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( 四 )


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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图1乳状液在1000bar下均质前后的颗粒大小比较
图1.(A)均化前后测量的乳状液的平均液滴尺寸(MDS)值;(B)在均化前后测量的乳剂中超过5μm(PFAT5)值的脂肪液滴的体积重量百分比 。
在高压均质过程中 , 采用固定次数的7次均质循环 , 均质压力从400巴到1300巴不等 。 在400bar均质压力下 , 乳状液的PFAT5值高达0.157% , 几乎是大直径限制0.05%的三倍 , 平均液滴尺寸增加到约300nm 。 结果表明 , 低压不能形成细小的乳液 , 均质压力越大 , MDS和PFAT5值越小 , 而等电点在400~1300bar范围内基本不变 。 结果表明 , 提高均质压力是减小MDS和PFAT5粒径的有效途径 , 且等电点的大小可能取决于均质回流而不是均质压力 。 表3列出了在1000巴均质压力下使用不同均化再循环次数(从1次到9次)生产的乳状液的MDS和PFAT5值 。 如果包括先前研究的结果 , 粗乳状液的PFAT5值为117% 。 对于1000bar下循环一次的乳状液 , PfAT5降至0.129% , 说明高压均质对大液滴破碎成小液滴特别有效 。 然而 , 0.129%仍然高于0.05%的PFAT5标准 , 在很高的压力下只均质一次循环不足以形成具有合适颗粒尺寸的乳状液;需要多次循环才能获得精细的乳状液 。 结果表明 , 经过3次循环后 , 粗乳的PFAT5值为0.039% 。 将再循环次数从5次增加到9次 , 使PFAT5值保持在0.038% , 并在一个狭窄的范围内波动 。 均质5次后 , MDS值从270.3nm降至173.4nm , 随着再循环次数的增加 , MDS值稳定在174nm处 。 PI值随再循环次数的增加而降低 。 MDS和PFAT5的结果表明了三个关键信息:(1)MDS和PFAT5的值随着均化再循环次数的增加而减少 。 再循环一定次数后 , 颗粒尺寸不再进一步减小 , 颗粒尺寸将保持在一定值并在窄幅范围内波动;(2)PFAT5“平台期”早于MDS值“平台期”;(3)PI与均化再循环成反比 。 为了说明这不是一个随机现象 , 使用700巴的均质压力制备了一批乳液(表3) 。 PFAT5值在3个循环后稳定 , MDS在7个循环后稳定 , PI值随着再循环的增加而下降 , 这与以前使用1000bar压力的研究一致 。 在适当的均质压力和回流条件下 , 可以制备出MDS和PFAT5值合适的乳状液 。 高压可以得到细小的乳状液 , 多次均质再循环可以进一步减小颗粒尺寸 , 但在高压下均质一定次数后 , 颗粒尺寸不会发生变化 。 均质压力和再循环都需要评估 , 适当的再循环可以产生合适的MDS和PFAT5值 。 有趣的是 , 在粒度测量过程中 , 同一批乳剂在不同等份之间的结果可能不同 。 在9个周期内生产1000bar以下的部分乳化液 , 其PFAT5值迅速增加到0.060% 。 当重复相同的制备过程时 , 现象保持不变 。 在9个循环内在700bar下生产的乳状液中也存在这种情况;一些等分的PFAT5增加到0.083% , 而在使用其他较低均质压力生产的乳状液中不存在这种情况 。 市售的乳状液也表现出同一批乳状液中的大液滴尺寸在不同等分之间可能不同的现象 。 这表明 , 在高压下 , 过多的均化再循环可能会增加PFAT5值 , 而不是降低PFAT5值 。 随着均质压力的增加 , 反复循环产生的PFAT5值增加将变得越来越普遍 。 这种情况很可能是由于超高压的结果 , 超高压似乎不利于乳化效率 , 因为高复苏率 。 乳状液液滴的大小是液滴破碎和再膨胀之间平衡的结果 。 在新液滴形成和随后与周围液滴相遇之间 , 表面活性剂吸附到所产生的界面上 , 以防止其再膨胀 。 如果表面活性剂的吸附时间长于碰撞的时间 , 新鲜的界面将不会被完全覆盖 , 这将导致复燃 。 这意味着 , 尽管乳化过程中的能量输入增加了 , 但所获得的乳液具有更大的液滴尺寸 , 而不是预期的较小尺寸 。 这种现象被称为过度处理 。 以前的研究通过测量MDS值证明了过度加工现象 , 现在过度加工可能会影响PFAT5值 。 需要强调的是 , 过度加工导致的MDS增加的现象并不是板上钉钉的 , 而且存在一定的尺寸 , 低于这个尺寸的MDS不能通过反复乳化而减少 。 MDS的增加可能是由于新形成的液滴稳定性差造成的 , 也是过度处理的结果 。 在本研究中 , MDS并没有随着重复乳化的增加而增加 。 由于在我们的乳剂中加入了泊洛沙姆 , 这个值在170nm左右波动 , 这个值比商业上可用的乳剂要小 。 这也可以解释为什么在反复均质再循环后没有过度加工 。