Ultrazvukovo emulgované krémy a kozmetické výrobky
Prípravky na starostlivosť o pokožku, ako sú krémy, telové mlieka, hydratačné prípravky, balzamy a masti, sú vo všeobecnosti založené na stabilných emulziách so submikrónovou a nanometrovou veľkosťou kvapôčok. Ultrazvuková emulgácia vytvára vysoké šmykové sily a je osvedčenou účinnou a spoľahlivou technikou miešania prípravkov na starostlivosť o pokožku a kozmetických výrobkov.
Homogénna emulgácia pri výrobe prípravkov na starostlivosť o pokožku
Ultrazvuková emulgácia je zavedenou technikou výroby submikrónových emulzií a nanoemulzií pre prípravky na starostlivosť o pokožku a kozmetické výrobky. Nízkofrekvenčná sonikácia s vysokou amplitúdou je najlepšou metódou spracovania, ktorá môže ľahko nahradiť konvenčný vysokotlakový homogenizátor alebo miešač s vysokým šmykom. Pri sonikácii kvapalín alebo suspenzií vysokovýkonným ultrazvukom vznikajú intenzívne šmykové sily, ktoré dodávajú potrebnú energiu na vytvorenie stabilných a priesvitných alebo priehľadných submikrónových emulzií či nanoemulzií. Akustická (ultrazvuková) kavitácia vytvára vákuové bubliny, ktoré prudko a asymetricky implodujú, čím následne vznikajú lokálne ohraničené extrémne podmienky, napríklad veľmi vysoké rozdiely tlaku a teploty, ako aj kvapalinové prúdy. Tieto extrémne podmienky rozrušujú kvapôčky a dispergujú a rozbíjajú pevné častice na submikrónovú/nanometrovú veľkosť. Výhodou emulzií so submikrónovou a nanometrovou veľkosťou kvapôčok je, že drobné kvapôčky poskytujú veľmi veľký povrch, čo zlepšuje prenikanie do pokožky a prísun bioaktívnych látok do jej vrstiev. Nanoemulzie sú navyše v porovnaní s makroemulziami stabilné a nevykazujú vykrémovanie, sedimentáciu, flokuláciu ani koalescenciu, ktoré sa pozorujú pri makroemulziách.
Pomocou ultrazvukových zariadení možno procesy emulgácie ľahko otestovať v malom meradle a potom ich lineárne rozšíriť na výrobnú úroveň. To uľahčuje vývoj nových formulácií alebo optimalizáciu existujúcich výrobkov.
Prečítajte si viac o ultrazvukovej nanoemulgácii!
Kliknutím na tento odkaz sa dozviete viac o Pickeringových emulziách bez povrchovo aktívnych látok pripravovaných sonikáciou!
Ultrazvuková príprava emulzie (červená voda / žltý olej). Niekoľko sekúnd sonikácie premení oddelené fázy vody a oleja na jemnú emulziu.
UIP1000hdT so skleneným prietokovým reaktorom na výrobu prípravkov na starostlivosť o pokožku, ako sú krémy, telové mlieka a balzamy
- Zvýšená rýchlosť vstrebávania
- Znížené výkyvy vstrebávania
- Zlepšená biologická dostupnosť lipofilných molekúl
- Dlhodobá stabilita
- Ochrana pred oxidáciou a hydrolýzou
Ultrazvukové dispergovanie bioaktívnych molekúl
Sofistikované prípravky na starostlivosť o pokožku sú vo všeobecnosti obohatené o účinné zložky, ako sú antioxidanty, vitamíny a ďalšie bioaktívne molekuly, ktoré vyživujú pokožku alebo plnia určité dermatologické úlohy. Medzi bežne používané bioaktívne látky patria vitamíny, napríklad vitamín C a vitamín E, CoQ10, reveratrol, kyselina ferulová, kyselina hyalurónová, ako aj rôzne peptidy a lipidy. Na zabezpečenie rovnomerného nanášania a riadeného prísunu kozmetických zložiek musia byť bioaktívne látky homogénne dispergované a rovnomerne rozložené v celom prípravku na starostlivosť o pokožku. Ultrazvukové homogenizátory dispergujú pevné častice rovnomerne a s jednotnou veľkosťou častíc vo formulácii prípravku na starostlivosť o pokožku. Ultrazvukové miešanie a dispergovanie tak nielen vytvárajú rovnomernú, hladkú textúru krému, ale chránia aj bioaktívne molekuly pred oxidáciou a hydrolýzou, pretože bioaktívne látky sú zapuzdrené v olejovej fáze nanoemulzie O/W a nie sú vystavené vode ani vzduchu.
V závislosti od formulácie (emulzia vody v oleji alebo oleja vo vode) je pre lipofilné bioaktívne molekuly výhodné začlenenie do nanoemulzií a pre hydrofilné bioaktívne molekuly do lipozómov.
Ak sa chcete dozvedieť viac o ultrazvukovej výrobe nanolipozómov, kliknite sem!
