系統(tǒng)測量，結(jié)果如圖9、10和表3所示。

注：圖8顯示了未處理的處理尺寸縮小為藍(lán)色（左Y軸），處理結(jié)果為栗色（右Y軸）。

圖9：脂質(zhì)體樣品329C，未處理，處理1、2和5次，20kpsi

圖10：脂小體樣品329C，處理1、2和5次

表3：處理1、2、5次通過后的脂質(zhì)體樣品329C，20kpsi

脂質(zhì)體樣品329D由微流化器在30kpsi下進(jìn)行處理，并在通過1次、2次、5次后由Nicomp DLS系統(tǒng)進(jìn)行測量，結(jié)果見圖11、12和表4。

圖11：脂質(zhì)體樣品329D，未加工，處理1次、2次和5次，30kpsi

圖12：脂質(zhì)體樣品329D， 處理1、2和5次，30kpsi

表4：脂質(zhì)體樣品329D、處理1、2和5次，30kpsi

研究結(jié)論

事實證明，微流化器是一種創(chuàng)建納米乳液和脂質(zhì)體樣品簡單、高效的技術(shù)，通過微流化器處理后，粒徑分布變得更為緊密。使用微流化器在實驗室規(guī)模上進(jìn)行配方和處理實驗的好處是知道該工程可以擴大到商業(yè)規(guī)模，Nicomp DLS系統(tǒng)是一種可以跟蹤記錄微流化器減小粒徑的簡單、有效的儀器。