纳米乳与亚微乳的制备技术
乳剂的制备及检测
吉林大学生物基础实验教学中心
思考题
1. 乳剂有哪几类？制备乳剂时应如何选择乳 化剂。 2. 影响乳剂物理稳定性因素有哪些？如何制 备稳定的乳剂。
吉林大学生物基础实验教学中心
1.
表面活性剂类乳化剂、天然乳化剂、 固体微粒乳化剂、辅助乳化剂 乳化剂的选择应根据乳剂的使用目 的、 药物的性质、处方的组成、制备乳 剂的类型、乳化方法等综合考虑选择， 同时考虑乳化剂的HLB值（亲水亲油平 衡值）。 2.分层、絮凝、转相、合并与破裂、酸败
吉林大学生物基础实验教学中心
四、实验结果和讨论 1.将用不同制备方法和不同乳化剂制得的乳剂 显微镜法测定的乳滴直径填于下表(物镜40倍， 目镜刻度尺1小格=8.16µ m) ，并分析讨论结 果。
制备方法 乳化剂 最大粒径 （µ m） 最多粒径 （µ m） 手工法
阿拉伯胶 聚山梨酯-80
液体高速剪切机
吉林大学生物基础实验教学中心
实验步骤
一、手工法制备乳剂 (一)用阿拉伯胶为乳化剂 1.处方
豆油（d＝0.09） 13ml 阿拉伯胶（细粉） 3.1g 蒸馏水 适量 —————————————— 共制成 50ml
吉林大学生物基础实验教学中心
2.操作 （1）取豆油置干燥研钵中，加阿拉伯胶粉研 磨均匀。按油：水：胶（4：2：1）的比例 ，一次加入蒸馏水6.5ml，迅速向一个方向 研磨，直至产生“劈裂”的乳化声，即成初乳 （ 初乳稠厚、色浅）。 （2）取蒸馏水将初乳分次转移至带刻度的烧 杯或量杯中，加水至50ml，搅匀即得。 3.显微镜法测定乳滴的直径 取乳剂少许置载玻片上，加盖玻片后在 显微镜下测定乳滴大小，记录最大和最多 乳滴的直径。 吉林大学生物基础实验教学中心
W/O型；
W/O型乳剂——ф50%时易转相； O/W型乳剂——ф90%时易转相。
微粒分散系――纳米乳和亚微乳
新技术新制剂新剂型微粒分散系
――纳米乳和亚微乳1定义：
系油、水、乳化剂、助乳化剂组成，具各向同性，外观澄清的热力学稳定体系。
纳米乳：粒径小于100nm
亚微乳：粒径100~1000nm
二者形成无本质区别，差别在于稳定性，前者更好。
2乳化剂：
天然乳化剂：阿拉伯胶，西黄蓍胶，明胶，白蛋白，酪蛋白，大豆磷磷脂，卵磷脂，胆固醇，这些降低乳化剂表面张力不强，但易形成高分子膜，利于乳滴形成。
合成乳化剂：
常用非离子型：亲油Span；亲水Twen,Myri,plur等3助乳化剂：
提高乳剂不具备的乳化能力，比如使乳化剂具超低表面张力，常用助乳化剂为小分子醇类，但目前可药用的种类非常有限。
4应用：
环孢素，形成O/W纳米乳，生物利用度提高74%~139%
药物：环孢素100 mg
溶剂：无水乙醇100mg
乳化剂：聚氧乙烯（40）氢化蓖麻油380mg
1，2-丙二醇320mg
精制植物油320mg。
纳米乳的研究进展及其在药剂学及食品工业中应用
纳米乳的研究进展及其在药剂学及食品工业中应用摘要：纳米乳是由水相、油相、表面活性剂和助表面活性剂按适当比例形成粒径为10 ～100 nm，具低黏度、各向同性的热力学和动力学稳定的透明的或半透明体系。
粒径100 ～ 1000 nm 的为亚微乳。
有人将二者统称为微乳。
本文综述了纳米乳的各组分组成、制备工艺、及在药剂学领域和食品工业领域中的应用。
关键词: 纳米乳；制备工艺；稳定性；应用；药剂学；食品工业Progress in applications of nanocarriers and apply inPharmaceutics and Food industry[Abstract]Nanoemulsion is organized with the oil phase, surfactant and co-surfactant which is formed by an appropriate proportion of water, particle size 10 ~ 100 nm, with a low viscosity, isotropic and thermodynamically or kinetically stable and transparent Translucent system. Particle size of 100 ~ 1000 nm is submicroemulsion. From the particle size of the watch, the nanoemulsion is a transitional thing micelles and emulsion between both micelles and emulsion properties, they have the essential