Ercüment Gün
Ülke Satış Müdürü
Basildon Chemical Company Limited & KCC Corporation
Roxanne Smith
Kişisel Bakım Teknik Uygulamalar Müdürü
Basildon Chemical Company Limited
Mark Ghafoor
Teknik Müdür
Basildon Chemical Company Limited
John Francis
Teknik İrtibat Müdürü
Basildon Chemical Company Limited
HW Kim
Teknik Direktör
Kişisel Bakım Bölümü
KCC Corporation
H-J Cho
Teknik Yardımcı Müdür
Teknik Analiz Takımı
Kişisel Bakım Bölümü
KCC Corporation
S-J Park
Teknik Yardımcı Müdür
Kişisel Bakım Bölümü
KCC Corporation
Organik ve Doğal
Özet: Formülatörün aktif bir bileşenin temel kimyasal davranışlarını tüketicinin bitmiş üründeki hissedilir deneyimiyle ilişkilendirebilmesi, formülasyon seçeneklerini daha iyi oluşturmasını, değiştirmesini ve geliştirmesini sağlar. KCC Basildon, yeni Argan yağı emülsiyonu SeraShine® EM 801’in hem saç hem de cilt bakım formülasyonlarında etkisini araştırdı. Bunun için, emülsiyonların fiziksel özelliklerini arzu edilen “dokunsal” hisle en iyi bağdaştıran analitik teknikler seçilmiştir. Bu yazıda ilgili uygulamadaki parametrelere (yüzey etkileri, his, tarama, doku) emülsifikasyonun faydaları (stabilite, partikül büyüklüğü, aktif yükleme) tartışılmaktadır. Saç bakımında Argan yağı emülsiyonunun saç liflerine nüfuzunu değerlendirmek için X-ışını Fotoelektron Spektroskopisi (XPS) kullanıldı. Taramalı Elektron Mikroskobu, saç tellerini tedavi etmek için emülsiyon kullanıldığında saçın dokusal yüzeyini gösterir. Paralel olarak, ıslak ve kuru tarama çalışmaları, emülsifikasyon ile elde edilen aktif yağın parçacık büyüklüğü optimizasyonunun faydasını göstermiştir. 2.0 μm (D50) boyutundaki emülsiyon parçacık boyutu, saf ve emülsifiye edilmemiş Argan yağına kıyasla daha üstün tarama performansı sağlar. Elde edilen sonuçlar, SeraShine® EM 801 emülsiyonu kullanıldığında, saf Argan yağı ile eşit tarama faydası elde etmek için yarı miktarının yeterli olduğunu göstermektedir; yani %2 saf Argan yağı ile karşılaştırıldığında sadece %1 SeraShine® EM 801 gerekmektedir. Hem şampuan hem de saç kremi formülasyonları için taramada geliştirme tespit edilmiştir. Bununla birlikte, cilt bakım ürünlerinde, reolojik Oscillation Stress Sweep deneyleri, emülsifikasyonun daha kararlı bir formülasyon verdiğini göstermiştir. Saf Argan yağına kıyasla SeraShine® EM 801 kullanıldığında ürünün raf ömrü daha uzun olmaktadır. Aynı zamanda saf Argan yağı kullanılan formülasyonların kullanım sırasında, yani cilde sürtünme sırasında genellikle heterojen hale gelebileceği görülmektedir. Argan yağı, SeraShine® EM 801 emülsiyon halinde kullanıldığında, bu kararsızlık büyük ölçüde azalmaktadır.
Giriş
Argan yağı, Fas’a özgü Argan ağacı çekirdeğinden üretilir. %45-50 oranında tekli doymamış yağ asitleri içeren tokoferoller, skualen ve yağ asitleri bakımından zengindir. Son 10 yıldan fazla süreden beri kozmetik endüstrisinde büyük popülerlik kazanmıştır ve çok moda olmaya devam etmektedir. Ancak, saf Argan yağının yol açtığı bazı sorunlar bulunmaktadır:
• Koyu kehribar renginden dolayı formülasyonların renk bozulması.
• Emülsifikasyon sırasında zorluk.
• Güneş ışığında bozulma.
• 40°C’nin üzerindeki sıcaklıklarda bozulma.
• Sürfaktan sistemlerinde pH duyarlılığı.
Argan yağının emülsifiye edilmesiyle, bu ve benzer dezavantajların iyileştirilebileceği varsayılmıştır. Literatürdeki birçok çalışma, doğal yağların saç liflerine nüfuz edebileceğini, sentetik alternatiflerle elde edilemeyen ve yüzey katmanıyla çok işlevli etkileşimler sağlayan kişisel bakım ürünlerine imkan verdiğini göstermektedir [1] [2] [3] [4] [5]. Hindistancevizi, zeytin yağı ve ayçiçek yağlarının nüfuz ettiği kanıtlanmış olmakla birlikte Argan yağı için daha az kanıt mevcuttur. Ek olarak, emülsifiye edilmiş doğal yağın cilt bakımı formülasyonunda kullanılması, saf bir yağ kullanıldığında mümkün olmayan dokunsal deneyimlere yol açar. Bu çalışmada incelenen Argan yağı emülsiyonu SeraShine® EM 801’dir. %52 organik, deodorize edilmiş Fas Argan yağı içerir, INCI: Argania Spinosa (Argan) Kernal Yağ (ve) C12-14 sec-Pareth- 5 (ve) C12 -14 sec-Pareth-9 ve partikül büyüklüğü <2.0 μm (D50).
Tarama Çalışmaları
Standart olarak, yeni kişisel bakım ürünlerini değerlendirmek için tarama çalışmaları yapılır. Tarama çalışması, Argan yağı emülsiyonunun, şampuanda saf Argan yağı ile karşılaştırıldığında taramada daha fazla gelişme sağladığını göstermiştir, bakınız Şekil 1 ve 2, aslında saf Argan yağı, şampuanda kullanıldığında tarama sonuçları üzerinde olumsuz bir etkiye sahiptir.
Şekil 1. Şampuan kıyaslamasında kuru tarama sonuçları
Şekil 2. Şampuan kıyaslamasında ıslak tarama sonuçları
Hem şampuan hem de saç kremi formülasyonları için emülsiye edilmiş Argan yağı kullanıldığında taramada iyileştirme tespit edilmiştir. Bu şekilde, yağın emülsiye edilmesi ile çok işlevli ve etkili ürünler yapılabileceğini göstermiş olduk. Emülsiyonun partikül büyüklüğünün ~ 2 μm’ye ayarlanmasıyla aktif maddenin saç üzerine birikmesinin iyileştirildiği ve bunun da daha iyi bir taramaya yol açtığı düşünülmektedir. Ek olarak, Argan yağı saç lifine de nüfuz edebilir.
Şekil 3. Saç kremi kıyaslamasında kuru tarama sonuçları
Şekil 4. Saç kremi kıyaslamasında ıslak tarama sonuçları
SEM ile Saç Teli Yüzeyi Görüntülemesi
İki aşamada yapılan işlemde, yani sadece kontrol şampuanı ile ve SeraShine ® EM 801 içeren şampuanla yıkanmış ayrı saç örneklerinde, bir saç tarama yöntemi izlenip yüzey dokularının etkilenmesi araştırıldı. Yüzey yapılarındaki belirgin bir farklılığın elde edilen %45 kuru taramada, %17 ıslak taramada (Şekil1 ve 2) iyileştirmeleri açıkladığı beklenmekteydi. Kontrol şampuanında veya SeraShine® EM 801 şampuanında %2 aktif olarak yıkandıktan sonra saçların SEM görüntüleri karşılaştırıldı (Şekil-6 ve 7). Fakat, görüntüler kontrol şampuanına kıyasla SeraShine® EM 801 içeren şampuanla yıkandığında saçın yüzey dokusunda küçük bir değişiklik olduğunu göstermektedir. Bu nedenle, Argan yağının saça nüfuz etmesinin tarama üzerinde ilk beklenenden daha belirgin bir etkiye sahip olduğu düşünülmektedir.
