Косметичні емульсійні препарати

Солюбілізація порівняно невеликих кількостей олійних компонентів у рецептурах ополіскувачів та шампунів демонструє основні емульгуючі властивості, які слід очікувати від алкілполіглікозидів як неіоногенних поверхнево-активних речовин. Однак, для оцінки алкілполіглікозидів як потужних емульгаторів у поєднанні з відповідними гідрофобними коемульгаторами необхідне належне розуміння фазової поведінки в багатокомпонентних системах. Загалом, міжфазна активність алкілполіглікозидів визначається довжиною вуглецевого ланцюга та, меншою мірою, ступенем полімеризації (СП). Міжфазна активність зростає зі збільшенням довжини алкільного ланцюга та досягає найвищого рівня поблизу або вище ККМ зі значенням нижче 1 мН/м. На межі розділу вода/мінеральна олія C12-14 APG демонструє нижчий поверхневий натяг, ніж C12-14 алкілсульфат. Міжфазний натяг н-декану, ізопропілміристату та 2-октилдодеканолу було виміряно для чистих алкілмоноглюкозидів (C8, C10, C12), і описано їх залежність від розчинності алкілполіглікозидів в олійній фазі. Алкілполіглікозиди середнього ланцюга можуть бути використані як емульгатори для емульсій типу "масло/вода" в поєднанні з гідрофобними коемульгаторами.

Алкілполіглікозиди відрізняються від етоксильованих неіоногенних поверхнево-активних речовин тим, що вони не зазнають температурно-індукованої фазової конверсії з емульсій «олія у воді» (O/W) в емульсії «олія у воді» (W/O). Натомість, гідрофільні/ліпофільні властивості можна збалансувати шляхом змішування з гідрофобним емульгатором, таким як гліцерин моноолеат (GMO) або дегідратований сорбітол монолаурат (SML). Фактично, фазова поведінка та міжфазний натяг емульгаторної системи алкілполіглікозидів дуже схожі на такі ж, як і у звичайної системи етоксилатів жирних спиртів, якщо замість температури як ключового параметра фазової поведінки використовується співвідношення змішування гідрофільного/ліпофільного емульгатора в неетоксильованій системі.

Система додекану, води, лаурилглюкозиду та сорбітанлаурату як гідрофобного коемульгатора утворює мікроемульсії при певному співвідношенні змішування C12-14 APG до SML від 4:6 до 6:4 (Рисунок 1). Вищий вміст SML призводить до емульсій "в/м", тоді як вищий вміст алкілполіглікозиду утворює емульсії "олія/вода". Зміна загальної концентрації емульгатора призводить до утворення так званої "рибки Калвейта" на фазовій діаграмі, де тіло містить трифазні мікроемульсії, а хвіст - однофазні мікроемульсії, що спостерігається з етоксильованими емульгаторами залежно від температури. Висока емульгуюча здатність суміші C12-14 APG/SML порівняно з системою етоксилату жирних спиртів відображається в тому, що навіть 10% суміші емульгаторів достатньо для утворення однофазної мікроемульсії.

Подібність характеру фазової інверсії двох типів поверхнево-активних речовин не обмежується лише фазовою поведінкою, але також може бути виявлена в міжфазному натягу емульгуючої системи. Гідрофільно-ліпофільні властивості емульгувальної суміші досягали рівноваги, коли співвідношення C12-14 APG/SML становило 4:6, а міжфазний натяг був найнижчим. Примітно, що дуже низький мінімальний міжфазний натяг (приблизно 10^-3мН/м) спостерігали з використанням суміші C12-14 APG/SML.

Серед алкілглікозидів, що містять мікроемульсії, причиною високої міжфазної активності є те, що гідрофільні алкілглікозиди з більшими глюкозидними головними групами та гідрофобні коемульгатори з меншими групами змішуються на межі розділу олія-вода в ідеальному співвідношенні. Гідратація (та ефективний розмір гідратаційної головки) менше залежить від температури, ніж у випадку з етоксильованими неіоногенними поверхнево-активними речовинами. Таким чином, паралельний міжфазний натяг спостерігається лише для незначно температурно-залежної фазової поведінки неетоксильованої суміші емульгаторів.

Це забезпечує цікаві застосування, оскільки, на відміну від етоксилатів жирних спиртів, алкілглікозиди можуть утворювати температуростійкі мікроемульсії. Змінюючи вміст поверхнево-активної речовини, тип використовуваної поверхнево-активної речовини та співвідношення олія/вода, можна отримувати мікроемульсії зі специфічними властивостями, такими як прозорість, в'язкість, модифікаційні ефекти та піноутворення. Як співемульгатор у змішаній системі алкілсульфату ефіру та неіоногенної речовини, спостерігається розширена область мікроемульсії, і його можна використовувати для формулювання концентратів або дрібночастинок емульсій олія-вода.

Було проведено оцінку псевдопотрійних фазових трикутників багатокомпонентних систем, що містять алкілполіглікозид/SLES та SML з вуглеводнем (діоктилциклогексан) та алкілполіглікозид/SLES та ГМО з полярними оліями (дикаприліловий ефір/октилдодеканол). Вони демонструють мінливість та розмір площ для масел/вод, води/води або мікроемульсій для гексагональних фаз та для пластинчастих фаз залежно від хімічної структури та співвідношення компонентів у суміші. Якщо ці фазові трикутники накладаються на відповідні трикутники продуктивності, що вказують, наприклад, на піноутворення та в'язкість відповідних сумішей, вони надають цінну допомогу розробнику рецептур у пошуку конкретних та добре розроблених рецептур мікроемульсій, наприклад, для засобів для очищення обличчя або відновлювальних піни для ванн. Як приклад, відповідну рецептуру мікроемульсії для відновлювальних піни для ванн можна отримати з фазового трикутника.