Ultrazvočno emulgirane kreme in kozmetični izdelki
Izdelki za nego kože, kot so kreme, losjoni, vlažilna sredstva, balzami in mazila, običajno temeljijo na stabilnih emulzijah s submikrometrsko in nanometrsko velikostjo kapljic. Ultrazvočna emulgacija ustvarja velike strižne sile in je dobro uveljavljena kot učinkovita in zanesljiva tehnika mešanja izdelkov za nego kože in kozmetičnih izdelkov.
Homogena emulgacija pri proizvodnji izdelkov za nego kože
Ultrazvočna emulgacija je uveljavljena tehnika za proizvodnjo submikrometrskih emulzij in nanoemulzij za nego kože in kozmetične izdelke. Nizkofrekvenčna sonikacija z visoko amplitudo je boljša metoda obdelave, ki lahko zlahka nadomesti običajni visokotlačni homogenizator ali mešalnik z velikimi strižnimi silami. Pri sonikaciji tekočin ali suspenzij z ultrazvokom velike moči nastajajo močne strižne sile, ki zagotavljajo potrebno energijo za proizvodnjo stabilnih in prosojnih ali prozornih submikrometrskih emulzij ali nanoemulzij. Akustična (ultrazvočna) kavitacija ustvarja vakuumske mehurčke, ki silovito in asimetrično implodirajo, kar nato povzroči lokalno omejene ekstremne razmere, kot so zelo velike razlike v tlaku in temperaturi ter curki tekočine. Te ekstremne razmere razbijajo kapljice ter dispergirajo in drobijo trdne delce do submikrometrske oziroma nanometrske velikosti. Prednost emulzij s submikrometrsko in nanometrsko velikostjo kapljic je, da imajo drobne kapljice zelo veliko površino, kar izboljša prodiranje v kožo in dostavo bioaktivnih snovi v plasti kože. Poleg tega so nanoemulzije v primerjavi z makroemulzijami stabilne in ne kažejo smetanjenja, sedimentacije, flokulacije ali koalescence, ki jih opažamo pri makroemulzijah.
Z ultrazvočnimi napravami je mogoče postopke emulgacije preprosto preizkusiti v majhnem merilu in jih nato linearno povečati na proizvodno merilo. To olajša razvoj novih formulacij ali optimizacijo obstoječih izdelkov.
Preberite več o ultrazvočni nanoemulgaciji!
Sledite tej povezavi in izvedite več o Pickeringovih emulzijah brez površinsko aktivnih snovi, pripravljenih s sonikacijo!
Ultrazvočna priprava emulzije (rdeča voda / rumeno olje). Nekaj sekund sonikacije pretvori ločeni fazi vode in olja v fino emulzijo.
UIP1000hdT s steklenim pretočnim reaktorjem za proizvodnjo izdelkov za nego kože, kot so kreme, losjoni in balzami
- Povečana hitrost absorpcije
- Zmanjšana nihanja absorpcije
- Izboljšana biološka uporabnost lipofilnih molekul
- Dolgotrajna stabilnost
- Zaščita pred oksidacijo in hidrolizo
Ultrazvočno dispergiranje bioaktivnih molekul
Na splošno so dovršeni izdelki za nego kože obogateni z učinkovinami, kot so antioksidanti, vitamini in druge bioaktivne molekule, ki negujejo kožo ali opravljajo določene dermatološke naloge. Med običajno uporabljene bioaktivne snovi spadajo vitamini, kot sta vitamin C in vitamin E, CoQ10, reveratrol, ferulna kislina, hialuronska kislina ter različni peptidi in lipidi. Za zagotovitev enakomernega nanosa in nadzorovane dostave kozmetičnih sestavin morajo biti bioaktivne snovi homogeno dispergirane in enakomerno porazdeljene po celotnem izdelku za nego kože. Ultrazvočni homogenizatorji v formulaciji za nego kože enakomerno dispergirajo trdne delce z enotno velikostjo delcev. Tako ultrazvočno mešanje in dispergiranje ne zagotavljata le enakomerne, gladke teksture kreme, temveč tudi ščitita bioaktivne molekule pred oksidacijo in hidrolizo, saj so bioaktivne snovi inkapsulirane v oljni fazi nanoemulzije O/W in niso izpostavljene vodi in zraku.
Glede na formulacijo (emulzija vode v olju ali olja v vodi) je za lipofilne bioaktivne molekule koristno formuliranje v nanoemulzije, za hidrofilne bioaktivne molekule pa v liposome.
Za več informacij o ultrazvočni proizvodnji nanoliposomov kliknite tukaj!
