[发明专利]乳液及其形成技术

说明书

相关申请

本申请要求Chu等人在2007年3月28日提交的题为“Multiple Emulsions and Techniques for Formation”的美国临时专利申请序列号No.60/920,574的权益，其内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明一般地涉及乳液和乳液的制备，包括多重乳液和用于制备多重乳液的微流体系统，以及使用它们的技术。

背景技术

乳液是当第一种流体分散于通常与第一种流体不混溶或基本不混溶的第二种流体中时存在的流体状态。普通乳液的实例是水包油或油包水乳液。多重乳液是由两种以上流体形成的乳液，或者两种或更多种流体以比典型的双流体乳液更复杂的方式排列的乳液。例如，多重乳液可为油包水包油(“o/w/o”)，或者水包油包水(“w/o/w”)。多重乳液特别受关注是因为它们在诸如药物递送、油漆和涂料、食品饮料、化工分离以及保健与美容的领域中的当前和潜在的应用。

通常，一个液滴在另一个液滴内的多重乳液是用两级乳化技术制备的，如在混合过程中施加剪切力以减小在乳化过程中形成的液滴的尺寸。也有使用其他方法如采用如多孔玻璃膜的膜乳化技术来制备水包油包水乳液。微流体技术也已用来制备液滴中的液滴，其采用包括两个或更多个步骤的过程。例如，参见Link等人在2004年4月9日提交的题目为“Formation and Control of Fluidic Species”的国际专利申请No.PCT/US2004/010903，即在2004年10月28日公开的WO 2004/091763；或者Stone等人在2003年6月30日提交的题为“Method and Apparatus for Fluid Dispersion”的国际申请专利No.PCT/US03/20542，即在2004年1月8日公开的WO2004/002627，二者均通过引用并入本文。同时参见Anna等人的“Formation of Dispersions using‘Flow Focusing’in Microchannels”Appl.Phys.Lett.，82：364(2003)，和Okushima等人的“ControlledProduction of Monodispersed Emulsions by Two-Step DropletBreakup in Microfluidic Devices”Langmuir 20：9905-9908(2004)。在这些实例的一些中，微流体装置中的T型节点用于先在油相中形成含水液滴，其接着被带到下游另一个T-节点处，在此含在油相中的含水液滴被引入另一个含水相。在另一种技术中，共轴喷射头可用于产生包覆液滴，但是这些包覆液滴必须再乳化到连续相中以形成多重乳液。参见Loscertales等人的“Micro/Nano Encapsulation viaElectrified Coaxial Liquid Jets”Science 295：1695(2002)。

多重乳液以及可由其制成的产品可用于生产各种各样用于如食品、涂料、化妆品、化学工业或制药业中的产品。提供一致的液滴尺寸、一致的液滴数、一致的包覆厚度和/或改进的控制的多重乳液的制备方法将使得这些产品的商业实现更加可行。

发明内容

本发明一般地涉及乳液和乳液的制备，包括多重乳液和产生多重乳液的微流体系统，以及使用它们的技术。在某些情况下，本发明的主题涉及相关产品，特定问题的替代方案，和/或一个或多个体系和/或制品的多种不同用途。

一方面，本发明涉及制品。在第一套实施方案中，制品包括多个外部流体液滴，其中基本上所有外部流体液滴各自包含两个或更多个第一流体液滴，所述第一流体液滴又各自包含一个或多个第二流体液滴。在某些情况下，多个第一流体液滴中的每一个中包含基本上相同数目的第二流体液滴。在另一套实施方案中，制品包括多个外部流体液滴。在一些情况下，基本上所有外部流体液滴包含一个或多个第一流体液滴，所述第一流体液滴各自包含两个或更多个第二流体液滴。

在又一套实施方案中，制品包括多个外部流体液滴，其中基本上所有外部流体液滴包含一个或多个第一流体液滴。在一个实施方案中，所述一个或多个第一流体液滴各自包含一个或多个第二流体液滴，这样，外部流体液滴各自包含多于一个第一流体液滴和/或多于一个第二流体液滴。