Kozmetični emulzijski pripravki

Solubilizacija sorazmerno majhnih količin oljnih komponent v formulacijah za izpiranje in šamponiranje dokazuje osnovne emulgacijske lastnosti, ki jih alkil poliglikozidi pričakujejo kot neionske površinsko aktivne snovi. Vendar pa je za oceno alkil poliglikozidov kot močnih emulgatorjev v kombinaciji z ustreznimi hidrofobnimi koemulgatorji potrebno pravilno razumevanje faznega obnašanja v večkomponentnih sistemih. Na splošno je medfazna aktivnost alkil poliglikozidov določena z dolžino ogljikove verige in v manjši meri s stopnjo polimerizacije (DP). Medfazna aktivnost se povečuje z dolžino alkilne verige in je najvišja blizu ali nad CMC z vrednostjo pod 1 mN/m. Na vmesniku voda/mineralno olje kaže C12-14 APG nižjo površinsko napetost kot C12-14 alkil sulfat. Medfazne napetosti n-dekana, izopropil miristata in 2-oktil dodekanola so bile izmerjene za čiste alkil monoglukozide (C8, C10, C12) in opisana je bila njihova odvisnost od topnosti alkil poliglikozidov v oljni fazi. Srednjeverižni alkilni poliglikozidi se lahko uporabljajo kot emulgatorji za emulzije olje/voda v kombinaciji s hidrofobnimi koemulgatorji.

Alkil poliglikozidi se od etoksiliranih neionskih površinsko aktivnih snovi razlikujejo po tem, da ne pride do temperaturno inducirane fazne pretvorbe iz emulzij olje-v-vodi (O/W) v emulzije olje-v-vodi (W/O). Namesto tega se hidrofilne/lipofilne lastnosti lahko uravnotežijo z mešanjem s hidrofobnim emulgatorjem, kot je glicerin mono-oleat (GMO) ali dehidrirani sorbitol mono-lavrat (SML). Pravzaprav sta fazno obnašanje in medfazna napetost emulgatorskega sistema alkil poliglikozidov zelo podobna običajnemu sistemu etoksilatov maščobnih alkoholov, če se namesto temperature kot ključnega parametra faznega obnašanja uporabi mešalno razmerje hidrofilnega/lipofilnega emulgatorja v neetoksiliranem sistemu.

Sistem za dodekan, vodo, lavril glukozid in sorbitan lavrat kot hidrofobni koemulgator tvori mikroemulzije pri določenem mešalnem razmerju C12-14 APG in SML od 4:6 do 6:4 (slika 1). Višje vsebnosti SML vodijo do emulzij v/o, medtem ko višje vsebnosti alkil poliglikozidov ustvarjajo emulzije o/v. Sprememba skupne koncentracije emulgatorja povzroči tako imenovano "Kahlweitovo ribico" v faznem diagramu, kjer telo vsebuje trifazne mikroemulzije, rep pa enofazne mikroemulzije, kot je opaženo pri etoksiliranih emulgatorjih kot funkcija temperature. Visoka emulgirajoča sposobnost mešanice C12-14 APG/SML v primerjavi s sistemom etoksilata maščobnih alkoholov se odraža v dejstvu, da je že 10 % mešanice emulgatorjev zadostnih za tvorbo enofazne mikroemulzije.

Podobnost vzorcev fazne inverzije obeh vrst površinsko aktivnih snovi ni omejena le na fazno obnašanje, temveč se kaže tudi v napetosti na površini emulgatorja. Hidrofilne in lipofilne lastnosti emulgatorske mešanice so dosegle ravnovesje, ko je bilo razmerje C12-14 APG/SML 4:6, napetost na površini pa najnižja. Opazno je, da je bila dosežena zelo nizka minimalna napetost na površini (približno 10^-3mN/m) je bila opažena z uporabo mešanice C12-14 APG/SML.

Med alkil glikozidi, ki vsebujejo mikroemulzije, je razlog za visoko medfazno aktivnost ta, da se hidrofilni alkil glikozidi z večjimi glukozidnimi glavami in hidrofobni koemulgatorji z manjšimi skupinami mešajo na vmesniku olje-voda v idealnem razmerju. Hidracija (in efektivna velikost hidratacijske glave) je manj odvisna od temperature kot pri etoksiliranih neionskih površinsko aktivnih snoveh. Tako se vzporedna medfazna napetost opazi le pri rahlo temperaturno odvisnem faznem obnašanju neetoksilirane mešanice emulgatorjev.

To ponuja zanimive aplikacije, saj lahko alkil glikozidi, za razliko od etoksilatov maščobnih alkoholov, tvorijo temperaturno stabilne mikroemulzije. Z spreminjanjem vsebnosti površinsko aktivne snovi, vrste uporabljene površinsko aktivne snovi in razmerja olje/voda je mogoče proizvesti mikroemulzije s specifičnimi lastnostmi, kot so prosojnost, viskoznost, modifikacijski učinki in penilne lastnosti. Kot koemulgator v mešanem sistemu alkil eter sulfata in neiona opazimo razširjeno območje mikroemulzije, ki ga je mogoče uporabiti za oblikovanje koncentratov ali emulzij olje-voda z drobnimi delci.

Opravljena je bila ocena psevdoternarnih faznih trikotnikov večkomponentnih sistemov, ki vsebujejo alkil poliglikozid/SLES in SML z ogljikovodikom (dioktil cikloheksan) ter alkil poliglikozid/SLES in GSO s polarnimi olji (dikaprilil eter/oktil dodekanol). Ti prikazujejo spremenljivost in obseg površin za o/v, v/o ali mikroemulzije za heksagonalne faze in za lamelarne faze v odvisnosti od kemijske strukture in mešalnega razmerja komponent. Če se ti fazni trikotniki prekrivajo s skladnimi trikotniki učinkovitosti, ki kažejo na primer penilne lastnosti in viskoznostne lastnosti ustreznih mešanic, nudijo dragoceno pomoč formulatorju pri iskanju specifičnih in dobro zasnovanih formulacij mikroemulzije za npr. čistila za obraz ali kopeli s peno za obnavljanje maščobe. Kot primer je mogoče iz faznega trikotnika izpeljati primerno formulacijo mikroemulzije za kopeli s peno za obnavljanje maščobe.