Investigation of Component A in different emulsion compositions. Parameter optimisation for enhanced stability and appearance of Component A containing emulsions for topical applications.
2024 (English)Independent thesis Basic level (professional degree), 10 credits / 15 HE credits
Student thesisAlternative title
Undersökning av Komponent A i olikaemulsionskompositioner. Parameter optimering förförbättrad stabilitet och utseende av emulsioner innehållandeKomponent A för topikala applikationer. (Swedish)
Abstract [en]
This study aimed to optimize the composition of an emulsion containing Component A. Investigations were conducted with various concentrations of Component A, at different pH levels, and different emulsion compositions to determine which formulations work better with Component A. Using Cream A as a reference, 28 different creams were formulated with various emulsion compositions, including Canola Oil (vegetable oil), Paraffin Oil (mineral oil), Dimethicone (silicone), and C12-15 Alkyl Benzoate (ester). The formulated creams underwent temperature cycling at 50°C for 8 hours, -10°C for 8 hours, and 20°C for 8 hours over 10 days. This was done to simulate long-term stability development and stress the system with accelerated tests.
The study highlights the crucial role of pH in formulating emulsions with Component A, indicating that higher pH levels contribute to creamier textures and improved stability. Component A containing emulsions, especially at pH levels between 7 and 8, showed better results with improved homogeneity and creamier textures, possibly due to the deprotonated Component A molecules that enhances the dispersion stability of the phases within the emulsion. The emulsion composition, particularly vegetable oil, showed superior stability compared to silicone-based creams, emphasizing the importance of composition selection in the formulation of the cream. Both esters and mineral oil yielded positive results, with mineral oil performing well in higher pH conditions and esters producing firmer textures at higher pH levels. Addition of Carbomer thickener significantly improved formulation by preventing separation issues. Future research could explore combining the investigated emulsion compositions and formulations with a different form of Component A, although trials in this study indicate challenges with gel-like textures.
Abstract [sv]
Denna studie syftade till att optimera sammansättningen av en emulsion innehållande Komponent A. Det har utförts undersökningar med olika koncentrationer av Komponent A, olika pH samt olika emulsionssammansättningar för att se vilka emulsionssammansättningar som fungerar bättre i en formulering med Komponent A. Genom att använda Kräm A som referens formulerades 28 olika krämer med olika emulsionssammansättningar såsom med Rapsolja (vegetabilisk olja), Paraffinolja (mineralolja), Dimetikon (silikon) och C12-15 Alkylbensoat (ester). De formulerade krämerna temperaturcyklades under 50C i 8 timmar, -10C i 8 timmar och 20C i 8 timmar under 10 dagar. Detta gjordes för att simulera långsiktig stabilitetsutveckling och stressa systemet med accelererade tester.
Studien lyfter fram den avgörande rollen av pH vid formulering av emulsioner med Komponent A och visar att högre pH-nivåer bidrar till krämigare texturer och förbättrad stabilitet. Emulsioner innehållande Komponent A, särskilt vid pH-nivåer mellan 7 och 8, visade bättre resultat med förbättrad homogenitet och krämigare texturer, möjligen på grund av att deprotonerade Komponent A-molekyler förbättrade dispergeringsstabiliteten hos faserna inom en emulsion. Emulsionssammansättningen, särskilt vegetabilisk olja, visade överlägsen stabilitet jämfört med silikonbaserade krämer, vilket betonar vikten av selektion av kompositioner vid formuleringen av en kräm. Både estrar och mineralolja gav positiva resultat, där mineralolja presterade bra vid högre pH-förhållanden och estrar producerade fastare texturer vid högre pH-nivåer. Tillsats av förtjockningsmedlet Karbomer förbättrade formuleringen avsevärt genom att förhindra separationsproblem. Framtida studier kan undersöka att kombinera de olika emulsionssammansättningarna samt försätta utveckla formuleringarna med en annan form av Komponent A, även om försöket i denna studie indikerade utmaningar med gel-liknande konsistenser.
Place, publisher, year, edition, pages
2024.
Series
TRITA-CBH-GRU ; 2024:299
Keywords [en]
Emulsion, rheology, cosmetics, skincare
National Category
Chemical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-351527OAI: oai:DiVA.org:kth-351527DiVA, id: diva2:1887578
Educational program
Bachelor of Science in Engineering - Chemical Engineering
2024-08-082024-08-082024-08-13Bibliographically approved