Emülsiyonlar ( Prof. Dr. Ayşegül KARATAŞ )
HLB (Hydrophilic lypophilic balance)
Emülgatör seçimi için Griffin tarafından önerilmiştir (1949). Yüzey etkin maddenin hidrofilik kısmının yüzde ağırlığının beşe bölünmesi ile elde edilen bir değerdir.
HLB=11-20 hidrofilik, ≤9, lipofilik
Polihidrik alkollerin yağ asidi esterinin HLB hesabı:
HLB=20(1-S/A)
S=Esterin sabunlaşma sayısı
A=Yağ asidinin asit sayısı
Emülgatörlerin hidrofilik ve lipofilik grup sayısı kullanılarak hesaplanması:
HLB= Σ (HGS)- Σ(LGS)+7
HLB sistemi kararlı bir emülsiyon oluşturmak için gerekli emülsiyon yapıcı maddenin tipini ve derişimini belirlemek için kullanılır.
Yağ/su tipi bir emülsiyon formülü
HLB değeri
Balmumu 15 g 9
Lanolin 10 g 12
Katı parafin 20 g 10
Setil alkol 5 g 15
Emülgatör 2 g
Koruyucu 0.2 g
Arıtılmış su y.m. 100 g
Gerekli HLB
Balmumu (15/50) x 9 = 2.70
Lanolin (10/50) x 12 = 2.40
Parafin (20/50) x 10 = 4.00
Setil alkol (5/50) x 15 = 1.50
———————————————
Toplam HLB (Emülsiyon için) 10.60
Emülgatör seçimi ve hesabı
Gerekli HLB değerinin (bu örnekte HLB = 10.6) biri altında ve diğeri üstünde olan iki emülgatör seçilir.
HLB
Tween 80 15
Span 80 4.3
% Tween 80 = (Toplam HLB- HLB düşük) / (HLB yüksek
– HLB düşük)
% Tween 80 = (10.6 – 4.3) / (15.0 – 4.3) = 0.59
Formül için 2.0 g emülgatör gerekli idi.
100 g emülsiyon için, 2.0 x 0.59 = 1.18 g Tween 80 0.82 g da Span 80 alınmalıdır
Emülgatör hesabı
Tween 80 : x
Span 80 : 1-x
15x+(1-x)4.3 =10.6
x=0.59; %59 (Tween 80)
1-x= 0.41; %41 (Span 80)
Formülde 2 g emülgatör gerekiyor.
Tween 80= (59×2)/100=1.18 g
Span 80 = (41×2)/100=0.82 g
HLB değerine göre emülgatörlerin kullanım amacı
HLB Suda dağılması Uygulama
1.5-3 yok Köpük kırıcı
3-6 zayıf s/y emülgatör
6-8 Çalkalama ile sütsü dağılım Islatma ajanı
8-10 Dayanıklı sütsü dağılım Islatma ajanı y/s emülgatör
10-13 Yarısaydam berrak dağılım y/s emülgatör
≥13 Berrak çözelti y/s emülgatör Çözündürme ajanı
Emülsiyonlarda yeralan diğer formülasyon yardımcıları
Tamponlar: Kimyasal stabiliteyi sürdürmek ve tonisite ayarlayıcı olarak
Dansite ayarlayıcılar: Sedimentasyon ve kremalaşmayı önlemek için Kitre, agar, jelatin, aljinik asit, killer (toz), lesitin (jel yapıcı)
Hümektanlar (Nem çekiciler): Ürünün kurumasını
önlemek için Gliserol, Propilen glikol, Polietilen glikol
Antimikrobiyal maddeler
Para-hidroksi benzoik asit esterleri, metil ve propil esteri
Antioksidanlar
Butil hidroksi toluen (BHT), BHA, alfa-tokoferol, tiyoglikolik asit (suda çözünür) EDTA (şelat yapıcı)
Renk ve koku vericiler, parfümler
Koruyucunun taşıması gereken özellikler
Tüm bakteri, maya ve küflere karşı geniş bir aktivite spektrumuna sahip olmalı
Bakteriostatik aktiviteden ziyade bakterisit özellikte olmalı
Toksik, irritan olmamalı
Sudaki çözünürlüğü yüksek olmalı, yani düşük y/s partisyon katsayısı olmalı
Diğer yardımcı maddeler ve kap ile geçimli olmalı
Genellikle emülgatörler ile geçimsiz olabilirler. Fenoller ve p-hidroksi benzoik asit noniyonik emülgatörler ile kompleks oluşturur
pH ve sıcaklıktan etkinmemeli
Renksiz ve kokusuz olmalı
Aktivitesini sürdürecek düzeyde yeralmalı
…