Betulsioon

Uut tüüpi emulsioon

Emulsioon on kahe tavaolekus segunematu vedeliku nagu näiteks vesi ja õli dispersne segu, s.t üks vedelik on dispergeeritud peente tilkadena teises. Emulsioonide valmistamiseks ja stabiliseerimiseks kasutatakse tavaliselt mitmesuguseid emulgaatoreid, mis vähendavad pindpinevust faasipinnal ning hoiavad seetõttu ära dispergeeritud tilkade omavahelise liitumise ja segust eraldumise. Ka kreemides ja losjoonides on emulgaatorid segu stabiilsuse säilitamiseks vajalikud.

Nahahoolduses on emulsioonidel oluline osa. Kasutatakse kas vesi õlis (v/õ) emulsioone või õli vees (õ/v) emulsioone. Ent on teada, et emulgaatorid nagu ka puhastusvahendites kasutatavad tensiidid emulgeerivad naha pindmises kihis olevaid lipiide ja põhjustavad sagedasel kasutamisel nende väljapesemist. Seetõttu on juba pikka aega otsitud emulgaatoriteta emulsioonide valmistamise meetodeid.

Üks võimalus  on kasutada emulsiooni stabilisaatoritena peenestatud tahked ained. Juba 1907. aastal õnnestus ameerika keemikul Spencer Umreville Pickeringil töötada välja viinamarjakasvatuses taimekaitsevahendina kasutatav stabiilne vasksulfaadist, kaltsiumhüdroksiidi vesilahusest ja vedelast parafiinist koosnev emulsioon. Peenestatud tahke aine, mis asub vee- ja õlifaasi vahel, toimib selles stabilisaatorina. Niisuguseid emulsioone nimetataksegi Pickering-emulsioonideks.

Et peenestatud tahket ainet saaks kasutada emulsiooni stabiliseerimiseks, on vaja, et aine osakesed märguksid ühes faasis ja oleksid samas piisavalt adhesiivsed teise faasi suhtes. Kui tahketel osistel on veefaasi suhtes suurem adhesiivsus, siis stabiliseerivad nad õ/v emulsioone, kui tahked osised on lipofiilsed, tekivad v/õ emulsioonid. Lisaks märgumisvõimele on oluline ka tahkete osiste suurus. See peab olema vähemalt kümme korda väiksem kui soovitud tilga suurus emulsioonis. Näiteks vajab keskmine tilga suurus 2-5 µm 200 nm suurusi tahkeid osakesi. Nanotehnoloogia tänapäevased meetodid võimaldavad luua soovitud märgumisomadustega ja vastava pinnakattega osakesi, mille stabiliseeriv võime on väga kõrge.

Triterpeenide poolest rikkast valgest kasekoorest (tohust) saab ekstraheerida kuivekstrakti, millest u 80% moodustab betuliin, ülejäänud on lupeool, betuliinhape, erütrodiool ja oleanoolhape. Firma Birken GmbH patenteeritud tehnoloogia võimaldab toota kuivekstrakti pulbrina, mille osakeste suurus on 2-3 µm ning pindala 41 ± 2 m²/g kohta. Betulin vees peaaegu ei lahustu (0,1 µg/ml). Erinevates taimeõlides jääb lahustuvus 0,15 kuni 0,3 % piiridesse

Kui suspendeerida betuliini kuivekstrakti õlis, tekib u 2,5% juures stabiilne hägustumine ilma sadenemiseta, mis viitab struktuuri tekkele. Mikroskoopilised ülesvõttad näitavadki, et betuliini osakesed moodustavad stabiilse võrkstruktuuri. Kuivekstrakti suurema kontsentratsiooni puhul tekib õligeel. Vee lisamisel moodustub stabiilne v/õ emulsioon. Õligeeli vee vastuvõtuvõime on üle 60%.

Kui tahkete ainete nagu näiteks anorgaaniliste pigmentidega stabiliseeritud emulsioonide puhul on probleem tahke aine suur erikaal ja seetõttu tekkiv sadenemine, mille vältimiseks tuleb omakorda kasutada paksendajaid, siis betuliini eelis on väga väike tihedus (1,1 g/cm³). Olles lähedal õli tihedusele, betuliin praktiliselt ei sadene. Lisaks on betuliinil ka antimikroobsed omadused, mistõttu saadakse mikrobioloogiliselt stabiilne emulsioon säilitusaineid lisamatagi.

Kui arvestada ka betuliini laia toimespektrit, on tegu ainulaadse v/õ emulsiooniga, mis saab hakkama säilitusaineteta, paksendajate ja emulgaatoriteta, sest betuliinis on kõik olemas. Selliste innovaatiliste betuliini omaduste tõttu ongi tekkinud uus mõiste, märkimaks uut laadi betuliinipõhist emulsiooni – betulsioon.