Kosmetické emulzní přípravky

Solubilizace srovnatelně malých množství olejových složek v máchacích a šamponových formulacích demonstruje základní emulgační vlastnosti, které by měly mít alkylpolyglykosidy jako neiontové povrchově aktivní látky. Správné pochopení fázového chování ve vícesložkových systémech je však nezbytné, aby bylo možné vyhodnotit alkylpolyglykosidy jako silné emulgátory v kombinaci s vhodnými hydrofobními koemulgátory. Obecně je mezifázová aktivita alkylpolyglykosidů určena délkou uhlíkového řetězce a v menší míře rozsahu, stupněm polymerace (DP). Mezifázová aktivita se zvyšuje s délkou alkylového řetězce a je nejvyšší blízko nebo nad CMC s hodnotou pod 1 mN/m. Na rozhraní voda/minerální olej vykazuje C12-14 APG nižší povrchové napětí než C12-14 alkylsulfát. Mezipovrchové napětí n-dekanu, isopropylmyristátu a 2-oktyldodekanolu bylo měřeno pro čisté alkylmonoglukosidy (C8,C10,C12) a byla popsána jejich závislost na rozpustnosti alkylpolyglykosidů v olejové fázi. Alkylpolyglykosidy se středně dlouhým řetězcem mohou být použity jako emulgátory pro emulze o/v v kombinaci s hydrofobními koemulgátory.

Alkylpolyglykosidy se liší od ethoxylovaných neiontových povrchově aktivních látek v tom, že nepodléhají teplotní přeměně fáze z emulzí olej ve vodě (O/W) na olej ve vodě (V/O). Místo toho mohou hydrofilní/lipofilní vlastnosti být vyváženy smícháním s hydrofobním emulgátorem, jako je glycerinmonooleát (GMO) nebo dehydratovaný sorbitolmonolaurát (SML). Ve skutečnosti je fázové chování a mezifázové napětí alkylpolyglykosidového emulgátorového systému velmi podobné jako u konvenčního systém ethoxylátů mastných alkoholů, pokud se jako klíčový parametr fázového chování použije místo teploty směšovací poměr hydrofilního/lipofilního emulgátoru v neethoxylovaném systému.

Systém pro dodekan, vodu, laurylglukosid a sorbitan laurát jako hydrofobní koemulgátor tvoří mikroemulze při určitém směšovacím poměru C12-14 APG k SML 4:6 až 6:4 (obrázek 1). Vyšší obsahy SML vedou k emulzím v/o, zatímco vyšší obsahy alkylpolyglykosidů vytvářejí emulze o/v. Změna celkové koncentrace emulgátoru má za následek tzv. „Kahlweitovu rybu“ ve fázovém diagramu, tělo obsahuje třífázové mikroemulze a ocasní jednofázové mikroemulze, jak bylo pozorováno u ethoxylovaných emulgátorů jako funkce teploty. kapacita směsi C12-14 APG/SML ve srovnání s ethoxylátovým systémem mastných alkoholů se odráží v tom, že i 10 % směsi emulgátoru stačí k vytvoření jednofázové mikroemulze.

Podobnost vzorců fázových inverzí dvou typů povrchově aktivních látek není omezena pouze na fázové chování, ale lze ji nalézt také v mezifázovém napětí emulgačního systému. Hydrofilní – lipofilní vlastnosti směsi emulgátorů dosáhly rovnováhy, když poměr C12 -14 APG/SML bylo 4:6 a mezifázové napětí bylo nejnižší. Zejména velmi nízké minimální mezifázové napětí (cca 10^-3mN/m) byla pozorována za použití směsi C12-14 APG/SML.

Mezi mikroemulzemi obsahujícími alkylglykosidy je důvodem vysoké mezifázové aktivity to, že hydrofilní alkylglykosidy s většími hlavovými skupinami glukosidů a hydrofobní koemulgátory s menšími skupinami jsou smíchány na rozhraní olej-voda v ideálním poměru. Hydratace (a efektivní velikost hydratační hlavy) je méně závislá na teplotě, než je tomu u ethoxylovaných neiontových povrchově aktivních látek. Paralelní mezifázové napětí je tedy pozorováno pouze pro mírně teplotně závislé fázové chování neethoxylované směsi emulgátorů.

To poskytuje zajímavé aplikace, protože na rozdíl od ethoxylátů mastných alkoholů mohou alkylglykosidy tvořit teplotně stabilní mikroemulze. Změnou obsahu povrchově aktivní látky, typu použité povrchově aktivní látky a poměru olej/voda lze vyrobit mikroemulze se specifickými vlastnostmi, jako je průhlednost, viskozita, modifikační účinky a pěnící vlastnosti. Koemulgátor ve směsném systému alkylethersulfátu a neiontové, je pozorována rozšířená oblast mikroemulze a může být použit pro formulování koncentrovaných nebo jemných částic emulzí olej-voda.

Byly vyhodnoceny pseudoternární fázové trojúhelníky vícesložkových systémů obsahujících alkylpolyglykosid/SLES a SML s uhlovodíkem (dioktylcyklohexan) a alkylpolyglykosid/SLES a GMO s polárními oleji (dikaprylether/oktyldodekanol), prokazují variabilitu a rozsah plochy pro o/v, v/o nebo mikroemulze pro hexagonální fáze a pro lamelární fáze v závislosti na chemické struktuře a směšovacím poměru složek. Pokud jsou tyto fázové trojúhelníky superponovány na shodné trojúhelníky výkonu indikující například pěnivost a viskozitní vlastnosti odpovídajících směsí, poskytují tvůrci přípravků cennou pomůcku při hledání specifických a dobře navržených mikroemulzních formulací např. pro čisticí prostředky na obličej nebo pro odmašťovací pěnové lázně. Jako příklad lze z fázového trojúhelníku odvodit vhodnou mikroemulzní formulaci pro přemašťovací pěnové lázně.