Формула чистого косметичного засобу з ультразвуком

Натуральні, органічні інгредієнти (INCI) у поєднанні з високою ефективністю та біодоступністю є особливостями інноваційних чистих косметичних засобів. Ультразвук використовується як високоефективна та надійна техніка для змішування, змішування, диспергування, наноемульгування та наноінкапсуляції косметичних інгредієнтів.

Чому варто використовувати ультразвук для чистих косметичних засобів?

Змішування, змішування, диспергування, емульгування інгредієнтів та інкапсуляція біоактивних молекул є основними процесами у виробництві косметичних, доглядових за шкірою, краси та космецевтичних продуктів. Надійне, ефективне та однорідне виконання цих основних процесів має важливе значення для отримання високоякісних косметичних продуктів з підвищеним ефектом, ефективністю та ефективністю кінцевого продукту. Сучасні високотехнологічні інгредієнти являють собою високорозвинені речовини, які вимагають складного включення в кінцевий продукт з метою отримання бажаного ефекту.

ультразвукова хвороба, – Широкий спектр застосування

Ультразвукова хвороба є високоефективним і надійним методом гомогенізації суспензій рідина-рідина і тверда рідина. Інкапсуляція молекул у нанорозмірні ліпідні носії (наприклад, ліпосоми, ніосоми, твердоліпідні наночастинки, наноструктуровані ліпідні носії, міцели тощо) є ще одним важливим застосуванням високоефективних ультразвукових засобів.
Ультразвук може застосовуватися на багатьох етапах виробництва чистих, повністю натуральних, органічних косметичних, косметичних засобів та засобів для догляду за шкірою та підвищувати ефективність змішування та інкапсуляційних застосувань. Оскільки ультразвукові змішувачі забезпечують інтенсивне змішування та гомогенізацію, використання хімічних добавок, які зазвичай додають для досягнення тривалої стабільності та терміну зберігання, можна звести до мінімуму або повністю уникнути.
Ультразвукова діагностика дає конкурентну перевагу, забезпечуючи чудові результати в швидкому та ефективному процесі, що призводить до однорідних, однорідних суспензій. Це позитивно впливає на стабільність продукту, термін придатності та біосумісність.

ультразвукова хвороба, – Чисто механічна обробка

Ультразвук – це м'яка, нетермічна обробка, яка не руйнує сировину під дією тепла. Багато інгредієнтів, таких як ліпіди, біологічно активні молекули або ефірні олії, чутливі до тепла і тому отримують значну користь завдяки контрольованій низькотемпературній обробці. Пристрої Hielscher Ultrasonics точно керуються, легко регулюються і можуть контролюватися та управлятися за допомогою контролю емоцій браузера. Розумне програмне забезпечення автоматично протоколізує параметри обробки на вбудованій SD-карті. Ці особливості сприяють стандартизації процесів і якості, а також впровадженню належної виробничої практики (GMP).

Принцип дії ультразвукового апарату

Оскільки ультразвук – це суто механічна обробка, то ніякі хімічні добавки, які б заважали філософії чистої косметики, не додаються. Ультразвукові програми, такі як змішування, змішування, емульгування, інкапсуляція та екстракція, засновані на робочому принципі акустичної кавітації.
Ультразвукові хвилі високої потужності підключаються за допомогою ультразвукового процесора зондового типу в суспензію. Високоенергетичні ультразвукові хвилі проходять через рідину, створюючи чергування циклів високого / низького тиску, що призводить до явища акустичної кавітації. Акустична або ультразвукова кавітація локально призводить до екстремальних температур, тиску, швидкості нагрівання/охолодження, перепадів тиску та високих сил зсуву в середовищі. Коли кавітаційні бульбашки вибухають на поверхні частинок або крапель, мікрострумені та міжчастинкове зіткнення породжують такі ефекти, як поверхневе відшарування, ерозія, розпад частинок, сонопорація, а також руйнування крапель і клітин. Крім того, імплозія кавітаційних бульбашок у рідких середовищах створює макротурбулентності та мікроперемішування. Ультразвукове опромінення є ефективним способом посилення процесів масообміну, оскільки ультразвукове випромінювання призводить до кавітації та пов'язаних з нею механізмів, таких як рух мікрос струменями рідини, стиснення та декомпресія в матеріалі з подальшим руйнуванням крапель, а також високою швидкістю нагрівання та охолодження.
Ультразвукові апарати зондового типу можуть генерувати дуже великі амплітуди, що необхідно для генерації ударної кавітації. Hielscher Ultrasonic виробляє високопродуктивні ультразвукові процесори, які можуть легко створювати амплітуди 200 мкм у безперервній роботі 24/7. Для ще більш високих амплітуд компанія Hielscher пропонує вказані високоамплітудні сонотроди (зонди).
Для посилення кавітації використовуються ультразвукові реактори та проточні комірки, що працюють під тиском. При збільшенні тиску кавітаційні і кавітаційні зсувні сили стають більш руйнівними і тим самим поліпшують ультразвукові ефекти.

