[发明专利]用于生成具有低界面张力的乳剂的系统和方法和测量该系统中的振动频率的方法在审

专利信息
申请号: 202010205853.4 申请日: 2013-03-18
公开(公告)号: CN111521525A 公开(公告)日: 2020-08-11
发明(设计)人: 岑浩璋;A.索雷特;李自达;宋阳 申请(专利权)人: 港大科桥有限公司
主分类号: G01N13/02 分类号: G01N13/02;G01H3/04;B01F3/08;B01F15/02;B01F13/00;B01F17/00
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 72001 代理人: 杨思捷
地址: 中国香港数码港道*** 国省代码: 香港;81
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摘要:
搜索关键词: 用于 生成 具有 界面 张力 乳剂 系统 方法 测量 中的 振动 频率
【说明书】:

发明涉及用于生成具有低界面张力的乳剂的系统和方法和测量该系统中的振动频率的方法。用于生成在液体系统中具有高度均匀性的表现出低界面张力的微滴的方法和装置。这种方法和装置通过周期性改变流体驱动压力而使分散相以受控方式破碎,从而成功生成对尺寸具有良好控制的乳剂。该方法和装置可用于形成简单乳剂或双重乳剂,其中较大微滴含有一个或多个较小微滴。

本申请是申请号为201380014220.3母案的分案申请。该母案的申请日为2013年3月18日;发明名称为“用于生成具有低界面张力的乳剂的系统和方法和测量该系统中的振动频率的方法”。

技术领域

本发明大体上涉及在不同液相具有低界面张力时用于制造简单和双重乳剂的系统和方法以及测量该系统中所用的振动频率的方法。更具体地,该方法依赖来自机械振动和/或电场调制的压力波动或扰动形成单一或双重乳剂。

背景技术

乳剂由许多加工形式形成并广泛用于食品、化妆品和涂料工业。

乳剂微滴生成中的最新进展使其进一步用于给药和采油。生成具有受控形态的单一和多重乳剂的能力使它们能用于制造各种功能材料,包括用于给药的微凝胶和脂质体;用于包封和保护敏感分子,如药物、酶、其它蛋白质和肽和DNA和RNA片段的聚合物囊泡(polymersomes);和胶体体(colloidosomes)——其是可精确控制其渗透性和弹性的中空弹性壳。胶体体的通用性和稳健性使它们成为用于细胞免疫隔离的潜在候选物。

双重乳剂在包囊中可提供优于简单乳剂(例如水包油、油包水或水包水)的优点,如携带极性和非极性物质的能力和改进的对治疗分子释放的控制。双重乳剂的制备通常需要表面活性剂的混合物(为了稳定性)和形成双重纳米乳剂,其中内相和外相微滴都小于100纳米。但是,在现有技术中尚未实现双重纳米乳剂。

现有技术中用于生成简单水包水乳剂的流体是葡聚糖和聚乙二醇(PEG)的组合,或PEG和柠檬酸钠的组合,或PEG和磷酸钾的组合,它们以大约0.1 mN/m的界面张力为特征。为了生成简单乳剂,目前使用的技术使用基于具有压电致动器的聚二甲基硅氧烷(PDMS)装置的方法。将压电致动器安装在挠性微通道中以引入内部流体(包封的流体),并利用与精选频率一起的给定电压振幅控制外部流体中的微滴形成。这一现有技术方法的一个实例可见于I. Ziemecka, V. van Steijn, G. J. M. Koper, M. Rosso, A. M. Brizard, J.H. van Esch和M. T. Kreutzer, Lab Chip, 11, 620 (2011),其并入本文中作为参考。另外,现有技术涉及如并入本文作为参考的D. Lai, J. P. Frampton, H. Sriram和S.Takayama, Lab on a Chip, 20, 3551 (2011)中所述的基于多级圆形通道的方法,其导致生成简单水包水乳剂。此外,现有技术已经描述了利用超低表面张力的双相流以良好生产率生成具有受控和均匀直径的微滴。如P. Haas, ind. Eng. Chem. Res., 31, 959-967(1992)和Ref: I. Ziemecka, V. van Steijn, G. J. M. Koper, M. T. Kreutzer和J.H. van Esch, Soft Matter, 7, 9878 (2011)(两者都并入本文作为参考)中已建议通过机械振动器引入扰动以在空气中产生微滴。

目前,这些乳剂大多含有有机化合物作为一个相,该化合物通常昂贵、有毒、易燃并对环境有害。在最终结构中存在这些化合物的风险使它们很难被批准用于生物用途和内部消耗。因此,非常希望用水基两相系统(ATPS)溶剂替代有机溶剂。ATPS溶剂现今广泛用于蛋白质、抗体、DNA、细胞、细胞器和甚至纳米粒子的分离和提纯。可以使用ATPS生成全水性乳剂,其形成具有有吸引力的特征(如它们的生物相容性或无毒性)的两个不混溶水相。

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