توسعه فرمولاسیون امولسیون آرایشی با سه تصمیم مرتبط شروع می شود: سیستم امولسیون را تعریف کنید، به هر یک از مواد یک کار واضح اختصاص دهید، و نمونه اولیه نهایی را تحت شرایط کنترل شده آزمایش کنید. یک کرم می تواند در روزی که ساخته می شود یکنواخت به نظر برسد و بعداً همچنان بی ثباتی فیزیکی را نشان دهد. یک نمونه ضخیم تر به طور خودکار پایدارتر نیست و یک ساختار کریستالی مایع قابل مشاهده به خودی خود ثابت نمی کند که فرمول نهایی در طول ذخیره سازی و استفاده پایدار می ماند.
برای فرمول‌سازان، سوال مفید این نیست که "از کدام امولسیفایر استفاده کنم؟" این است که "این فرمول برای انجام چه کاری به سیستم امولسیون کننده، اصلاح کننده های رئولوژی و اجزای ساختاری نیاز دارد و چه شواهدی نشان می دهد که سیستم کار می کند؟" فرآیند زیر بر روی آن مسیر تصمیم گیری برای کرم ها و لوسیون های آرایشی تمرکز دارد.
با نوع امولسیون و الزامات محصول شروع کنید
قبل از انتخاب مواد تشکیل دهنده، سیستم فیزیکی را که می خواهید بسازید تعریف کنید. در امولسیون روغن در آب (O/W)، قطرات روغن در یک فاز آب پیوسته پراکنده می شوند. در امولسیون آب در روغن (W/O)، قطرات آب در فاز روغنی پیوسته پراکنده می شوند. این تفاوت روی رویکرد امولسیون‌سازی، نحوه واکنش محصول به مواد افزوده شده و چگونگی ارزیابی پایداری فیزیکی تأثیر می‌گذارد.
کلمات خامه و لوسیون فرمت محصول را شرح می دهند، اما سیستم امولسیون را به طور کامل توصیف نمی کنند. دو محصول با ظاهر مشابه می‌توانند فازهای پیوسته، ترکیبات فاز روغنی، رئولوژی و تاریخچه پردازش متفاوتی داشته باشند.
| سوال توسعه | چرا اهمیت دارد |
| فاز پیوسته چیست؟ | این به تعریف معماری پایه امولسیون و نوع سیستم امولسیون سازی که باید ارزیابی شود کمک می کند. |
| در فاز روغنی چیست؟ | تغییرات در روغن‌ها، استرها، موم‌ها یا مواد فعال محلول در روغن می‌تواند نحوه رفتار نمونه اولیه را تغییر دهد. |
| چه بافتی مورد نیاز است؟ | یک لوسیون مایع و یک کرم ساختاریافته ممکن است به اهداف رئولوژیکی متفاوتی نیاز داشته باشند، حتی زمانی که هر دو امولسیون O/W هستند. |
| محصول چگونه پر، ذخیره و استفاده می شود؟ | شرایط بسته بندی و استفاده بر مشاهدات پایداری مرتبط است. |
فرمول گروه های LANDIVINE در پاکسازی، مراقبت های اولیه پوست، مراقبت های ویژه، محافظت، مراقبت از مو، مراقبت از بدن، لوازم آرایشی رنگی و مراقبت از دهان و عطر کار می کند. توسعه فرمول بخش برای پروژه امولسیونی، خلاصه باید محدودتر باشد: قبل از مقایسه نمونه های اولیه، شکل محصول، جهت حسی مورد نظر، مواد کلیدی فاز روغن، مواد فعال مهم و هرگونه محدودیت شناخته شده پردازش یا بسته بندی را شناسایی کنید.
مواد تشکیل دهنده را بر اساس عملکرد انتخاب کنید، نه تنها بر اساس برچسب
امولسیون شدن، ضخیم شدن و ساختار کریستالی مایع به هم مرتبط هستند، اما کار یکسانی نیستند. در نظر گرفتن آنها به عنوان قابل تعویض می تواند عیب یابی را دشوار کند زیرا تغییر در ویسکوزیته ممکن است منبع واقعی ناپایداری را پنهان کند.
ابتدا سیستم امولسیون کننده را بسازید
سیستم امولسیون کننده باید رابط بین دو فاز را پشتیبانی کند و قطرات پراکنده را در حالت قابل استفاده نگه دارد. بنابراین، انتخاب باید در فرمول واقعی مورد قضاوت قرار گیرد و نه تنها بر اساس شرح نام تجاری. ترکیب فاز روغن، مواد فعال، الکترولیت ها، pH و شرایط پردازش همگی می توانند بر نتیجه نهایی تأثیر بگذارند.