Şekil 6. Kontrol şampuanı ile yıkanmış saçın SEM görüntüleri
Şekil 7. %2 SeraShine® EM 801 içeren şampuan ile yıkanmış saçın
SEM görüntüleri
Cilt Bakımı
Argan yağı emülsiyonunun cilt bakımındaki uygulamalarında etkisini anlamak için %2 aktif yüklemede saf Argan yağı ve SeraShine® EM 801 kullanılan cilt kremlerini karşılaştırarak reoloji ve triboloji deneyleri yapıldı.
Salınım Stres Yayılımı
İki krem için salınım stres yayılımından (Şekil 9) yapıda belirgin bir fark görülmektedir. %2 saf Argan yağı kremi daha katı (daha yüksek kompleks modulus eğrisi) ve daha güçlüdür (daha yüksek verim stresi). Bu çalışma, emülsifikasyonun verim stresinde ve kompleks modulusda bir azalmaya yol açtığını göstermiştir. Bu sebeple, saf Argan yağına kıyasla, SeraShine® EM 801 kullanılan kremlerde daha yumuşak bir ilk dokunuş ve daha kolay yayılma özelliği görülmektedir.
Şekil 9. %2 miktarda SeraShine® EM 801ve saf Argan yağı içeren kremlerin
salınım stres yayılımı sonuçlarının karşılaştırılması
Salınım stresi, aynı zamanda saf Argan yağı ile formüle edilmiş kremin kararsızlaşmaya eğilimli olduğunu da gösterdi; deney sırasında kayma baskısı etkisinden dolayı örnek faz Şekil 10’da görüldüğü gibi ayrıştı. Yayılma için yapılan sürtünmenin etkisiyle oluşan faz ayrılması olumsuz bir dokunsal deneyim olarak algılanabilmektedir.
Şekil 10. %2 Argan yağı (solda), %2 EM801 (sağda) içeren kremlerin
kaydırma baskı testi görüntüsü
Sonuç
Bu çalışma, Argan yağının emülsiye edilmiş şekli olan SeraShine® EM 801’in hem saç hem de cilt bakımı uygulamalarında fayda sağlayan ve artıran bir ürün olarak kullanılabileceğini göstermiştir. Emülsiyonun partikül boyutları kontrollü tutularak hem şampuanda hem de saç kreminde, ıslak ve kuru tarama için saf Argan yağı kullanılarak elde edilemeyen özellikler kazanılmıştır. ToF-SIMS (*) ölçümleri SeraShine® EM 801’in defalarca yıkama sonrası birikme yapmadan, saç yüzeylerine homojen dağılımını göstermiştir. XPS(*) ölçümü, saç tarama ve SEM sonuçları ile birlikte, Argan yağının saç liflerine nüfuz edebileceğini gösteren ilk destekleyici kanıt olmuştur. SeraShine® EM 801, her iki reolojide gösterildiği gibi Argan yağı ile karşılaştırıldığında farklı dokunsal karakteristik özelliklere sahip cilt kremlerini formüle etmek için de kullanılmıştır. Çalışmalar ayrıca SeraShine® EM 801 ile üretilen kremlerin saf Argan yağına karşı stabilitesinin daha uzun olduğunu gösterdi. (*)
(*)Detaylı bilgi için Basildon Chemical Comp. Ltd. ile temasa geçebilirsiniz.
Referanslar
[1] V. Gode, “Quantitative measurement of the penetration of coconut oil into human hair using radiolabeled coconut oil,” Journal of the Society of Cosmetic Chemists, p. 27, 2012.
[2] K. Keis, “Investigation of penetration abilities of various oils into human hair fibers,” Journal of the Society of Cosmetic Chemists, pp. 283- 295, 2005.
[3] A. S. Rele, “Effect of coconut oil on prevention of hair damage. Part I,” Journal of the Society of Cosmetic Chemsits, pp. 327-339, 1999.
[4] A. Rele, “Effect of mineral oil, sunflower oil, and coconut oil on prevention of hair damage,” Journal of the Society of Cosmetic Chemists, pp. 175-192, 2003.
[5] S. B. Ruetsch, “Secondary ion mass spectrometric investigation of penetration of coconut and mineral oils into human hair fibers: Relevance to hair damage,” Journal of the Society of Cosmetic Chemists, pp. 169-184, 2001.
