แนวทางการทดสอบความเสถียรของอิมัลชันด้วยเครื่องปั่นเหวี่ยง (Centrifuge)

การทดสอบความเสถียรของอิมัลชันด้วยเครื่องปั่นเหวี่ยงเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสูงในการประเมินความเสถียรทางกายภาพของอิมัลชันอย่างรวดเร็ว โดยการใช้แรงโน้มถ่วงที่รุนแรง ซึ่งเร่งกระบวนการแยกชั้นตามธรรมชาติ (creaming หรือ sedimentation) ให้เกิดขึ้นเร็วขึ้น

1. ความเหมาะสมสำหรับกลุ่มผลิตภัณฑ์ต่างๆ

2. ขอบเขตของการทดสอบความเสถียร

การปั่นเหวี่ยงเป็น การทดสอบเร่งความเครียด (accelerated stress test) จุดประสงค์คือเพื่อทำนายความเสถียรในระยะยาวภายในเวลาเพียงไม่กี่นาที

• สิ่งที่ทดสอบ: ส่วนใหญ่จะทดสอบความแข็งแรงของระบบอิมัลซิไฟเออร์และความหนืดของเฟสต่อเนื่อง (continuous phase) เทียบกับความแตกต่างของความหนาแน่นระหว่างเฟสน้ำและเฟสน้ำมัน ทำนายสัญญาณเริ่มต้นของความไม่เสถียร เช่น การเกิดครีม (creaming) หรือการตกตะกอน (sedimentation)
• ข้อจำกัด: เป็นเพียง เครื่องมือคัดกรอง (screening tool) ไม่สามารถใช้แทนการทดสอบความเสถียรแบบเต็มรูปแบบได้ (เช่น 3 เดือนที่ 40°C, วัฏจักรแช่แข็ง/ละลาย) สูตรที่ผ่านการปั่นเหวี่ยงอาจยังคงล้มเหลวในการทดสอบระยะยาวเนื่องจากการเสื่อมสภาพทางเคมี การเติบโตของจุลินทรีย์ หรือปฏิกิริยากับบรรจุภัณฑ์

3. พารามิเตอร์มาตรฐาน

พารามิเตอร์ที่คุณกล่าวถึงเป็นมาตรฐานที่ยอมรับกันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเครื่องสำอาง:

• RPM และเวลา: 4000 RPM เป็นเวลา 30 นาที เป็นมาตรฐานทั่วไปและแข็งแกร่ง การปรับเปลี่ยนมักอยู่ในช่วง 3000–5000 RPM เป็นเวลา 10–30 นาที สิ่งสำคัญคือความสม่ำเสมอและการใช้แรงเหวี่ยงที่สูงพอ (มักจะตั้งเป้าที่ 2000–3000 G-force)
• การให้ความร้อน (40°C): การให้ความร้อนมีความจำเป็นและแนะนำอย่างยิ่ง การเพิ่มอุณหภูมิ (40°C หรือ 50°C) จะช่วยลดความหนืดของเฟสต่อเนื่องลงอย่างมาก ซึ่งจะเพิ่มความเครียดให้กับอิมัลชันและเร่งให้เกิดความไม่เสถียรเร็วขึ้น ทำให้การทดสอบมีความเข้มงวดมากขึ้น

4. การพิจารณาการแยกชั้น

หลังจากปั่นเหวี่ยง 30 นาที ให้นำตัวอย่างออกมาและตรวจสอบทันที:

1. การตรวจสอบด้วยสายตา: ถือหลอดทดลองส่องกับแสงและมองหาชั้นที่แตกต่างกันอย่างชัดเจน
   • การเกิดครีม (Creaming): ชั้นของเฟสที่กระจายตัว (เช่น หยดน้ำมันในอิมัลชัน O/W) จะรวมตัวกันเป็นชั้นเข้มข้นที่ด้านบนหรือด้านล่าง นี่เป็นสัญญาณของความไม่เสถียรแต่ยังไม่ถือว่าล้มเหลวโดยสมบูรณ์
   • การตกตะกอน (Sedimentation): ของแข็ง (เช่น เม็ดสีหรือสารเติมเต็ม) ตกตะกอนที่ก้นหลอด
   • การแยกเฟส (Phase Separation/Breaking): เป็นความล้มเหลวที่รุนแรงที่สุด โดยที่ชั้นของเฟสต่อเนื่อง (น้ำหรือน้ำมัน) แยกตัวออกจากอิมัลชันที่เหลืออย่างสมบูรณ์ นี่ถือเป็นการล้มเหลวทันที
2. เกณฑ์ผ่าน/ไม่ผ่าน: สูตรจะถือว่ามีความเสถียรหาก ไม่มีการแยกชั้น การเกิดครีม หรือการตกตะกอนที่มองเห็นได้ หลังจากการทดสอบ การเปลี่ยนแปลงที่มองเห็นได้บ่งชี้ถึงระบบที่อ่อนแอซึ่งมีแนวโน้มสูงที่จะล้มเหลวในการทดสอบความเสถียรระยะยาว

เพื่อให้คำแนะนำที่เฉพาะเจาะจงยิ่งขึ้น

เพื่อให้คำแนะนำที่เจาะจงกับสูตรของคุณ:

• ชนิดของอิมัลชัน: คุณกำลังทดสอบอิมัลชัน O/W หรือ W/O?
• ความหนืด: ความหนืดเป้าหมายของครีมคือเท่าใด? (ความหนืดที่สูงขึ้นอาจปิดบังความไม่เสถียรในการทดสอบนี้ได้)
• สารออกฤทธิ์: มีสารออกฤทธิ์ที่มีเกลือสูงหรือมีความเป็นกรด/ด่างสูงที่อาจเป็นสาเหตุของความไม่เสถียรหรือไม่?