لیست های LANDIVINE امولسیفایر CrysCreax™ تحت اصلاح سوپرمولکولی / توانمندسازی فنی و آن را به عنوان یک امولسیفایر کریستال مایع توصیف می کند. صفحه محصول فعلی آن نوع برنامه تأیید شده، سطح استفاده یا پنجره فرآیند را ارائه نمی دهد. بنابراین، قبل از اینکه محصول در فرمول کاری قرار گیرد، این جزئیات باید برای پروژه خاص تأیید شود.
از تغییرات رئولوژی به عنوان مدرک استفاده کنید، نه به عنوان کل پاسخ
اصلاح‌کننده‌های رئولوژی می‌توانند جریان، ساختار، پیکاپ و رفتار تعلیق را تغییر دهند. این اثرات می‌توانند از یک فرمولاسیون پایدار پشتیبانی کنند، اما ویسکوزیته به تنهایی نمی‌تواند به فرمول‌ساز بگوید که آیا قطرات در حال لخته شدن، ادغام شدن، یا به سادگی آهسته‌تر در یک فاز پیوسته ساختاریافته حرکت می‌کنند.
هنگامی که یک نمونه اولیه پس از تغییر فرمول ضخیم تر می شود، بیشتر از عدد ویسکوزیته مقایسه کنید. بررسی کنید که آیا روش اندازه گیری یکسان بوده، آیا نمونه در طول ذخیره سازی تغییر کرده است یا خیر، و آیا ظاهر قطرات یا جداسازی فاز نیز تغییر کرده است.
ساختار کریستال مایع را به عنوان یک متغیر مجزا ارزیابی کنید
برخی از سیستم های امولسیونی برای تشکیل ساختارهای کریستالی مایع لایه ای طراحی شده اند. اگر این بخشی از هدف فرمول‌بندی باشد، ساختار باید به‌عنوان یک متغیر در ارزیابی پایداری کامل در نظر گرفته شود تا به عنوان جایگزینی برای آن.
LANDIVIN توضیح می دهد CrysCrux™ LC-Form به عنوان یک تقویت کننده کریستال مایع که می تواند به یک سیستم امولسیون سازی موجود برای القا یا تقویت ساختار کریستالی مایع لایه ای اضافه شود. صفحه فعلی آن سطح اضافه یا پنجره فرمول تایید شده را منتشر نمی کند. بنابراین یک فرمول‌ساز باید شرایط فنی پایگاه انتخابی را قبل از تعیین نقش آن در برنامه توسعه بررسی کند.
قبل از مقایسه نمونه های اولیه، متغیرهای فرمول را بررسی کنید
یک برنامه توسعه فرمولاسیون امولسیون مفید، متغیرهای مهم را قابل مشاهده نگه می دارد. اگر چندین چیز به طور همزمان تغییر کنند، یک نمونه با ظاهر بهتر ممکن است نشان ندهد که کدام تغییر نتیجه را ایجاد کرده است.
- فاز روغن: روغن ها، استرها، موم ها، مواد فعال محلول در روغن و نسبت آنها را ثبت کنید.
- اضافات فاز آب: به مرطوب کننده ها، نمک ها، پلیمرها، عصاره ها و سایر موادی که ممکن است بر قدرت یونی یا رئولوژی تأثیر بگذارند توجه کنید.
- pH: آن را در یک مرحله و دمای مشخص اندازه گیری کنید نه اینکه فرض کنید بعد از تغییر ماده ثابت بماند.
- سفارش اضافه: زمان ورود هر ماده به دسته و اینکه آیا از قبل پراکنده، حل شده یا مستقیماً اضافه شده است را ثبت کنید.
- دما و تاریخچه اختلاط: جزئیات فرآیند کافی را برای بازتولید یک نمونه اولیه و مقایسه آن با نمونه بعدی حفظ کنید.
این امر به ویژه زمانی مهم است که یک ماده خام فعال حامل، حلال، نمک یا پلیمر خود را وارد فرمول کند. تغییر قابل مشاهده ممکن است از مواد تجاری کامل به جای اینکه از نام فعال به تنهایی ناشی شود.
علائم ناپایداری امولسیون را بخوانید
هنگامی که تغییر مشاهده شده دقیقاً توضیح داده شود، عیب یابی ناپایداری فیزیکی آسان تر است. "کرم جدا شده" یک هشدار مفید است، اما هنوز یک تشخیص نیست.
| تغییر مشاهده شده | چیزی که ممکن است نشان دهد | بعد چه چیزی را بررسی کنیم |
| کرم شدن یا ته نشین شدن | قطرات در فاز پیوسته مهاجرت می کنند و در یک منطقه متمرکز می شوند. | توزیع قطرات، اختلاف چگالی، رئولوژی فاز پیوسته و برگشت پذیر بودن تغییر را مقایسه کنید. |
| لخته سازی | قطرات به صورت خوشه‌ای در کنار هم قرار می‌گیرند در حالی که قابل تشخیص هستند. | میکروسکوپ یا روش مشاهده قطرات مناسب دیگری را بررسی کنید و همان نمونه را بدون تغییرات آماده سازی غیر ضروری مقایسه کنید. |
| ادغام | قطرات در حال ادغام به قطرات بزرگتر هستند که می توانند سیستم را به سمت جدایی برگشت ناپذیر سوق دهند. | تغییرات اندازه قطرات را همراه با انتخاب امولسیفایر، تغییرات فاز روغن و تاریخچه فرآیند بررسی کنید. |
| رانش ویسکوزیته | ساختار پیوسته یا فعل و انفعالات اجزاء ممکن است در حال تغییر باشد. | اندازه گیری را در شرایط مشابه تکرار کنید و آن را با مشاهدات ظاهری و قطرات مقایسه کنید. |
این نشانه ها باید با هم تفسیر شوند. یک فرمول می‌تواند تغییر ویسکوزیته را بدون جدایی قابل مشاهده، یا تجمع قطرات را قبل از ظاهر شدن یک تغییر ماکروسکوپی قوی نشان دهد. هدف این است که آنچه مشاهده شده را با آزمون بعدی مرتبط کنیم، نه اینکه هر مشکلی را به یک توضیح وادار کنیم.
بررسی ثبات طراحی در اطراف امولسیون نهایی
پایداری نمونه اولیه باید با یک طرح منسجم که متناسب با محصول واقعی و بسته آن باشد ارزیابی شود. یک شرایط تسریع شده یا یک دوره مشاهده کوتاه نمی تواند به طور خودکار به ادعای ماندگاری جهانی تبدیل شود.
برای کار ثبات فیزیکی، مشاهدات مفید می تواند شامل موارد زیر باشد:
- ظاهر، رنگ، بو و جداسازی فاز قابل مشاهده؛
- ویسکوزیته یا رفتار رئولوژیکی اندازه گیری شده در شرایط تعریف شده؛
- pH، زمانی که مربوط به فرمول باشد.
- مشاهدات قطره ای یا اطلاعات اندازه ذرات زمانی که روش مناسب باشد.
- تغییرات پس از انتخاب دما یا شرایط جابجایی که با ریسک پروژه مطابقت دارد.
- تعامل با بسته مورد نظر که در آن سازگاری محصول با بسته ممکن است مهم باشد.
روش را بین پست های بازرسی ثابت نگه دارید. اگر آماده سازی نمونه بین اندازه گیری ها تغییر کند، نتیجه تحلیلی ممکن است مرحله آماده سازی را به اندازه امولسیون اصلی توصیف کند. کار پایداری فیزیکی نیز باید جدا از ارزیابی‌های میکروبیولوژیکی، شیمیایی، ایمنی و کارایی باشد که به سوالات مختلف پاسخ می‌دهد.
یافته ها را به مرحله توسعه بعدی تبدیل کنید
یک چرخه توسعه قوی از هر نتیجه برای محدود کردن تصمیم بعدی استفاده می کند.
- اگر یک سیستم امولسیونی جدید ساخته می شود: قبل از تنظیم دقیق جزئیات حسی، فاز پیوسته، ترکیب فاز روغن، بافت هدف و رویکرد امولسیون سازی نامزد را تأیید کنید.
- اگر امولسیون پایه از قبل قابل استفاده است اما ساختار نیاز به تنظیم دارد: تعریف کنید که آیا هدف رئولوژی، ساختار کریستالی مایع، تغییرات حسی یا ویژگی قابل اندازه گیری دیگری است. تصور نکنید که یک افزودنی ساختاری هر نوع ناپایداری را حل می کند.
- اگر یک ماده فعال یا تجاری جدید امولسیون را تغییر دهد: فرمول اصلی را با یک نسخه کنترل شده مقایسه کنید که متغیر جدید را تا آنجا که عملی است جدا می کند. سپس قبل از ایجاد چندین تغییر دیگر، pH، رئولوژی، رفتار قطرات و سایر مشاهدات مرتبط را بررسی کنید.
این رویکرد توسعه فرمول امولسیون آرایشی را با شواهد مرتبط نگه می دارد. همچنین بحث های تامین کننده را مفیدتر می کند زیرا فرمول ساز می تواند سیستم و مشکل مشاهده شده را به جای درخواست یک "امولسیفایر پایدار" عمومی توصیف کند.
