Ultralydsemulgerede cremer og kosmetiske produkter
Hudplejeprodukter såsom cremer, lotioner, fugtighedscremer, balsammer og salver er generelt baseret på stabile emulsioner med dråber i submikron- og nanostørrelse. Ultralydsemulgering skaber kraftige forskydningskræfter og er veletableret som en effektiv og pålidelig blandingsteknik til hudplejeprodukter og kosmetiske produkter.
Homogen emulgering ved produktion af hudplejeprodukter
Ultralydsemulgering er en etableret teknik til fremstilling af submikron- og nanoemulsioner til hudplejeprodukter og kosmetiske produkter. Sonikering med lav frekvens og høj amplitude er den overlegne behandlingsmetode, som let kan erstatte den konventionelle højtrykshomogenisator eller blander med høj forskydning. Når væsker eller suspensioner sonikeres med ultralyd med høj effekt, opstår der intense forskydningskræfter, som leverer den nødvendige energi til at fremstille stabile og gennemskinnelige eller transparente submikron- eller nanoemulsioner. Akustisk kavitation (ultralydskavitation) skaber vakuumbobler, der imploderer voldsomt og asymmetrisk, hvilket efterfølgende resulterer i lokalt afgrænsede ekstreme forhold såsom meget store tryk- og temperaturforskelle samt væskestråler. Disse ekstreme forhold bryder dråber op og dispergerer og nedbryder faste partikler til submikron-/nanometerskala. Emulsioner med dråber i submikron- og nanostørrelse har den fordel, at de meget små dråber giver et meget stort overfladeareal, hvilket forbedrer indtrængningen i huden og tilførslen af bioaktive stoffer til hudlagene. Desuden er nanoemulsioner stabile sammenlignet med makroemulsioner og udviser ikke opflødning, sedimentation, flokkulering eller koalescens, som observeres i makroemulsioner.
Med ultralydsapparater kan emulgeringsprocesser let afprøves i lille skala og derefter opskaleres lineært til produktionsniveau. Dette letter udviklingen af nye formuleringer eller optimeringen af eksisterende produkter.
Læs mere om nanoemulgering med ultralyd!
Følg dette link for at lære mere om Pickering-emulsioner uden overfladeaktive stoffer fremstillet ved sonikering!
UIP1000hdT med gennemstrømningsreaktor af glas til produktion af hudplejeprodukter såsom cremer, lotioner og balsammer
- Øget absorptionshastighed
- Reducerede udsving i absorptionen
- Forbedret biotilgængelighed af lipofile molekyler
- Langtidsstabilitet
- Beskyttelse mod oxidation og hydrolyse
Dispergering af bioaktive molekyler med ultralyd
Generelt beriges avancerede hudplejeprodukter med aktive ingredienser såsom antioxidanter, vitaminer og andre bioaktive molekyler, der nærer huden eller udfører bestemte dermatologiske opgaver. Typiske bioaktive stoffer, der anvendes, omfatter vitaminer såsom C-vitamin og E-vitamin, CoQ10, reveratrol, ferulsyre, hyaluronsyre samt forskellige peptider og lipider. For at sikre en jævn påføring og kontrolleret tilførsel af kosmetiske ingredienser skal de bioaktive stoffer dispergeres homogent og fordeles ensartet i hele hudplejeproduktet. Ultralydshomogenisatorer dispergerer faste partikler jævnt og med en ensartet partikelstørrelse i hudplejeformuleringen. Dermed giver blanding og dispergering med ultralyd ikke kun en ensartet, glat cremekonsistens, men beskytter også de bioaktive molekyler mod oxidation og hydrolyse, da de bioaktive stoffer er indkapslet i O/W-nanoemulsionens oliefase og ikke udsættes for vand og luft.
Afhængigt af formuleringen (vand-i-olie- eller olie-i-vand-emulsion) har lipofile og hydrofile bioaktive molekyler fordel af at blive formuleret som henholdsvis nanoemulsioner eller liposomer.
Klik her for at lære mere om fremstilling af nanoliposomer med ultralyd!
Højtydende ultralydsblandere til kosmetiske formuleringer
Formulering af hudplejeprodukter såsom cremer, lotioner, fugtighedscremer, balsammer, salver, salvepræparater og dermatologiske produkter til topisk / transdermal anvendelse kræver en pålidelig og effektiv blandingsteknologi for at forhindre faseadskillelse, opflødning og flokkulering af ingredienser i hudplejeproduktet. Ultralydshomogenisatorer skaber kraftige forskydningskræfter under blandingen, som bryder dråber op til submikron-/nanostørrelse samt dispergerer og deagglomererer partikler til en homogen blanding. Den ensartede blanding i submikron-/nanostørrelse giver en langtidsstabil formulering med dyb indtrængning i huden, høj absorptionshastighed og tilførsel af bioaktive molekyler.
