Естествените, органични съставки (INCIs), съчетани с висока ефективност и бионаличност, са характеристиките на иновативни продукти за чиста красота. Ultrasonication се използва като високоефективна и надеждна техника за смесване, смесване, диспергиране, нано-емулгация и нанокапсулиране на козметични съставки.

Защо трябва да използвате ultrasonication за вашите продукти за чиста красота?

Смесването, смесването, диспергирането, емулгиращите съставки и капсулирането на биоактивни молекули са основни процеси в производството на козметични, грижа за кожата, красота и козметични продукти. Надеждното, ефективно и хомогенно изпълнение на тези основни процеси е от съществено значение за получаването на висококачествени козметични продукти с повишени ефекти, ефикасност и ефективност на крайния продукт. Съвременните високотехнологични съставки са силно развити вещества, които изискват сложно включване в крайния продукт, за да се получат желаните ефекти.

Звукообработването – Широк спектър от приложения

Sonication е високо ефективна и надеждна техника на хомогенизиране течност-течност и твърдо-течни суспензии. Капсулиране молекули в наноразмерни липидни носители (например липозоми, ниозоми, твърди липидни наночастици, наноструктурирани липидни носители, мицели и др.) е друго важно приложение на високоефективни ултразвукови.
Ultrasonication може да се прилага на много стъпки в производството на чисти, изцяло натурални, органични козметични, козметични и козметични продукти за грижа за кожата и подобряване на ефективността на смесване и капсулиране на приложения. Тъй като ултразвуковите миксери осигуряват интензивно смесване и хомогенизиране, използването на химически добавки, които обикновено се добавят за постигане на продължителна стабилност и срок на годност, могат да бъдат сведени до минимум или напълно избегнати.
Sonication ви дава конкурентно предимство чрез производство на превъзходни резултати в бърз и ефективен процес, което води до еднакви, хомогенни суспензии. Това влияе положително върху стабилността на продукта, срока на годност и биологичната несъвместимост.

Звукообработването – Чисто механична обработка

Ултрасонификацията е лека, нетермична обработка, която не разгражда суровините чрез топлина. Много съставки като липиди, биоактивни молекули или етерични масла са чувствителни на топлина и полза следователно значително от контролирана нискотемпературна обработка. Hielscher Ultrasonics устройства са прецизно контролируеми, лесно регулируеми и могат да бъдат наблюдавани и работи чрез контрол на емота. Интелигентният софтуер автоматично протоколи параметрите за обработка на вградена SD-карта. Тези функции улесняват стандартизацията на процесите и качеството, както и прилагането на добри производствени практики (ДПП).

Принципът на работа на Sonication

Тъй като ултразвукът е чисто механично лечение, не се добавят допълнителни химикали, които биха попречили на философията на чистата козметика. Ултразвукови приложения като смесване, смесване, емулгиране, капсулиране и екстракция се основават на работния принцип на акустична кавитация.
Високомощните ултразвукови вълни се съпротивлят чрез ултразвуков процесор тип сонда в суспензията. Силно енергичните ултразвукови вълни пътуват през течността, създавайки редуващи се цикли с високо налягане / ниско налягане, което води до феномена на акустична кавитация. Акустичната или ултразвукова кавитация води локално до екстремни температури, налягания, скорости на загряване / охлаждане, диференциали на налягането и високи сили на срязване в средата. Когато кавитационните мехурчета се разбунтват на повърхността на частици или капчици, микроструите и междучастичното сблъскване генерират ефекти като повърхностно пилинг, ерозия, разбивка на частиците, сонопорация, както и разрушаване на капчици и клетъчни клетки. Освен това, имплозията на кавитационни мехурчета в течната среда създава макро-турбуленции и микро-смесване. Ултразвуковото облъчване представлява ефективен начин за подобряване на процесите на масов трансфер, тъй като ултразвукът води до кавитация и свързаните с нея механизми като микро-движение с течни струи, компресия и декомпресия в материала с последващо разрушаване на капчиците, както и висока степен на нагряване и охлаждане.
Ултразвукови апарати тип сонда могат да генерират много високи амплитуди, които са необходими за генериране на ударна кавитация. Hielscher Ultrasonic произвежда високопроизводителни ултразвукови процесори, които лесно могат да създават амплитуди на 200μm в непрекъсната 24/7 работа. За още по-високи амплитуди, Hielscher предлага определени амплитуди сонотроди (сонди).
За усилване на кавитация се използват подтистими ултразвукови реактори и поточни клетки. При нарастващи налягания, кавитационните и кавитационните сили на срязване стават по-разрушителни и подобряват ултразвуковите ефекти.

