Мембранное эмульгирование - Membrane emulsification

Схематическое изображение мембранного эмульгирования с поперечным потоком

Мембранное эмульгирование (ME) - относительно новый метод производства всех типов одиночных и множественных эмульсии для DDS (системы доставки лекарств ), твердые микроносители для инкапсуляции лекарства или питательного вещества, припаять частицы для технология поверхностного монтажа, монодисперсный полимер микросферы (для упаковки аналитических колонок, носителей ферментов, жидкокристаллический дисплей прокладки, частицы ядра тонера).[1][2][3][4][5][6] Мембранное эмульгирование было введено Накашимой и Симидзу в конце 1980-х годов в Японии.[7][8]

Описание

В этом процессе дисперсная фаза проталкивается через поры микропористого мембрана непосредственно в непрерывную фазу. Эмульгированные капли образуются и отделяются на концах пор с помощью капельного механизма. Преимущества мембранного эмульгирования по сравнению с обычными процессами эмульгирования заключаются в том, что он позволяет получать очень мелкие эмульсии с контролируемым размером капель и узким распределением размеров капель. Успешное эмульгирование может быть выполнено с гораздо меньшим потреблением эмульгатора и энергии, а также благодаря меньшему напряжение сдвига Эффект мембранного эмульгирования позволяет использовать чувствительные к сдвигу ингредиенты, такие как крахмал и белки.[9] Процесс мембранного эмульгирования обычно осуществляется в переток (непрерывный или периодический) режим или в ячейке с мешалкой (периодический).[10][11]

Основным ограничивающим фактором МЭ был низкий поток дисперсной фазы. Чтобы расширить промышленное применение, необходимо было увеличить производительность этого метода. Некоторые исследования были направлены на решение этой проблемы, а другие, например, проблемы загрязнения мембраны.[12][13]

Было показано, что высокий поток дисперсной фазы возможен при использовании однопроходных мембран с поперечным потоком с кольцевым зазором.[14]

Рекомендации

  1. ^ Shimizu, M .; К. Ториго; И. Акадзаки; Т. Накашима (2001). «Приготовление монодисперсных микросфер припоя методом мембранного эмульгирования». Материалы 36-го форума САУ.
  2. ^ Toorisaka, E .; Х. Оно; К. Аримори; Н. Камия; М. Гото (2003). «Гипогликемический эффект инсулина, покрытого поверхностно-активным веществом, солюбилизированного в новой эмульсии твердое вещество в масле в воде (S / O / W)». Международный журнал фармацевтики. 252 (1–2): 271–274. Дои:10.1016 / S0378-5173 (02) 00674-9. PMID  12550804.
  3. ^ Hosoya, K .; К. Йошизако; К. Кимата; Н. Танака (1997). «Хроматографические свойства макропористых полимерных частиц однородного размера, полученных с использованием эмульгирования SPG». Хроматография - Journal of Separation and Detection Sciences. 18 (4): 226–227.
  4. ^ Оми, Синдзо; Казуёси Канеко; Акира Накаяма; Кеничи Катами; Тэцуя Тагучи; Мамору Исо; Масатоши Нагаи; Гуан-Хуэй Ма (1997). «Применение пористых микросфер, приготовленных эмульгированием SPG (пористое стекло Shirasu), в качестве иммобилизующих носителей глюкоамилазы (GluA)». Журнал прикладной науки о полимерах. 65 (13): 2655–2664. Дои:10.1002 / (SICI) 1097-4628 (19970926) 65:13 <2655 :: AID-APP7> 3.0.CO; 2-A.
  5. ^ Higashi, S .; Shimizu M .; Накашима Т .; Iwata K .; Uchiyama F .; Taneto S .; Тамура С .; Сетогучи Т. (1995). «Артериальная инъекционная химиотерапия гепатоцеллюлярной карциномы с использованием монодисперсных микрокапель макового масла, содержащих мелкие водные пузырьки эпирубицина - начальное медицинское применение техники мембранной эмульгирования». Рак. 75 (6): 1245–54. Дои:10.1002 / 1097-0142 (19950315) 75: 6 <1245 :: AID-CNCR2820750606> 3.0.CO; 2-U. PMID  7882276.
  6. ^ Хуанг, Б.-Р; Wu C.-H .; Шеу Р.-Ф .; Ха Й.-К .; Песня Х.-С .; Ли Х.-Дж .; Ким Дж. Х (2000). «Подготовка частиц ядра к нанесению тонера путем мембранного эмульгирования». Коллоиды и поверхности A: физико-химические и технические аспекты. 162 (1): 289–293. Дои:10.1016 / S0927-7757 (99) 00235-6.
  7. ^ Накашима, Т .; Симидзу М. (1986). «Пористое стекло из алюмоборосиликатного стекла». Керамика. 21: 408.
  8. ^ Накашима, Т .; Shimizu M .; Кукидзаки М. (1991). «Мембранное эмульгирование. Руководство по эксплуатации». Институт промышленных исследований префектуры Миядзаки, Миядзаки, Япония.
  9. ^ Владисавлевич, Г. Т .; Brösel S .; Шуберт Х. (2000). «Приготовление эмульсий вода-в-масле с использованием микропористых полипропиленовых полых волокон: условия для получения мелких однородных капель» (PDF). Химические документы. 54 (6a): 383–388. Архивировано из оригинал (PDF) на 2011-07-25.
  10. ^ DELUCA, G; DIMAIO, F; ДИРЕНЗО, А; DRIOLI, E (1 июля 2008 г.). «Отделение капель при эмульгировании мембран с поперечным потоком: Сравнение моделей, основанных на крутящем моменте и силе». Химическая инженерия и переработка: интенсификация процессов. 47 (7): 1150–1158. Дои:10.1016 / j.cep.2007.03.010.
  11. ^ Тимгрен, Анна; Trägårdh, Gun; Trägårdh, Кристиан (1 февраля 2010 г.). «Модель для предсказания размера капель во время эмульгирования с поперечным потоком». Химико-технические исследования и разработки. 88 (2): 229–238. Дои:10.1016 / j.cherd.2009.08.005.
  12. ^ Корис, Андрас; Пьячентини, Эмма; Ватаи, Дьюла; Бекассы-Мольнар, Эрика; Дриоли, Энрико; Джорно, Лидиетта (19 января 2011 г.). «Исследование влияния метода модификации механического напряжения сдвига во время эмульгирования мембран с поперечным потоком». Журнал мембрановедения. 371 (1–2): 28–36. Дои:10.1016 / j.memsci.2011.01.005.
  13. ^ Холдич, Ричард Дж .; Dragosavac, Marijana M .; Владисавлевич, Горан Т .; Косвинцев, Сергей Р. (21 апреля 2010 г.). «Эмульгирование мембран с колеблющимися и неподвижными мембранами». Промышленные и инженерные химические исследования. 49 (8): 3810–3817. Дои:10.1021 / ie900531n.
  14. ^ Холдич, Ричард; Драгосавац, Марияна; Уильямс, Брюс; Троттер, Сэмюэл (2020). «Высокопроизводительное мембранное эмульгирование с использованием однопроходной мембраны с поперечным потоком с кольцевым потоком». Журнал Айше. 66 (6): e16958. Дои:10.1002 / aic.16958. ISSN  1547-5905.

внешняя ссылка