超音波乳化クリームと化粧品
クリーム、ローション、モイスチャライザー、バーム、軟膏などのスキンケア製品は、一般的に安定したサブミクロンやナノサイズのエマルションをベースにしている。超音波乳化は高い剪断力を生み出し、スキンケアや化粧品のための強力で信頼性の高いブレンド技術として確立されています。
スキンケア製品の均一乳化
超音波乳化は、スキンケアや化粧品用のサブミクロンおよびナノエマルションを製造するための確立された技術である。低周波、高振幅の超音波処理は優れた処理方法であり、従来の高圧ホモジナイザーや高剪断ミキサーを容易に置き換えることができます。液体やスラリーを高出力超音波で超音波処理すると、強いせん断力が発生し、安定した半透明または透明なサブミクロンまたはナノエマルションを生成するのに必要なエネルギーが供給されます。音響(超音波)キャビテーションは、激しく非対称に真空の気泡を発生させ、その結果、非常に高い圧力と温度差、液体ジェットなどの局所的に閉じ込められた極限状態になります。これらの極限状態は、液滴を破壊し、固体粒子をサブミクロン/ナノメートルスケールまで分散・破壊する。サブミクロンやナノサイズのエマルションには、微小な液滴が非常に高い表面積を提供するという利点があり、これにより皮膚への浸透性が向上し、生理活性物質の皮膚層への送達が改善される。さらに、ナノエマルションはマクロエマルションと比較して安定であり、マクロエマルションで観察されるクリーミング、沈殿、凝集、合体などを示さない。
超音波発生装置を使えば、乳化プロセスを小規模で簡単にテストし、生産レベルまでリニアにスケールアップすることができる。これにより、新しい配合の開発や既存製品の最適化が容易になります。
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超音波処理によって調製された界面活性剤フリーのピッカリングエマルションについて詳しくは、こちらのリンクをご覧ください!
UIP1000hdT クリーム、ローション、バームなどのスキンケア製品製造用ガラス製フローリアクター付き
- 吸収率の向上
- 吸収変動の低減
- 親油性分子のバイオアベイラビリティ向上
- 長期安定性
- 酸化および加水分解からの保護
生理活性分子の超音波分散
一般に、洗練されたスキンケア製品には、抗酸化物質、ビタミン、その他の生理活性分子などの有効成分が豊富に配合されており、これらは皮膚に栄養を与えたり、特定の皮膚科学的タスクを達成したりする。代表的な生理活性物質としては、ビタミンCやビタミンEなどのビタミン類、CoQ10、レベラトロール、フェルラ酸、ヒアルロン酸、各種ペプチドや脂質などがある。化粧品成分の均一な塗布と制御されたデリバリーを確実にするためには、生物活性をスキンケア製品全体に均一に分散させる必要があります。超音波ホモジナイザーは、スキンケア製剤中に固体粒子を均一に分散させます。これにより、超音波混合・分散は、均一で滑らかなクリームテクスチャーをもたらすだけでなく、生理活性物質がO/Wナノエマルションの油相にカプセル化され、水や空気にさらされないため、生理活性分子を酸化や加水分解から保護する。
製剤(油中水型または水中油型エマルション)にもよるが、親油性および親水性の生理活性分子は、それぞれナノエマルションまたはリポソームへの製剤化が有効である。
ナノリポソームの超音波製造について詳しくは、こちらをクリックしてください!
化粧品用高性能超音波ミキサー
クリーム、ローション、モイスチャライザー、バーム、軟膏、軟膏、外用/経皮用皮膚科学製品などのスキンケア製品の処方には、スキンケア製品中の成分の相分離、クリーミング、凝集を防ぐために、信頼性の高い強力な混合技術が必要です。超音波ホモジナイザーは、液滴をサブミクロン/ナノサイズまで破壊する高剪断混合力を生み出し、粒子を分散・脱凝集させて均質なブレンドにします。サブミクロン/ナノサイズの均一な混合は、皮膚への深い浸透性、高い吸収率、生物活性分子の送達を持つ長期的に安定した製剤を提供します。
Hielscher Ultrasonics社は、世界中のスキンケアおよび化粧品メーカーに超音波ホモジナイザーを供給しています。振幅、圧力、温度、超音波処理時間など、全ての重要なプロセスパラメーターを正確に制御することで、超音波プロセスの信頼性と再現性を高めています。ヒールシャー・ウルトラソニックは、継続的に高い製品品質を維持することの重要性を認識しており、全てのデジタル超音波ホモジナイザーが内蔵のSDカードに全ての超音波プロセスパラメーターを自動的に記録することで、化粧品メーカーのプロセス標準化とGMP(適正製造基準)の実施をサポートしています。これにより、工程のモニタリングと品質管理が大幅に容易になります。
Hielscher社の超音波発生装置はすべて、24時間365日のフル稼働を想定して製造されており、生産現場における信頼性の高い作業馬です。
工業用超音波発生装置
Hielscher Ultrasonicsの製品レンジは、コンパクトなラボ用超音波発生装置からパワフルな卓上型超音波発生装置、そして完全な工業用超音波発生装置まで、あらゆる範囲をカバーしています。超音波処理工程はバッチ式やインライン式でも行えますが、工業レベルで大量の超音波処理を行う場合は、均一な超音波処理とプロセス制御が可能なフロースルー方式による連続超音波処理をお勧めします。ソノトロード(プローブ、ホーン、チップとも呼ばれる)、ブースターホーン(インテンシファイアまたはデクリゲーターとして機能)、フローセルリアクター、その他のアドオンなど、多種多様なアクセサリーを使用することで、お客様のプロセスに最適な構成を組み立てることができます。
堅牢性、信頼性、低メンテナンスは、Hielscherの超音波装置のさらなる利点です。すべてのHielscherの産業用超音波システムは、24時間365日、過酷な環境下での稼動に耐えうるように設計されています。
下の表は、超音波処理装置の処理能力の目安です:
| バッチ量 | 流量 | 推奨デバイス |
|---|---|---|
| 1〜500mL | 10~200mL/分 | UP100H |
| 10〜2000mL | 20~400mL/分 | UP200Ht, UP400ST |
| 0.1~20L | 0.2~4L/分 | UIP2000hdT |
| 10~100L | 2~10L/分 | UIP4000hdT |
| n.a. | 10~100L/分 | uip16000 |
| n.a. | より大きい | クラスタ uip16000 |
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文献・参考文献
- 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.
知っておくべき事実
化粧品のエマルジョンについて
エマルションは二相系である。主成分は油相と水相である。水相は水と、極性で少なくともある程度は水に溶解する物質の組み合わせである。油相は、1種類以上の油性物質、または非極性で油性物質に少なくともある程度の溶解性を示すその他の成分からなる。水中油型(o/w):水中に分散した油滴。油は内相または分散相、水は外相または連続相と呼ばれる。油中水型エマルション(w/o):水滴が油中に分散したもので、水が内相または分散相、油が外相または連続相である。w/o/wまたはo/w/oは、いわゆる複合エマルションまたは多重エマルションである。


