Kozmetické emulzné prípravky

Solubilizácia porovnateľne malých množstiev olejových zložiek v oplachovacích a šampónových formuláciách demonštruje základné emulgačné vlastnosti, ktoré by mali mať alkylpolyglykozidy ako neiónové povrchovo aktívne látky. Správne pochopenie fázového správania vo viaczložkových systémoch je však nevyhnutné na vyhodnotenie alkylpolyglykozidov ako účinných emulgátorov v kombinácii s vhodnými hydrofóbnymi koemulgátormi. Vo všeobecnosti je medzifázová aktivita alkylpolyglykozidov určená dĺžkou uhlíkového reťazca a v menšej miere rozsah, stupeň polymerizácie (DP). Medzifázová aktivita sa zvyšuje s dĺžkou alkylového reťazca a je najvyššia blízko alebo nad CMC s hodnotou pod 1 mN/m. Na rozhraní voda/minerálny olej vykazuje C12-14 APG nižšie povrchové napätie ako C12-14 alkylsulfát. Povrchové napätie n-dekánu, izopropylmyristátu a 2-oktyldodekanolu sa meralo pre čisté alkylmonoglukozidy (C8,C10,C12) a bola opísaná ich závislosť od rozpustnosti alkylpolyglykozidov v olejovej fáze. Alkylpolyglykozidy so stredne dlhým reťazcom sa môžu použiť ako emulgátory pre emulzie o/v v kombinácii s hydrofóbnymi koemulgátormi.

Alkylpolyglykozidy sa líšia od etoxylovaných neiónových povrchovo aktívnych látok v tom, že nepodliehajú teplotne indukovanej fázovej konverzii z emulzie olej vo vode (O/W) na olej vo vode (V/O). Namiesto toho môžu hydrofilné/lipofilné vlastnosti byť vyvážené zmiešaním s hydrofóbnym emulgátorom, ako je glycerínmonooleát (GMO) alebo dehydratovaný sorbitolmonolaurát (SML). V skutočnosti je fázové správanie a medzifázové napätie alkylpolyglykozidového emulgačného systému veľmi podobné bežným systém etoxylátov mastných alkoholov, ak sa namiesto teploty ako kľúčového parametra fázového správania použije zmiešavací pomer hydrofilného/lipofilného emulgátora v neetoxylovanom systéme.

Systém pre dodekán, vodu, laurylglukozid a laurát sorbitanu ako hydrofóbny koemulgátor tvorí mikroemulzie pri určitom zmiešavacom pomere C12-14 APG k SML 4:6 až 6:4 (obrázok 1). Vyšší obsah SML vedie k emulziám v/o, zatiaľ čo vyšší obsah alkylpolyglykozidov produkuje emulzie o/v. Zmena celkovej koncentrácie emulgátora má za následok takzvanú „Kahlweitovu rybu“ vo fázovom diagrame, telo obsahuje trojfázové mikroemulzie a chvostové jednofázové mikroemulzie, ako sa pozorovalo u etoxylovaných emulgátorov v závislosti od teploty. kapacita zmesi C12-14 APG/SML v porovnaní s etoxylátovým systémom mastných alkoholov sa odráža v skutočnosti, že aj 10 % zmesi emulgátorov postačuje na vytvorenie jednofázovej mikroemulzie.

Podobnosť vzorcov fázovej inverzie dvoch typov povrchovo aktívnych látok nie je obmedzená len na fázové správanie, ale možno ju nájsť aj v napätí rozhrania emulgačného systému. Hydrofilné – lipofilné vlastnosti zmesi emulgátorov dosiahli rovnováhu, keď pomer C12 -14 APG/SML bolo 4:6 a medzifázové napätie bolo najnižšie. Najmä veľmi nízke minimálne medzifázové napätie (približne 10^-3mN/m) bola pozorovaná s použitím zmesi C12-14 APG/SML.

Medzi mikroemulziami obsahujúcimi alkylglykozidy je dôvodom vysokej medzifázovej aktivity to, že hydrofilné alkylglykozidy s väčšími hlavovými skupinami glukozidov a hydrofóbne koemulgátory s menšími skupinami sú zmiešané na rozhraní olej-voda v ideálnom pomere. Hydratácia (a efektívna veľkosť hydratačnej hlavy) je menej závislá od teploty ako v prípade etoxylovaných neiónových povrchovo aktívnych látok. Paralelné medzifázové napätie sa teda pozoruje len pre fázové správanie neetoxylovanej zmesi emulgátorov mierne závislé od teploty.

To poskytuje zaujímavé aplikácie, pretože na rozdiel od etoxylátov mastných alkoholov môžu alkylglykozidy vytvárať teplotne stabilné mikroemulzie. Zmenou obsahu povrchovo aktívnej látky, typu použitej povrchovo aktívnej látky a pomeru olej/voda možno vyrobiť mikroemulzie so špecifickými vlastnosťami, ako je priehľadnosť, viskozita, modifikačné účinky a penivé vlastnosti. Koemulgátor v zmiešanom systéme alkylétersulfátu a neiónovej látky, pozoruje sa rozšírená oblasť mikroemulzie a môže sa použiť na formuláciu koncentrátu alebo emulzií olej-voda s jemnými časticami.

Vyhodnotili sa pseudoternárne fázové trojuholníky viaczložkových systémov obsahujúcich alkylpolyglykozid/SLES a SML s uhľovodíkom (dioktylcyklohexán) a alkylpolyglykozid/SLES a GMO s polárnymi olejmi (dikapryléter/oktyldodekanol), preukazujú variabilitu a rozsah plochy pre o/v, v/o alebo mikroemulzie pre hexagonálne fázy a pre lamelárne fázy v závislosti od chemickej štruktúry a zmiešavacieho pomeru zložiek. Ak sú tieto fázové trojuholníky superponované na zhodné výkonnostné trojuholníky indikujúce napríklad penivé vlastnosti a viskozitné vlastnosti zodpovedajúcich zmesí, poskytujú hodnotnú pomôcku pre formulátora pri hľadaní špecifických a dobre navrhnutých mikroemulzných formulácií napr. Ako príklad možno z fázového trojuholníka odvodiť vhodnú mikroemulznú formuláciu na premastenie penových kúpeľov.