探头式超声波破碎仪通过将高频声波（超过 20 kHz）直接传输到粗乳剂中来产生一种称为声空化的现象。此过程会产生强烈的物理剪切力，将内部油相粉碎成纳米级液滴，从而在极短的时间内有效克服界面张力。
探头式超声波破碎仪的核心功能是利用高能空化技术，在短时间内将液滴尺寸快速减小到 20-200 纳米的范围，确保所得的纳米乳剂具有高动力学稳定性和改善的药物生物利用度。
高能乳化机理
要理解探头式超声波破碎仪如何精炼纳米乳剂，您必须超越简单的振动，理解它产生的流体动力学。
产生声空化
探头以高于 20 kHz 的频率传递超声波。
这些声波在液体中传播，产生交替的高压和低压周期。在低压周期中，会形成微小的真空气泡；在高温周期中，它们会剧烈塌陷。
剪切力的威力
这些空化气泡的内爆会在探头附近产生强烈的物理冲击和剪切力。
正是这种剧烈的机械作用，而不是简单的混合，提供了破坏粗乳剂结构所需的能量。
乳剂的物理转变
此阶段的目标是将标准混合物转化为精炼的纳米结构。
分解分散相
超声能量的主要目标是含有药物的油相（内部分散相）。
剪切力粉碎这些较大的油滴，将其从粗悬浮液减小到明显更小、更均匀的颗粒。
克服界面张力
产生纳米级液滴会大大增加表面积，这需要克服显著的界面张力。
探头式超声波破碎仪的高能量输入克服了这种张力屏障，使油相和水相能够稳定地共存于纳米状态。
操作要求和权衡
虽然探头式超声波破碎非常有效，但它依赖于特定的条件才能正常工作。理解这些先决条件对于工艺一致性至关重要。
表面活性剂的必要性
单独的高能量通常不足以在超声处理停止后维持稳定性。
正如在甲氧苯海拉明纳米乳剂制备中所指出的，该过程必须在表面活性剂存在下进行。表面活性剂稳定新形成的纳米液滴，防止它们重新聚集成较大的液滴。
能量强度与处理时间
这是一种高能技术，与低能自发乳化不同。
权衡之处在于，虽然它需要大量的功率输入，但它能在短时间内实现所需的粒径减小，使其在快速处理方面效率很高。
为您的目标做出正确选择
探头式超声波破碎仪是一种精密工具，专为制药和化学工程中的特定结果而设计。
- 如果您的主要关注点是生物利用度：确保液滴尺寸在20 至 200 纳米之间，因为这会增加药物吸收的表面积。
- 如果您的主要关注点是产品外观：目标是相同的纳米尺寸范围，以获得半透明的外观，这表明纳米乳剂已成功精炼。
- 如果您的主要关注点是保质期：验证表面活性剂浓度是否足以锁定超声能量实现的动力学稳定性。
通过利用探头式超声波破碎的空化效应，您可以将物理能量转化为化学稳定性。
总结表：
| 特征 | 机理/细节 |
|---|---|
| 核心工艺 | 声空化（高频声波 > 20 kHz） |
| 作用力 | 强烈的物理剪切力与气泡内爆 |
| 粒径 | 将油滴减小到 20-200 纳米范围 |
| 关键结果 | 改善的动力学稳定性和药物生物利用度 |
| 要求 | 表面活性剂的存在，以防止液滴聚结 |
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参考文献
- B Joshna, Janaki Devi Sirisolla. Nanoemulgels: A new approach for the treatment of skin-related disorders. DOI: 10.25258/ijpqa.15.3.107
本文还参考了以下技术资料 Enokon 知识库 .