Нано технологи ашиглан үсний маск хийх
Үсний арчилгаа нь шинжлэх ухаан, технологийн дэвшлийн хамт хөгжиж байна. Үсний маск нь үсний гадаргууг зүгээр л "бүрхдэг" зузаан найрлагатай ижил утгатай байсан бол нанотехнологийн ачаар илүү нарийвчлалтай арга барил гарч ирсэн. Энэхүү технологи нь идэвхтэй найрлагыг маш бага хэмжээгээр боловсруулах боломжийг олгодог бөгөөд ингэснээр илүү сайн шингээлт, жигд тархалт, илүү тогтвортой үр дүнд хүрдэг. Энэ нийтлэлд нанотехнологид суурилсан үсний маск хийх ойлголт, ашиг тус, ерөнхий алхмуудыг орц найрлага сонгохоос эхлээд чанарын хяналт хүртэл авч үзэх болно.
Үсний арчилгааны бүтээгдэхүүн дэх нанотехнологийг ойлгох нь
Нанотехнологи гэдэг нь нанометрийн хэмжээнд (ойролцоогоор 1-1000 нм, гоо сайхны салбарт ашигладаг технологийн тодорхойлолтоос хамаарна) материалыг инженерчлэхийг хэлдэг. Гоо сайхны салбарт "нано" гэсэн нэр томъёо нь ихэвчлэн наноэмульс, липосом, полимер нано хэсгүүд эсвэл хатуу липидийн нано хэсгүүд (SLN) зэрэг хүргэх системийг хэлдэг. Эцсийн зорилго нь зүгээр л хэсгүүдийг жижиг болгох биш, харин идэвхтэй найрлагын үйл ажиллагааг оновчтой болгох явдал юм.
Үсний хувьд ихэвчлэн арьс хуйхны гэмтэл, хуурайшилт, буржгар, хугарал, будсан үс, тослог эсвэл мэдрэмтгий хуйх зэрэг асуудлуудыг эмчилдэг. Нано үсний маск нь идэвхтэй найрлага нь үсний ишэнд наалдах, нээлттэй арьс хуйханд нэвтрэх эсвэл хуйхтай илүү үр дүнтэй харилцан үйлчлэх зэрэг илүү нарийн хэсгүүдэд хүрэх боломжийг олгох зорилготой юм.
Нано үсний маскны ашиг тус
Ерөнхийдөө нанотехнологитой үсний маск нь хэд хэдэн давуу талтай байдаг.
1. Идэвхтэй найрлагын шингээлт болон үр нөлөөг нэмэгдүүлэх
Жижиг хэсгүүд нь илүү том гадаргуутай байх хандлагатай байдаг тул үстэй харьцах нь нэмэгддэг.
2. Илүү жигд тархалт
Наноэмульс буюу нано хэсгүүдийн систем нь тос болон идэвхтэй найрлагыг нэгэн жигд тарааж, бүтээгдэхүүний нэг цэг дээр "хуримтлагдах"-ыг бууруулдаг.
3. Илүү сайн томъёоны тогтвортой байдал
Зарим идэвхтэй найрлага нь амархан исэлддэг эсвэл задардаг. Зарим наносистемүүд нь идэвхтэй найрлагыг гэрэл болон агаараас хамгаалахад тусалдаг.
4. Илүү тухтай мэдрэхүй
Маскны найрлага зөв байвал илүү хөнгөн, наалдамхай биш, угаахад хялбар болно.
Гэсэн хэдий ч "нано" гэдэг нь автоматаар илүү аюулгүй эсвэл илүү үр дүнтэй гэсэн үг биш гэдгийг онцлон тэмдэглэх нь чухал юм. Бүтээгдэхүүний амжилт нь материалын сонголт, бөөмийн хэмжээ, үйлдвэрлэлийн техник, аюулгүй байдал, тогтвортой байдлын туршилтаас хамаарна.
Нано үсний маскны найрлага дахь гол бүрэлдэхүүн хэсгүүд
Нано үсний маск нь ерөнхийдөө дараахь зүйлсээс бүрдэнэ.
– Усан үе шат: цэвэршүүлсэн ус (ионгүйжүүлсэн), чийгшүүлэгч (глицерин, пропилен гликол), рН тогтворжуулагч.
– Тосны үе шат: арган, жожоба, фракцлагдсан кокосын тос эсвэл хөнгөн эфир; Е витамин эсвэл липофилийн найрлага агуулсан байж болзошгүй.
– Эмульгатор ба гадаргуугийн идэвхт бодисууд: наноэмульсийн систем үүсгэх. Гоо сайхны бүтээгдэхүүний түгээмэл жишээ: полисорбат, лецитин эсвэл ион бус гадаргуугийн идэвхт бодисын хослол.
– Идэвхтэй найрлага: гидролизжүүлсэн кератин, пантенол, ниацинамид (хуйханд), керамид, пептид, амин хүчил, гидролизжүүлсэн улаан буудайн уураг болон антиоксидант.
– Агааржуулагч бодисууд: дөрөвдөгч аммонийн нэгдлүүд (жишээлбэл, поликватерниум), силиконууд (диметикон - хэрэв хэрэглэсэн бол), эсвэл ургамлын гаралтай хувилбарууд.
– Өтгөрүүлэгч болон бүтэцжүүлэгч бодисууд: карбомер, ксантан бохь, цетеарил спирт эсвэл маскыг "тослог" байлгах тохиромжтой өтгөрүүлэгч.
– Хадгалах бодис: усан суурьтай маск нь нянгийн халдварт өртөмтгий тул чухал юм. Хадгалах бодисыг гоо сайхны дүрэм журмын дагуу сонгох ёстой.
– Үнэртэн (заавал биш): нийцтэй байх ёстой бөгөөд наноэмульсийн тогтвортой байдалд саад учруулахгүй байх ёстой.
Түгээмэл хэрэглэгддэг нано аргууд: Наноэмульс
Үсний маскны хувьд хамгийн түгээмэл аргуудын нэг бол наноэмульс буюу маш жижиг дуслын хэмжээтэй ус дахь тос (O/W) эмульс юм. Наноэмульс нь зөв зохион бүтээсэн тохиолдолд хөнгөн мэдрэмж, хурдан тархалт, сайн тогтвортой байдлын хяналтыг бий болгодог. Наноэмульсээс гадна зарим үйлдвэрлэгчид тодорхой идэвхтэй найрлагыг капсулжуулах липосом эсвэл SLN-ийг боловсруулж байна.
Доор наноэмульсийн концепцийг ашиглан нано үсний маск хийх алхмуудын тоймыг харуулав. Энэ бол гэрийн жор биш, харин лаборатори эсвэл гоо сайхны үйлдвэрлэлийн хэмжээнд ашигладаг нийтлэг үйлдвэрлэлийн процесс юм.
Нано технологи ашиглан үсний маск хийх алхамууд
1. Томьёоны судалгаа ба дизайн
Эхний үе шат нь үсний асуудлыг тодорхойлохоос эхэлнэ, жишээлбэл:
- хуурай, салаалсан үзүүртэй;
- цайруулалтын улмаас үс гэмтсэн;
- орооцолдсон, буржгар үс,
- мэдрэмтгий хуйх.
Дараа нь гол идэвхтэй найрлага, түүний аюулгүй концентраци, хүргэлтийн системийг тодорхойлно. Энэ үе шатанд материалын нийцтэй байдлын судалгааг ихэвчлэн хийдэг: идэвхтэй найрлага нь тодорхой рН-д тогтвортой байгаа эсэх, тодорхой гадаргуугийн идэвхт бодисуудтай холилдох эсэх, зуурамтгай чанарт хэрхэн нөлөөлдөг.
2. Усны үе шат ба тосны үе шатыг бэлтгэх
– Усны үе шат: ионгүйжүүлсэн усыг бага зэрэг халаана (жишээлбэл, материалаас хамаарч 40–70°C), дараа нь тодорхой чийгшүүлэгч болон өтгөрүүлэгчийг уусах хүртэл нэмнэ.
– Тосны үе шат: тос/эфир болон липофилийн материалыг зуурамтгай чанарыг бууруулж, холих ажлыг хөнгөвчлөхийн тулд ижил температурт халаана.
Халаах нь илүү тогтвортой эмульс үүсгэхэд тусалдаг боловч мэдрэмтгий идэвхтэй найрлага (жишээлбэл, тодорхой витамин эсвэл ханд) гэмтэхээс сэргийлж хянаж байх ёстой.
3. Урьдчилан эмульсжүүлэх үйл явц
Тосны фазыг аажмаар усны фаз руу хийнэ (эсвэл загвараас хамааран эсрэгээрээ), дараа нь өндөр зүсэлттэй холигч ашиглан анхны эмульсийг үүсгэнэ. Энэ үе шатанд дуслууд нь микрометрийн хэмжээтэй хэвээр байна.
Сайн урьдчилан эмульс хийх нь дараагийн нано хэмжээтэй болгох алхамыг хөнгөвчлөх бөгөөд фазын тусгаарлалтын эрсдлийг бууруулна.
4. Нано хэмжээс
Дусал дуслыг нано хэмжээс хүртэл багасгахын тулд хэд хэдэн технологийг түгээмэл ашигладаг:
– Өндөр даралтын нэгэн төрлийн болгох (ӨГБХ): эмульсийг өндөр даралтын үед нарийн зайгаар шахаж оруулснаар дуслууд маш жижиг хэсгүүдэд задардаг.
– Хэт авианы шинжилгээ: хэт авианы долгион нь кавитацийн үзэгдлийн тусламжтайгаар дуслыг задалдаг.
– Микрофлюидизаци: HPH-тэй төстэй боловч илүү нарийвчлалтай микро урсгалын хяналттай.
Технологийн сонголт нь үйлдвэрлэлийн хүчин чадал, өртөг, зорилтот бөөмийн хэмжээнээс хамаарна. Энэ процессыг дуслын хэмжээ болон тархалт нь техникийн үзүүлэлтэд нийцэх хүртэл хэд хэдэн мөчлөгөөр гүйцэтгэдэг.
5. Мэдрэмтгий материалыг хөргөх болон нэмэх
Нано хэмжээст хүрсний дараа бүтээгдэхүүнийг аажмаар хөргөнө. Чанарыг хадгалахын тулд хөргөлтийн үе шатанд халуунд мэдрэмтгий идэвхтэй найрлага (жишээлбэл, зарим ханд, үнэртэн эсвэл тодорхой хадгалалтын бодис)-ийг нэмдэг.
Энэ үе шатанд рН-ийг үс болон хуйханд тохируулан тохируулдаг. Үсний олон бүтээгдэхүүн нь бага зэрэг хүчиллэг рН (ойролцоогоор 4-6) агуулдаг тул үсний арьсыг битүүмжлэх, буржгар үсийг багасгахад тусалдаг боловч яг рН нь томъёоноос хамаардаг.
6. Эцсийн бүтэц болон тогтвортой байдлын тохиргоо
Үсний маск нь эвтэйхэн бүтэцтэй байх ёстой: хэт шингэн биш, хэт өтгөн биш, түрхэхэд хялбар, зайлахад хялбар. Өтгөрүүлэгч, зөөлрүүлэгч эсвэл ангижруулагчийг тохируулж болно. Хэрэв зуурамтгай чанар хэт өндөр байвал идэвхтэй найрлагын ялгаралт саатаж болзошгүй; хэрэв хэт бага байвал хэрэглэгч "хангалттай баялаг биш" гэж мэдэрч, бүтээгдэхүүн амархан гоожих болно.
7. Тогтвортой байдлыг дэмждэг сав баглаа боодол
Нанотехнологи нь сав баглаа боодолд нэмэлт анхаарал хандуулахыг шаарддаг:
– савнууд нь нийцтэй, урвалд орохгүй байх ёстой,
- бохирдлоос урьдчилан сэргийлэхийн тулд нягт бүрхүүлтэй байх;
– хамгийн тохиромжтой сав баглаа боодол нь агаар болон гэрэлд өртөхийг хамгийн бага байлгах ёстой.
Дээд зэрэглэлийн бүтээгдэхүүнүүдэд хүчилтөрөгчийн нөлөөллийг багасгахын тулд дотор таглаатай эсвэл агааргүй системтэй савыг заримдаа ашигладаг.
Чанарын хяналт ба аюулгүй байдлын туршилт
Бүтээгдэхүүнийг хэрэглэхэд тохиромжтой, аюулгүй эсэхийг баталгаажуулахын тулд зарим чухал туршилтуудыг багтаана:
– Бөөмийн хэмжээ ба тархалт (DLS/бөөмийн хэмжээний шинжилгээ): систем үнэхээр зорилтот хэмжээндээ байгаа бөгөөд амархан бөөгнөрөхгүй байхыг баталгаажуулдаг.
– Физик тогтвортой байдал: центрифугийн туршилт, циклийн туршилт (халуун-хүйтэн), фазын тусгаарлалтыг харахын тулд тодорхой хугацаанд хадгалах.
– рН ба зуурамтгай чанар: багцуудын хооронд тогтмол байх ёстой.
– Микробиологийн шинжилгээ: нийт ялтсан тоо, хадгалалтын үр нөлөөний шинжилгээ.
– Арьс цочроох тест (нөхөөс тест) болон аюулгүй байдлын үнэлгээ: ялангуяа мэдрэмтгий хуйханд.
Хэрэв бүтээгдэхүүнийг зах зээлд гаргах гэж байгаа бол үйлдвэрлэгчид тухайн улсад хүчин төгөлдөр мөрдөгдөж буй гоо сайхны бүтээгдэхүүний дүрэм журмыг дагаж мөрдөх шаардлагатай бөгөөд үүнд бүтээгдэхүүний томъёо, нэхэмжлэлийн баримтжуулалт орно.
Нано үсний маск боловсруулахад тулгарч буй бэрхшээлүүд
Нано үсний маск боловсруулах нь ирээдүйтэй боловч дараах бэрхшээлүүдтэй тулгардаг:
– Тоног төхөөрөмж болон үйлдвэрлэлийн өртөг өндөр (HPH/микрофлюйдизатор хямд биш).
– Урт хугацааны тогтвортой байдал нь нарийн төвөгтэй байж болно; гадаргуугийн идэвхт бодисын систем тохиромжгүй бол нано хэмжээ өөрчлөгдөхөд өртөмтгий байдаг.
– Маркетингийн мэдэгдлүүд нь нотлох баримтаар баталгаажсан байх ёстой; “нано” гэдэг нь үсийг автоматаар бүрмөсөн нөхөн сэргээх гэсэн үг биш юм.
– Хэрэглэгчийн ойлголт: Зарим хэрэглэгчид нано гэдэг нэр томьёоны талаар санаа зовж байдаг. Тиймээс аюулгүй байдал болон туршилтын талаарх ил тод байдал маш чухал юм.
Хаах
Нанотехнологийг ашиглан үсний маск бүтээх нь гоо сайхны найрлагын шинжлэх ухаан, эмульсийн техник, өндөр түвшний чанарын хяналтыг хослуулсан инноваци юм. Наноэмульс эсвэл нано хэсгүүд зэрэг системүүдийн тусламжтайгаар идэвхтэй найрлага нь илүү үр дүнтэй, жигд ажиллаж, хөнгөн боловч үр дүнтэй түрхэх мэдрэмжийг өгөх боломжтой. Гэсэн хэдий ч бүтээгдэхүүний амжилтыг нарийн томъёоны дизайн, хяналттай үйлдвэрлэлийн аргууд, хатуу тогтвортой байдал, аюулгүй байдлын туршилтаар тодорхойлдог. Зөв хэрэглэвэл нано үсний маск нь хэрэглэгчийн тав тухыг алдагдуулахгүйгээр үсний янз бүрийн асуудлыг шийдвэрлэх орчин үеийн шийдэл болж чадна.
Хэрэв та хүсвэл би энэ өгүүллийн шинжлэх ухааны өгүүллийн бүтцийг (товчлол-оршил-арга-үр дүн-хэлэлцүүлэг-дүгнэлт) ашиглан хувилбарыг хийж эсвэл сургууль/коллежийн даалгаврын томъёоны дизайны жишээг (мэдрэмтгий тоогүйгээр) нэмж болно.
