การปรับและรักษาค่า pH ในสูตรเครื่องสำอางด้วยบัฟเฟอร์

ถามโดย: k.napuk0276 เมื่อ: December 17, 2022 ประเภทผลิตภัณฑ์: เครื่องสำอาง

คำถาม

มีคำถามเกี่ยวกับการปรับค่า pH ในผลิตภัณฑ์เครื่องสำอางค่ะ เพื่อให้ค่า pH ของผลิตภัณฑ์มีความเสถียร จำเป็นต้องใช้ระบบบัฟเฟอร์โดยใส่ทั้งกรดและเกลือของกรด (เช่น Citric Acid และ Sodium Citrate) หรือใส่แค่เกลือตัวเดียวคะ? ถ้าใส่ทั้งสองตัว ควรใช้อัตราส่วนประมาณเท่าใด? หากผลิตภัณฑ์มีค่า pH สุดท้ายตามที่ต้องการแล้ว (เช่น pH 5.5) ยังจำเป็นต้องใส่สารบัฟเฟอร์ เช่น Sodium Citrate หรือ HEPES อีกหรือไม่ เพื่อป้องกันไม่ให้ค่า pH เปลี่ยนแปลงเมื่อเวลาผ่านไป? ควรใส่สารบัฟเฟอร์ในขั้นตอนใดของการผลิตสูตร เช่น ขั้นตอนสุดท้าย หรือหลังเติมสารออกฤทธิ์? และจำเป็นต้องใส่สารบัฟเฟอร์ในสูตรเครื่องสำอางทุกสูตรหรือไม่คะ?

คำตอบ

นี่คือคำตอบสำหรับคำถามของคุณเกี่ยวกับการปรับค่า pH และระบบบัฟเฟอร์ในสูตรเครื่องสำอางค่ะ:

