\\ ==== EMULGACE A STABILITA EMULZE ==== \\ -> //[[typy_emulzi|-> typy emulzí]]// === OBECNÉ ZÁSADY PŘÍPRAVY EMULZÍ TYPU OLEJ VE VODĚ (O/V) === 1. KROK: Lipidní fázi obsahující rostlinné tuky - oleje, másla a vosky, emulgátory typu olej ve vodě a v lipidech rozpustné, vůči této teplotě stabilní účinné látky zahříváme ve vodní lázni do čirého rozpuštění a teplotu zvýšíme ještě o 5 °C (obvykle kolem 75 °C). 2. KROK: Vodní fázi obsahující čerstvě převařenou (destilovanou, minerální) vodu, resp. hydrolát, a ve vodě rozpustné, vůči této teplotě stabilní účinné látky uvedeme na teplotu shodnou s lipidní fází. 3. KROK: Metoda //one pot//: smícháme lipidní a vodní fázi, přičemž lipidní fázi vléváme do vodní, a emulgujeme 2 - 4 minuty rychlými obrátkami (> 2.000 obrátek/min). 4. KROK: Následně špachtlí, nebo intervalově rychlými obrátkami mícháme až do vychlazení. Nepodchlazujeme. Při dosažení tělesné teploty přidáváme účinné látky a znovu krátce emulgujeme. Domícháme špachtlí na pokojovou teplotu. \\ === OBECNÉ ZÁSADY PŘÍPRAVY EMULZÍ TYPU VODA V OLEJI (V/O) === Emulzi typu voda v oleji připravíme výhradně za pomoci emulgátorů s dostatečně nízkou hodnotou HLB, ke kterým patří lanolin, lanolin alkoholy, sorbitanstearát, polyglyceryl-4 oleát, polyglyceryl-3 polyricinoleát a polyglyceryl-3 palmitát. 1. KROK: Lipidní fázi obsahující rostlinné tuky - oleje, másla a vosky, emulgátory typu voda v oleji a v lipidech rozpustné, vůči této teplotě stabilní účinné látky zahříváme ve vodní lázni do čirého rozpuštění a teplotu zvýšíme ještě o 5 °C (obvykle kolem 65 - 70 °C). 2. KROK: Vodní fázi obsahující čerstvě převařenou (destilovanou, minerální) vodu, resp. hydrolát, a ve vodě rozpustné, vůči této teplotě stabilní účinné látky, uvedeme na teplotu shodnou s lipidní fází. 3. KROK: Za stálého míchání pomalými obrátkami (200 - 500 obrátek/min) přidáváme po kapkách vodní fázi do lipidní, přičemž teplotu obou fází udržujeme nad teplotou tání emulgátoru. Na závěr krátce emulgujeme rychlými obrátkami (30 sec., 2.000 obrátek/min). 4. KROK: Emulzi mícháme do vychlazení špachtlí. Nepodchlazujeme. Jakmile dosáhneme tělesné teploty, přidáme účinné látky citlivé na vyšší teplotu, krátce emulgujeme. Domícháme špachtlí na pokojovou teplotu. \\ === STABILIZACE EMULZE === **Fyzikální stabilita** Emulze jsou obecně stabilnější, čím menší a rovnoměrnější kapky vnitřní fáze se podaří vytvořit. Při emulgaci rozbíjíme větší kapky vnitřní fáze na menší, přitom platí, že čím menší a velikostně rovnoměrnější kapky vnitřní fáze vytvoříme, tím delší dobu potrvá, než se jim podaří se spojit zpět do větších útvarů, protože jejich přirozenou snahou je agregovat a dochází tak tendenčně ke koalescenci. Částice vodní fáze se navzájem přitahují díky vodíkovým můstkům, částice lipidní fáza naopak pomocí Van der Waalsovy vazby, přičemž na pomezí vodní a lipidní fáze musíme překonávat povrchové napětí. Proto je tak zásadní způsob, jakým emulze vznikají a tedy i použité přístroje. Pro emulze typu olej ve vodě (o/v) se jako nejefektivnější ukazují ty, které pracují rychlými obrátkami (> 2.000 obrátek/min.) a na principu rotor-stator. Pro emulze typu voda v oleji (v/o) co nejmenší kapky vnitřní fáze vznikají při dlouhodobém postupném zapracovávání malých množství vodní fáze do vnější fáze lipidní při relativně konstantní teplotě. Stejně tak se nesnažíme chlazení emulze urychlovat a nezanedbáváme promíchávání až do vychlazení. Na stabilitu emulze myslíme už ve chvíli, když připravujeme recept. Obecně platí, že stabilnější jsou emulze, jejichž vnitřní fáze významně nepřekračuje 30%. Emulze, jejichž vnější fáze tvoří alespoň 70%, přebírají vlastnosti vnější fáze. Jakmile zvyšujeme podíl vnitřní fáze nad tuto hranici, začínají se v emulzi významněji projevovat vlastnosti vnitřní fáze, dochází k inverzi a emulze se následně může "zlomit" (viz dále). Ke stabilizaci všech emulzí nezávisle na jejich typu příspívá kombinace odlišných typů emulgátorů, do emulgačního konceptu tedy zaplánujeme povrchově aktivní látky z opačných konců stupnice HLB: emulgátor v/o (s nízkou hodnotou HLB) stabilizujeme emulgátorem o/v (s vysokou hodnotou HLB) ve funkci koemulgátoru a naopak. Stabilizaci emulzí typu voda v oleji (v/o) napomáhá trocha soli (epsomská sůl, síran hořečnatý) rozpuštěné ve vodní fázi, a zvýšení viskozity zahuštěním vnější fáze tuky s vyšší teplotou tání. Naopak pro emulze typu olej ve vodě (o/v) je příliš vysoký obsah elektrolytů, ke kterým kromě solí náležejí i kyseliny a zásady, často spíš destabilizující faktor. Hraniční vrstva kapiček vnitřní fáze je totiž elektricky nabita, a to i když použijeme neionický emulgátor. Některé emulgátory si s vyšším obsahem elektrolytů poradí snáz, např. TEGO® Care PS (INCI: //Methyl Glucose Sesquistearate//), Simulgreen® 18-2 (INCI: //Hydroxystearyl Alcohol & Hydroxystearyl Glucoside//), Tego© Care PSC 3 (INCI: //Polyglyceryl-3 Dicitrate/Stearate//), BergaMuls ET 1 (INCI: //Beta-Glucan (and) Pectin//) nebo Lamacreme (INCI: //Glyceryl Stearate, Glyceryl Stearate Citrate//). Jiné emulgátory s elektrolyty naopak zacházet příliš neumějí, příkladem může být glycerinstearát SE (INCI: //Glyceryl Stearate SE//). Velmi oblíbenou stabilizační strategií v případě emulzí o/v je sestavování emulgačních konceptů z různých funkčních typů látek: klasické esterové emulgátory kombinujeme s polysacharidy (xanthanová a jiné gumy), podpořujeme choliny (licithin) nebo estery polyglycerolů, dále také bobtnajícími rostlinnými vlákny (pektin a lepek v BergaMuls ET 1). Celek doplňujeme třeba ještě o minerální složku (bentonit), která má tendenci obalit kapky vnitřní fáze, čímž také přispívá ke snižování povrchového napětí mezi fázemi. I samotné zvyšování viskozity emulze je cestou k podpoření její fyzikální stability. \\ **Inverze emulze** Inverze emulze znamená, že si vodní a lipidní fáze vymění svou roli, vnější fáze emulze se stává fází vnitřní a naopak. K této výměně polohy fází dochází obvykle opakovaně a to tak dlouho, až se emulze "zlomí", vodní a lipidní fáze se od sebe lokálně (rosení emulze), nebo dokonce úplně oddělí. Samotná inverze jako taková vede navíc k odlišnému haptickému vnímání emulze na pokožce a může negativně ovlivnit přijímání účinných látek do hlubších vrstev //strata cornea//. K inverzi hotové emulze dochází, pokud jsou splněny určité podmínky, jako je nevýhodný poměr vody a lipidů - navyšování vnitřní fáze nad 30% riziko inverze významně zvyšuje, emulze s vnější fází pod 65% se obecně považují za málo stabilní. Negativní vliv na stabilitu má i rostoucí nebo proměnlivá teplota, protože teplo snižuje hodnotu HLB emulgátorů. \\ **Chemická stabilita** Emulze stabilizujeme chemicky jednak nastavením fyziologické, mírně kyselé hodnoty pH, obvykle v rozmezí 5,0 - 5,5, dále jejím zajištěním (pufrováním) a chelatačními činidly, které brání v emulzi přítomným kovovým iontům katalyzovat oxidativní procesy. k zajištění chemické stability emulzí je současně nutné zajistit stabilní teplotu skladování. \\ **Mikrobiologická stabilita** K zajištění mikrobiologické stability emulzí používáme konzervanty a pomocí metod sterilizace a dezinfekce minimalizujeme výchozí mikrobiologickou zátěž. Také výběr vhodného obalu a stabilní teplota skladování přispívají k prodloužení mikrobiologické stability emulze a prodlužují proto její trvanlivost. Právě v této souvislosti je třeba připomenout význam domíchávání emulze špachtlí do vychlazení na pokojovou teplotu, během kterého se vzdušné mikrobublinky spojují ve větší a vzduch se tak odvádí z emulze. Vzduch přítomný v emulzi by totiž napomáhal rychlejšímu množení mikroorganismů (bakterií, plísní i kvasinek). \\ -> //[[emulgatory_a_koemulgatory|emulgátory]]// -> //[[typy_emulzi|typy emulzí a HLB]]// -> //[[emulgatory|emulgační koncept]]// -> //[[lecitin|lecithin]]// -> //[[polyglyceroly|estery polyglycerolů]]// -> //[[pristroje|přístroje a nástroje]]// -> //[[osetreni_emulze_pro|ošetření kosmetických přípravků s vodní složkou]]// -> //[[konzervanty|konzervace kosmetických produktů obsahujících vodu]]// -> //[[https://www.openagrar.de/servlets/MCRFileNodeServlet/Document_derivate_00005595/1989_CIT-p701ff.pdf|Helmar Schubert und Harald Armbruster: Prinzipien der Herstellung und Stabilität von Emulsionen]]// -> //[[https://books.google.at/books?id=F7xV5J0m8U8C|Karsten Köhler, Prof. Dr.-Ing. Heike P. Schuchmann: Emulgiertechnik: Grundlagen, Verfahren und Anwendungen.]]// -> //[[https://skinchakra.eu/blog/archives/387-Sterilization-or-Disinfection-This-is-the-Question.html|"Sterilization or Disinfection? This is the Question" na blogu SkinChakra]]// -> //[[https://www.chemie.de/lexikon/Emulsion.html|"Emulsion" na webu Lumitos]]//