Tytuł: CHEMIA KOSMETYCZNA: Przegląd metod stosowanych do stabilizacji emulsji za pomocą mono- i multiwarstw
Autor: Emilia Witkowska
Abstrakt:
Emulsje są obecnie szeroko stosowane, jednakże, używane jako przenośniki ciekłych koloidów (zwykle związków aktywnych) wciąż nastręczają trudności. Stabilność kropel emulsji często wymaga dopracowania. Dodatkowe zabezpieczenie emulsji przed rozpadem jest zwykle warunkiem zastosowania tego typu układu w przemyśle: spożywczym, farmaceutycznym czy kosmetycznym.
Niniejsza praca stanowi ogólny przegląd niektórych z metod umożliwiających zwiększenie stabilności emulsji:
Stabilizacja poprzez monowarstwę:
- Stabilizacja za pomocą surfaktantów o niskiej masie molekularnej –surfaktant absorbuje pomiędzy kroplą a medium dyspergującym, zmniejszając powierzchnię kontaktu obu faz, może także dodatkowo zabezpieczać emulsję, nadając kropli ładunek, lub przez steryczne rozbudowanie utrudniać rozbicie kropli;
- Surfaktanty jonowe – dodatnio naładowane emulsje typu olej w wodzie są efektywnymi przenośnikami substancji w głąb skóry, nawet bardzo trudno rozpuszczalnych w wodzie ceramidów.
- Zwitteriony i surfaktanty niejonowe.
- Mieszaniny surfaktantów jonowych i niejonowych, lub surfaktantów jonowych i zwitterionów – charakteryzują się najwyższą stabilnością.
- Stabilizacja za pomocą polimerów – stosowane gdy emulsja narażona jest na dodatkowe czynniki destabilizujące, jak stały stres mechaniczny, wysoka temperatura czy wysoka siła jonowa roztworu. Amfifilowy polimer, absorbując na kropli, tworzy na niej warstwę ochronną. Dodatkową ich właściwością w porównaniu ze zwykłymi surfaktantami jest fakt, że absorbują znacznie silniej i nie są wrażliwe na nawet wysokie stężenie jonów. Tego typu stabilizatory są często stosowane w branży agrochemicznej, farmaceutycznej i kosmetycznej. Część hydrofobowa polimeru po części wnika do środka kropli, a część hydrofilowa oddziałuje z dyspergującym medium, oddziaływania te dodatkowo stabilizują układ. Komercyjnie dostępnymi polimerami tego typu są Pluronics czy Atlox.
- Stabilizacja za pomocą białek –białka zachowują się w tym układzie jak polimery, także zawierając ugrupowanie hydrofobowe, które oddziałują z wnętrzem kropli i hydrofilowe pozostające w kontakcie z medium. Ich skomplikowana, w porównaniu do wcześniej omawianych polimerów, struktura nadaje im dodatkowe, charakterystyczne właściwości. Ponieważ ugrupowania hydrofilowe i hydrofilowe znajdują się w różnych odległościach, tylko niewielka część z nich bezpośrednio kontaktuje się z fazami emulsji. Nawet gdy struktura trójwymiarowa białka zostaje zniszczona, nie stabilizuje ono tak dobrze emulsji jak zwykłe, niskocząsteczkowe surfaktanty. Jedną z możliwości poprawy stabilizacji za pomocą białek jest dodatek polisacharydów.
Stabilizacja za pomocą dwuwarstwy:
- Stabilizacja lipid/lipid –sztuczny liposom.
- Stabilizacja lipid/białko.
Stabilizacja za pomocą multiwarstwy:
- Tworzenie powłoki warstwa po warstwie –osadzanie każdej kolejnej warstwy za pomocą sił elektrostatycznych, każda kolejna warstwa nie tylko niweluje ładunek poprzedniej, ale nadaje cząstce dodatkowy ładunek, o przeciwnym znaku. Tego typu układy, są często stosowane, gdy zależy nam na kontrolowanym uwalnianiu substancji.
- Stabilizacja za pomocą polielektrolitu.
- Stabilizacja za pomocą ciekłej multiwarstwy.
- Stabilizacja za pomocą stałej multiwarstwy – stałe multiwarstwy uzyskuje się np. poprzez suszenie emulsji.
Oprac. na podst: Grigoriev O. D., Miller R., Mono- and multilayer covered drops as carriers. Current Opinion in Colloid & Interface Science 14 (2009) 48–59



