高压均质制剂对水包油可注射乳状液平均球径和大直径尾部的影响( 三 )


D=kT/6πηR(1)
其中k是玻尔兹曼常数(1.38×10?1?ergK?1) , T是温度(K=℃+273) , η2是溶剂的剪切粘度(例如 , ηHeSe×10?2在20℃的水中的平衡) 。
使用遮光/单粒子光学传感(LO/SPOS)方法进行大直径尾部评估 。 AccuSizer780APS自动颗粒测定仪(美国加利福尼亚州圣巴巴拉的颗粒大小系统)配备了自动稀释系统 , 并以消光模式连接到LE400-05传感器 , 该传感器之前使用聚苯乙烯乳胶球进行了校准 , 用于检测大直径尾巴 。 使用自动瓶采样器从每个容器中取出乳剂样品 , 并将其转移到稀释系统 。 根据每种产品的油浓度设定适用的稀释系数 , 以达到可接受的累积颗粒计数水平 , 这大约是传感器符合限度(9000颗粒/mL)的三分之一 。 样本至少一式三份 , 平均值是报告的 。 使用颗粒计数器评估脂肪乳剂中存在的大油滴数量的计算和技术已在其他地方描述 。 数据的标准化需要使用以下公式将每个大小通道的结果转换为其等效球形体积(ESV):
ESV=(π×D3)/6(2)
其中D是每种尺寸通道的直径(以厘米为单位) , ESV以立方厘米(cm3)表示 。 然后将粒子数量乘以ESV , 得到给定数据通道的计算总球形体积(TSV):
TSV=numberofparticles×ESV(3)
然后使用以下公式计算以增大的脂球形式存在的可注射乳剂中脂肪浓度的百分比:
高压均质制剂对水包油可注射乳状液平均球径和大直径尾部的影响
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其中LCT/MCT的浓度为0.93g/mL 。 根据>5μm的颗粒大小分布数据计算PFAT5值 。
3.结果与讨论
乳化液能量输入参数包括与粗乳制备有关的水浴温度、转速和时间 , 以及与均化过程有关的均质压力和回流 。 这些参数的选择基于先前的一项研究:转速、曝光时间、间隙距离和圆盘设计 , 其中能量输入参数属于转子-定子系统 , 均质压力、再循环和喷嘴设计属于高压系统 。 由于剪切头和均质机是固定的 , 间隙距离是固定的 , 圆盘设计和喷嘴设计是恒定的 , 所以剩下的参数代表了整个乳液制备的关键步骤 。 针对乳状液制备过程中粗乳状液不能均化或乳状液不能及时氮气密封的问题 , 考虑了不同的粗乳和均化时间对乳状液粒径的影响 。 由于设备故障、停电和其他紧急情况 , 这是不可避免的 。 制备的乳液呈现为白色外观的乳状液体 , 在当前的研究中检测了MDS、PI和PFAT5 。 改变三个参数(水浴温度、转速和旋转时间)中的任何一个都可以得到0.035%-0.042%的PFAT5值 , 170nm-180nm的MDS和0.1-0.2的PI波动 。 改变与粗乳化液相关的能量输入参数似乎对MDS和PFAT5值几乎没有影响 。 改变粗乳液的制备工艺不会影响MDS和PFAT5值 , 因为在一定压力下 , 粗乳液经过高压均质后 , 其粒径有较大幅度的减小 。
高压均质制剂对水包油可注射乳状液平均球径和大直径尾部的影响
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表2改变与制备粗乳液过程相关的技术参数的粒度结果
为了研究在环境温度下暴露一段时间对粗乳状液颗粒尺寸(MDS和PFAT5)的影响 , 将一批粗乳状液在常温下暴露在空气中(盖上盖子以防止乳状液受到污染)30min、60min或120min , 然后按时间顺序均质 。 结果如表2所示 。 PFAT5值接近0.038% , 在0.04%的波动范围内 。 MDS值约为170nm , 等电点约为0.1 。 考虑了多种因素(如测定误差) , 粗乳液在均质前于常温下孵育120min , 对MDS和PFAT5值几乎没有影响 。 粗乳状液孵育不同时间 , 然后在1000bar压力下循环7次 。 平均液滴直径从旋转结束时的2373nm降至均质后的168.7nm , 孵育30min后的2373nm降至均质后的174.3nm , 孵育60min后的1600nm降至均质后的177.9nm , 孵育120min后的1526nm降至均质后的166.5nm 。 均质前的PFAT5值高达117% 。 30min、60min、120min分别为117%、109%、96% , 匀浆后分别降至0.038%、0.037%、0.034%、0.042% 。 这些结果表明 , 均化在乳状液中形成小液滴时特别有效 , 而转子-定子系统中的液滴破坏通常不如高压设备有效 。 由于转子-定子系统的分散区通常具有较大的体积 , 在恒定的能量密度和体积流量下 , 转子-定子系统的平均功率密度低于高压装置喷嘴中的平均功率密度 。 无论乳液多粗 , 在相同的均化压力下 , 经过相同的均化再循环 , 可以得到相同的细小水平的PFAT5和MDS 。 然而 , 转子-定子系统仍然很重要 , 因为它可以有效地将分离的油和水相转化为具有相当大液滴尺寸的大乳液 , 以减轻均质器的磨损 。 UltraTurrax模型在乳液制备中被广泛使用 , 因为它操作简单 , 并且可以在低剪切力下产生良好的分散效果(表2 , 图1) 。