Bào chế nhũ tương Dầu/Nước dạng gel trong suốt

Bào chế nhũ tương dầu/nước dạng gel trong suốt là một trong những bài toán nan giải của hóa học mỹ phẩm và luôn nhận được nhiều sự quan tâm theo dõi của những chuyên gia thuộc lĩnh vực này. Về mặt hóa học, những dạng “dung dịch” phân tán này có thể chia thành 3 loại là isotropic, micellular và microemulsion.

  • Isotropic là hỗn hợp đồng nhất của hai hoặc nhiều nguyên liệu, các tiểu phân chất tan được hòa vào dung môi mà không sử dụng thêm chất diện hoạt.
  • Micellular là dạng phân tán trong nước có sử dụng chất diện hoạt (có thể có hoặc không có dung môi) để giảm kích thước hạt phân tán xuống dưới 50 nm.Với nồng độ đủ lớn – lớn hơn nồng độ micelle tới hạn (CMC), các phân tử diện hoạt tập trung và sắp xếp thành các dạng cấu trúc hình cầu hoặc dạng dãy gọi là micelle . Những cấu trúc micelle này bao lấy những phần tử thân dầu và mùi hương và tạo thành dạng phân tán trong suốt nếu sử dụng chất diện hoạt phù hợp với nồng độ đủ lớn. Những nhũ tương dạng này thường có kích thước hạt từ 5-10 nm và chỉ nên sử dụng khi pha dầu chiếm tỷ lệ lớn. Ngoài ra, các nhà bào chế cũng có thể giảm lượng chất diện hoạt sử dụng nếu dùng các biện pháp cơ học để làm giảm kích thước hạt phân tán.
  • Microemulsion không giống với micellular, đây là hình thức phân tán mà dạng bào chế ổn định về mặt nhiệt động học có thể đạt được kích thước tiểu phân <50 nm chỉ nhờ vào sự khuấy trộn đơn giản. Microemulsion thường là những hệ có độ nhớt thấp chứa pha nước, pha dầu, chất diện hoạt và một chất diện hoạt hỗ trợ. Chất diện hoạt hỗ trợ thường một polyol hoặc alkanol không tan trong nước, ngoài việc giúp làm giảm sức căng bề mặt còn làm giảm kích thước hạt phân tán. Một cách khác nữa cũng thường dùng có thể tạo được nhũ tương trong suốt là tạo sự phù hợp tỉ lệ khúc xạ của pha dầu với pha nước, lúc này hoạt chất được bao bọc lại bởi các phân tử có cấu trúc vi nang như cyclodextrin (CD) trong pha nước. Sự phù hợp về chỉ số khúc xạ thường đòi hỏi một lượng lớn chất nhũ hóa và các polyol, đồng thời pha dầu sử dụng cũng cần có chỉ số khúc xạ gần với những thành phần trong công thức. Những nhũ tương dạng này thường có kích thước tiểu phân >100 nm, vì vậy cần có thickener để cải thiện độ ổn định cho sản phẩm. Lượng CD thường dùng để tạo phức với hoạt chất tạo dung dịch trong suốt tùy thuộc vào loại nguyên liệu sử dụng và trọng lượng phân tử, thường dùng là α, γ hoặc hydroxypropyl CD và điều cần thiết là nguyên liệu cần phải tạo được liên kết nội phân tử bên trong CD thành cấu trúc donut-like.

Những yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành/độ ổn định của nhũ tương

  • Sự phân cực của pha dầu: những dầu có độ phân cực cao như mùi hương dễ hòa tan hơn các chất dưỡng ẩm. Ví dụ, 10g chất diện hoạt có thể hòa tan 2-3g mùi hương nhưng chỉ hòa tan được 0.2-0.5g dầu không phân cực. Khi hòa tan dầu, bắt đầu với tỉ lệ 20 phần dung môi ứng với 1 phần chất tan. Với mùi hương, tỉ lệ này là 5 phần dung môi và 1 phần chất tan, sau đó giảm dần đến khi dung dịch chuyển thành đục. Sản phẩm tạo thành sẽ được bảo quản ở nhiệt độ 4-45oC để xác định độ ổn định tối ưu.
  • Loại và nồng độ chất diện hoạt: sử dụng hỗn hợp chất diện hoạt sẽ cho hiệu lực tốt hơn chỉ dùng một loại
  • Dung môi như ethanol, propanediol và PEG 8 có thể giảm được lượng chất diện hoạt cần dùng.
  • Ostwalt ripening: kích thước tiểu phân pha phân tán sẽ tăng dần theo thời gian, gây ra sự kém ổn định cho nhũ tương, vì vậy sản phẩm sẽ chuyển dần sang đục khi thời gian bảo quản càng lâu. Để khắc phục được điều này, nhà bào chế cần thu hẹp sự phân bố kích thước hạt. Vì hạt micelle sẽ chịu ảnh hưởng của hiện tượng này, nồng độ của pha dầu không tan sẽ tăng dần lên lên vì những tiểu phân dầu sẽ thoát ra khỏi micelle và lẫn vào pha phân tán. Khi hệ đạt trạng thái cân bằng, hiện tượng này sẽ ngừng lại. Những polymer thân dầu cũng thường được dùng để ổn định bề mặt, chống lại hiện tượng Ostwald ripening.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *