Розробка рецептурного складу емульсійного крему з наночастинками металевого срібла
Єфімова В. Г., Пилипенко Т. М., Нікора О. В., Невпряга П. Ю.
Chemistry and modern technologies
Ринок косметичної продукції постійно розвивається та вимагає від виробників все нових і оригінальних рішень, націлених на високу якість продукції, підвищення споживчих характеристик та доступну ціну.
На теперішній час дані про поведінку косметичних емульсій при введенні різних поверхнево-активних речовин (ПАР) і високомоле-кулярних сполук практично відсутні. Це пов'язано як з тим, що склади косметичних композицій підбираються емпірично і є комерційною таємницею кожної компанії, так і з тим, що ПАР, та високомолекулярні сполуки, що використовуються часто є сумішевими системами, а не індивідуальними речовинами, що ускладнює інтерпретацію одержуваних розробниками даних.
Отже, метою нашої роботи було встановлення основних колоїдно-хімічних закономірностей синтезу косметичних емульсій та виявлення взаємозв'язку між колоїдно-хімічними властивостями вихідних компонентів і характеристиками кінцевої композиції.
У даній роботі в якості параметра, що характеризує полярність олії, пропонується величина міжфазного натягу на межі олія-водаВ якості фази олії нами було обрано каприловий/каприновий тригліцерид (Myritol 312) – полярна олія, з низьким міжфазним натягом на поділу фаз вода-олія. Дана олія практично не володіє ніяким запахом, не подразнює шкіру і добре всмоктується.
При виборі поверхнево-активної речовини (ПАР) для даного дослідження було враховано дві обставини. Перше, обрані для дослідження ПАР повинні використовуватися в технології косметичних засобів; друге, вони повинні бути індивідуальними і чистими речовинами. Дотримання другої обставини необхідно при проведенні фізико-хімічних розрахунків. Отже в якості об'єктів дослідження нами було обрано два водорозчинних ПАР – аніонне (АПАР), стеароіл глутамат натрію (торгова назва Eumulgin SG) і неіонний (НПАР), алкіл (С8-С16) глюкозид (торгова назва – Plantacare 818 Up).
Емульсійну косметичну базу готували за методом гарячий-гарячий.
Вивчення поведінки ПАР на кордоні косметична емульсія – повітря визначалося сталагмометричним методом.
Керуючись отриманими даними були проведені розрахунки величини максимальної гіббсовскої адсорбції, яка дозволила визначити параметри адсорбційних шарів ПАР на міжфазній границі косметична емульсія-повітря: площа, яку займає однією молекулою (S0) і товщину адсорбційного шару (δ).
Нашими дослідженнями було встановлено, що на межі поділу фаз розчин-повітря НПАР адсорбується краще з утворенням більш щільного моношару.
Наступним етапом дослідження було виявлення синергетичного ефекту при застосуванні двох ПАР.
При співвідношенні АПАВ: НПАВ = 5:1 синергетичний ефект виражений максимально.
Агрегативну стійкість системи в залежності від вмісту жирової фази визначали за величиною ζ-потенціалу модельної емульсії. Результати досліджень свідчать, що при концентрації жирової фази 6% мас., величиною ζ-потенціалу становить 40-42 мВ.
Експериментальними дослідженнями встановлено, що для надання необхідної в'язкості потрібно застосовувати структуроутворювач агар-агар, в кількості 3-3,5% мас. Водна фаза була замінена на відповідний золь металевого срібла.
Процес отримання емульсії складається з таких стадій:
1) приготування золю срібла;
2) змішування золю з сумішшю ПАР в співвідношеннях – АПАВ: НПАВ = 5: 1;
3) приготування фази олії з додаванням в неї структуроутворювача в кількості 3% мас.;
4) нагрівання водної и олійної фаз до температури 75°С;
5) поєднання та гомогенізація двох фаз.
Рецептура розробленого косметичного емульсійного крему представлена у Таблиці 1.
Таблиця 1 – Модельна рецептура косметичного крему
Фаза | Компонент | Вміст |
Водна фаза | Золь оксиду срібла | до 100% мас. |
АПАВ: НПАВ | 0,46/0,15 моль/моль | |
Фаза олії | Олія (Myritol 312) | 6% мас. |
Структуроутворювач агар-агар | 3% мас. |
Отже на підставі сукупності проведених досліджень розроблена рецептура антибактеріального косметичного емульсійного крему, що містить наночастинки оксиду і металевого срібла.