Preparaciones de emulsión cosmética

La solubilización de cantidades comparativamente pequeñas de componentes oleosos en formulaciones de enjuague y champú demuestra las propiedades emulsionantes básicas que se espera que presenten los alquilpoliglucósidos como surfactantes no iónicos. Sin embargo, es necesario comprender adecuadamente el comportamiento de las fases en sistemas multicomponente para evaluar los alquilpoliglucósidos como emulsionantes potentes en combinación con coemulsionantes hidrófobos adecuados. En general, la actividad interfacial de los alquilpoliglucósidos está determinada por la longitud de la cadena carbonada y, en menor medida, por el grado de polimerización (GP). La actividad interfacial aumenta con la longitud de la cadena alquílica y alcanza su máximo cerca o por encima de la CMC, con un valor inferior a 1 mN/m. En la interfase agua/aceite mineral, el APG C12-14 presenta una tensión superficial menor que la del sulfato de alquilo C12-14. Se han medido las tensiones interfaciales del n-decano, el miristato de isopropilo y el 2-octil dodecanol para alquilmonoglucósidos puros (C8, C10, C12) y se ha descrito su dependencia de la solubilidad de los alquilpoliglucósidos en la fase oleosa. Los alquilpoliglucósidos de cadena media pueden utilizarse como emulsionantes para emulsiones aceite/agua en combinación con coemulsionantes hidrófobos.

Los alquil poliglucósidos se diferencian de los surfactantes no iónicos etoxilados en que no experimentan una conversión de fase inducida por la temperatura de emulsiones de aceite en agua (O/W) a aceite en agua (W/O). En cambio, las propiedades hidrófilas/lipófilas se pueden equilibrar mezclándolas con un emulsionante hidrófobo como el monooleato de glicerina (GMO) o el monolaurato de sorbitol deshidratado (SML). De hecho, el comportamiento de fase y la tensión interfacial del sistema emulsionante de alquil poliglucósidos son muy similares a los del sistema de etoxilatos de alcohol graso convencional si se utiliza la relación de mezcla del emulsionante hidrófilo/lipófilo en el sistema no etoxilado en lugar de la temperatura como parámetro clave del comportamiento de fase.

El sistema de dodecano, agua, lauril glucósido y laurato de sorbitán como coemulsionante hidrófobo forma microemulsiones con una proporción de mezcla de APG C12-14 a SML de 4:6 a 6:4 (Figura 1). Un mayor contenido de SML produce emulsiones w/o, mientras que un mayor contenido de alquil poliglucósidos produce emulsiones o/w. La variación de la concentración total de emulsionante da como resultado un denominado "pez Kahlweit" en el diagrama de fases, donde el cuerpo contiene microemulsiones trifásicas y la cola, microemulsiones monofásicas, como se observa con emulsionantes etoxilados en función de la temperatura. La alta capacidad emulsionante de la mezcla APG C12-14/SML, en comparación con un sistema de etoxilato de alcohol graso, se refleja en el hecho de que incluso un 10 % de la mezcla de emulsionantes es suficiente para formar una microemulsión monofásica.

La similitud de los patrones de inversión de fase de los dos tipos de surfactantes no se limita solo al comportamiento de la fase, sino que también se puede encontrar en la tensión interfacial del sistema emulsionante. Las propiedades hidrofílicas-lipófilas de la mezcla emulsionante alcanzaron el equilibrio cuando la relación de C12-14 APG/SML fue de 4:6 y la tensión interfacial fue la más baja. Cabe destacar que la tensión interfacial mínima fue muy baja (aprox. 10).^-3Se observó una presión atmosférica de 100 mN/m utilizando la mezcla C12-14 APG/SML.

Entre las microemulsiones que contienen alquil glicósidos, la razón de la alta actividad interfacial radica en que los alquil glicósidos hidrófilos con grupos de cabeza de glucósido más grandes y los coemulsionantes hidrófobos con grupos más pequeños se mezclan en la interfase aceite-agua en una proporción ideal. La hidratación (y el tamaño efectivo de la cabeza de hidratación) depende menos de la temperatura que en el caso de los tensioactivos no iónicos etoxilados. Por lo tanto, la tensión interfacial paralela solo se observa en el comportamiento de fase ligeramente dependiente de la temperatura de la mezcla de emulsionantes no etoxilados.

Esto ofrece aplicaciones interesantes, ya que, a diferencia de los etoxilatos de alcoholes grasos, los alquilglicósidos pueden formar microemulsiones termoestables. Al variar el contenido de surfactante, el tipo de surfactante utilizado y la relación aceite/agua, se pueden producir microemulsiones con propiedades específicas, como transparencia, viscosidad, efectos de modificación y propiedades espumantes. Como coemulsionante en el sistema mixto de alquil éter sulfato y no iónico, se observa una expansión del área de microemulsión, lo que permite formular emulsiones de aceite-agua concentradas o de partículas finas.

Se ha realizado una evaluación de triángulos de fase pseudoternarios de sistemas multicomponentes que contienen alquilpoliglucósido/SLES y SML con un hidrocarburo (dioctilciclohexano) y alquilpoliglucósido/SLES y GMO con aceites polares (dicaprililo éter/octildodecanol). Estos triángulos demuestran la variabilidad y la extensión de las áreas para emulsiones aceite/agua, agua/aceite o microemulsiones para fases hexagonales y lamelares, en función de la estructura química y la proporción de mezcla de los componentes. Si estos triángulos de fase se superponen a triángulos de rendimiento congruentes que indican, por ejemplo, el comportamiento de formación de espuma y las propiedades de viscosidad de las mezclas correspondientes, proporcionan una valiosa ayuda al formulador para encontrar formulaciones de microemulsiones específicas y bien diseñadas para, por ejemplo, limpiadores faciales o baños de espuma reengrasantes. A modo de ejemplo, una formulación de microemulsión adecuada para baños de espuma reengrasantes puede derivarse del triángulo de fase.