Preparações de emulsões cosméticas

A solubilização de quantidades comparativamente pequenas de componentes oleosos em formulações de enxágue e xampu demonstra as propriedades básicas de emulsificação que os alquil poliglicosídeos devem apresentar como surfactantes não iônicos. No entanto, uma compreensão adequada do comportamento de fases em sistemas multicomponentes é necessária para avaliar os alquil poliglicosídeos como emulsificantes potentes em combinação com coemulsificantes hidrofóbicos adequados. Em geral, a atividade interfacial dos alquil poliglicosídeos é determinada pelo comprimento da cadeia carbônica e, em menor grau, pelo grau de polimerização (GP). A atividade interfacial aumenta com o comprimento da cadeia alquílica e atinge seu pico próximo ou acima da CMC, com um valor abaixo de 1 mN/m. Na interface água/óleo mineral, o APG C12-14 apresenta menor tensão superficial do que o sulfato de alquila C12-14. As tensões interfaciais de n-decano, miristato de isopropila e 2-octil dodecanol foram medidas para alquil monoglicosídeos puros (C8, C10, C12) e sua dependência da solubilidade de alquil poliglicosídeos na fase oleosa foi descrita. Alquil poliglicosídeos de cadeia média podem ser usados como emulsificantes para emulsões o/a em combinação com coemulsificantes hidrofóbicos.

Os alquil poliglicosídeos diferem dos surfactantes não iônicos etoxilados porque não sofrem conversão de fase induzida pela temperatura de emulsões óleo em água (O/A) para emulsões óleo em água (A/O). Em vez disso, as propriedades hidrofílicas/lipofílicas podem ser equilibradas pela mistura com um emulsificante hidrofóbico, como mono-oleato de glicerina (GMO) ou mono-laurato de sorbitol desidratado (SML). De fato, o comportamento de fase e a tensão interfacial do sistema emulsificante de alquil poliglicosídeo são muito semelhantes aos do sistema convencional de etoxilatos de álcoois graxos se a proporção de mistura de emulsificante hidrofílico/lipofílico no sistema não etoxilado for usada em vez da temperatura como o principal parâmetro de comportamento de fase.

O sistema para dodecano, água, lauril glicosídeo e laurato de sorbitana como coemulsificante hidrofóbico forma microemulsões em uma determinada proporção de mistura de C12-14 APG para SML de 4:6 a 6:4 (Figura 1). Maiores teores de SML levam a emulsões a/o, enquanto maiores teores de alquil poliglicosídeo produzem emulsões o/a. A variação da concentração total do emulsificante resulta no chamado "peixe de Kahlweit" no diagrama de fases, o corpo contendo microemulsões trifásicas e a cauda microemulsões monofásicas, como observado com emulsificantes etoxilados em função da temperatura. A alta capacidade emulsificante da mistura C12-14 APG/SML, em comparação com um sistema etoxilado de álcool graxo, é refletida no fato de que mesmo 10% da mistura emulsificante é suficiente para formar uma microemulsão monofásica.

A similaridade dos padrões de inversão de fase dos dois tipos de surfactantes não se limita apenas ao comportamento das fases, mas também pode ser encontrada na tensão de interface do sistema emulsificante. As propriedades hidrofílicas-lipofílicas da mistura emulsificante atingiram o equilíbrio quando a razão C12-14 APG/SML foi de 4:6, e a tensão interfacial foi a mais baixa. Notavelmente, uma tensão interfacial mínima muito baixa (aprox. 10^-3mN/m) foi observado usando a mistura C12-14 APG/SML.

Entre os alquil glicosídeos contendo microemulsões, a razão para a alta atividade interfacial é que alquil glicosídeos hidrofílicos com grupos de cabeça de glicosídeo maiores e coemulsificantes hidrofóbicos com grupos menores são misturados na interface óleo-água em uma proporção ideal. A hidratação (e o tamanho efetivo da cabeça de hidratação) é menos dependente da temperatura do que no caso de surfactantes não iônicos etoxilados. Assim, a tensão interfacial paralela é observada apenas para o comportamento de fase ligeiramente dependente da temperatura da mistura emulsificante não etoxilada.

Isso proporciona aplicações interessantes porque, diferentemente dos etoxilatos de álcoois graxos, os alquil glicosídeos podem formar microemulsões estáveis em temperatura. Variando o teor de surfactante, o tipo de surfactante utilizado e a relação óleo/água, microemulsões podem ser produzidas com propriedades específicas, como transparência, viscosidade, efeitos de modificação e propriedades espumantes. Como coemulsificante no sistema misto de alquil éter sulfato e não íon, a área expandida da microemulsão é observada e pode ser usada para formular emulsões concentradas ou de óleo-água com partículas finas.

Foi realizada uma avaliação de triângulos de fase pseudoternários de sistemas multicomponentes contendo alquil poliglicosídeo/SLES e SML com um hidrocarboneto (dioctil ciclohexano) e alquil poliglicosídeo/SLES e OGM com óleos polares (dicaprilil éter/octil dodecanol). Eles demonstram a variabilidade e a extensão das áreas para o/a, a/o ou microemulsões para fases hexagonais e para fases lamelares, dependendo da estrutura química e da proporção de mistura dos componentes. Se esses triângulos de fase forem sobrepostos a triângulos de desempenho congruentes, indicando, por exemplo, o comportamento de formação de espuma e as propriedades de viscosidade das misturas correspondentes, eles fornecem um auxílio valioso para o formulador encontrar formulações de microemulsão específicas e bem projetadas para, por exemplo, produtos de limpeza facial ou banhos de espuma relipidantes. Como exemplo, uma formulação de microemulsão adequada para banhos de espuma relipidantes pode ser derivada do triângulo de fase.