固态油脂结构对固体脂质微粒形成的规律性研究(3)
1.2.3 高能乳化法
高能乳化法的制备过程是通过高压均质和超声波乳化等方法使液滴分散制备纳米乳液。这些装置可以在很短的时间内提供制备纳米乳液所需的能量。一般情况下，仅用一种高能乳化法很难得到粒径小于 100 nm 的纳米乳液，除非乳化时所用能量特别高或者其他试验参数都是最优的。高压均质法是在一定压力下，通过高速剪切力强力的作用使分散相以细小的粒径分布。通常传统的高压均质机工作压力范围为50～100MPa，最新开发的均质机压力高达 350 MPa。在使用时，将制备好的粗乳液随高压通过均匀细小的均质头，并经过强烈震动和液压剪切作用，使粗乳液形成极小粒径的乳液。Cheng Qian 等运用高压均质法，以聚氧乙烯脱水山梨醇单月桂酸酯(Tween 20)为主乳化剂，并与十二烷基硫酸钠(SDS)进行复配，通过优化乳化剂配比，制备了纳米乳液，且分散相粒子半径在 100 nm 内。超声波乳化法能够非常有效地减小纳米乳液滴的尺寸，但它只适合小批量生产。最近的一项研究表明，制备纳米乳液过程中液滴的分散效率，很大程度上依赖于不同振幅的超声处理时间， 并且大分子的疏水单体越多， 超声处理所需的时间越长。然而， 由于制备纳米粒径范围的液滴需要很高的能量，且高能乳化法能量利用率很低，仅有很少的能量(约1%)是用于乳化过程产生纳米乳液的。因此，高能乳化法制备纳米乳液的应用可能将逐渐被低能乳化法取代[8,16-18]。
1.2.4低能乳化法
低能乳化法是一种通过利用系统内自身的内能制备纳米乳液的方法。低能乳化法包括相转变温度法(PIT法)、 反相乳化法(PIC法)和自乳化法。
相转变温度法是基于非离子表面活性剂的分子几何特点随温度的变化而改变的方法。在含有水、油和表面活性剂的混合液里，当温度升至相转换点温度时，表面活性剂对水和油的亲和力达到平衡，然后瞬间冷却(升温)混合物，即得到纳米乳液。用 a表示表面活性剂随温度变化的参数， a等于表面活性剂的尾基(疏水基团)面积除以表面活性剂的头基(亲水基团)面积。在低温时，表面活性剂中亲水基团所占截面积大于疏水基团(a＜1)，因此有利于形成水包油(O/W)乳液。在高温时，表面活性剂的疏水基团所占截面积大于亲水基团(a＞1)，因此有利于油包水(W/O)乳液的形成。在相转变温度时，头基和尾基的面积近似平衡(a =1)。在此温度下，体系自发形成复杂的过渡相，代表性的有层状液晶相和双连续微乳相。过渡相的界面张力非常低，极易形成细小液滴，与此同时，液滴也极容易聚合。为了形成稳定的纳米液滴， 需要快速将乳液降到室温或储存温度。要获得动力学稳定的纳米乳液，关键是选择好油/表面活性剂(O/S)的比率和复配表面活性剂的混合比例。O/S的比率影响液滴粒径大小， 比率越大， 粒径越大。运用PIT法，在制备的纳米乳液中添加十二烷基硫酸钠(SDS)，从而改变了液滴界面膜的带电性，增加了液滴间的静电斥力，最终提高了纳米乳液的稳定性[9-11]。
反相乳化法是向油(水)表面活性剂溶液里逐步滴加水(油)的方法。在形成纳米乳液之前，当向油相中逐步滴加水时，先形成 W/O 微乳液。随着水含量的增加，表面活性剂的水合作用逐渐增强，表面活性剂自发改变其曲率，由原来的负值增加到零。在反相乳化组成点时，表面活性剂的亲水亲油性能达到平衡，同样也形成双连续相和层状液晶相结构。继续滴加水，液滴曲率由零到正值，形成 O/W 纳米乳液。反相乳化法的机理与相转变温度法的机理相似，都是在亲水亲油平衡这一点形成层状液晶相或双连续微乳相， 改变条件即形成所需的纳米乳液。实验结果表明制备工艺及配方组成直接影响了分散相液滴粒径的大小。乳化剂的 HLB 值、加入量及油水比例均对乳液粒径有影响[12]。研究表明存在最佳 HLB值，且O/S比率越大、粒径越大。采用反相乳化法制备纳米乳液，通过改变 O/S比率以及油相与水相之间的配比，获得粒径较小且稳定性较好的纳米乳液。反相乳化法在放大生产规模时比相转变温度法具有更大的应用潜力，因为在工业生产上，向大容器内逐步滴加另一组分比瞬时将大容器内的温度降低或者升高容易。此外，反相乳化法受表面活性剂的类型限制较小[11,12]。
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