Hielscher Ultrasonics leverer ultralydshomogenisatorer til producenter af hudplejeprodukter og kosmetiske produkter over hele verden. Den præcise styring af alle vigtige procesparametre såsom amplitude, tryk, temperatur og sonikeringstid gør ultralydsprocessen pålidelig og reproducerbar. Hielscher Ultrasonics kender betydningen af vedvarende høj produktkvalitet og støtter kosmetikproducenterne i at implementere processtandardisering og GMP (god fremstillingspraksis), da alle vores digitale ultralydshomogenisatorer automatisk registrerer alle ultralydsprocesparametre på et indbygget SD-kort. Dette gør procesovervågning og kvalitetskontrol betydeligt lettere.
Alle ultralydsapparater fra Hielscher er bygget til drift 24/7 under fuld belastning og er pålidelige arbejdsheste i produktionen.
Ultralydsapparater i industriel størrelse
Produktsortimentet fra Hielscher Ultrasonics dækker hele spektret fra kompakte ultralydsapparater til laboratorier til kraftige bordmodeller og fuldt industrielle ultralydssystemer. Sonikeringsprocesser kan udføres både batchvis og inline, men til større volumener på industrielt niveau anbefales kontinuerlig sonikering med en gennemstrømningsopstilling på grund af den usædvanligt ensartede sonikering og processtyring. Et bredt udvalg af tilbehør såsom sonotroder (også kendt som prober, horn eller spidser), boosterhorn (der fungerer som forstærkere eller dæmpere), gennemstrømningscellereaktorer og andet ekstraudstyr gør det muligt at sammensætte den ideelle konfiguration til din proces.
Robusthed, pålidelighed og et lavt vedligeholdelsesbehov er yderligere fordele ved ultralydsapparater fra Hielscher. Alle industrielle ultralydssystemer fra Hielscher er bygget til drift 24/7 under høj belastning og i krævende miljøer.
Tabellen nedenfor giver dig et indtryk af vores ultralydsapparaters omtrentlige behandlingskapacitet:
| Batchvolumen | Volumenstrøm | Anbefalede apparater |
|---|---|---|
| 1 til 500mL | 10 til 200mL/min | UP100H |
| 10 til 2000mL | 20 til 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 til 20L | 0,2 til 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 til 100L | 2 til 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 til 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | større | klynge af UIP16000 |
Kontakt os! / Spørg os!
Ultralydshomogenisatorer med høj effekt fra laboratorie- til pilot- og industriel skala.
Litteratur / Referencer
- Bordes, C.; Bolzinger, M.-A.; El Achak, M.; Pirot, F.; Arquier, D.; Agusti, G.; Chevalier, Y. (2021): Formulation of Pickering emulsions for the development of surfactant-free sunscreen creams. International Journal of Cosmetic Science 43, 2021. 432-445.
- Han N.S., Basri M., Abd Rahman M.B. Abd Rahman R.N., Salleh A.B., Ismail Z. (2012): Preparation of emulsions by rotor-stator homogenizer and ultrasonic cavitation for the cosmeceutical industry. Journal of Cosmetic Science Sep-Oct; 63(5), 2012. 333-44.
- Seyed Mohammad Mohsen Modarres-Gheisari, Roghayeh Gavagsaz-Ghoachani, Massoud Malaki, Pedram Safarpour, Majid Zandi (2019): Ultrasonic nano-emulsification – A review. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 52, 2019. 88-105.
Værd at vide
Om emulsioner i kosmetiske produkter
En emulsion er et tofasesystem. Hovedbestanddelene er en oliefase og en vandig fase. Den vandige fase består af vand samt enhver kombination af materialer, som er polære og opløses i vand, i det mindste til en vis grad. Oliefasen omfatter et eller flere olieagtige materialer eller andre ingredienser, som er upolære og udviser i det mindste en vis opløselighed i olieagtige materialer. Olie-i-vand (o/w): oliedråber dispergeret i vand; olien betegnes som den indre eller dispergerede fase og vandet som den ydre eller kontinuerlige fase. Vand-i-olie-emulsion (w/o): vanddråber dispergeres i olie; vandet er den indre eller dispergerede fase og olien den ydre eller kontinuerlige fase. w/o/w eller o/w/o er såkaldte komplekse eller multiple emulsioner.
