Проекты

Получение обратной эмульсии с инкапсулированным ниацинамидом

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Прикладная химия, физическая химия» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Коллоидная химия
Авторы работы: ГБОУ Школа № 878
Предметы: Химия
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» 2020 года

Актуальность

Эмульсия является хорошей системой трансдермальной доставки активных компонентов и считается самой распространённой формой косметической продукции на мировом рынке. При создании косметической эмульсии перспективным является использование в качестве активного компонента ниацинамида, поскольку он обладает множеством ценных и полезных свойств.

Цель

Получение эмульсии с инкапсулированным ниацинамидом.

Задачи

1. Получить базовую эмульсию путём варьирования соотношений компонентов.

2. Выбрать наиболее подходящую рецептуру с оптимальным соотношением компонентов.

3. Получить эмульсию с ниацинамидом.

4. Изучить устойчивость эмульсии с ниацинамидом и структурно-механические свойства.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

Посуда

  • Химические стаканы
  • Стеклянные палочки
  • Шпатели

Оборудование

  • Шейкер (Multi Plate Shaker – 1)
  • Весы
  • Пипеточный дозатор
  • Ротационный вискозиметр «Полимер РПЭ-1М»

Реактивы

  • Дистиллированная вода
  • Олеиновая кислота
  • Span 80
  • Ниацинамид

Описание

На первом этапе работы авторы подбирали оптимальное соотношение для создания устойчивой базовой эмульсии путём варьирования количества эмульгатора Span 80. ПАВ растворяли в олеиновой кислоте, затем по каплям добавляли в дистиллированную воду при постоянном перемешивании стеклянной палочкой. В результате, эмульсия 1 не получилась из-за малого количества эмульгатора.

Три остальные рецептуры позволили получить эмульсию. Хотя 1 % ПАВ, содержащийся во второй рецептуре, позволил заэмульгировать две фазы, его оказалось недостаточно для обеспечения устойчивости эмульсии. Таким образом, спустя неделю хранения при комнатной температуре эмульсия 2 расслоилась.

Эмульсии 3 и 4 после недели наблюдения не расслоились, поэтому было решено изучить их устойчивость под действием центробежных сил. Чтобы понять, при какой интенсивности воздействия полученные эмульсии расслоятся, для начала выставили шейкер на 300 об. /мин., а затем постепенно увеличивали обороты до максимально возможного. После выдерживания эмульсий в течение 15 минут на шейкере при 3000 об. /мин. они сохранили агрегативную и седиментационную устойчивость, поэтому для дальнейших исследований авторы выбрали эмульсию с наименьшим содержанием Span 80.

Для капсулирования ниацинамида была выбрана рецептура 3 с минимальным количеством ПАВ, при котором эмульсия сохраняет стабильность. Проанализировав литературу, авторы узнали, что в рецептуру целесообразно вводить от 3 до 5 % ниацинамида. Таким образом, авторы получили три эмульсии, предварительно растворив от 3 до 5 % ниацинамида в дистиллированной воде.

Поскольку основным требованием, предъявляемым к эмульсиям как к представителям дисперсных систем, является способность сохранять свою стабильность, авторы исследовали эмульсии на устойчивость под действием центробежных сил. Для этого каждая эмульсия помещалась на шейкер на 15 минут при 3000 об. /мин. Ни одна из эмульсий не расслоилась. Исследование полученных эмульсий в центробежном поле показало, что все полученные эмульсии сохраняют свою агрегативную и седиментационную устойчивость.

Результаты работы/выводы

В результате проделанной работы была получена устойчивая базовая эмульсия путём варьирования соотношений. Показано, что инкапсулирование от 3 до 5 % ниацинамида в систему дистиллированная вода – Span 80 – олеиновая кислота позволяет получить устойчивые эмульсии. Полученные эмульсии с ниацинамидом ведут себя как псевдопластичные жидкости.

Перспективы использования результатов работы

Перспективой работы является то, что полученная эмульсия будет востребована на мировом рынке.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

Детский технопарк «Альтаир» РТУ МИРЭА

Награды/достижения

Научно-исследовательская конференция студентов и аспирантов РТУ МИРЭА – победитель.