difference; From a structural perspective, the nanoemulsion can be divided into oil-in-water (O / W), water-in-oil (W / O) and bi-continuous type. Nanoemulsion preparation is simple, safe, thermodynamically stable, can increase the solubility of poorly soluble drugs, and improve the stability of the drug easily hydrolyzed,.Its slow release, targeting can improve the bioavailability of the drug. Cyclosporine.Preparation, evaluation system, stability and in the field of pharmacy applications and micro-emulsion technology in the food industry and its progress in the text summarizes the nanoemulsion. Pointed out that the use of micro-emulsion technology to study the solubilization of nutrients in the food is a very promising development, increase in food applications of micro-emulsion technology for the development of the food industry will play an important role.[Keywords]nanoemulsion; preparation process; stability; application; Pharmaceutics; food industry纳米乳( nanoemulsion) 是由水相、油相、表面活性剂和助表面活性剂按适当比例形成粒径为10 ～100 nm，具低黏度、各向同性的热力学和动力学稳定的透明的或半透明体系。
纳米乳化技术
纳米乳化技术
NANO-EMULSIFICATION TECHNOLOGY
食品学院中英1503班 汇报人：尹政清
01
纳米乳化技术的概念
目录
02 03
纳米乳液的制备技术
纳米乳液的研究进展 纳米乳化技术的应用
CONTENTS
04
01
PART
纳米乳化技术的概念
CONCEPT & MECHANISM
纳米材料
采用基于司盘和吐温为基质的乳化法制备纳米材料， 可实现在原子或分子水平上的组装，从而在合成中实 现对粒子尺寸、形状和晶型等方面的控制，并可灵活 地选择表面活性剂对粒子表面经行改性，使它们具有 更加优异的性能
纳米乳化技术在生物医药中的应用
建立在乳化剂基础上的乳化技术凭借其特有的优势，近年来在生物医药方面的应 用引发了众多研究者的关注，乳状液和微乳液体系形成的微乳类合成药物制剂、 中药制剂、纳米胶囊及固体脂质纳米粒等都将有更广阔的发展前景
03
PART
纳米乳液的研究进展
RESEARCH PROGRESS
纳米乳液的研究进展
这里以姜黄素纳米乳液的制备和表征的研究为例来用植物姜黄根茎中提取得到的一种天
然活性多酚类物质 姜黄素及其衍生物除了可以作为天然黄色素，在医 药上还具有抗炎、抗氧化和抗肿瘤等药理活性 姜黄素具有天然的杀菌功效，在食品领域中可用作 食品保鲜剂、杀菌剂使用，是食药同源型物质 姜黄素水溶性差、体内代谢快、在小肠中的吸收率 低，导致其生物利用度不高
从而模拟食品基质环境，并对其结构进行表征，从而反映姜黄素纳米 乳液在不同食品基质中的稳定性。
纳米乳液的研究进展
四、姜黄素纳米乳液表征结果：
① 姜黄素纳米乳液粒径测定：
第三节 聚合物胶束、纳米乳与亚微乳制备技术
• • • •
六、质量评价 （一）乳滴粒径及分布 （二）药物含量 （三）稳定性
• （一）乳滴粒径及分布 以不造成毛细血管 阻塞、肺栓塞为度。 • 1．激光衍射测定法 • 2．电镜法（扫描电镜、透射电镜、TEM冷 冻碎裂法） • 3． 光子相关光谱法，计数仪计算机自动检 测粒径及粒度分布。粒度分布图：横坐标 为粒度，纵坐标为频数。
• 四、纳米乳的形成与制备
• (一)纳米乳的形成 • 1.纳米乳的形成条件 • (1)需要大量乳化剂
