一文瞭解超聲電聲法對乳膏樣品的原液粒度檢測分析

                          一文瞭解超聲電聲法對乳膏樣品的原液粒度檢測分析

       像乳膏這種流動性很差的高濃度樣品，對粒度和Zeta電位的檢測(cè)構成瞭(le)很大的挑戰。防曬霜、面霜和皮膚保濕乳液等樣品，在未稀釋的狀态下進行檢測(cè)是很有必要的
。如果用水或者有機溶劑将乳膏樣品進行稀釋，會嚴重影響它們的分散狀态。因此
，膏劑樣品的粒徑分布(PSD)和Zeta電位的測(cè)量應在樣品未被稀釋的情況下進行。

       激光粒度分析儀需要高度稀釋的樣品以便測(cè)量樣品的散射光，稀釋系數從(cóng)100倍至106倍不等，但是稀釋會破壞乳膏的穩定性，導緻乳膏成分分離。

       超聲電聲法(AAS)提供的PSD數據則不需要樣品進行稀釋1，即使如此，乳膏的檢測(cè)仍然是一個挑戰，因爲超聲電聲法還需要測(cè)量不同路徑長(zhǎng)度下的聲衰減2。

       下面兩張圖顯示瞭(le)超聲電聲法的兩種樣品池設計3。上面的圖片對應於(yú)早期的超聲電聲法樣品池設計，其中超聲換能器水平移動，以便在不同路徑長度下與固定換能器一起進行透射衰減測量。第二張圖是移動聲反射器的zhuanli設計，其中單個發射器/接收器的超聲換能器可以用於(yú)不同路徑長度的聲衰減測量。

       這兩種AAS設計都很難分析乳膏樣品，因爲當移動換能器或反射器縮回時，會産(chǎn)生很大的空隙，超聲波将穿過空氣空隙，而不是乳膏樣品。此外，在不引入會幹擾AAS測(cè)量的氣穴的情況下，用乳膏樣品填充這些樣品池既困難又耗時。

                                圖1.早期的（頂(dǐng)部）Thru-X和新的基於(yú)反射鏡AAS樣品池排列的zhuanli

AAS流通樣品池

       Mass Applied Science已獲得一項樣品池的設計zhuanli，通過該設計，樣品可以連續流過AAS池，也可以通過注射器加載4。這種AREPA（聲反射顆粒分析）樣品池僅需要小於(yú)5毫升的樣品體積。此外，樣品還可以通過注射器裝載，從而消除瞭(le)上述樣品池産生氣孔/氣穴的問題5。

圖(tú)2.注射器加載AAS流通樣(yàng)品池的描述

案例分析

從當地零售店購買的三種乳膏樣品在25ºC下的AAS流動樣品池中進行瞭(le)未稀釋的檢測(cè)分析。将樣品從貯存的包裝中轉移到注射器中，裝入樣品室。樣品體積約爲5mL，分析時間爲每個樣品5分鍾。下表總結瞭(le)乳膏AAS顆粒大小分布數據。所有數字都以微米爲單位。

1. Coppertone運動(dòng)防曬(shài)乳液，SPF30

2. 歐萊雅免曬美黑乳液

3. 妮維雅身體乳，強力愈合深層(céng)保濕精華(huá)

下面的衰減(jiǎn)光譜圖顯示，Coppertone防曬霜的衰減(jiǎn)更大，歐萊雅美黑樣品的衰減(jiǎn)更低。下圖是PSD數據(jù)曲線圖。

下面的粒徑分布圖顯示瞭(le)由APS-100聲波粒度儀測(cè)量的三種面霜的數據。妮維雅面霜的平均粒徑較大，爲36.4微米，歐萊雅爲23.4微米，Coppertone爲21.9微米。

結論

新的APS-100注射器加載的樣品池可以輕松地測量乳膏和其他高粘度樣品的粒度分布。這種樣品池設計消除瞭(le)與聲學衰減光譜測量相關的空隙問題，另一個好處是所需的樣品體積較小。並(bìng)且可以在不稀釋的情況下對這些樣品進行分析，從而避免樣品穩定性被破壞。

參考文獻

1. Oja, T., Reed, R.W., and DosRamos, J.G., An Improved Acoustic Attenuation Technique for Particle Size Distribution, American Chemical Society, Boston, 2004.

2. Reed, R.W., DosRamos, J.G., and Oja, T., Quantitative Measurements of Ultrasonic Attenuation and Velocity in Liquids and Slurries for Determination of Particle Size Distribution, Review of Quantitative Non-Destructive Evaluation, Thompson, D.O., and Chimenti, D.E., ed., 21, 2002.

3. US Patent# 6,604,408; Device for use in determining characteristics of particles dispersed in a medium, and method therefore.

4. US Patent# 9,046,458; Device for use in Industrial Process On-Line Determination of Particle Size Distribution, and Methods of Use

5. DosRamos, J.G., Acoustic attenuation spectroscopy for process control of dispersed systems, 2012 IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 42 012023, 2012

      胤煌科技(YinHuang Technology)是一家專注於(yú)爲醫藥、半導體及化工材料等行業提供檢測分析設備及技術服務的高科技公司，緻力於(yú)爲客戶提供全面、準確(què)的檢測分析和解決方案。主營産品包括不溶性微粒分析儀，可見異物檢查分析儀，原液粒度及Zeta電位分析儀，CHDF高精度納米粒度儀，高分辨納米粒度儀，溶液顔色測定儀，澄清度測定儀等，公司自主研發的YH-MIP系列顯微計數法不溶性微粒儀、YH-FIPS系列流式動态圖像法粒度儀，YH-FIPS系列微流成像顆粒分析儀已經在生物醫藥、半導體及材料化工領域得到廣泛應用。