Косметические эмульсионные препараты

Солюбилизация сравнительно небольших количеств масляных компонентов в составах ополаскивателей и шампуней демонстрирует основные эмульгирующие свойства, которые алкилполигликозиды, как и следовало ожидать, должны проявлять как неионогенные поверхностно-активные вещества. Однако для оценки алкилполигликозидов как эффективных эмульгаторов в сочетании с подходящими гидрофобными соэмульгаторами необходимо правильное понимание фазового поведения в многокомпонентных системах. В целом, межфазная активность алкилполигликозидов определяется длиной углеродной цепи и, в меньшей степени, степенью полимеризации (СП). Межфазная активность возрастает с увеличением длины алкильной цепи и достигает максимума вблизи или выше ККМ при значении ниже 1 мН/м. На границе раздела вода/минеральное масло C12-14 APG демонстрирует более низкое поверхностное натяжение, чем C12-14 алкилсульфат. Измерено поверхностное натяжение н-декана, изопропилмиристата и 2-октилдодеканола для чистых алкилмоноглюкозидов (C8, C10, C12), и описана их зависимость от растворимости алкилполигликозидов в масляной фазе. Среднецепочечные алкилполигликозиды могут быть использованы в качестве эмульгаторов для эмульсий типа «масло в воде» в сочетании с гидрофобными соэмульгаторами.

Алкилполигликозиды отличаются от этоксилированных неионогенных поверхностно-активных веществ тем, что они не подвергаются фазовому переходу, вызванному температурой, из эмульсий типа «масло в воде» (М/В) в эмульсии типа «масло в воде» (В/М). Вместо этого гидрофильные/липофильные свойства можно сбалансировать путем смешивания с гидрофобным эмульгатором, таким как моноолеат глицерина (ГМО) или дегидратированный монолаурат сорбитола (СМЛ). Фактически, фазовое поведение и межфазное натяжение системы эмульгатора алкилполигликозида очень похожи на таковые для обычной системы этоксилатов жирных спиртов, если в качестве ключевого параметра фазового поведения использовать соотношение смешивания гидрофильного/липофильного эмульгатора в неэтоксилированной системе вместо температуры.

Система додекана, воды, лаурилглюкозида и сорбитанлаурата в качестве гидрофобного соэмульгатора образует микроэмульсии при определенном соотношении смешивания C12-14 APG к SML от 4:6 до 6:4 (рисунок 1). Более высокое содержание SML приводит к эмульсиям типа «вода в масле», тогда как более высокое содержание алкилполигликозидов дает эмульсии типа «масло в воде». Изменение общей концентрации эмульгатора приводит к образованию на фазовой диаграмме так называемой «рыбы Кальвайта», в которой тело содержит трехфазные микроэмульсии, а хвост — однофазные микроэмульсии, что наблюдается для этоксилированных эмульгаторов в зависимости от температуры. Высокая эмульгирующая способность смеси C12-14 APG/SML по сравнению с системой этоксилатов жирных спиртов отражается в том факте, что даже 10 % смеси эмульгаторов достаточно для образования однофазной микроэмульсии.

Сходство паттернов инверсии фаз двух типов поверхностно-активных веществ не ограничивается только фазовым поведением, но также проявляется в межфазном натяжении эмульгирующей системы. Гидрофильно-липофильные свойства смеси эмульгаторов достигают равновесия при соотношении C12-14 APG/SML 4:6, а межфазное натяжение минимально. Примечательно, что минимальное межфазное натяжение (около 10^-3мН/м) наблюдалось с использованием смеси C12-14 APG/SML.

Высокая межфазная активность алкилгликозидов, содержащих микроэмульсии, обусловлена тем, что гидрофильные алкилгликозиды с более крупными глюкозидными головками и гидрофобные соэмульгаторы с более мелкими группами смешиваются на границе раздела масло-вода в идеальном соотношении. Гидратация (и эффективный размер гидратной головки) меньше зависит от температуры, чем в случае этоксилированных неионогенных поверхностно-активных веществ. Таким образом, параллельное межфазное натяжение наблюдается только для слабо зависящего от температуры фазового поведения смеси неэтоксилированных эмульгаторов.

Это открывает интересные возможности применения, поскольку, в отличие от этоксилатов жирных спиртов, алкилгликозиды способны образовывать термостабильные микроэмульсии. Варьируя содержание поверхностно-активного вещества, тип используемого поверхностно-активного вещества и соотношение масло/вода, можно получать микроэмульсии с заданными свойствами, такими как прозрачность, вязкость, модифицирующие эффекты и пенообразование. В смешанной системе алкилэфирсульфата и неионогенного соэмульгатора наблюдается расширение области микроэмульсии, что позволяет использовать их для создания концентрированных или мелкодисперсных эмульсий масло/вода.

Была проведена оценка псевдотройных фазовых треугольников многокомпонентных систем, содержащих алкилполигликозид/SLES и SML с углеводородом (диоктилциклогексаном) и алкилполигликозид/SLES и ГМО с полярными маслами (дикаприлиловый эфир/октилдодеканол). Они демонстрируют изменчивость и размер площадей для эмульсий типа «м/в», «в/м» или микроэмульсий для гексагональных фаз и для ламеллярных фаз в зависимости от химической структуры и соотношения компонентов. Если эти фазовые треугольники наложить на конгруэнтные треугольники характеристик, указывающие, например, пенообразование и вязкостные свойства соответствующих смесей, то они оказывают ценную помощь разработчику рецептур в поиске специфических и хорошо разработанных рецептур микроэмульсий, например, для очищающих средств для лица или жировосстанавливающих пен для ванн. Например, из фазового треугольника можно вывести подходящую рецептуру микроэмульсии для жировосстанавливающих пен для ванн.