• 一般为油量的20％～30％。而普通 乳剂低于油量的10%。微乳乳滴小， 界面大，需要更多的乳化剂才能乳化。
• (2)需加助乳化剂：助乳化剂插入 到乳化剂的介面膜中形成复合凝聚 膜提高膜的牢固性和柔顺性，又增 加乳化剂的溶解度，进一步降低界 面张力，有利于微乳的稳定。
• 制法 将注射用卵磷脂、中链甘油三酯、 注射用甘油 及适量注射用水置高速捣 碎机中在氮气流的保护下分散，倾入 二步乳匀机中，缓慢加入90℃的大豆 油在氮气流的保护下乳化即得。
• (四)制备静脉注射用含药亚纳米乳 • 将吸入用的挥发性全身麻醉药(异氟醚 )制 备成静脉注射亚纳米乳，可减少用量，降 低费用，减少环境污染。
五、亚微乳的制备(粒径100～1000nm) (一)制备与影响因素
人体微血管的内径为4µm，亚纳米乳应﹤4µm 以免发生栓塞。制备采用两步高压乳匀法，并滤
除粗乳滴与大片。
1.稳定剂的影响
不同的乳化剂配以不同的稳定剂
• • • •
稳定剂的作用 (1)增加乳化剂膜的强度 (2)增加药物溶解度 (3)使亚微乳的电位绝对值增加,亚纳 米乳稳定。
骨架型药物系统
图 促肝细胞生长素CAP微球（扫描电镜照片×3000) 类白色粉末状，平均粒径12.7μm，载药量29.7％
纳米乳液的制备及稳定性研究
食品纳米技术与纳米食品研究进展李华佳，辛志宏，胡秋辉*(南京农业大学食品科技学院，江苏南京210095)摘要：纳米微粒在常态下能表现出普通物质不具有的特性，这使纳米材料和纳米技术极具潜力、倍受瞩目。
在食品领域，纳米食品加工技术、纳米营养素制备技术、纳米食品包装、纳米检测技术成为研究热点。
本文综述了食品纳米技术与纳米食品最新研究进展与成果，提出了食品纳米技术与纳米食品今后研究的前沿科学问题与需要突破的关键技术。
纳米技术是指在纳米尺度(0.1～100 nm)上研究利用原子、分子结构的特性及其相互作用原理，并按人类的需要，在纳米尺度上直接操纵物质表面的分子、原子乃至电子来制造特定产品或创造纳米级加工工艺的一门新兴学科技术。
纳米技术主要包括：纳米材料学、纳米电子学、纳米动力学、纳米生物学和纳米药物学[ 1 ]。
纳米技术加深了人们对于物质构成和性能的认识，使人们在物质的微观空间内研究电子、原子和分子运动的规律和特性，运用纳米技术我们可以在原子、分子的水平上设计并制造出具有全新性质和各种功能的材料[ 2 ]。
由于纳米材料表现出的新特性和新功效，纳米技术的迅速发展将引发一场新的工业革命。
继信息科技、材料科学等高精尖应用领域之后，纳米技术的应用深入到生命科技和传统产业方面，逐步影响着人们的衣、食、住、行。
如医药方面，广泛的应用载药纳米微粒溶解、包裹或者吸附活性组分，达到缓释药物、延长药物的作用时间、靶向运输、增强药物效应、减轻毒副反应、提高药物的稳定性的目的，建立一些给药的新途径[ 3 ]。
我国传统的中药采用纳米术加工可使细胞壁破裂，增大药物在体内的分布，因而可提高药物的生物利用度[ 4 ]。
中药纳米化后可能导致药物的理化性质、生物活性及药理性质发生重要变化，甚至改变中药药性，产生新的功效。
纳米化为中药新药的研制与开发提供了全新的思路和途径[5,6]。
纳米技术在医药上的许多应用正逐步的被应用于食品行业，不仅使食品生产的工艺得到了改进，效率得到了提高，还产生了许多新型的食品和具有更好功效和特殊功能的保健食品。
药剂学中纳米乳的名词解释
药剂学中纳米乳的名词解释近年来，纳米科技的发展为药剂学领域带来了许多新的可能性。
纳米乳作为一种药物载体，具有较小的粒径和特殊的结构，被广泛应用于药物传递系统中。
本文将从纳米乳的定义、制备方法、特点和应用领域等方面，对药剂学中的纳米乳进行详细解释。
纳米乳是一种特殊的纳米药物载体，其粒径通常在10到100纳米之间。
相比于传统的药物释放系统，纳米乳有着明显的优势。
首先，纳米乳具有较大的比表面积，能够提高药物的溶解度和生物利用度。
其次，纳米乳能够通过改变其表面性质，调节药物的释放速率，实现精确的控释效果。
此外，纳米乳还能够增强药物的稳定性，并降低药物的毒副作用。
纳米乳的制备方法多种多样，常见的方法包括高压乳化法、溶剂沉淀法和自组装法等。
高压乳化法是一种较为常用的制备方法，通过高速剪切和高压乳化机来制备纳米乳。
溶剂沉淀法则是利用有机溶剂蒸发的原理制备纳米乳。
自组装法是利用分子间的相互作用力来形成纳米乳的方法，包括胶束法、微乳液法等。
纳米乳具有许多独特的特点，使其在药剂学中得到广泛应用。
首先，由于其较小的粒径，纳米乳能够增加药物的渗透性，提高药物对靶位的达到率。
其次，纳米乳能够通过改变其表面性质来提高药物的稳定性和生物可用性。
此外，纳米乳还可以通过修饰表面，实现特定靶向性，减少药物在体内的分布和代谢。
最后，纳米乳还可以通过控制药物的释放速率，实现药物的持续效应。
纳米乳在药剂学中的应用领域广泛。
首先，纳米乳可用于肿瘤药物传递系统中，通过靶向肿瘤细胞，提高药物的疗效。
其次，纳米乳在治疗炎症性疾病方面也具有潜在的应用价值。
此外，纳米乳还可用于传输基因、蛋白质等生物大分子。
纳米乳的应用领域还在不断扩展，如用于眼科药物传递、口腔药物传递等。
然而，纳米乳在实际应用中仍然面临着一些挑战。
首先，制备纳米乳的技术较为复杂，需要精确控制制备条件。
其次，纳米乳在体内的行为和生物安全性还需要进一步研究。
此外，纳米乳的大规模生产和商业化仍然具有一定的困难。
药剂学 第16章 制剂新技术
第一节 固体分散体
2. 难溶性载体材料
多数具有缓释作用 （1）乙基纤维素(EC)
性质：无毒,无活性,易成氢键,溶液粘性大, 载药量大,稳定性好
特点：药物以分子、微晶状态分散，不易老化
（2）聚丙烯酸树脂类(Eu) 品种：Eudragit RL、RS等, Eu E
性质：胃液中溶胀,肠液中不溶,不吸收,无毒
4 纳米粒与亚微粒的制备技术
5 聚合物胶束、纳米乳与亚微乳技术
6 脂质体与泡囊技术
知识目标
Demands
掌握 包合物、固体分散体以及微囊与微球的 概念和特点；掌握 固体分散体常用载体材料
熟悉 常用的包合材料，包合物的制备方法； 固体分散体的类型，制备方法；微囊囊心物 与囊材特点；
了解 包合物的验证；固体分散体的速释与缓 释原理、物相鉴定方法；
是淀粉经酶解、环合形成的低糖化合物
几种环糊精的理化性质
性质
α-CD β-CD
葡萄糖个数
6
7
Mr
973
1135
空洞内径(nm) 0.45~0.6 0.7~0.8
溶解度(g/L) 145
18.5
结晶形状(水) 针状 棱柱状
碘显色
青
黄褐
γ-CD 8
1298 0.85~1.0
232 棱柱状
紫褐
第二节 包合技术
第一节 固体分散体
二、固体分散体的特点
第一节 固体分散体
药物高度分散 制备速释、缓/控释、肠溶性制剂 提高药物稳定性 掩盖不良气味，减小刺激性 将液体药物固体化 固体分散体的老化，载药量有限
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制备
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亚微乳
粒径：0.1-1μ
m；
外观：呈浑浊或乳状； 稳定性：强于一般乳剂，但不如纳米乳，可热压
灭菌，但加热时间太长或数次加热会分层；
制法：一般采用两步高压乳匀法
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THANK YOU FOR YOUR ATTENTION!
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4、稳定剂：
半亲油、半亲水、表面活性不高、能定位在界面膜 内，增大膜的强度，增大药物的溶解度，使亚微乳 的ξ 电位绝对值升高，增加亚微乳的稳定性。
常用稳定剂：油酸、油酸钠、胆酸、脱氧胆酸及其 钠盐等。
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四、亚微乳的制备 1、制法：
一般采用两步高压乳匀法，将药物与其他油溶性成 分的溶于油相中，将水溶性成分溶于水中，然后将 油相与水相分别加热到一定程度，至于组织捣碎机 活高剪切分散乳化机中混合，在一定温度下制成初 乳。初乳迅速冷却，用两步高野乳匀机进一步乳化， 滤去粗乳滴与碎片调节pH值，高温灭菌，既得。
三、常用辅料
要求：能在大范围内形成亚微乳，药物载体无毒、无刺激、
无不良药理作用及具有相容性，并对主药具有较大的增溶性， 同时不影响主药的药效和稳定性。
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1、油相：
成分较纯，化学性质稳定，对药物有一定的溶解能力，形成 的乳剂毒副作用小，能与乳化剂分子之间保持渗透和联系。 常用油相：植物性的长链甘油三酯：麻油、棉籽油、豆油等
油相分子链过长不易形成微乳，现多采用中链（C8-C10）甘油
三酯（Captex335，Miglyol812等）和长链甘油三酯合用作为 油相。
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2、乳化剂：
天然乳化剂：阿拉伯胶、西黄胶、明胶、酪蛋白、
磷脂及胆固醇等；
合成乳化剂：脂肪酸山烯共聚物类。 静注最常用的乳化剂是卵磷脂和Poloxamer-188。
油、水混 在一定范围内与油相、水相都 只能与外相溶剂混溶； 能混溶 溶性
纳米乳处方筛选：确定处方组 成及其配比； 制法： 1. 有机溶剂 + 水 + 乳化 干胶法、湿胶法、新生皂 剂混匀，滴加醇，体系突然变 法、两相交替加入法、机 透明而形成纳米乳； 2. 有机溶 械法。 剂+醇+乳化剂混合为乳化体系， 加水，体系瞬间变为透明而形 成纳米乳。
亚微乳 纳米乳
制备技术
亚微乳submicroemulsion
一、含义：
粒径在 100～ 1000nm 之间的乳剂。油相、水相、乳化剂和 稳定剂组成
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二、特点
提高药物稳定性
增加难溶性药物溶解度
使药物具有靶向性
降低毒副作用和刺激性
提高体内及经皮吸收率
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外观
透明或半透明液体
不透明液体
组成
乳 化 剂 用 量 大 ， 约 为 乳化剂用量多低于 10% ，一 5%~30% ，一般需要加入助 般无需加入助乳化剂 乳化剂
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纳米乳
稳定性
普通乳剂
属于热力学不稳定性系统， 热稳定性系统，可热压灭菌， 不可热压灭菌，离心后分 离心后不分层 层，有分层、絮凝、转相、 破裂及酸败等现象；
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三、特点
1. 热学稳定，不易分层。为各向同性的透明液体， 属热力学稳定系统，经热压灭菌或离心也不能使 之分层; 2. 提高药物的溶解度，减少药物在体内的酶解，可 形成对药物的保护作用并提高胃肠道对药物的吸 收，提高药物的生物利用度，可经口服、注射或 皮肤用药等多种途径给药； 3. 工艺简单，制备过程不需特殊设备，可自发形成， 纳米乳粒径一般为1~100nm; 4.黏度低，可减少注射时的疼痛; 5.具有缓释和靶向作用; 6.稳定性好，易于制备和保存。
②
把有机溶剂、醇、乳化剂混合为乳化体系，向该乳液中 加水，在某一时刻体系会突然变为透明而形成纳米乳。15 2015-5-22
纳米乳、亚微乳、普通乳剂的比较
纳米乳
形状大小 在0.01~0.1μm 分散性质 近）
普通乳剂
球形，大小比较均匀，粒径 球状，大小分布不均匀，粒 径一般在0.1~100μm 具各向性、低粘度（与水接 粘度远大于水
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五、制备过程
1.纳米乳处方筛选
即确定纳米乳的处方组成及其配比的过程，是制备纳米乳的 关键环节。 处方筛选主要是选择适当的油相、乳化剂及助乳化剂的种类， 并确定各组分的最佳比例，一般可通过实验对比并结合相图 绘制来进行。
2.制备方法
①
把有机溶剂、水、乳化剂混合均匀，然后向该乳液中滴 加醇，在某一时刻体系会突然变为透明而形成纳米乳；
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四、制备原理
乳化大致可分为机械法和物理化学法两大类。 纳米乳剂是非平衡体系，它的形成需要外加能 量，一般来自机械设备或来自化学制剂的结构潜能。 利用机械设备的能量(高速搅拌器、高压均质机和超 声波发生器)这类方法通常被认为是高能乳化法。而 利用结构中的化学潜能的方法通常被认为是浓缩法 或低能乳化法。
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3、助乳化剂：
插入乳化剂界面膜中，形成复合凝聚膜，提高牢固 性和柔顺性，促进曲率半径很小的膜的形成；增大 乳化剂的溶解度，降低界面张力，甚至出现负值； 调节表面活性剂的HLB值。
常用助乳化剂：低级醇（正丁醇、乙醇、丙二醇、 甘油）、有机胺、单双烷基酸甘油酯等。
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2、工艺流程图：
油相 水相
乳 初乳 化
两步
灭 亚微乳 菌
高压
乳匀
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五、质量评价
1.乳滴粒径及其分布 2.药物的含量 3.稳定性
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纳米乳液(nanoemulsion)
一、含义： 纳米乳液(nanoemulsion)又称微乳液(microemulsion)，是粒 径为10~100nm的液滴分散在另一种液体中形成的热力学稳定 的胶体溶液。 二、分类： 纳米乳分为三种类型，即水包油型纳米乳(O/W)、油包水型纳 米乳(W/O以及双连续型纳米乳(B.C)。