Vysokovýkonné ultrazvukové miešače na kozmetické formulácie
Príprava formulácií na starostlivosť o pokožku, ako sú krémy, telové mlieka, hydratačné prípravky, balzamy, masti, liečivé masti a dermatologické prípravky na lokálne / transdermálne použitie, si vyžaduje spoľahlivú a účinnú technológiu miešania, ktorá zabráni oddeľovaniu fáz, vykrémovaniu a flokulácii zložiek v prípravku na starostlivosť o pokožku. Ultrazvukové homogenizátory vytvárajú pri miešaní vysoké šmykové sily, ktoré rozrušujú kvapôčky na submikrónovú/nanometrovú veľkosť a dispergujú a deaglomerujú častice do homogénnej zmesi. Rovnomerné premiešanie so submikrónovou/nanometrovou veľkosťou zabezpečuje dlhodobo stabilnú formuláciu s hlbokým prenikaním do pokožky, vysokou rýchlosťou vstrebávania a prísunom bioaktívnych molekúl.
Hielscher Ultrasonics dodáva ultrazvukové homogenizátory výrobcom prípravkov na starostlivosť o pokožku a kozmetických výrobkov na celom svete. Presné riadenie všetkých dôležitých procesných parametrov, ako sú amplitúda, tlak, teplota a čas sonikácie, zabezpečuje spoľahlivosť a reprodukovateľnosť ultrazvukového procesu. Hielscher Ultrasonics si uvedomuje význam trvalo vysokej kvality výrobkov a podporuje výrobcov kozmetiky pri zavádzaní štandardizácie procesov a GMP (správnej výrobnej praxe), keďže všetky naše digitálne ultrazvukové homogenizátory automaticky zaznamenávajú všetky parametre ultrazvukového procesu na zabudovanú SD kartu. To výrazne uľahčuje monitorovanie procesov a kontrolu kvality.
Všetky ultrazvukové zariadenia Hielscher sú skonštruované na prevádzku 24/7 pri plnom zaťažení a sú spoľahlivými ťahúňmi vo výrobe.
Ultrazvukové zariadenia priemyselnej veľkosti
Sortiment Hielscher Ultrasonics pokrýva celé spektrum od kompaktných laboratórnych ultrazvukových zariadení až po výkonné stolové a plne priemyselné ultrazvukové systémy. Hoci procesy sonikácie možno vykonávať vo vsádzkovom aj priebežnom režime, pri väčších objemoch v priemyselnom meradle sa odporúča kontinuálna sonikácia v prietokovom usporiadaní vďaka mimoriadne rovnomernej sonikácii a riadeniu procesu. Široká škála príslušenstva, ako sú sonotródy (známe aj ako sondy, rohy alebo hroty), zosilňovacie rohy (ktoré slúžia na zvýšenie alebo zníženie amplitúdy), reaktory s prietokovou komorou a ďalšie doplnky, umožňuje zostaviť ideálnu konfiguráciu pre váš proces.
Robustnosť, spoľahlivosť a nízke nároky na údržbu sú ďalšími výhodami ultrazvukových zariadení Hielscher. Všetky priemyselné ultrazvukové systémy Hielscher sú skonštruované na prevádzku 24/7 pri vysokom zaťažení a v náročných prostrediach.
Nasledujúca tabuľka uvádza orientačnú kapacitu spracovania našich ultrazvukových zariadení:
| Objem vsádzky | Prietok | Odporúčané zariadenia |
|---|---|---|
| 1 až 500mL | 10 až 200mL/min | UP100H |
| 10 až 2000mL | 20 až 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 až 20L | 0,2 až 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 až 100L | 2 až 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 až 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | vyšší | zoskupenie zariadení UIP16000 |
Kontaktujte nás! / Opýtajte sa nás!
Vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratórnej po poloprevádzkovú a priemyselnú mierku.
Literatúra / Referencie
- 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.
Užitočné informácie
O emulziách v kozmetických výrobkoch
Emulzia je dvojfázový systém. Hlavnými zložkami sú olejová fáza a vodná fáza. Vodnú fázu tvorí voda spolu s ľubovoľnou kombináciou látok, ktoré sú polárne a aspoň do určitej miery sa rozpúšťajú vo vode. Olejová fáza obsahuje jednu alebo viac olejových látok alebo iné zložky, ktoré sú nepolárne a vykazujú aspoň určitú rozpustnosť v olejových látkach. Olej vo vode (o/w): kvapôčky oleja dispergované vo vode; olej sa označuje ako vnútorná alebo dispergovaná fáza a voda ako vonkajšia alebo kontinuálna fáza. Emulzia vody v oleji (w/o): kvapôčky vody sú dispergované v oleji; voda je vnútornou alebo dispergovanou fázou a olej vonkajšou alebo kontinuálnou fázou. w/o/w alebo o/w/o sú takzvané komplexné alebo viacnásobné emulzie.