Предимства на ултразвуковото смесване и емулгиране

Производството на хомогенни смеси, дисперсии, емулсии и нано-емулсии от сонификация има интерес от козметични формулатори, поради изключителната си енергийна ефективност, изискване на инструменти за смесване в нисък клас, лесна манипулация на системата и най-важното е, че ниската си производствена цена. Ултразвуковото смесване, смесване и емулгиране увеличава гъвкавостта за избор на повърхностноактивно вещество и вътрешни структури на емулсии. (с. Marzuki et al. 2019)

Размерът на молекулата е от значение

Субмикрон- и наноразмерни молекули имат значително увеличена скорост на трансдермална пропускливие. Докато големите молекули седят на върха на кожата и не могат да проникнат в кожата поради техния размер, по-малките молекули могат да преминат през епидермиса.
Това означава, че биоактивните съединения се транспортират в по-дълбоки дермални слоеве, където там те могат да изпълнят своята "работа" чрез подхранване или възстановяване на кожата.
Виден пример за значението на молекулярния размер е хиалуроновата киселина, дълговерижни молекула. Ако хиалуроновата киселина има високо молекулно тегло, тя не може да премине през кожната бариера и да остане като филм на външния й слой. Нискомолекулната хиалуронова киселина от друга страна се транспортира в по-дълбоки слоеве на кожата, където обгръща овлажняващите си ефекти.
Друг пример за значимостта на размера на частиците е титанов диоксид и цинков оксид. И двете се използват като активни съставки в естествени слънцезащитни продукти (например лосиони, овлажнители, спрейове). Еднообразно малкият размер на частиците е важен за избягване на запушването на порите на кожата и предотвратяване на по този начин изкривяване. Освен това, с по-малки частици, избелващият и блестящ ефект на слънчевите екрани се намалява или избягва.

Ултразвукова нано-емулгиране се използва за производство на заредени нано-емулсии, липозоми и твърди липидни наночастици. Sonication произвежда тесно капчици разпределение и нано-структурирани частици.

Подобрено проникване на кожата

Химически кожата проникване подобрители включват материали като l-α-лецитин, урея, мастни киселини, етанол, и гликоли.

• Везикулозните подобрители на проникването на кожата включват везикулозни носители като липозоми и ниозоми. Везикулозните носители са мощни системи за доставка на активни молекули. Благодарение на състава си, те предлагат предимството да носят хидрофилни, както и липофилни молекули. Хидрофилни молекули са капсулирани във водната сърцевина, и липофилни молекули са включени в липидната мембрана около водната ядро. Тъй като стените на везикулите се състоят от фосфолипиден двуслойни фосфолипери за липозоми и синтетични повърхностноактивни вещества съответно за niosomes, везикулите са водоразтворими и по този начин са силно биосъвместими.
  Прочетете повече за ултразвуково произведени липозоми!
• Ензимни кожата проникване подобрители включват ензими като HMGCoA редуктаза и ацетил CoA карбоксилаза, които инхибират ключови ензими на епидермалния синтез на липидите и променят критичното мола съотношение на ключовите роговия липиди на роговия слой.
• Уреята, известна също като карбамид, се използва за подобряване на абсорбцията на други активни козметични съставки, тъй като увеличава пропускливостта на кожата.

Ултразвуково подобрена бионаличност на активните вещества в грижата за кожата

Бионаличността се определя като степента на проникване на активното съединение, за да достигне мястото на действие. Така наречената скорост на потока или количеството активно проникване във времето се определя в²/час. За активни съставки в козметичните продукти, целевият обект на действие за дадена съставка обикновено е долният епидермис. Изключенията са вещества като цинков оксид или титанов диоксид, често срещани съставки в слънцезащитни лосиони и спрейове, тъй като тези вещества имат работната си площадка на повърхността на кожата, където частиците могат да заграби тяхната максимална способност за uv абсорбция.
Бионаличността на активните съставки е силно повлияна от използваните видове козметични форми. Общи формулировки в козметични и продукти за лична хигиена са масло-във-вода емулсии (O / W), вода в масло емулсии (W / O), вода-в-масло във вода емулсии (W / O / W), полиол в масло емулсии, както и хидрогели. (Полиолите, използвани в естествени козметични форми, са сорбитол, манитол и др.).

Ултразвукова подготовка на емулсия (червена вода/жълто масло). Няколко секунди на ултразвук превърнете отделните фази вода/масло в фина емулсия.

Ултразвук за повишена пропускливост на кожата

Пропускливостта на кожата и по този начин бионаличността на козметичните активни вещества и козметичните козметични вещества може да се увеличи или чрез повлияване на кожната бариера или чрез увеличаване на разтворимостта на активните молекули.
За да се намали кожната бариера и да се улесни транспортирането на активните молекули в долния епидермис, многообразни вещества като разтворители, фосфолипиди и везикули от повърхностноактивни вещества, направени от фосфолипиди, както и ексфолианти могат да подобрят проникването на активни вещества в по-дълбоки слоеве на кожата.

