「奈米級均質」需求浮現
「均質」是指將多種不互溶的物質混合成穩定且均勻狀態的過程，廣泛用於製藥、化工材料、電池材料、化妝品與食品等領域，例如石墨烯所製成的導電塗層漿料就必須是高度均勻的懸浮液；新興保健食品或藥物常以天然植物萃取物為原料成分，常具有難溶解、高韌性、高黏度及熱敏感等特性，均質難度相當高；又或者，在開發溶解度低的BCS class II藥物時，常透過粉碎、研磨的方式來縮小活性成分的顆粒粒徑，最後再將這些粉末均質分散在液體當中，成為懸浮液。在這些高階應用或高附加價值產品，奈米級均質技術逐漸成關鍵技術，除可大幅提升分散均勻度，甚至在均質期間能同時縮小粒徑，進一步提高分散均勻度，一舉兩得。
傳統均質技術在奈米尺寸的限制
為達到奈米級的均質分散(數百奈米或更小)，是對「均質設備」的一大挑戰，目前常見的傳統均質設備包括幫浦式高壓均質機(high pressure homogenizer、膠體研磨均質機(colloid mill)、高剪切乳化均質機(high shear mixer)與超音波分散均質機(ultrasonic homogenizer)，這些設備雖可部分實現粒徑縮小與分散混合，但仍存在以下限制：
這些限制使得業界對於更高效、高規格且更穩定的均質技術產生迫切需求，微射流高壓均質機(microfluidization homogenizer)應運而生
為什麼微射流高壓均質機是更好的選擇呢？
微射流高壓均質機透過以金剛石構成的微米尺寸微通道，讓樣品液體在流經微通道時大幅提升流速，產生極強大又穩定的剪切力、撞擊力及空穴效應，帶來了以下優點：
以維他命E乳霜為例，透過微射流均質處理後粒徑可縮小至65 nm，同時得到窄的粒徑分布；結合微射流技術製備抗真菌藥物Amphotericin B的微脂粒劑型，粒徑降至80 nm，包封效率高達90%，並且在保存期間展現良好的分散穩定性；以高壓1500 bar連續處理10個循環製備腸胃用藥Omeprazole的奈米懸浮液，在0°C條件下放置一個月仍維持穩定。
那麼，微射流均質機究竟是怎麼運作的呢？
核心原理介紹
微射流均質機以設計精密且尺寸固定的微通道結構為設備核心，將加壓樣品液擠入微通道後轉變成高速液體，過程中結合了流體力學(伯努利定律)及熱力學機制，產生高速剪切、撞擊與空穴效應(cavitation)來達到品質更穩定、控制更精準的均質分散效果，下圖為微射流均質機的基本構造與均質單元剖面圖：
一旦微射流均質機開始運作：
微射流高壓均質機的應用領域簡介
使用微射流均質機進行奈米碳管漿料分散，均質前(左圖)和均質後(右圖)
使用(A)微射流、(B)超音波分散、(C)高剪切均質機製備棕櫚油(oleic palm oil)微脂體(liposome)的粒徑大小示意圖
使用微射流均質機製備奈米精油乳液，均質前(左圖)和均質後(右圖)
結語
隨著奈米技術在醫藥、化妝品、食品、導電漿料等領域的重要性日益提高，傳統均質設備已難以滿足現代製程對「粒徑精準控制」、「高度重複性」與「產線放大」等高階應用的多重需求。微射流高壓均質機以其獨特的微通道系統、高剪切效率、卓越的粒徑控制能力與優異的設備穩定性，為實現高規格產品開發提供了關鍵支援。
無論您正在開發的是奈米級藥物製劑、疫苗佐劑、奈米精華液、高品質天然飲品，或是高導電性漿料，微射流均質機都能作為您製程優化與品質控管上的強力後盾。選擇合適的奈米級均質設備，不僅有助於提升產品品質與市場競爭力，更是邁向高效率、可持續製程的關鍵一步。
資料來源：
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