Większość obecnych na rynku kosmetyków to różnego rodzaju emulsje łączące w sobie składniki olejowe i wodne. W celu ich sporządzenia i uzyskania odpowiedniej stabilności, gwarantującej wysoką trwałość produktu, niezbędne jest zastosowanie składników pomocniczych jakimi są emulgatory. Jak prawidłowo dobrać emulgator dla różnych typów kosmetyków?
Czym są tenzydy?
Emulgatory są substancjami, które zmniejszają wymagane do utworzenia emulsji – trwałego połączenia niemieszających się ze sobą faz wodnej i olejowej – nakłady energii oraz zapobiegają rozdziałowi faz, utrwalając i stabilizując uzyskaną emulsję.
W przemyśle kosmetycznym największe znaczenie mają obecnie związki powierzchniowo czynne, nazywane także tenzydami. Dzięki powinowactwu zarówno do grup polarnych, jak i niepolarnych, tenzydy gromadzą się na granicy faz powodując zmniejszenie istniejącego tam napięcia powierzchniowego, co ułatwia rozproszenie jednej fazy w drugiej.
Czym jest HLB?
To od doboru odpowiedniego emulgatora zależy czy jako końcowy produkt otrzymamy emulsję O/W (olej w wodzie) czy emulsję W/O (woda w oleju) – warunkuje to jego większe powinowactwo do środowiska lipofilowego lub hydrofilowego. Faza, w której emulgator lepiej się rozpuszcza będzie stanowić fazę zewnętrzną.
W celu ułatwienia odpowiedniego doboru emulgatora stosowany jest system HLB (hydrophilic-lipophilic balance) określany po polsku jako równowaga hydrofilowo-lipofilowa. Wykorzystuje on do podziału emulgatorów skalę 0-20, grupując je według powinowactwa do fazy:
- olejowej (wartości 3-8 dające emulsje typu W/O)
- wodnej (wartości powyżej 9 dające emulsje typu O/W).
Związki o wartościach HLB na poziomie 1-3 nie wykazują właściwości emulgujących, a jedynie zapobiegają pienieniu się mieszaniny.
Jak wybrać odpowiedni emulgator?
Dobór emulgatora zależy od tego jaki rodzaj emulsji kosmetycznej chcemy uzyskać – składniki o niskiej wartości HLB dają emulsje typu „woda w oleju”, zaś te o HLB powyżej 9 prowadzą do otrzymania emulsji „olej w wodzie”. W celu zagwarantowania odpowiedniej stabilności kosmetyku lub utworzenia emulsji wielokrotnej można także zastosować mieszaninę kilku różnych emulgatorów. Tego typu mieszanki, nazywane „emulgującymi woskami” mogą zawierać nawet 4-5 różnych substancji powierzchniowo czynnych.
Rodzaj i stężenie zastosowanego emulgatora wpływają jednak nie tylko na trwałość i stabilność uzyskanej emulsji, ale także na właściwości gotowego produktu – m.in. stopień przenikania obecnych w preparacie składników czynnych w głąb skóry.
Przykładowe emulgatory w emulsjach W/O:
W emulsjach W/O stosuje się przede wszystkim emulgatory niejonowe, takie jak:
- Estry alkoholi i kwasów tłuszczowych
- Estry alkoholi wielowodorotlenowych i kwasów tłuszczowych
- Estry sorbitanu i wyższych kwasów tłuszczowych
Zaliczyć do nich można składniki takie jak alkohol cetylowy, euceryna, cholesterol, lanolina, lecytyna sojowa, monostearynian sorbitolu, trioleinian sorbitolu, monostearynian glicerylu, jak również woski – pszczeli, żółty, czy olbrot.
Przykładowe emulgatory w emulsjach O/W:
W przypadku emulsji O/W zastosować można:
- Emulgatory anionowy czynne (mydła) – sole sodowe, potasowe i amoniowe wyższych kwasów tłuszczowych (np. laurylosiarczan sodu)
- Emulgatory niejonowe:
- Polisorbaty (np. Tween)
- Myrj (kwas stearynowy z PEG)
- Polimery blokowe (Pluronic, Poloxamer)
Wykorzystać można substancje takie jak bentonit, cholesterol, guma arabska, oczyszczona lecytyna, sole kwasu oleinowego.
Literatura:
- Gilewicz P, Tal-Figiel B, Figiel W, Kwiecień M. Nowoczesne rozwiązania w zakresie wytwarzania i kontroli jakości emulsji. Czasopismo Techniczne 2012; 17(2-Ch): 25-40.
- Janicki S. Fiebig A, Sznitowska M. Farmacja Stosowana. Wydawnictwo Lekarskie PZWL; Warszawa 2008.
- Jaworska M, Sikora E, Ogonowski J. Czynniki wpływające na penetrację składników aktywnych przez skórę. Wiadomości Chemiczne 2011; 65(3/4): 301-320.
- Kilian-Pięta E. Ciekłokrystaliczność głównego składnika emulsji kosmetycznej. Działanie regenerujące i nawilżające barierę hydrolipidową naskórka. Kosmetologia Estetyczna 2019; 2(8): 187-191.
