Ảnh hưởng của tốc độ làm lạnh trong quy trình sản xuất dược-mỹ phẩm

Quy trình sản xuất khác nhau dẫn đến các đặc tính gel khác nhau do chất hoạt động bề mặt trong gel cho các sản phẩm dược phẩm và mỹ phẩm

Các sản phẩm mỹ phẩm, chẳng hạn như dầu dưỡng tóc, phải đáp ứng một số yêu cầu cao để đáp ứng nhu cầu của khách hàng. Tính ổn định, mùi dễ chịu, kiểu dáng, kết cấu dạng kem và khả năng biến tính các đặc tính bề mặt ưa nước của tóc là một số ví dụ quan trọng nhất. Một lượng nhỏ chuỗi dài alcohol và chất hoạt động bề mặt cation có thể tạo thành lớp kép trương nở ra khi giữ một lượng lớn nước trong điều kiện xử lý thích hợp. Các mạng lưới gel này chủ yếu bao gồm các túi đa lớp (MLVs), các thành túi được hình thành từ các lớp kép lipid Lb bao gồm các phân tử alcohol và chất hoạt động bề mặt được xếp thành hình lục giác. Mạng lưới gel gồm nhiều túi đa lớp này chịu trách nhiệm về kết cấu kem của dầu dưỡng.

Mặc dù tốc độ làm lạnh từ lâu đã được biết đến là một yếu tố quan trọng trong việc sản xuất gel dựa trên chuỗi dài alcohol và chất hoạt động bề mặt, nhưng nguyên nhân vật lý-hóa học của những khác biệt này vẫn còn khó nắm bắt. Cetearyl alcohol và cetyltrimethylammonium chloride (CTAC) là cơ sở của nhiều công thức dược phẩm và mỹ phẩm. Trong một nghiên cứu gần đây[1], nhà nghiên cứu từ khoa hóa học của Đại học Bari (Ý) phối hợp với Tập đoàn L’Oreal và Đại học Lund (Thụy Điển), đã làm sáng tỏ mối liên hệ giữa quá trình làm lạnh và các đặc tính lưu biến của gel tạo thành. Bằng cách tiếp cận nhiều kỹ thuật, họ nhận thấy rằng việc sử dụng các tốc độ làm lạnh khác nhau dẫn đến việc hình thành các túi đa lớp với khoảng cách lặp lại khác nhau. Các gel được hình thành với các quá trình khác nhau cho thấy độ đàn hồi và độ nhớt khác nhau đáng kể.

Các mẫu gel bao gồm 5% trọng lượng cetearyl alcohol và 6% trọng lượng CTAC được chuẩn bị bằng cách đun nóng lên đến 85 ˚C. Mẫu được làm lạnh nhanh trên đá lạnh hoặc để nguội đến nhiệt độ phòng trong không khí. Gel được làm lạnh nhanh trên đá lạnh cho thấy độ đàn hồi (G ’) và độ nhớt (G’ ’) cao hơn khoảng bốn lần so với gel được để trong không khí, do đó ảnh hưởng đến khả năng bôi trơn và cảm giác của gel. Phép đo Tán xạ tia X góc nhỏ (SAXS) của cả hai mẫu đã xác nhận sự hiện diện của các túi đa lớp. Phân tích đồ thị Kratky cho thấy sự khác biệt về khoảng cách d giữa các lớp kép của hai mẫu, 31.4 nm được tìm thấy đối với mẫu đã được làm lạnh nhanh và 28,5 nm đối với mẫu được để nguội tự nhiên. So sánh với các giá trị lý thuyết từ pha Lβ, điều này cho thấy rằng mẫu được làm lạnh nhanh bao gồm pha Lβ trương nở hoàn toàn trong khi mẫu để nguội tự nhiên là một mạng gel nhiều pha bao gồm chủ yếu là pha Lβ. Sử dụng hệ số hình dạng lớp kép lipid, mật độ chiều dài tán xạ được fit (khớp) và độ dày lớp kép tương tự là 3.8 nm (δ) được rút ra cho cả hai mẫu. Sự kết hợp độ dày lớp kép với khoảng cách d trung bình cho cả hai mẫu cho phép tính toán phần thể tích của cetearyl alcohol và CTAC bên trong các túi là 0.83 đối với mẫu đã được làm lạnh và 0,77 đối với mẫu để nguội tự nhiên. Nói cách khác, trong mẫu để nguội tự nhiên, một phần thể tích lớn hơn của alcohol và chất hoạt động bề mặt tạo thành các lớp kép lipid mà không được kết hợp trong các túi. Điều này có ảnh hưởng đến độ bền uốn trung bình cao hơn đối với mẫu được làm lạnh nhanh.

Tóm lại, nghiên cứu này chỉ ra rằng mặc dù cả việc làm lạnh nhanh và chậm đều dẫn đến sự hình thành các túi nhiều lớp, nhưng có sự khác biệt về lượng vật chất kết hợp vào các túi cũng như sự khác biệt về độ phồng của các lớp. Những khác biệt này dẫn đến độ bền uốn khác nhau và các đặc tính lưu biến khác nhau. Hiểu được các thông số này giúp chuẩn bị các công thức dược mỹ phẩm và dược phẩm phức tạp với độ dày mong muốn, cảm giác phong phú và khả năng bôi trơn.

Thiết bị tán xạ tia X góc nhỏ (SAXS) của Xenocs được các nhà khoa học sử dụng trong bài báo trên tại Khoa Vật lý-Hóa học của Đại học Lund (Thụy Điển).

https://www.physchem.lu.se/instruments/scattering-techniques/saxs-pinhole-system/

Bài báo được sử dụng trong bài viết:

Colafemmina, G., Palazzo, G., Mateos, H., Amin, S., Fameau, A.-L., Olsson, U., Gentile, L., 2020. The cooling process effect on the bilayer phase state of the CTAC/cetearyl alcohol/water surfactant gel. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 597, 124821. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2020.124821 © 2020 Elsevier

Nguyễn Tiến Dũng tổng hợp và dịch.

Nguồn: Xenocs.com

Một số tin tức KHCN liên quan:

Công nghệ & sản phẩm mới, Khoa học và đời sống, Tin tức

Ảnh hưởng của tốc độ làm lạnh trong quy trình sản xuất dược-mỹ phẩm

Quy trình sản xuất khác nhau dẫn đến các đặc tính gel khác nhau do chất hoạt động bề mặt trong gel cho các sản phẩm dược phẩm và mỹ phẩm

Trả lời Hủy

Quy trình sản xuất khác nhau dẫn đến các đặc tính gel khác nhau do chất hoạt động bề mặt trong gel cho các sản phẩm dược phẩm và mỹ phẩm

Trả lời Hủy

Đăng nhập