  1. การใช้บัฟเฟอร์: ในการสร้างระบบบัฟเฟอร์ที่มีประสิทธิภาพเพื่อรักษาค่า pH ให้คงที่ โดยทั่วไปแล้วคุณต้องใช้ทั้งกรดอ่อน (หรือเบสอ่อน) และเกลือคู่ของมันค่ะ ตัวอย่างเช่น การใช้ Citric Acid และ Sodium Citrate ร่วมกันจะสร้างบัฟเฟอร์ซิเตรต การใช้เพียงเกลือ (เช่น Sodium Citrate) โดยไม่มีกรดที่เกี่ยวข้อง จะทำหน้าที่หลักเป็นการ ปรับ ค่า pH หากระบบมีความเป็นกรด แต่จะไม่ให้ ความสามารถในการบัฟเฟอร์ ที่สำคัญในช่วงค่า pH ที่กว้างเท่ากับระบบบัฟเฟอร์ อัตราส่วนที่เหมาะสมของกรดต่อเกลือขึ้นอยู่กับค่า pH เป้าหมายที่ต้องการและค่า pKa ของกรด ซึ่งอธิบายได้ด้วยสมการ Henderson-Hasselbalch ตัวอย่างเช่น ในการบัฟเฟอร์ที่ค่า pH ประมาณ 4-6 การผสมระหว่าง Citric Acid และ Sodium Citrate มีประสิทธิภาพ อัตราส่วนที่แน่นอนคำนวณตามค่า pH เป้าหมายและความเข้มข้นของส่วนประกอบบัฟเฟอร์ที่จำเป็นสำหรับความสามารถในการบัฟเฟอร์ที่เพียงพอ ไม่มีอัตราส่วนสากลเพียงค่าเดียวค่ะ มันขึ้นอยู่กับสูตรเฉพาะและค่า pH ที่ต้องการ
  2. ความจำเป็นในการใส่บัฟเฟอร์หากค่า pH ถูกต้องแล้ว: ใช่ค่ะ แม้ว่าค่า pH เริ่มต้นจะถูกต้องแล้ว การใส่บัฟเฟอร์ก็มักจะจำเป็นเพื่อ รักษา ค่า pH นั้นไว้เมื่อเวลาผ่านไปและภายใต้สภาวะต่างๆ (เช่น การเจือจาง การเติมส่วนผสมอื่น หรือการสัมผัสกับสภาพแวดล้อม) ส่วนผสมหลายชนิด โดยเฉพาะสารออกฤทธิ์ สามารถส่งผลต่อความเสถียรของค่า pH ระบบบัฟเฟอร์จะช่วยต้านทานการเปลี่ยนแปลงค่า pH เมื่อมีการเติมกรดหรือเบสในปริมาณเล็กน้อย หรือเมื่อเกิดปฏิกิริยาภายในผลิตภัณฑ์ หากความเสถียรของค่า pH มีความสำคัญต่อประสิทธิภาพ ความปลอดภัย หรือการกันเสียของผลิตภัณฑ์ ขอแนะนำอย่างยิ่งให้ใช้บัฟเฟอร์ค่ะ
  3. ควรใส่บัฟเฟอร์ในขั้นตอนใด: โดยทั่วไปแล้ว บัฟเฟอร์จะถูกเติมในขั้นตอนท้ายๆ ของกระบวนการผลิตสูตร มักจะหลังจากที่ส่วนผสมอื่นๆ ทั้งหมด (รวมถึงสารออกฤทธิ์) ได้ถูกรวมเข้าด้วยกันและส่วนผสมเป็นเนื้อเดียวกันแล้ว วิธีนี้ช่วยให้คุณสามารถปรับค่า pH ไปยังค่าสุดท้ายที่ต้องการโดยใช้ระบบบัฟเฟอร์ และมั่นใจได้ว่าบัฟเฟอร์มีประสิทธิภาพในเนื้อผลิตภัณฑ์สุดท้าย อย่างไรก็ตาม บางครั้งส่วนประกอบของบัฟเฟอร์อาจถูกเติมก่อนหน้านี้หากเป็นส่วนหนึ่งของเฟสเฉพาะ (เช่น เฟสน้ำ) การปรับค่า pH ขั้นสุดท้ายโดยใช้ระบบบัฟเฟอร์มักจะเป็นหนึ่งในขั้นตอนสุดท้ายก่อนการตรวจสอบคุณภาพขั้นสุดท้าย
  4. จำเป็นต้องใส่บัฟเฟอร์ในสูตรเครื่องสำอางทุกสูตรหรือไม่: ไม่ค่ะ ไม่จำเป็นต้องใส่ในสูตรเครื่องสำอาง ทุกสูตร อย่างเคร่งครัด ความจำเป็นในการใช้บัฟเฟอร์ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ:
    • ช่วงค่า pH ที่ต้องการ: หากผลิตภัณฑ์จำเป็นต้องรักษาค่า pH ให้อยู่ในช่วงแคบๆ เพื่อความเสถียร ประสิทธิภาพ (โดยเฉพาะสำหรับสารออกฤทธิ์) หรือความเข้ากันได้กับผิวหนัง โดยทั่วไปแล้วจำเป็นต้องใช้บัฟเฟอร์
    • ส่วนผสม: ส่วนผสมบางชนิดอาจทำให้ค่า pH เปลี่ยนแปลงเมื่อเวลาผ่านไป สูตรที่มีส่วนผสมดังกล่าวจะได้ประโยชน์จากการบัฟเฟอร์
    • ระบบกันเสีย: สารกันเสียหลายชนิดมีประสิทธิภาพเฉพาะในช่วงค่า pH ที่กำหนด การบัฟเฟอร์ช่วยให้มั่นใจว่าสารกันเสียยังคงทำงานได้
    • ประเภทผลิตภัณฑ์: ผลิตภัณฑ์บางประเภท (เช่น ผลิตภัณฑ์ที่มีสารผลัดเซลล์ผิวอย่าง AHA/BHA หรือเอนไซม์บางชนิด) ขึ้นอยู่กับค่า pH ที่คงที่อย่างมากสำหรับประสิทธิภาพและความปลอดภัย
    • ข้อกำหนดด้านความเสถียร: หากความเสถียรของค่า pH ในระยะยาวเป็นข้อกำหนดหลัก การบัฟเฟอร์เป็นสิ่งจำเป็น
    • สูตรที่เรียบง่ายซึ่งมีส่วนผสมที่ไม่ส่งผลกระทบต่อค่า pH อย่างมีนัยสำคัญ และสามารถยอมรับช่วงค่า pH ที่กว้างได้ อาจไม่จำเป็นต้องใช้บัฟเฟอร์ค่ะ