Переваги ультразвукового змішування та емульгування

Виробництво однорідних сумішей, дисперсій, емульсій та наноемульсій шляхом соніфікації привернуло інтерес розробників косметичних рецептур завдяки своїй винятковій енергоефективності, вимогам до інструментів для змішування низького класу, простоті маніпулювання системою та, що найважливіше, низькій вартості виробництва. Ультразвукове змішування, змішування та емульгування підвищує гнучкість підбору поверхнево-активних речовин та внутрішніх структур емульсій. (пор. Марзукі та ін. 2019)

Розмір молекули має значення

Субмікронні та нанорозмірні молекули демонструють значно підвищену швидкість трансдермальної проникнення. У той час як великі молекули розташовані на верхній частині шкіри і не можуть проникнути в шкіру через свій розмір, менші молекули здатні проходити через епідерміс.
Це означає, що біологічно активні сполуки транспортуються в глибші дермальні шари, де вони можуть виконувати свою «роботу», живлячи або відновлюючи шкіру.
Яскравим прикладом актуальності розміру молекули є гіалуронова кислота, молекула з довгим ланцюгом. Якщо гіалуронова кислота має високу мокулярну масу, вона не може пройти через шкірний бар'єр і залишається у вигляді плівки на її зовнішньому шарі. З іншого боку, низькомолекулярна гіалуронова кислота транспортується в глибокі шари шкіри, де вона охоплює свій зволожуючий ефект.
Ще одним прикладом актуальності розміру частинок є діоксид титану і оксид цинку. Обидва використовуються як активні інгредієнти в натуральних сонцезахисних засобах (наприклад, лосьйонах, зволожуючих кремах, спреях). Рівномірно невеликий розмір частинок важливий, щоб уникнути закупорки пір шкіри і запобігти тим самим висипанням. Крім того, з меншими частинками відбілюючий і сяючий ефект сонцезахисних кремів зменшується або уникається.

Ультразвукова наноемульгування використовується для отримання навантажених наноемульсій, ліпосом і твердоліпідних наночастинок. Звуковий звук призводить до вузького розподілу крапель і наноструктурованих частинок.

Покращене проникнення шкіри

Хімічні підсилювачі проникнення шкіри включають такі матеріали, як l-α-лецитин, сечовина, жирні кислоти, етанол і гліколі.

• До підсилювачів проникнення везикулярної шкіри належать везикулярні носії, такі як ліпосоми та ніосоми. Везикулярні носії є потужними системами доставки активних молекул. Завдяки своєму складу вони мають перевагу в перенесенні як гідрофільних, так і ліпофільних молекул. Гідрофільні молекули інкапсулюються у водне ядро, а ліпофільні молекули вбудовуються в ліпідну мембрану, що оточує водне ядро. Оскільки стінки везикул складаються з фосфоліпідних бішарів для ліпосоми та синтетичних поверхнево-активних речовин для ніосом відповідно, везикули є водорозчинними і, отже, високо біосумісними.
  Дізнайтеся більше про ліпосоми, що виробляються ультразвуком!
• Ферментативні підсилювачі проникнення в шкіру включають такі ферменти, як HMGCoA-редуктаза та ацетил-КоА-карбоксилаза, які пригнічують ключові ферменти синтезу ліпідів епідермісу та змінюють критичне молярне співвідношення ліпідів ключового рогового шару.
• Сечовина, також відома як карбамід, використовується для посилення всмоктування інших активних косметичних інгредієнтів, оскільки вона збільшує проникність шкіри.

