Preparate cosmetice cu emulsie

Solubilizarea unor cantități relativ mici de componente uleioase în formulările de clătire și șampon demonstrează proprietățile de emulsionare de bază pe care alchil poliglicozidele ar trebui să le prezinte ca surfactanți neionici. Cu toate acestea, o înțelegere adecvată a comportamentului de fază în sistemele multicomponente este necesară pentru a evalua alchil poliglicozidele ca emulgatori puternici în combinație cu coemulgatori hidrofobi adecvați. În general, activitatea interfacială a alchil poliglicozidelor este determinată de lungimea lanțului de carbon și, într-o măsură mai mică, de gradul de polimerizare (DP). Activitatea interfacială crește odată cu lungimea lanțului alchilic și este cea mai mare în apropierea sau peste CMC, cu o valoare sub 1 mN/m. La interfața apă/ulei mineral, APG C12-14 prezintă o tensiune superficială mai mică decât sulfatul de alchil C12-14. Tensiunile interfaciale ale n-decanului, miristatului de izopropil și 2-octil dodecanolului au fost măsurate pentru alchil monoglucozide pure (C8, C10, C12) și a fost descrisă dependența acestora de solubilitatea alchil poliglicozidelor în faza uleioasă. Alchil poliglicozidele cu lanț mediu pot fi utilizate ca emulgatori pentru emulsii u/a în combinație cu co-emulgatori hidrofobi.

Alchil poliglicozidele diferă de surfactanții neionici etoxilați prin faptul că nu suferă o conversie de fază indusă de temperatură din emulsii ulei-în-apă (O/W) în emulsii ulei-în-apă (W/O). În schimb, proprietățile hidrofile/lipofile pot fi echilibrate prin amestecarea cu un emulgator hidrofob, cum ar fi mono-oleatul de glicerină (GMO) sau mono-lauratul de sorbitol deshidratat (SML). De fapt, comportamentul de fază și tensiunea interfacială a sistemului emulgator alchil poliglicozidic sunt foarte similare cu cele ale sistemului convențional de alcooli grași etoxilați, dacă se utilizează raportul de amestecare al emulgatorului hidrofil/lipofil în sistemul neetoxilat în locul temperaturii ca parametru cheie al comportamentului de fază.

Sistemul format din dodecan, apă, lauril glucozidă și laurat de sorbitan, ca și coemulgator hidrofob, formează microemulsii la un anumit raport de amestecare de C12-14 APG la SML de 4:6 până la 6:4 (Figura 1). Conținuturi mai mari de SML duc la emulsii a/a, în timp ce conținuturi mai mari de alchil poliglicozide produc emulsii u/a. Variația concentrației totale de emulgator are ca rezultat un așa-numit „pește Kahlweit” în diagrama de fază, corpul conținând microemulsii trifazice, iar coada microemulsii monofazice, așa cum se observă la emulgatorii etoxilați în funcție de temperatură. Capacitatea mare de emulgare a amestecului C12-14 APG/SML în comparație cu un sistem etoxilat de alcooli grași se reflectă în faptul că chiar și 10% din amestecul de emulgator este suficient pentru a forma o microemulsie monofazică.

Similitudinea modelelor de inversie de fază ale celor două tipuri de surfactanți nu se limitează doar la comportamentul de fază, ci poate fi găsită și în tensiunea interfacială a sistemului emulgator. Proprietățile hidrofile-lipofile ale amestecului de emulgatori au atins echilibrul atunci când raportul C12-14 APG/SML a fost de 4:6, iar tensiunea interfacială a fost cea mai scăzută. În mod notabil, o tensiune interfacială minimă foarte scăzută (aproximativ 10^-3mN/m) a fost observată utilizând amestecul C12-14 APG/SML.

Printre glicozidele alchilice care conțin microemulsii, motivul activității interfaciale ridicate este acela că glicozidele alchilice hidrofile cu grupări glucozidice mai mari și coemulgatorii hidrofobi cu grupări mai mici sunt amestecați la interfața ulei-apă într-un raport ideal. Hidratarea (și dimensiunea efectivă a capului de hidratare) depinde mai puțin de temperatură decât în cazul surfactanților neionici etoxilați. Astfel, tensiunea interfacială paralelă se observă doar pentru comportamentul de fază ușor dependent de temperatură al amestecului de emulgatori neetoxilat.

Acest lucru oferă aplicații interesante deoarece, spre deosebire de alcoolii grași etoxilați, glicozidele alchilice pot forma microemulsii stabile la temperatură. Prin variația conținutului de surfactant, a tipului de surfactant utilizat și a raportului ulei/apă, se pot produce microemulsii cu proprietăți specifice, cum ar fi transparența, vâscozitatea, efectele de modificare și proprietățile de spumare. Coemulgator în sistemul mixt de sulfat de alchil eter și neioni, se observă zona extinsă a microemulsiei și poate fi utilizat pentru a formula emulsii ulei-apă concentrate sau cu particule fine.

S-a realizat o evaluare a triunghiurilor de fază pseudoternare ale sistemelor multicomponente care conțin alchil poliglicozidă/SLES și SML cu o hidrocarbură (dioctil ciclohexan) și alchil poliglicozidă/SLES și OMG cu uleiuri polare (dicaprilil eter/octil dodecanol). Acestea demonstrează variabilitatea și extinderea ariilor pentru u/a, u/a sau microemulsii pentru faze hexagonale și pentru faze lamelare, în funcție de structura chimică și raportul de amestecare al componentelor. Dacă aceste triunghiuri de fază sunt suprapuse peste triunghiuri de performanță congruente care indică, de exemplu, comportamentul de spumare și proprietățile de vâscozitate ale amestecurilor corespunzătoare, acestea oferă un ajutor valoros pentru formulator în găsirea unor formulări de microemulsie specifice și bine concepute, de exemplu, pentru produse de curățare facială sau băi de spumă de reîncărcare. De exemplu, o formulare de microemulsie adecvată pentru băile de spumă de reîncărcare poate fi derivată din triunghiul de fază.