Visokozmogljivi ultrazvočni mešalniki za kozmetične formulacije
Formuliranje izdelkov za nego kože, kot so kreme, losjoni, vlažilna sredstva, balzami, mazila, mazilni pripravki in dermatološki izdelki za topikalno / transdermalno uporabo, zahteva zanesljivo in učinkovito tehnologijo mešanja, ki preprečuje ločevanje faz, smetanjenje in flokulacijo sestavin v izdelku za nego kože. Ultrazvočni homogenizatorji ustvarjajo velike strižne sile pri mešanju, ki razbijajo kapljice do submikrometrske / nanometrske velikosti ter dispergirajo in deaglomerirajo delce v homogeno zmes. Enakomerno mešanje do submikrometrske / nanometrske velikosti zagotavlja dolgotrajno stabilno formulacijo z globokim prodiranjem v kožo, visoko hitrostjo absorpcije in dostavo bioaktivnih molekul.
Hielscher Ultrasonics dobavlja ultrazvočne homogenizatorje proizvajalcem izdelkov za nego kože in kozmetičnih izdelkov po vsem svetu. Natančen nadzor vseh pomembnih procesnih parametrov, kot so amplituda, tlak, temperatura in čas sonikacije, zagotavlja zanesljivost in ponovljivost ultrazvočnega postopka. Hielscher Ultrasonics se zaveda pomena stalno visoke kakovosti izdelkov in podpira proizvajalce kozmetike pri uvajanju standardizacije procesov in GMP (dobrih proizvodnih praks), saj vsi naši digitalni ultrazvočni homogenizatorji samodejno beležijo vse parametre ultrazvočnega postopka na vgrajeno kartico SD. To bistveno olajša spremljanje procesa in nadzor kakovosti.
Vse ultrazvočne naprave Hielscher so izdelane za delovanje 24/7 pri polni obremenitvi in so zanesljive delovne naprave v proizvodnji.
Ultrazvočne naprave industrijske velikosti
Ponudba izdelkov Hielscher Ultrasonics zajema celoten razpon od kompaktnih laboratorijskih ultrazvočnih naprav do zmogljivih namiznih in povsem industrijskih ultrazvočnih sistemov. Čeprav je mogoče postopke sonikacije izvajati v šaržnem načinu in neposredno v procesni liniji, je za večje prostornine v industrijskem merilu priporočljiva neprekinjena sonikacija s pretočno postavitvijo zaradi izjemno enakomerne sonikacije in nadzora procesa. Širok izbor dodatne opreme, kot so sonotrode (znane tudi kot sonde, rogovi ali konice), ojačevalni rogovi (ki delujejo kot ojačevalniki ali zmanjševalniki amplitude), reaktorji s pretočnimi celicami in drugi dodatki, omogoča sestavljanje idealne konfiguracije za vaš proces.
Robustnost, zanesljivost in majhne potrebe po vzdrževanju so dodatne prednosti ultrazvočnih naprav Hielscher. Vsi industrijski ultrazvočni sistemi Hielscher so izdelani za delovanje 24/7 pri velikih obremenitvah in v zahtevnih okoljih.
Spodnja tabela prikazuje približno zmogljivost obdelave naših ultrazvočnih naprav:
| Prostornina šarže | Pretok | Priporočene naprave |
|---|---|---|
| 1 do 500mL | 10 do 200mL/min | UP100H |
| 10 do 2000mL | 20 do 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 do 20L | 0,2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | večji | sklop naprav UIP16000 |
Stopite v stik z nami! / Vprašajte nas!
Ultrazvočni homogenizatorji velike moči od laboratorijskega do pilotnega in industrijskega merila.
Literatura / Reference
- 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.
Koristna dejstva
O emulzijah v kozmetičnih izdelkih
Emulzija je dvofazni sistem. Glavni sestavini sta oljna faza in vodna faza. Vodna faza je voda s poljubno kombinacijo snovi, ki so polarne in se vsaj do določene mere raztapljajo v vodi. Oljna faza vsebuje eno ali več oljnih snovi ali druge sestavine, ki so nepolarne in so vsaj nekoliko topne v oljnih snoveh. Olje v vodi (o/w): oljne kapljice so dispergirane v vodi; olje se imenuje notranja ali dispergirana faza, voda pa zunanja ali zvezna faza. Emulzija vode v olju (w/o): vodne kapljice so dispergirane v olju; voda je notranja ali dispergirana faza, olje pa zunanja ali zvezna faza. w/o/w ali o/w/o so tako imenovane kompleksne ali večkratne emulzije.