Ultrasoon geëmulgeerde crèmes en cosmetische producten
Huidverzorgingsproducten zoals crèmes, lotions, vochtinbrengende producten, balsems en zalven zijn doorgaans gebaseerd op stabiele emulsies met druppels op submicron- en nanoschaal. Ultrasone emulsificatie genereert sterke afschuifkrachten en is een beproefde, krachtige en betrouwbare mengtechniek voor huidverzorgingsproducten en cosmetische producten.
Homogene emulsificatie bij de productie van huidverzorgingsproducten
Ultrasone emulsificatie is een gevestigde techniek om submicron- en nano-emulsies voor huidverzorgingsproducten en cosmetische producten te produceren. Sonicatie met een lage frequentie en hoge amplitude is de superieure verwerkingsmethode, die de conventionele hogedrukhomogenisator of menger met hoge afschuiving gemakkelijk kan vervangen. Wanneer vloeistoffen of slurries met krachtige ultrasone golven worden gesoniceerd, ontstaan intense afschuifkrachten die de benodigde energie leveren om stabiele en doorschijnende of transparante submicron- of nano-emulsies te produceren. Akoestische (ultrasone) cavitatie creëert vacuümbellen die heftig en asymmetrisch imploderen, waardoor vervolgens plaatselijk extreme omstandigheden ontstaan, zoals zeer grote druk- en temperatuurverschillen en vloeistofstralen. Deze extreme omstandigheden breken druppels op en dispergeren en verkleinen vaste deeltjes tot submicron-/nanometerschaal. Emulsies met druppels op submicron- en nanoschaal hebben als voordeel dat de minuscule druppels een zeer groot oppervlak bieden, wat de penetratie in de huid en de afgifte van bioactieve stoffen aan de huidlagen verbetert. Bovendien zijn nano-emulsies stabiel in vergelijking met macro-emulsies en vertonen ze geen oproming, sedimentatie, flocculatie of coalescentie, die bij macro-emulsies worden waargenomen.
Met sonicatoren kunnen emulsificatieprocessen gemakkelijk op kleine schaal worden getest en vervolgens lineair worden opgeschaald naar productieniveau. Dit vergemakkelijkt de ontwikkeling van nieuwe formuleringen of de optimalisatie van bestaande producten.
Lees meer over ultrasone nano-emulsificatie!
Volg deze link voor meer informatie over Pickering-emulsies zonder oppervlakteactieve stoffen die via sonicatie worden bereid!
Ultrasone bereiding van een emulsie (rood water / gele olie). Enkele seconden sonicatie veranderen de afzonderlijke water-/oliefasen in een fijne emulsie.
UIP1000hdT met glazen doorstroomreactor voor de productie van huidverzorgingsproducten zoals crèmes, lotions en balsems
- Verhoogde absorptiesnelheid
- Verminderde schommelingen in de absorptie
- Verbeterde biologische beschikbaarheid van lipofiele moleculen
- Stabiliteit op lange termijn
- Bescherming tegen oxidatie en hydrolyse
Ultrasone dispersie van bioactieve moleculen
Over het algemeen worden geavanceerde huidverzorgingsproducten verrijkt met actieve ingrediënten zoals antioxidanten, vitaminen en andere bioactieve moleculen, die de huid voeden of bepaalde dermatologische functies vervullen. Veelgebruikte bioactieve stoffen zijn onder meer vitaminen zoals vitamine C en vitamine E, CoQ10, reveratrol, ferulazuur, hyaluronzuur en diverse peptiden en lipiden. Om een gelijkmatige toepassing en de gecontroleerde afgifte van cosmetische ingrediënten te waarborgen, moeten de bioactieve stoffen homogeen en met een uniforme verdeling door het gehele huidverzorgingsproduct worden gedispergeerd. Ultrasone homogenisatoren dispergeren vaste deeltjes gelijkmatig en met een uniforme deeltjesgrootte in de huidverzorgingsformulering. Daardoor zorgen ultrasoon mengen en dispergeren niet alleen voor een gelijkmatige, gladde crèmetextuur, maar beschermen ze de bioactieve moleculen ook tegen oxidatie en hydrolyse, doordat de bioactieve stoffen zijn ingekapseld in de oliefase van de O/W-nano-emulsie en niet worden blootgesteld aan water en lucht.
Afhankelijk van de formulering (water-in-olie- of olie-in-wateremulsie) profiteren lipofiele en hydrofiele bioactieve moleculen van de formulering als respectievelijk nano-emulsies of liposomen.
