A simple confined impingement jets mixer for flash nanoprecipitation.
A simple confined impingement jets mixer for flash nanoprecipitation.
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DOI：
10.1002/jps.23259
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发表时间：
2012-10
影响因子：
3.8
通讯作者：
Macosko CW
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Han J;Zhu Z;Qian H;Wohl AR;Beaman CJ;Hoye TR;Macosko CW
Johnson和Prud 'homme引入了密闭撞击射流（CIJ）混合器，通过闪速纳米沉淀（FNP）制备装载疏水化合物（如药物、油墨、香料或信息素）的纳米颗粒。我们修改了原来的CIJ设计，允许手动操作，消除了注射泵的需要，我们增加了第二个抗溶剂稀释阶段。碰撞混合需要来自两个相反的射流的相等的流动动量，一个包含有机溶剂中的药物，另一个包含反溶剂，通常是水。新设计的后续稀释步骤允许高抗溶剂浓度快速淬火，增强纳米颗粒的稳定性。这种新的CIJ-D混合器（带稀释的受限撞击射流）是一种简单、廉价和高效的生产纳米颗粒的设备。我们使用CIJ-D混合器制作了直径55纳米的β-胡萝卜素纳米颗粒。它们在粒度和分布方面是稳定的和可复制的。我们还比较了CIJ-D混合器与旋涡混合器的性能，旋涡混合器可以在不等流速下工作，在一系列湍流条件下制造含β-胡萝卜素的颗粒。基于动态光散射（DLS）测量，新型CIJ-D混合器产生的稳定颗粒尺寸与涡旋混合器相似。我们的CIJ-D设计需要更小的体积，提供了一种易于操作和廉价的工具，通过FNP生产纳米颗粒，并评估新的纳米颗粒配方。
Johnson and Prud’homme introduced the confined impingement jets (CIJ) mixer to prepare nanoparticles loaded with hydrophobic compounds (e.g., drugs, inks, fragrances, or pheromones) via flash nanoprecipitation (FNP). We have modified the original CIJ design to allow hand operation, eliminating the need for a syringe pump, and we added a second antisolvent dilution stage. Impingement mixing requires equal flow momentum from two opposing jets one containing the drug in organic solvent the other an antisolvent, typically water. The subsequent dilution step in the new design allows rapid quenching with high antisolvent concentration that enhances nanoparticle stability. This new CIJ-D mixer (confined impingement jets with dilution) is a simple, cheap and efficient device to produce nanoparticles. We have made 55 nm diameter β-carotene nanoparticles using the CIJ-D mixer. They are stable and reproducible in terms of particle size and distribution. We have also compared the performance of our CIJ-D mixer with the vortex mixer, which can operate at unequal flow rates, to make β-carotene-containing particles over a series of turbulent conditions. Based upon dynamic light scattering (DLS) measurements, the new CIJ-D mixer produces stable particles of a size similar to the vortex mixer. Our CIJ-D design requires less volume and provides an easily operated and inexpensive tool to produce nanoparticles via FNP and to evaluate new nanoparticle formulation.
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