• Използваните разтворители включват диметилен изосорбид, етоксидигликол, етанол и олеинова киселина. Тези разтворители са силно съвместими с ултразвукови процеси смесване, смесване и емулгиране.
• Фосфолипиди са добре известни за подобряване на проникването на кожата на масло- и водоразтворими молекули. Често използвани фосфолипиди са лецитин, хидрогенирани лецитин, лизолокситин, и токоферил фосфат. Те се възползват от ултразвукова обработка като ултразвук, разпределени фосфолипиди равномерно в суспензията.
• Везикулите на повърхностноактивното вещество: Повърхностноактивните вещества могат да образуват мултиламелари и еднолизнелични везикули с активни вещества. Липозомите и солидните липидни наночастици са видни примери за проникване на везикули, които транспортират биоактивни съединения до целевите обекти. Ultrasonication е най-ефективният и ефективен метод за производство на липозоми, нанолипозоми и солидни липидни наночастици (SLNs) с високо активно натоварване, ефективност на капсулирането (% EE), стабилност и бионаличност.
• Химически ексфолианти включват млечна, гликолова, салицилова киселина, и N-ацетил-глюкозамин. Механични пилинг включват миниатюрни абразивни частици от въглен, кокосови стърготини или кафе скраб. Всички тези вещества могат да бъдат ефективно диспергирани чрез ултразвук.

Разтворимостта на активните съставки в козметиката може да бъде повишена чрез комплексни съставки, капсулиране, суб-микрон/нано-емулсии, както и ефективна разтворимост в състава.

• Комплексирането на включване с помощта на циклодекстрини (като алфа-, гама-, хидроксипропил бета-циклодекстрин) се постига чрез ултразвукова. Циклодекстриновите комплекси имат кухина, в която биоактивни съставки са капсулирани. Капсулирането / комплексизирането прави активните съединения разтворими във вода и по този начин бионаличност. Прочетете повече за ултразвуковото комплексиране на инфузионни реакции!
• Фитогликогенът е наночастици на растителна основа с висока плътност на въглехидратите (полизахариди) с кухина, която може да капсулира много различни видове активни вещества. Фитогликоген октенил сукцинат (PG-OS) е амфифилен въглехидрати наночастици, чието добавяне дава емулсии с висока липидна окислителна стабилност. Ултразвукова емулгиране подобрява генерирането на хомогенни, стабилни фитогликогенни емулсии.
• Субмикрон- и наноемулсии се използват като минути системи за подаване, които правят съединенията водоразтворими и позволяват да се транспортират активните съставки до целевия обект. Малкият нано-мащабен размер на капчиците увеличава пропускливостта през кожната бариера в по-дълбоки слоеве на кожата.
• Силно полярните емолиенти са често използвани в състави за разтваряне хидрофобни / неразтворими съставки, тъй като само няколко активни вещества са не-полярни. Често се използват следните високопояви емолиенти: изопропил лауроил саркозинат, лаурил лактат, фенил етил бензоат, диоктил малеат и диоктил изосорбид. Различни видове слънцезащитни продукти са известни да са проникващи подобрители, също. Ултразвуковото смесване и диспергиране осигурява хомогенна смес от полярни омекоти и активни съставки.

Високопроизводителни ултразвукови смесители за чисти продукти за красота

Като чисто механично смесване, обработката на ултразвук може да се използва за производството на всички видове сертифицирани натурални козметични продукти. Hielscher Ultrasonics ' системи са надеждни машини, използвани в производството на висококачествени козметика и терапевти за формулиране на нано-емулгирани и липозомни капсулирани биоактивни съединения с по-висок процент на абсорбция и биособаняване. За да отговори на изискванията на клиентите си, Hielscher доставя ultrasonicators от компактния ръчен лабораторен хомогенизатор и стенда ултразвукови апарати за напълно индустриални ултразвукови системи за производство на големи обеми козметични формули. Ултразвуковите процеси на формулиране на козметика и козметични средства могат да се изпълняват като партида или като непрекъснат внедрен процес, като се използва ултразвуков поток през реактор. Широка гама от ултразвукови сонотроди (сонди) и реакторни съдове са на разположение, за да се осигури оптимална настройка за вашето производство на липозоми. Здравината на ултразвуковото оборудване на Hielscher позволява 24/7 работа при тежки условия в трудни среди и осигуряване на дълъг цикъл на живот на машината.
Прецизният контрол над всички важни параметри на процеса като амплитуда, налягане, температура и време за ултразвук правят ултразвуковия процес надежден и възпроизводим. Hielscher Ultrasonics знае за значението на непрекъснато високо качество на продукта и поддържа козметични производители за прилагане на процесна стандартизация и GMP (Добри производствени практики) от интелигентен софтуер и автоматично записване на данни. Нашите цифрови ултразвукови хомогенизатори автоматично записват всички параметри на ултразвуковия процес на вградена SD-карта. Цифровите сензорни дисплеи и дистанционното управление на браузъра позволяват непрекъснато наблюдение на процеса и позволяват да се регулират параметрите на процеса точно, когато е необходимо. Това значително улеснява мониторинга на процесите и контрола на качеството.
Таблицата по-долу дава индикация за приблизителната капацитет за преработка на нашите ultrasonicators: