超音波プロセッサーは、音響キャビテーションのメカニズムを通じてナノエマルションの生成を促進します。この装置は、高周波音波を液体に伝達し、激しい高エネルギーせん断力を発生させます。これらの力は、油相粒子（ホホバオイルなど）を微細な液滴に激しく破砕し、水相中に均一に分散させて安定した水中油型混合物を作成します。
核心的な洞察：超音波処理の決定的な利点は、超微細分散による運動安定性の達成能力です。通常222 nm未満の液滴サイズを圧縮することにより、この方法は従来の混合方法よりもはるかに優れた分離抵抗を持つ製剤を作成します。
作用機序
音響キャビテーションの生成
プロセスは、超音波プロセッサーが液体に高周波音波を発すると開始されます。これにより、急速な圧力変化が微細な気泡を生成し、それらが激しく崩壊するキャビテーションとして知られる現象が発生します。
高エネルギーせん断力
これらのキャビテーション気泡の崩壊は、極めて高い局所エネルギーを生成します。このエネルギーは機械的力として作用し、効果的に油水界面を引き裂きます。
脂質相の分解
これらのせん断力は、脂質成分（油相）を標的とします。それらは、より大きな油粒子をナノサイズの液滴に破砕し、グリセリンまたは水混合物中に完全に分散されるようにします。
化粧品製剤への影響
ナノメートルスケールの達成
標準的な乳化では、液滴はマイクロメートル範囲になることがよくあります。対照的に、超音波処理は乳化液滴サイズをナノメートルスケールまで圧縮できます。
一次情報源によると、粒子サイズは通常222 nm未満ですが、プローブ型プロセッサーは148 nmという小さいサイズを達成できます。
運動安定性の向上
これらの超微細粒子の均一性は、優れた運動安定性を生み出します。油滴が非常に小さく均一に分散されているため、油と水が分離する自然な傾向が大幅に軽減され、製品の貯蔵寿命が延びます。
生体利用率と吸収の向上
粒子サイズを小さくすると、エマルションの総表面積が増加します。この物理的変化は、皮膚組織への浸透効率を大幅に向上させ、有効成分（修復クリームなどの）をより効果的にします。
運用上の考慮事項
高エネルギーの必要性
真のナノエマルションの作成は受動的なプロセスではないことを理解することが重要です。これには高エネルギーの準備が必要です。
技術文献で説明されている油水界面の「引き裂き」は、激しい機械的プロセスを示しています。この強度は、流体の自然な表面張力を克服し、必要な148〜222 nmの範囲に液滴を圧縮するために厳密に必要です。
目標に合わせた適切な選択
化粧品開発における超音波プロセッサーの価値を最大化するために、技術を特定の製剤ターゲットに合わせます。
- 製品の安定性が主な焦点の場合：高エネルギーせん断力を使用して222 nm未満の粒子均一性を達成します。これにより、時間とともに相分離を防ぐために必要な運動安定性が得られます。
- 有効性と吸収が主な焦点の場合：粒子サイズの範囲の下限（約148 nm）を目標として表面積を最大化し、それによって損傷した皮膚組織への有効成分の浸透を強化します。
超音波処理は、標準的な混合物を有効な化粧品成分のための高性能キャリアに変えます。
概要表：
| 特徴 | プロセス/結果 | 化粧品への影響 |
|---|---|---|
| メカニズム | 音響キャビテーション | 高エネルギーせん断力を使用して油をナノサイズの液滴に破砕します。 |
| 液滴サイズ | 148 nm – 222 nm | 従来の混合よりもはるかに優れた超微細分散を実現します。 |
| 安定性 | 運動安定性 | 相分離を防ぎ、製品の貯蔵寿命を大幅に延ばします。 |
| 有効性 | 生体利用率の向上 | 粒子が小さいほど表面積が増加し、皮膚への浸透が速く深くなります。 |
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参考文献
- Georgios Kamaris, Catherine K. Markopoulou. Development and Validation of an HPLC-DAD Method for the Determination of Seven Antioxidants in a Nano-Emulsion: Formulation and Stability Study. DOI: 10.3390/separations11020043
この記事は、以下の技術情報にも基づいています Enokon ナレッジベース .
