Cremes e produtos cosméticos emulsionados por ultrassons
Os produtos de cuidado da pele, como cremes, loções, hidratantes, bálsamos e pomadas, baseiam-se geralmente em emulsões estáveis de dimensão submicrométrica e nanométrica. A emulsificação ultrassónica gera forças de elevado cisalhamento e é uma técnica de mistura potente e fiável, amplamente estabelecida para produtos de cuidado da pele e cosméticos.
Emulsificação homogénea na produção de produtos de cuidado da pele
A emulsificação ultrassónica é uma técnica estabelecida para produzir emulsões submicrométricas e nanoemulsões para produtos de cuidado da pele e cosméticos. A sonicação de baixa frequência e elevada amplitude é o método de processamento superior, que pode facilmente substituir o homogeneizador convencional de alta pressão ou o misturador de elevado cisalhamento. Quando líquidos ou suspensões são submetidos a sonicação com ultrassons de elevada potência, geram-se forças intensas de cisalhamento, que fornecem a energia necessária para produzir emulsões submicrométricas ou nanoemulsões estáveis e translúcidas ou transparentes. A cavitação acústica (ultrassónica) cria bolhas de vácuo que implodem de forma violenta e assimétrica, dando subsequentemente origem a condições extremas localizadas, como diferenças muito elevadas de pressão e temperatura, bem como jatos de líquido. Estas condições extremas fragmentam as gotículas e dispersam e fragmentam as partículas sólidas até à escala submicrométrica/nanométrica. As emulsões de dimensão submicrométrica e nanométrica têm a vantagem de as minúsculas gotículas oferecerem uma área superficial muito elevada, o que melhora a penetração na pele e a disponibilização de substâncias bioativas nas camadas da pele. Além disso, as nanoemulsões são estáveis em comparação com as macroemulsões e não apresentam formação de creme, sedimentação, floculação ou coalescência, fenómenos observados nas macroemulsões.
Com sonicadores, os processos de emulsificação podem ser facilmente testados em pequena escala e depois ampliados linearmente até à escala de produção. Isto facilita o desenvolvimento de novas formulações ou a otimização de produtos existentes.
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UIP1000hdT com reator de fluxo em vidro para a produção de produtos de cuidado da pele, como cremes, loções e bálsamos
- Maior taxa de absorção
- Menores flutuações na absorção
- Melhor biodisponibilidade das moléculas lipofílicas
- Estabilidade a longo prazo
- Proteção contra a oxidação e a hidrólise
Dispersão ultrassónica de moléculas bioativas
Em geral, os produtos sofisticados de cuidado da pele são enriquecidos com ingredientes ativos, como antioxidantes, vitaminas e outras moléculas bioativas, que nutrem a pele ou desempenham determinadas funções dermatológicas. As substâncias bioativas habitualmente utilizadas incluem vitaminas, como a vitamina C e a vitamina E, CoQ10, reveratrol, ácido ferúlico, ácido hialurónico, bem como vários péptidos e lípidos. Para garantir uma aplicação uniforme e a disponibilização controlada dos ingredientes cosméticos, as substâncias bioativas devem ser dispersas de forma homogénea e com uma distribuição uniforme em todo o produto de cuidado da pele. Os homogeneizadores ultrassónicos dispersam as partículas sólidas de forma uniforme e com um tamanho de partícula uniforme na formulação de cuidado da pele. Assim, a mistura e a dispersão ultrassónicas não só proporcionam uma textura de creme uniforme e suave, como também protegem as moléculas bioativas contra a oxidação e a hidrólise, uma vez que as substâncias bioativas são encapsuladas na fase oleosa da nanoemulsão O/W e não ficam expostas à água e ao ar.
Consoante a formulação (emulsão de água em óleo ou de óleo em água), as moléculas bioativas lipofílicas e hidrofílicas beneficiam da formulação em nanoemulsões ou lipossomas, respetivamente.