Ультразвуково покращена біодоступність активних речовин у догляді за шкірою

Біодоступність визначається як швидкість проникнення активної сполуки до місця її дії. Так звана швидкість потоку або кількість активного проникнення з часом визначається в мікрограмах/см²/година. Для активних інгредієнтів у косметичних продуктах цільовим місцем дії інгредієнта зазвичай є нижній шар епідермісу. Виняток становлять такі активні речовини, як оксид цинку або діоксид титану, поширені інгредієнти сонцезахисних лосьйонів і спреїв, оскільки ці речовини мають свою робочу зону на поверхні шкіри, де частинки можуть охоплювати свою максимальну здатність поглинання ультрафіолету.
На біодоступність діючих речовин сильно впливають види використовуваних косметичних складів. Поширеними формулами в косметичних засобах та засобах особистої гігієни є емульсії «олія у воді» (O/W), емульсії «вода в олії» (W/O), емульсії «вода в олії» (W/O/W), поліольні емульсії, а також гідрогелі. (Поліоли, що використовуються в натуральних косметичних складах, - це сорбіт, маніт та ін.).

Ультразвукове приготування емульсії (червона вода / жовте масло). Кілька секунд ультразвуку перетворюють окремі водно-масляні фази в дрібнодисперсну емульсію.

УЗД для підвищення проникності шкіри

Проникність шкіри і, отже, біодоступність косметичних активних речовин і космецевтики може бути підвищена або впливом на шкірний бар'єр, або збільшенням розчинності активних молекул.
Щоб знизити шкірний бар'єр і полегшити транспортування активних молекул у нижній епідерміс, різноманітні речовини, такі як розчинники, фосфоліпіди та поверхнево-активні везикули, виготовлені з фосфоліпідів, а також ексфоліанти, можуть покращити проникнення активних речовин у глибші шари шкіри.

• Використовувані розчинники включають диметилізосорбід, етоксідігліколь, етанол і олеїнову кислоту. Ці розчинники дуже сумісні з ультразвуковими процесами змішування, змішування та емульгування.
• Добре відомо, що фосфоліпіди покращують проникнення в шкіру як олійних, так і водорозчинних молекул. Зазвичай використовуваними фосфоліпідами є лецитин, гідрогенізований лецитин, лізолецитин і токоферилфосфат. Вони виграють від ультразвукової обробки, оскільки ультразвук рівномірно розподіляє фосфоліпіди в суспензії.
• Поверхнево-активні везикули: поверхнево-активні речовини можуть утворювати мультиламелярні та одноламелярні везикули з активними речовинами. Ліпосоми та тверді ліпідні наночастинки є яскравими прикладами проникнення в шкіру везикул, які транспортують біологічно активні сполуки до цільових ділянок. Ультразвук є найбільш ефективним та ефективним методом отримання ліпосом, наноліпосом та твердоліпідних наночастинок (SLN) з високим активним навантаженням, ефективністю інкапсуляції (�), стабільністю та біодоступністю.
• Хімічні ексфоліанти включають молочну, гліколеву, саліцилову кислоти та N-ацетил-глюкозамін. Механічний пілінг включає в себе мініатюрні абразивні частинки деревного вугілля, кокосової стружки або кавового скрабу. Всі ці речовини можна ефективно диспергувати за допомогою ультразвуку.

Розчинність активних інгредієнтів у косметичних засобах може бути збільшена шляхом включення комплексів, інкапсуляції, субмікронних/наноемульсій, а також ефективної солюбілізації в рецептуру.