Klik hier voor meer informatie over de ultrasone productie van nanoliposomen!
Ultrasone mengers met hoge prestaties voor cosmetische formuleringen
Het formuleren van huidverzorgingsproducten zoals crèmes, lotions, vochtinbrengende producten, balsems, zalven, smeerzalven en dermatologische producten voor topische / transdermale toepassingen vereist een betrouwbare en krachtige mengtechnologie om fasescheiding, oproming en flocculatie van ingrediënten in het huidverzorgingsproduct te voorkomen. Ultrasone homogenisatoren genereren mengkrachten met hoge afschuiving die druppels verkleinen tot submicron-/nanogrootte en deeltjes dispergeren en deagglomereren tot een homogeen mengsel. Het uniforme mengen op submicron-/nanoschaal levert een langdurig stabiele formulering op met een diepe penetratie in de huid, een hoge absorptiesnelheid en afgifte van bioactieve moleculen.
Hielscher Ultrasonics levert ultrasone homogenisatoren aan fabrikanten van huidverzorgingsproducten en cosmetische producten wereldwijd. De nauwkeurige regeling van alle belangrijke procesparameters, zoals amplitude, druk, temperatuur en sonicatietijd, maakt het ultrasone proces betrouwbaar en reproduceerbaar. Hielscher Ultrasonics kent het belang van een voortdurend hoge productkwaliteit en ondersteunt cosmeticafabrikanten bij het invoeren van processtandaardisatie en GMP (goede productiepraktijken), doordat al onze digitale ultrasone homogenisatoren alle ultrasone procesparameters automatisch op een ingebouwde SD-kaart vastleggen. Dit vergemakkelijkt procesbewaking en kwaliteitscontrole aanzienlijk.
Alle sonicatoren van Hielscher zijn gebouwd voor 24/7-gebruik onder volledige belasting en zijn betrouwbare werkpaarden in de productie.
Sonicatoren op industriële schaal
Het productassortiment van Hielscher Ultrasonics omvat het volledige spectrum, van compacte laboratoriumsonicatoren tot krachtige tafelmodellen en volledig industriële ultrasone systemen. Hoewel sonicatieprocessen in batchmodus en inline kunnen worden uitgevoerd, wordt voor grotere volumes op industrieel niveau continue sonicatie met een doorstroomopstelling aanbevolen vanwege de uitzonderlijk uniforme sonicatie en procesregeling. Een breed assortiment accessoires, zoals sonotrodes (ook bekend als probes, hoorns of tips), boosterhoorns (die als versterker of verzwakker functioneren), doorstroomcelreactoren en andere uitbreidingen, maakt het mogelijk de ideale configuratie voor uw proces samen te stellen.
Robuustheid, betrouwbaarheid en weinig onderhoud zijn verdere voordelen van de sonicatoren van Hielscher. Alle industriële ultrasone systemen van Hielscher zijn gebouwd voor 24/7-gebruik onder zware belasting en in veeleisende omgevingen.
De onderstaande tabel geeft u een indicatie van de verwerkingscapaciteit van onze sonicatoren bij benadering:
| Batchvolume | Debiet | Aanbevolen apparaten |
|---|---|---|
| 1 tot 500mL | 10 tot 200mL/min | UP100H |
| 10 tot 2000mL | 20 tot 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 tot 20L | 0,2 tot 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 tot 100L | 2 tot 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 tot 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | hoger | cluster van UIP16000 |
Neem contact met ons op! / Stel ons uw vragen!
Ultrasone homogenisatoren met hoog vermogen, van laboratoriumschaal tot pilotschaal en industriële schaal.
Literatuur / Referenties
- 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.
Wetenswaardigheden
Over emulsies in cosmetische producten
Een emulsie is een tweefasensysteem. De belangrijkste componenten zijn een oliefase en een waterige fase. De waterige fase bestaat uit water plus een willekeurige combinatie van stoffen die polair zijn en, ten minste tot op zekere hoogte, in water oplossen. De oliefase omvat een of meer olieachtige stoffen of andere ingrediënten die apolair zijn en ten minste enige oplosbaarheid in olieachtige stoffen vertonen. Olie-in-water (o/w): oliedruppels gedispergeerd in water; de olie wordt de interne of gedispergeerde fase genoemd en het water de externe of continue fase. Water-in-olie-emulsie (w/o): waterdruppels zijn gedispergeerd in olie; het water is de interne of gedispergeerde fase en de olie de externe of continue fase. w/o/w of o/w/o zijn zogeheten complexe of meervoudige emulsies.