Получение обратной эмульсии с инкапсулированным ниацинамидом

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, к примеру, восстанавливает барьерные функции, стимулирует выработку коллагена, повышает эластичность кожи, оказывает противовоспалительное действие и др.

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 автор подбирал оптимальное соотношение для создания устойчивой базовой эмульсии путём варьирования количества эмульгатора спан-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, и автор решил 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 автор выбрал эмульсию с наименьшим содержанием span-80.

Чтобы удостовериться, что полученная модельная эмульсия является именно обратной, автор поместил часть эмульсии в большой объём воды. Эмульсия не смешалась с водой даже при интенсивном перемешивании, что означает, что дисперсионная среда нашей эмульсии – масло, автор получил обратную эмульсию (вода/масло).

Для капсулирования ниацинамида была выбрана рецептура 3 с минимальным количеством ПАВ, при котором эмульсия сохраняет стабильность. Проанализировав литературу, автор узнал, что в рецептуру целесообразно вводить от 3 до 5 % ниацинамида. Таким образом, автор получил 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, автор исследовал эмульсии на устойчивость под действием центробежных сил. Для этого каждая эмульсия помещалась на шейкер в течение 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.

Важным, с потребительской точки зрения, является изучение структурно-механических свойств полученных эмульсий, т. к. они могут смоделировать поведение рецептуры при её использовании. Поэтому была измерена динамическая вязкость эмульсии с ниацинамидом, и изучена зависимость динамической вязкости от скорости сдвига.

Изучение структурно-механических свойств показало, что механическое воздействие на эмульсию приводит к понижению вязкости системы. Это значит, что эмульсия ведёт себя как псевдопластичная жидкость, то есть при нанесении на кожу она будет хорошо распределяться.

Результаты работы/выводы

Была получена устойчивая базовая эмульсия путём варьирования соотношений. Показано, что инкапсулирование от 3 до 5 % ниацинамида в систему дистиллированная вода-спан80-олеиновая кислота позволяет получить устойчивые эмульсии. Полученные эмульсии с ниацинамидом ведут себя как псевдопластичные жидкости.

Перспективы использования результатов работы

Полученная эмульсия будет востребована на мировом рынке, потому что уходовая эмульсия – одна из самых распространённых и универсальных форм косметической продукции.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

Детский технопарк «Альтаир» РТУ–МИРЭА

Награды/достижения

V научно-техническая конференция студентов и аспирантов РТУ МИРЭА – победитель.