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Misturadores ultrassónicos de elevado desempenho para formulações cosméticas
A formulação de produtos de cuidado da pele, como cremes, loções, hidratantes, bálsamos, pomadas, unguentos e produtos dermatológicos para aplicações tópicas / transdérmicas, requer uma tecnologia de mistura fiável e potente para evitar a separação de fases, a formação de creme e a floculação dos ingredientes no produto de cuidado da pele. Os homogeneizadores ultrassónicos geram forças de mistura de elevado cisalhamento que fragmentam as gotículas até à dimensão submicrométrica/nanométrica e dispersam e desaglomeram as partículas numa mistura homogénea. A mistura uniforme à escala submicrométrica/nanométrica proporciona uma formulação estável a longo prazo, com penetração profunda na pele, elevada taxa de absorção e disponibilização de moléculas bioativas.
A Hielscher Ultrasonics fornece homogeneizadores ultrassónicos a fabricantes de produtos de cuidado da pele e cosméticos em todo o mundo. O controlo preciso de todos os parâmetros importantes do processo, como a amplitude, a pressão, a temperatura e o tempo de sonicação, torna o processo ultrassónico fiável e reprodutível. A Hielscher Ultrasonics reconhece a importância de manter uma qualidade elevada e constante dos produtos e apoia os fabricantes de cosméticos na implementação da normalização dos processos e das GMP (Boas Práticas de Fabrico), uma vez que todos os nossos homogeneizadores ultrassónicos digitais registam automaticamente todos os parâmetros do processo ultrassónico num cartão SD integrado. Isto facilita significativamente a monitorização do processo e o controlo de qualidade.
Todos os sonicadores Hielscher são construídos para funcionar 24/7 sob carga máxima e são equipamentos de trabalho fiáveis na produção.
Sonicadores de dimensão industrial
A gama de produtos da Hielscher Ultrasonics abrange todo o espectro, desde sonicadores de laboratório compactos até potentes sistemas ultrassónicos de bancada e sistemas inteiramente industriais. Embora os processos de sonicação possam ser realizados em modo descontínuo e em linha, para volumes maiores à escala industrial recomenda-se a sonicação contínua com uma configuração de passagem em fluxo, devido à sonicação excecionalmente uniforme e ao controlo do processo. Uma ampla variedade de acessórios, como sonotrodos (também conhecidos como sondas, cornetas ou pontas), cornetas amplificadoras (que funcionam como intensificadores ou atenuadores), reatores com célula de fluxo e outros acessórios, permite montar a configuração ideal para o seu processo.
A robustez, a fiabilidade e a reduzida necessidade de manutenção são outras vantagens dos sonicadores Hielscher. Todos os sistemas ultrassónicos industriais Hielscher são construídos para funcionar 24/7 em serviço intensivo e em ambientes exigentes.
A tabela abaixo dá-lhe uma indicação da capacidade aproximada de processamento dos nossos sonicadores:
| Volume do lote | Caudal | Dispositivos recomendados |
|---|---|---|
| 1 a 500mL | 10 a 200mL/min | UP100H |
| 10 a 2000mL | 20 a 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 a 20L | 0,2 a 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 a 100L | 2 a 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 a 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | superior | conjunto de UIP16000 |
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Homogeneizadores ultrassónicos de elevada potência desde a escala laboratorial até à escala piloto e industrial .
Bibliografia / Referências
- 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.
Informações úteis
Sobre as emulsões em produtos cosméticos
Uma emulsão é um sistema de duas fases. Os principais componentes são uma fase oleosa e uma fase aquosa. A fase aquosa é constituída por água e qualquer combinação de materiais que sejam polares e se dissolvam, pelo menos em certa medida, em água. A fase oleosa compreende um ou mais materiais oleosos, ou outros ingredientes que sejam apolares e apresentem pelo menos alguma solubilidade em materiais oleosos. Óleo em água (o/w): gotículas de óleo dispersas em água; o óleo é designado por fase interna ou dispersa e a água por fase externa ou contínua. Emulsão de água em óleo (w/o): as gotículas de água estão dispersas em óleo; a água é a fase interna ou dispersa e o óleo a fase externa ou contínua. w/o/w ou o/w/o são as chamadas emulsões complexas ou múltiplas.