• Комплексоутворення включення за допомогою циклодекстринів (таких як альфа-, гамма-, гідроксипропілбета-циклодекстрин) досягається ультразвуковим дослідженням. Комплекси циклодекстрину мають порожнину, в якій інкапсулюються біологічно активні інгредієнти. Інкапсуляція / комплексоутворення робить активні сполуки водорозчинними і тим самим біодоступними. Дізнайтеся більше про ультразвукове інфузійне комплексування!
• Фітоглікоген — це наночастинка вуглеводів (полісахаридів) високої щільності рослинного походження з порожниною, яка може інкапсулювати багато різних типів активних речовин. Фітоглікоген октенілсукцинат (PG-OS) – амфіфільна вуглеводна наночастинка, додавання якої надає емульсіям високу ліпідну окислювальну стабільність. Ультразвукова емульгування покращує утворення однорідних, стабільних емульсій фітоглікогену.
• В якості систем хвилинної подачі використовуються субмікронні та наноемульсії, які роблять сполуки водорозчинними та дозволяють транспортувати активні інгредієнти до цільового місця. Невеликий нанорозмірний розмір крапель збільшує проникність через шкірний бар'єр у глибші шари шкіри.
• Високополярні пом'якшувальні засоби зазвичай використовуються в рецептурах для розчинення гідрофобних / нерозчинних у воді інгредієнтів, оскільки лише деякі активні речовини є неполярними. Часто використовуються такі високополярні пом'якшувальні засоби: ізопропіллауроілсаркозинат, лауриллактат, фенілетилбензоат, діоктилмалеат та діоктилізосорбід. Відомо, що різні типи сонцезахисних кремів також підсилюють проникнення. Ультразвукове змішування та диспергування забезпечує однорідну суміш полярних пом'якшувачів та активних інгредієнтів.

Високоефективні ультразвукові міксери для чистих косметичних засобів

Як чисто механічна змішувальна обробка, ультразвук може використовуватися для виробництва всіляких сертифікованих натуральних косметичних засобів. Системи Hielscher Ultrasonics – це надійні машини, які використовуються у виробництві високоякісної косметики та терапевтичних засобів для створення наноемульгованих та ліпосомальних інкапсульованих біоактивних сполук із чудовою швидкістю поглинання та біосумісністю. Щоб задовольнити потреби своїх клієнтів, компанія Hielscher постачає ультразвукові апарати від компактного ручного лабораторного гомогенізатора та настільних ультразвукових пристроїв до повністю промислових ультразвукових систем для виробництва великих обсягів косметичних формул. Процеси ультразвукового створення рецептур косметики та космецевтики можуть виконуватися як періодичний або як безперервний потоковий процес з використанням ультразвукового проточного реактора. Доступний широкий спектр ультразвукових сонотродів (зондів) і реакторних корпусів, щоб забезпечити оптимальну установку для виробництва ліпосом. Надійність ультразвукового обладнання Hielscher дозволяє працювати 24/7 у важких умовах у складних умовах і забезпечувати тривалий життєвий цикл машини.
Точний контроль за всіма важливими параметрами процесу, такими як амплітуда, тиск, температура та час ультразвуку, робить ультразвуковий процес надійним та відтворюваним. Hielscher Ultrasonics усвідомлює важливість постійно високої якості продукції та підтримує виробників косметики у впровадженні стандартизації процесів та належної виробничої практики (GMP) за допомогою інтелектуального програмного забезпечення та автоматичного запису даних. Наші цифрові ультразвукові гомогенізатори автоматично записують всі параметри ультразвукового процесу на вбудовану SD-карту. Цифрові сенсорні дисплеї та пульт дистанційного керування браузера дозволяють здійснювати безперервний моніторинг процесу та точно регулювати параметри процесу, коли це необхідно. Це значно полегшує моніторинг та контроль якості.
Наведена нижче таблиця дає уявлення про приблизну потужність обробки наших ультразвукових апаратів: