Diplomová práce se věnuje emulzím a různým způsobům jejich stabilizace. Důraz byl pak kladen zvláště na emulze stabilizované pevnými částicemi a možnost jejich aplikace v přípravcích na ochranu proti UV záření. Ke stabilizaci těchto typů přípravků se běžně používají surfaktanty, které však mohou negativně ovlivnit pokožku i životní prostředí. Cílem práce tak bylo připravit emulze stabilizované částicemi karboxylované nanokrystalické celulózy v kombinaci s částicemi oxidu titaničitého, které by mohly být k surfaktantům účinnou a bezpečnou alternativou. Připravené emulze byly charakterizovány měřením velikosti emulzních kapek, zeta potenciálu a pomocí fázových studií, ve kterých byl sledován vliv složení emulzí, způsobu přípravy a pH na jejich stabilitu.
Annotation in English
The thesis deals with emulsions and different approaches to their stabilization. Emphasis was placed especially on emulsions stabilized by solid particles and the possibility of their application in UV protection products. Surfactants are commonly used to stabilise these types of products, however they can have a negative effect on the skin and the environment. Thus, the aim of this work was to prepare emulsions stabilized by carboxylated cellulose nanocrystals in combination with titanium dioxide particles, which could present an effective and safe alternative. The prepared emulsions were characterized by measuring the emulsion droplet size, zeta potential and phase studies to investigate the effect of different emulsion composition, preparation method and pH on their stability.
Diplomová práce se věnuje emulzím a různým způsobům jejich stabilizace. Důraz byl pak kladen zvláště na emulze stabilizované pevnými částicemi a možnost jejich aplikace v přípravcích na ochranu proti UV záření. Ke stabilizaci těchto typů přípravků se běžně používají surfaktanty, které však mohou negativně ovlivnit pokožku i životní prostředí. Cílem práce tak bylo připravit emulze stabilizované částicemi karboxylované nanokrystalické celulózy v kombinaci s částicemi oxidu titaničitého, které by mohly být k surfaktantům účinnou a bezpečnou alternativou. Připravené emulze byly charakterizovány měřením velikosti emulzních kapek, zeta potenciálu a pomocí fázových studií, ve kterých byl sledován vliv složení emulzí, způsobu přípravy a pH na jejich stabilitu.
Annotation in English
The thesis deals with emulsions and different approaches to their stabilization. Emphasis was placed especially on emulsions stabilized by solid particles and the possibility of their application in UV protection products. Surfactants are commonly used to stabilise these types of products, however they can have a negative effect on the skin and the environment. Thus, the aim of this work was to prepare emulsions stabilized by carboxylated cellulose nanocrystals in combination with titanium dioxide particles, which could present an effective and safe alternative. The prepared emulsions were characterized by measuring the emulsion droplet size, zeta potential and phase studies to investigate the effect of different emulsion composition, preparation method and pH on their stability.
V teoretické části zpracujete literární rešerši na zadané téma. Věnujte se disperzním systémům, jejich typům, vlastnostem, přípravě a charakterizaci. Zaměřte se na emulze stabilizované částicemi (Pickeringovy emulze) a zmapujte jejich možné využití ve farmacii a kosmetice s ohledem na ochranu proti UV záření.
II. Praktická část
V praktické části připravte emulze stabilizované částicemi celulózy a oxidu titaničitého. Jako enkapsulovanou látku využijte neutrální lipofilní nosič, případně jeho kombinaci s vhodným typem filtru UV záření. Stanovte vliv formulace na fyzikálně-chemické vlastnosti připravených emulzí. Získané výsledky zpracujte, přehledně uspořádejte a diskutujte.
Research Plan
I. Teoretická část
V teoretické části zpracujete literární rešerši na zadané téma. Věnujte se disperzním systémům, jejich typům, vlastnostem, přípravě a charakterizaci. Zaměřte se na emulze stabilizované částicemi (Pickeringovy emulze) a zmapujte jejich možné využití ve farmacii a kosmetice s ohledem na ochranu proti UV záření.
II. Praktická část
V praktické části připravte emulze stabilizované částicemi celulózy a oxidu titaničitého. Jako enkapsulovanou látku využijte neutrální lipofilní nosič, případně jeho kombinaci s vhodným typem filtru UV záření. Stanovte vliv formulace na fyzikálně-chemické vlastnosti připravených emulzí. Získané výsledky zpracujte, přehledně uspořádejte a diskutujte.
Recommended resources
[1] McClements, D.J., Nanoparticle- and microparticle-based delivery systems: encapsulation, protection and release of active compounds. 2014, Boca Raton, FL: CRC Press. DOI.org/10.1201/b17280
[2] Wang, J et al. Emulsions stabilized by highly hydrophilic TiO2 nanoparticles via van der Waals attraction. JOURNAL OF COLLOID AND INTERFACE SCIENCE (2021), 58, 378-387
[3] Jiang, H. et al. Pickering emulsions: Versatility of colloidal particles and recent applications. CURRENT OPINION IN COLLOID & INTERFACE SCIENCE (2020), 49, 1-15
[4] Marto, J. et al. Design of novel starch-based Pickering emulsions as platforms for skin photoprotection. JOURNAL OF PHOTOCHEMISTRY AND PHOTOBIOLOGY B-BIOLOGY (2016), 162, 56 - 64
Recommended resources
[1] McClements, D.J., Nanoparticle- and microparticle-based delivery systems: encapsulation, protection and release of active compounds. 2014, Boca Raton, FL: CRC Press. DOI.org/10.1201/b17280
[2] Wang, J et al. Emulsions stabilized by highly hydrophilic TiO2 nanoparticles via van der Waals attraction. JOURNAL OF COLLOID AND INTERFACE SCIENCE (2021), 58, 378-387
[3] Jiang, H. et al. Pickering emulsions: Versatility of colloidal particles and recent applications. CURRENT OPINION IN COLLOID & INTERFACE SCIENCE (2020), 49, 1-15
[4] Marto, J. et al. Design of novel starch-based Pickering emulsions as platforms for skin photoprotection. JOURNAL OF PHOTOCHEMISTRY AND PHOTOBIOLOGY B-BIOLOGY (2016), 162, 56 - 64
