کرم‌ها و محصولات آرایشی امولسیون‌شده با فراصوت
محصولات مراقبت از پوست مانند کرم‌ها، لوسیون‌ها، مرطوب‌کننده‌ها، بالم‌ها و پمادها عموماً بر پایهٔ امولسیون‌های پایدار با اندازه‌های زیرمیکرونی و نانومتری هستند. امولسیون‌سازی فراصوتی نیروهای برشی بالایی ایجاد می‌کند و به‌عنوان روشی قدرتمند و قابل‌اعتماد برای اختلاط محصولات مراقبت از پوست و آرایشی کاملاً جا افتاده است.
امولسیون‌سازی همگن در تولید محصولات مراقبت از پوست
امولسیون‌سازی فراصوتی روشی جاافتاده برای تولید امولسیون‌های زیرمیکرونی و نانوامولسیون‌ها برای محصولات مراقبت از پوست و آرایشی است. فراصوت‌دهی با فرکانس پایین و دامنهٔ بالا، روش برتر پردازش است که می‌تواند به‌آسانی جایگزین هموژنایزر پرفشار یا مخلوط‌کن با برش بالای متداول شود. هنگامی که مایعات یا دوغاب‌ها با فراصوت پرتوان فراصوت‌دهی می‌شوند، نیروهای برشی شدیدی ایجاد می‌شود که انرژی لازم برای تولید امولسیون‌های زیرمیکرونی یا نانوامولسیون‌های پایدار و نیمه‌شفاف یا شفاف را تأمین می‌کنند. کاویتاسیون آکوستیکی (فراصوتی) حباب‌های خلأ ایجاد می‌کند که به‌شدت و به‌صورت نامتقارن به درون فرو می‌پاشند و در پی آن، شرایط حدی در نواحی موضعی محدود، مانند اختلاف‌های بسیار زیاد فشار و دما و نیز جت‌های مایع، پدید می‌آید. این شرایط حدی قطرات را می‌شکنند و ذرات جامد را پراکنده کرده و تا مقیاس زیرمیکرونی/نانومتری خرد می‌کنند. مزیت امولسیون‌های زیرمیکرونی و نانومتری این است که قطرات بسیار ریز آن‌ها سطح بسیار زیادی فراهم می‌کنند و در نتیجه، نفوذ به پوست و رسانش مواد زیست‌فعال به لایه‌های پوست بهبود می‌یابد. افزون بر این، نانوامولسیون‌ها در مقایسه با ماکروامولسیون‌ها پایدار هستند و خامه‌ای‌شدن، ته‌نشینی، لخته‌شدن یا هم‌جوشی قطرات را که در ماکروامولسیون‌ها مشاهده می‌شوند، نشان نمی‌دهند.
با سونیکاتورها می‌توان فرایندهای امولسیون‌سازی را به‌آسانی در مقیاس کوچک آزمایش کرد و سپس مقیاس آن‌ها را به‌صورت خطی تا سطح تولید افزایش داد. این امر توسعهٔ فرمولاسیون‌های جدید یا بهینه‌سازی محصولات موجود را تسهیل می‌کند.
دربارهٔ نانوامولسیون‌سازی فراصوتی بیشتر بخوانید!
برای آشنایی بیشتر با امولسیون‌های پیکرینگِ فاقد سورفکتانت که با فراصوت‌دهی تهیه می‌شوند، این پیوند را دنبال کنید!
تهیهٔ فراصوتی یک امولسیون (آب قرمز / روغن زرد). چند ثانیه فراصوت‌دهی، فازهای جداگانهٔ آب/روغن را به امولسیونی ریز تبدیل می‌کند.
UIP1000hdT همراه با راکتور جریان شیشه‌ای برای تولید محصولات مراقبت از پوست مانند کرم‌ها، لوسیون‌ها و بالم‌ها
- افزایش سرعت جذب
- کاهش نوسانات جذب
- بهبود فراهمی زیستی مولکول‌های چربی‌دوست
- پایداری بلندمدت
- محافظت در برابر اکسیداسیون و هیدرولیز
پراکنش فراصوتی مولکول‌های زیست‌فعال
به‌طور کلی، محصولات پیشرفتهٔ مراقبت از پوست با ترکیبات فعالی مانند آنتی‌اکسیدان‌ها، ویتامین‌ها و سایر مولکول‌های زیست‌فعال غنی می‌شوند که پوست را تغذیه می‌کنند یا عملکردهای مشخصی در حوزهٔ پوست دارند. مواد زیست‌فعال رایج شامل ویتامین‌هایی مانند ویتامین C و ویتامین E، CoQ10، reveratrol، اسید فرولیک، اسید هیالورونیک و نیز پپتیدها و لیپیدهای گوناگون هستند. برای اطمینان از استعمال یکنواخت و رسانش کنترل‌شدهٔ ترکیبات آرایشی، مواد زیست‌فعال باید به‌صورت همگن و با توزیعی یکنواخت در سراسر محصول مراقبت از پوست پراکنده شوند. هموژنایزرهای فراصوتی ذرات جامد را به‌طور یکنواخت و با اندازهٔ ذرهٔ یکسان در فرمولاسیون مراقبت از پوست پراکنده می‌کنند. به این ترتیب، اختلاط و پراکنش فراصوتی نه‌تنها بافتی یکنواخت و صاف در کرم ایجاد می‌کند، بلکه مولکول‌های زیست‌فعال را در برابر اکسیداسیون و هیدرولیز نیز محافظت می‌کند؛ زیرا مواد زیست‌فعال در فاز روغنی نانوامولسیون O/W محصور می‌شوند و در معرض آب و هوا قرار نمی‌گیرند.
بسته به فرمولاسیون (امولسیون آب در روغن یا روغن در آب)، مولکول‌های زیست‌فعال چربی‌دوست و آب‌دوست به‌ترتیب از فرمول‌بندی به‌صورت نانوامولسیون یا لیپوزوم بهره می‌برند.
برای آشنایی بیشتر با تولید فراصوتی نانولیپوزوم‌ها، اینجا کلیک کنید!
مخلوط‌کن‌های فراصوتی با عملکرد بالا برای فرمولاسیون‌های آرایشی
فرمول‌بندی محصولات مراقبت از پوست مانند کرم‌ها، لوسیون‌ها، مرطوب‌کننده‌ها، بالم‌ها، پمادها، مرهم‌ها و محصولات پوستی برای کاربردهای موضعی / ترانس‌درمال به فناوری اختلاطی قابل‌اعتماد و قدرتمند نیاز دارد تا از جدایش فاز، خامه‌ای‌شدن و لخته‌شدن ترکیبات در محصول مراقبت از پوست جلوگیری شود. هموژنایزرهای فراصوتی نیروهای اختلاط با برش بالا ایجاد می‌کنند که قطرات را تا اندازه‌های زیرمیکرونی/نانومتری می‌شکنند و ذرات را پراکنده و کلوخه‌زدایی می‌کنند تا مخلوطی همگن حاصل شود. اختلاط یکنواخت در اندازه‌های زیرمیکرونی/نانومتری، فرمولاسیونی با پایداری بلندمدت، نفوذ عمیق به پوست، سرعت جذب بالا و رسانش مولکول‌های زیست‌فعال فراهم می‌کند.
Hielscher Ultrasonics هموژنایزرهای فراصوتی را برای تولیدکنندگان محصولات مراقبت از پوست و آرایشی در سراسر جهان تأمین می‌کند. کنترل دقیق تمامی پارامترهای مهم فرایند، مانند دامنه، فشار، دما و زمان فراصوت‌دهی، فرایند فراصوتی را قابل‌اعتماد و تکرارپذیر می‌سازد. Hielscher Ultrasonics از اهمیت حفظ مداوم کیفیت بالای محصول آگاه است و از تولیدکنندگان محصولات آرایشی در اجرای استانداردسازی فرایند و GMP (شیوه‌های خوب تولید) پشتیبانی می‌کند؛ زیرا تمامی هموژنایزرهای فراصوتی دیجیتال ما تمام پارامترهای فرایند فراصوتی را به‌صورت خودکار روی کارت SD تعبیه‌شده در دستگاه ثبت می‌کنند. این امر پایش فرایند و کنترل کیفیت را به‌طور چشمگیری تسهیل می‌کند.
تمامی سونیکاتورهای Hielscher برای کارکرد 24/7 تحت بار کامل ساخته شده‌اند و دستگاه‌هایی سخت‌کار و قابل‌اعتماد در تولید هستند.
سونیکاتورهای مقیاس صنعتی
گسترهٔ محصولات Hielscher Ultrasonics تمامی طیف، از سونیکاتورهای آزمایشگاهی جمع‌وجور تا سامانه‌های فراصوتی رومیزی قدرتمند و کاملاً صنعتی را پوشش می‌دهد. اگرچه فرایندهای فراصوت‌دهی را می‌توان در حالت ناپیوسته و درون‌خطی اجرا کرد، برای حجم‌های بیشتر در مقیاس صنعتی، فراصوت‌دهی پیوسته با آرایش جریان عبوری توصیه می‌شود؛ زیرا فراصوت‌دهی و کنترل فرایند در این حالت یکنواختی فوق‌العاده‌ای دارند. تنوع گسترده‌ای از لوازم جانبی، مانند سونوتْرودها (که با نام پروب، هورن یا نوک نیز شناخته می‌شوند)، هورن‌های بوستر (که نقش تقویت‌کننده یا کاهنده دارند)، راکتورهای سلول جریان و سایر تجهیزات تکمیلی، امکان مونتاژ پیکربندی ایدئال برای فرایند شما را فراهم می‌کند.
استحکام، قابلیت‌اعتماد و نیاز کم به نگهداری از دیگر مزایای سونیکاتورهای Hielscher هستند. تمامی سامانه‌های فراصوتی صنعتی Hielscher برای کارکرد 24/7 در شرایط کاری سنگین و محیط‌های دشوار ساخته شده‌اند.
جدول زیر نمایی از ظرفیت تقریبی پردازش سونیکاتورهای ما ارائه می‌دهد:
| حجم هر بچ | دبی | دستگاه‌های پیشنهادی |
|---|---|---|
| 1 تا 500mL | 10 تا 200mL/min | UP100H |
| 10 تا 2000mL | 20 تا 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0٫1 تا 20L | 0٫2 تا 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 تا 100L | 2 تا 10L/min | UIP4000hdT |
| قابل‌اعمال نیست | 10 تا 100L/min | UIP16000 |
| قابل‌اعمال نیست | بیشتر | مجموعه‌ای از UIP16000 |
با ما تماس بگیرید! / از ما بپرسید!
هموژنایزرهای فراصوتی پرتوان از مقیاس آزمایشگاهی تا پایلوت و صنعتی .
منابع علمی / مراجع
- 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.
دانستنی‌ها
دربارهٔ امولسیون‌ها در محصولات آرایشی
امولسیون یک سامانهٔ دوفازی است. اجزای اصلی آن یک فاز روغنی و یک فاز آبی هستند. فاز آبی شامل آب به‌علاوهٔ هر ترکیبی از موادی است که قطبی هستند و دست‌کم تا حدی در آب حل می‌شوند. فاز روغنی شامل یک یا چند مادهٔ روغنی یا سایر ترکیباتی است که غیرقطبی هستند و دست‌کم تا حدی در مواد روغنی حل می‌شوند. روغن در آب (o/w): قطرات روغن در آب پراکنده‌اند؛ روغن فاز داخلی یا پراکنده و آب فاز خارجی یا پیوسته نامیده می‌شود. امولسیون آب در روغن (w/o): قطرات آب در روغن پراکنده‌اند؛ آب فاز داخلی یا پراکنده و روغن فاز خارجی یا پیوسته است. w/o/w یا o/w/o امولسیون‌های موسوم به پیچیده یا چندگانه هستند.