נוסחת מוצר יופי נקי עם אולטרסאונד

מרכיבים טבעיים ואורגניים (INCIs) בשילוב עם יעילות גבוהה וזמינות ביולוגית הם התכונות של מוצרי יופי נקיים וחדשניים. אולטרה-סוניקציה משמשת כטכניקה יעילה ואמינה ביותר לערבוב, ערבוב, פיזור, ננו-תחליב וננו-אנקפסולציה מרכיבים קוסמטיים.

מדוע כדאי להשתמש באולטרסוניקציה עבור מוצרי היופי הנקיים שלך?

ערבוב, ערבוב, פיזור, תחליב מרכיבים ועטיפת מולקולות ביו-אקטיביות הם תהליכי ליבה בייצור מוצרי קוסמטיקה, טיפוח העור, יופי וקוסמטיקה. ביצוע אמין, יעיל והומוגני של תהליכי ליבה אלה חיוני להשגת מוצרי קוסמטיקה באיכות גבוהה עם השפעות גבוהות, עוצמה ויעילות של המוצר הסופי. רכיבי הייטק מודרניים הם חומרים מפותחים ביותר, הדורשים שילוב מתוחכם במוצר הסופי על מנת לקבל את ההשפעות הרצויות.

סוניקציה – קשת רחבה של יישומים

סוניקציה היא טכניקה יעילה ואמינה ביותר של הומוגניזציה של מתלים נוזליים-נוזליים ומוצקים-נוזליים. עטיפת מולקולות לנשאים ליפידים בגודל ננומטרי (למשל ליפוזומים, ניוזומים, ננו-חלקיקי שומנים מוצקים, נשאי שומנים ננו-מובנים, מיצלות וכו ') היא יישום חשוב נוסף של אולטרסאונד בעל ביצועים גבוהים.
Ultrasonication יכול להיות מיושם על שלבים רבים בייצור של נקי, טבעי, אורגני קוסמטיקה, יופי ומוצרי טיפוח העור ולשפר את היעילות של ערבוב ו encapsulating יישומים. מכיוון שמיקסרים על-קוליים מספקים ערבוב אינטנסיבי והומוגניזציה, ניתן למזער או להימנע לחלוטין משימוש בתוספים כימיים שמוסיפים בדרך כלל להשגת יציבות וחיי מדף ממושכים.
טכנולוגיית Sonication מעניקה לך יתרון תחרותי בכך שהיא מפיקה תוצאות מעולות בתהליך מהיר ויעיל והתוצאה היא מתלים אחידים והומוגניים. זה משפיע באופן חיובי על יציבות המוצר, חיי המדף והתאימות הביולוגית.

סוניקציה – טיפול מכני גרידא

אולטרה-סאונד הוא טיפול מתון, לא תרמי, שאינו משפיל את חומרי הגלם על ידי חום. מרכיבים רבים כגון שומנים, מולקולות ביו-אקטיביות או שמנים אתריים רגישים לחום ולכן מועילים מאוד על ידי עיבוד מבוקר בטמפרטורה נמוכה. מכשירי Hielscher Ultrasonics ניתנים לשליטה מדויקת, מתכווננים בקלות וניתן לפקח עליהם ולהפעיל אותם באמצעות בקרת אמוט דפדפן. התוכנה החכמה מבצעת פרוטוקולים אוטומטיים של פרמטרי העיבוד בכרטיס SD מובנה. תכונות אלה מקלות על סטנדרטיזציה של תהליכים ואיכות, כמו גם יישום של תנאי ייצור נאותים (GMP).

עקרון העבודה של סוניקציה

מכיוון שסוניקציה היא טיפול מכני גרידא, לא מתווספים כימיקלים נוספים, אשר יפריעו לפילוסופיה של קוסמטיקה נקייה. יישומים קוליים כגון ערבוב, מיזוג, תחלוב, אנקפסולציה ומיצוי מבוססים על עקרון העבודה של קוויטציה אקוסטית.
גלים קוליים בעוצמה גבוהה מצומדים באמצעות מעבד קולי מסוג בדיקה לתוך slurry. גלי אולטרסאונד אנרגטיים מאוד נעים דרך הנוזל ויוצרים לסירוגין מחזורי לחץ גבוה / לחץ נמוך, מה שמביא לתופעה של קוויטציה אקוסטית. קוויטציה אקוסטית או קולית מובילה מקומית לטמפרטורות קיצוניות, לחצים, קצבי חימום/קירור, הפרשי לחצים וכוחות גזירה גבוהים בתווך. כאשר בועות קוויטציה מתפוצצות על פני השטח של חלקיקים או טיפות, מיקרו-סילונים והתנגשות בין-חלקית יוצרים השפעות כגון קילוף פני השטח, שחיקה, פירוק חלקיקים, סונופורציה וכן הפרעה בטיפות ובתאים. בנוסף, קריסת בועות קוויטציה במדיה נוזלית יוצרת מערבולות מאקרו ומיקרו-ערבוב. קרינה קולית מייצגת דרך יעילה לשפר את תהליכי העברת המסה, שכן סוניקציה גורמת cavitation ואת המנגנונים הקשורים שלה כגון מיקרו תנועה על ידי סילונים נוזליים, דחיסה ו decompression בחומר עם הפרעה הבאה של טיפות, כמו גם שיעורי חימום וקירור גבוהים.
אולטרסאונד מסוג בדיקה יכול ליצור אמפליטודות גבוהות מאוד, אשר הכרחי כדי ליצור cavitation השפעה. Hielscher Ultrasonic מייצרת מעבדים קוליים בעלי ביצועים גבוהים, אשר יכולים בקלות ליצור אמפליטודות של 200μm בפעולה רציפה 24/7. עבור אמפליטודות גבוהות עוד יותר, Hielscher מציעה sonotrodes (בדיקות) באמפליטודה גבוהה שצוין.
כורים קוליים בלחץ ותאי זרימה משמשים להגברת הקוויטציה. עם לחצים הולכים וגדלים, כוחות גזירה cavitation ו cavitational להיות הרסני יותר לשפר ובכך את ההשפעות קולי.

היתרונות של מיזוג קולי תחליב

הייצור של תערובות הומוגניות, פיזורים, תחליבים וננו-תחליבים על ידי סונפיקציה זכה להתעניינות של פורמולטורים קוסמטיים בשל יעילות האנרגיה יוצאת הדופן שלו, הדרישה למכשירי ערבוב נמוכים, מניפולציה קלה במערכת והכי חשוב, עלות הייצור הנמוכה שלה. ערבוב אולטראסוני, ערבוב ותחליב מגדילים את הגמישות לבחירת מבנים פעילי שטח ופנימיים של תחליבים. (ראה: Marzuki et al. 2019)

גודל המולקולה קובע

מולקולות תת-מיקרוניות וננו-ממדיות מציגות קצב חדירה טרנסדרמלי מוגבר באופן משמעותי. בעוד מולקולות גדולות יושבות על החלק העליון של העור ולא יכולות לחדור לעור בגלל גודלן, מולקולות קטנות יותר מסוגלות לעבור דרך האפידרמיס.
משמעות הדבר היא שהתרכובות הביו-אקטיביות מועברות לשכבות עוריות עמוקות יותר, שם הן יכולות למלא את "עבודתן" על ידי הזנה או תיקון העור.
דוגמה בולטת לרלוונטיות של גודל מולקולרי היא חומצה היאלורונית, מולקולה בעלת שרשרת ארוכה. אם לחומצה היאלורונית משקל מולקולרי גבוה, היא אינה יכולה לעבור את מחסום העור ונשארת כסרט על השכבה החיצונית שלה. חומצה היאלורונית מולקולרית נמוכה, לעומת זאת, מועברת לשכבות עור עמוקות יותר, שם היא מקפלת את השפעות הלחות שלה.
דוגמה נוספת לרלוונטיות של גודל החלקיקים הם דו תחמוצת טיטניום ותחמוצת אבץ. שניהם משמשים כמרכיבים פעילים במוצרי הגנה טבעיים (למשל קרמים, קרם לחות, תרסיסים). גודל חלקיקים קטן באופן אחיד חשוב כדי למנוע סתימת נקבוביות העור וכדי למנוע התפרצויות כאלה. יתר על כן, עם חלקיקים קטנים יותר, אפקט ההלבנה והברק של מסנני קרינה מופחת או נמנע.

ננו-תחליב על-קולי משמש לייצור ננו-תחליבים טעונים, ליפוזומים וננו-חלקיקי שומנים מוצקים. סוניקציה מייצרת פיזור טיפות צר וחלקיקים ננו-מובנים.

חדירה משופרת לעור

משפרי חדירה כימיים לעור כוללים חומרים כגון L-α-לציטין, אוריאה, חומצות שומן, אתנול וגליקולים.

• משפרי חדירה לעור שלפוחית כוללים נשאי שלפוחית כגון ליפוזומים וניוזומים. נשאי שלפוחית הם מערכות העברה חזקות עבור מולקולות פעילות. בשל הרכבם, הם מציעים את היתרון של נשיאת מולקולות הידרופיליות, כמו גם ליפופיליות. מולקולות הידרופיליות עטופות בליבה המימית, ומולקולות ליפופיליות משולבות בקרום השומנים המקיף את הליבה המימית. מכיוון שדפנות השלפוחית מורכבות מדו-שכבות פוספוליפידיות עבור ליפוזומים וחומרים פעילי שטח סינתטיים עבור ניוזומים בהתאמה, השלפוחיות מסיסות במים ולכן תואמות ביולוגית מאוד.
  קראו עוד על ליפוזומים המיוצרים באולטרסאונד!
• משפרי חדירה אנזימטיים לעור כוללים אנזימים כגון HMGCoA רדוקטאז ואצטיל CoA קרבוקסילאז, המעכבים אנזימים מרכזיים של סינתזת שומנים באפידרמיס ומשנים את היחס המולרי הקריטי של שומני שכבת הקרנית העיקריים.
• אוריאה, הידוע גם בשם קרבמיד, משמש כדי לשפר את הספיגה של מרכיבים קוסמטיים פעילים אחרים כפי שהוא מגביר את חדירות העור.

שיפור אולטרה-סאונד בזמינות הביולוגית של חומרים פעילים בטיפוח העור

הזמינות הביולוגית מוגדרת כקצב החדירה של תרכובת פעילה להגיע לאתר הפעולה שלה. מה שנקרא קצב שטף או כמות החדירה הפעילה לאורך זמן נקבע במיקרוגרם / ס"מ²/שעה. עבור חומרים פעילים במוצרי קוסמטיקה, אתר היעד של פעולה עבור מרכיב הוא בדרך כלל האפידרמיס התחתון. יוצאים מן הכלל הם פעילים כגון תחמוצת אבץ או דו תחמוצת טיטניום, מרכיבים נפוצים קרם הגנה תרסיסים, שכן חומרים אלה יש את אתר העבודה שלהם על פני העור, שם החלקיקים יכולים לקפל את יכולת ספיגת UV המקסימלית שלהם.
הזמינות הביולוגית של החומרים הפעילים מושפעת מאוד מסוגי הפורמולציות הקוסמטיות המשמשות. הנוסחאות הנפוצות במוצרי יופי וטיפוח אישי הן תחליב שמן במים (O/W), תחליבים של מים בשמן (W/O), תחליבים של מים בשמן במים (W/O/W), תחליבים פוליאול-בשמן וגם הידרוג'לים. (פוליאולים המשמשים בפורמולציות קוסמטיות טבעיות הם סורביטול, מניטול וכו ').

הכנה קולית של תחליב (מים אדומים / שמן צהוב). כמה שניות של סוניקציה הופכות את פאזות המים/שמן הנפרדות לתחליב עדין.

סוניקציה לחדירות מוגברת של העור

ניתן להגביר את חדירות העור ובכך את הזמינות הביולוגית של חומרים קוסמטיים פעילים וקוסמטיים על ידי השפעה על מחסום העור או על ידי הגברת המסיסות של המולקולות הפעילות.
על מנת להוריד את מחסום העור ולהקל על הובלת המולקולות הפעילות לאפידרמיס התחתון, חומרים רבים כגון ממסים, פוספוליפידים ובועיות פעילי שטח העשויים מפוספוליפידים כמו גם פילינג יכולים לשפר את חדירת החומרים הפעילים לשכבות העור העמוקות יותר.

• בין הממסים בהם נעשה שימוש דימתיל איזוסורביד, אתוקסידיגליקול, אתנול וחומצה אולאית. ממסים אלה תואמים מאוד לתהליכי ערבוב, ערבוב ותחליב על-קוליים.
• פוספוליפידים ידועים כמגבירים את חדירת המולקולות המסיסות בשמן ובמים לעור. פוספוליפידים נפוצים הם לציטין, לציטין מוקשה, ליזולציטין וטוקופריל פוספט. הם נהנים מעיבוד קולי כמו סוניקציה פיזר את phospholipids באופן שווה לתוך המתלים.
• שלפוחיות פעילי שטח: חומרים פעילי שטח יכולים ליצור שלפוחיות מולטי-למלריות וחד-למלריות עם חומרים פעילים. ליפוזומים וננו-חלקיקי שומנים מוצקים הם דוגמאות בולטות לבועיות חודרות עור המובילות תרכובות ביו-אקטיביות לאתרי מטרה. אולטרה-סוניקציה היא השיטה היעילה והיעילה ביותר לייצור ליפוזומים, ננו-ליפוזומים וננו-חלקיקי שומנים מוצקים (SLN) עם עומס פעיל גבוה, יעילות אנקפסולציה (�), יציבות וזמינות ביולוגית.
• פילינג כימי כולל חומצות לקטיות, גליקוליות, סליציליות ו-N-אצטיל-גלוקוזאמין. קילופים מכניים כוללים חלקיקים זעירים שוחקים מפחם, פתיתי קוקוס או קרצוף קפה. כל החומרים האלה יכולים להיות מפוזרים ביעילות באמצעות אולטרה-סאונד.

ניתן להגדיל את המסיסות של החומרים הפעילים בקוסמטיקה על ידי קומפלקסים של הכללה, אנקפסולציה, תת-מיקרון/ננו-תחליבים וכן מסיסות יעילה לתוך הפורמולה.