قبل از بحث در مورد پروژه امولسیون چه چیزی باید آماده شود
هنگامی که یک پروژه نیاز به پشتیبانی مواد یا فرمول دارد، اطلاعات کافی برای تامین کننده یا تیم فنی برای درک سیستم آماده کنید. یک خلاصه فنی مختصر می تواند شامل موارد زیر باشد:
- قالب محصول مورد نظر و در صورت شناخته شدن، ساختار O/W یا W/O؛
- مواد اصلی فاز نفت و طراحی فاز تقریبی؛
- بافت هدف و جهت حسی؛
- مواد موثره کلیدی یا موادی که فرمولاسیون آنها مشکل است.
- pH شناخته شده، الکترولیت، دما، یا محدودیت های بسته بندی.
- چه چیزی در نمونه اولیه ناپایدار تغییر کرد و چه زمانی ظاهر شد.
- اندازه گیری ها یا مشاهدات از قبل جمع آوری شده است.
LANDIVINE مواد تشکیل دهنده آرایشی و بهداشتی را توسعه می دهد و پشتیبانی از توسعه فرمول را برای پروژه های B2B ارائه می دهد. اگر سیستم امولسیون سازی، امولسیفایر CrysCreax™، LC-Form CrysCrux™ یا مسیر فرمولاسیون دیگری را ارزیابی می کنید، می توانید در مورد نیازهای فرمولاسیون امولسیون خود با LANDIVINE صحبت کنید و شرایط فرمولاسیونی را که نیاز به بررسی دارند را فراهم کنید.
سوالات متداول
آیا ویسکوزیته بالاتر به این معنی است که امولسیون آرایشی پایدارتر است؟
نه به خودی خود. ویسکوزیته بالاتر می تواند حرکت قطرات را کند کند، اما پایداری به وضعیت قطرات پراکنده، سیستم امولسیون کننده، فعل و انفعالات فرمولاسیون و شرایط نگهداری نیز بستگی دارد. ویسکوزیته را با ظاهر، مشاهدات قطرات و تغییرات در طول زمان به جای استفاده از یک عدد به عنوان نتیجه پایداری کامل مقایسه کنید.
آیا یک امولسیفایر در هر فرمول کرم و لوسیون می تواند کار کند؟
هیچ اظهارنظر کلی مانند آن را نمی توان تنها از نام ماده تشکیل داد. عملکرد امولسیفایر به نوع امولسیون، فاز روغن، مواد فعال، الکترولیت ها، pH، شرایط پردازش و بافت هدف بستگی دارد. اطلاعات فنی خاص محصول و آزمایش فرمول نهایی قبل از پذیرفته شدن سیستم برای فرمول تجاری مورد نیاز است.
بعد از افزودن یک ماده فعال جدید به امولسیون چه چیزی باید بررسی شود؟
با بررسی اینکه چه چیزی علاوه بر خود فعال تغییر کرده است، شروع کنید. ماده تجاری ممکن است حلال، نمک، پلیمر یا سایر حامل ها را اضافه کند. pH، ویسکوزیته، ظاهر، رفتار قطرات و تاریخچه پردازش را با پایه اصلی مقایسه کنید. مقایسه کنترل شده مفیدتر از تغییر همزمان چند ماده است.
آیا یک ساختار کریستالی مایع قابل مشاهده برای اثبات پایداری طولانی مدت کافی است؟
خیر. ساختار کریستالی مایع می تواند یک ویژگی مهم فرمولاسیون باشد، اما جایگزین ارزیابی پایداری محصول نهایی نمی شود. امولسیون کامل هنوز به مشاهدات فیزیکی مناسب در شرایط تعریف شده نیاز دارد و ارزیابی های دیگری نیز ممکن است برای سوالات میکروبیولوژیکی، شیمیایی، ایمنی یا کارایی مورد نیاز باشد.
نتیجه گیری
توسعه فرمول امولسیون آرایشی زمانی بهترین کار را انجام می دهد که هر تصمیم هدف مشخصی داشته باشد. سیستم امولسیون را تعریف کنید، مواد را به عملکردهای خاص اختصاص دهید، متغیرهای بین نمونه های اولیه را کنترل کنید و تغییرات فیزیکی را با بیش از یک مشاهده تفسیر کنید. این به فرمول‌سازان مبنای روشن‌تری برای انتخاب آزمایش بعدی و بحث در مورد گزینه‌های مواد تشکیل دهنده با LANDIVINE بدون تکیه بر فرضیات پشتیبانی نشده در مورد دوز، شرایط فرآیند یا ثبات تضمین شده می‌دهد.