• תרכובת הכללה באמצעות cyclodextrins (כגון אלפא, גמא, hydroxypropyl בטא cyclodextrin) מושגת על ידי ultrasonication. קומפלקסים Cyclodextrin להציג חלל שבו חומרים ביו-אקטיביים הם עטופים. האנקפסולציה / המורכבות הופכת את החומרים הפעילים למסיסים במים ולכן זמינים ביולוגית. קרא עוד על מורכבות עירוי קולי!
• פיטוגליקוגן הוא ננו-חלקיק פחמימה (רב-סוכר) צמחי בצפיפות גבוהה עם חלל שיכול לתמצת סוגים רבים ושונים של חומרים פעילים. פיטוגליקוגן אוקטניל סוקצינאט (PG-OS) הוא ננו-חלקיק פחמימות אמפיפילי, שהוספתו מעניקה לתחליבים יציבות חמצונית גבוהה של השומנים. תחליב קולי משפר את הדור של תחליבים הומוגניים ויציבים phytoglycogen.
• תת-מיקרון וננו-תחליבים משמשים כמערכות אספקה זעירות, שהופכות את התרכובות למסיסות במים ומאפשרות להעביר את החומרים הפעילים לאתר היעד. הגודל הקטן בקנה מידה ננומטרי של הטיפות מגדיל את החדירות דרך מחסום העור לשכבות עור עמוקות יותר.
• מרככים קוטביים מאוד משמשים בדרך כלל בפורמולציות למסיסים מרכיבים הידרופוביים / בלתי מסיסים במים מכיוון שרק מעט חומרים פעילים אינם קוטביים. לעתים קרובות נמצאים בשימוש מרככים קוטביים הבאים: איזופרופיל לאורואיל סרקוזינט, לאוריל לקטט, פניל אתיל בנזואט, דיוקטיל מאלאט ודיוקטיל איזוסורביד. מסנני קרינה מסוגים שונים ידועים גם כמשפרי חדירה. ערבוב ופיזור אולטראסוניים מבטיחים תערובת הומוגנית של מרככי קוטב וחומרים פעילים.

מיקסרים אולטראסוניים בעלי ביצועים גבוהים למוצרי יופי נקיים

כטיפול ערבוב מכני גרידא, סוניקציה יכולה לשמש לייצור כל מיני מוצרי קוסמטיקה טבעיים מאושרים. המערכות של Hielscher Ultrasonics הן מכונות אמינות המשמשות לייצור קוסמטיקה וטיפולים באיכות גבוהה כדי לגבש תרכובות ביו-אקטיביות ננו-מתחלבות וליפוזומליות עם שיעור ספיגה מעולה ותאימות ביולוגית. כדי לענות על דרישות לקוחותיה, Hielscher מספקת ultrasonicators מן המעבדה הידנית קומפקטית homogenizer ו ultrasonicators העליון ספסל למערכות קוליות תעשייתיות לחלוטין לייצור כמויות גדולות של ניסוחים קוסמטיים. תהליכי ניסוח קוליים של קוסמטיקה וקוסמטיקה יכולים להיות מופעלים כאצווה או כתהליך מוטבע רציף באמצעות כור זרימה קולי. מגוון רחב של סונוטרודים על-קוליים (גשושיות) וכלי ריאקטור זמינים כדי להבטיח התקנה אופטימלית לייצור הליפוזומים שלך. החוסן של הציוד הקולי של Hielscher מאפשר פעולה 24/7 תחת חובה כבדה בסביבות תובעניות ולהבטיח מחזור חיים ארוך של המכונה.
השליטה המדויקת על כל פרמטרי התהליך החשובים כגון משרעת, לחץ, טמפרטורה וזמן סוניקציה הופכת את התהליך הקולי לאמין וניתן לשחזור. Hielscher Ultrasonics יודעת על החשיבות של איכות מוצר גבוהה ברציפות ותומכת ביצרני קוסמטיקה ליישם סטנדרטיזציה של תהליכים ו- GMP (תנאי ייצור נאותים) על ידי תוכנה חכמה והקלטת נתונים אוטומטית. ההומוגנייזרים האולטרה-סוניים הדיגיטליים שלנו מקליטים באופן אוטומטי את כל פרמטרי התהליך העל-קולי בכרטיס SD מובנה. צגי מגע דיגיטליים ושלט רחוק לדפדפן מאפשרים ניטור תהליכים רציף ומאפשרים להתאים את פרמטרי התהליך במדויק בכל עת שנדרש. זה מקל על ניטור תהליכים ובקרת איכות באופן משמעותי.
הטבלה הבאה נותנת לך אינדיקציה ליכולת העיבוד המשוערת של האולטרסאונד שלנו: