Козметични емулсионни препарати

Разтварянето на сравнително малки количества маслени компоненти във формули за изплакване и шампоан демонстрира основните емулгиращи свойства, които алкилполигликозидите би трябвало да проявяват като нейонни повърхностноактивни вещества. Необходимо е обаче правилно разбиране на фазовото поведение в многокомпонентни системи, за да се оценят алкилполигликозидите като мощни емулгатори в комбинация с подходящи хидрофобни коемулгатори. Като цяло, междуфазовата активност на алкилполигликозидите се определя от дължината на въглеродната верига и в по-малка степен от степента на полимеризация (СП). Междуфазовата активност се увеличава с дължината на алкилната верига и е най-висока близо до или над CMC със стойност под 1 mN/m. На границата вода/минерално масло, C12-14 APG показва по-ниско повърхностно напрежение от C12-14 алкилсулфат. Междуфазовите напрежения на n-декан, изопропилмиристат и 2-октил додеканол са измерени за чисти алкилмоноглюкозиди (C8,C10,C12) и е описана тяхната зависимост от разтворимостта на алкилполигликозиди в маслената фаза. Алкилполигликозидите със средна верига могат да се използват като емулгатори за емулсии масло/вода в комбинация с хидрофобни коемулгатори.

Алкилните полигликозиди се различават от етоксилираните нейонни повърхностноактивни вещества по това, че не претърпяват температурно индуцирано фазово преобразуване от емулсии масло-във-вода (O/W) към емулсии масло-във-вода (W/O). Вместо това, хидрофилните/липофилните свойства могат да бъдат балансирани чрез смесване с хидрофобен емулгатор, като например глицерин моноолеат (GMO) или дехидратиран сорбитол монолаурат (SML). Всъщност, фазовото поведение и междуфазовото напрежение на емулгаторната система на алкил полигликозидите са много подобни на тези на конвенционалната система от етоксилати на мастни алкохоли, ако съотношението на смесване на хидрофилен/липофилен емулгатор в неетоксилираната система се използва вместо температурата като ключов параметър за фазово поведение.

Системата за додекан, вода, лаурил глюкозид и сорбитан лаурат като хидрофобен коемулгатор образува микроемулсии при определено съотношение на смесване на C12-14 APG към SML от 4:6 до 6:4 (Фигура 1). По-високото съдържание на SML води до емулсии w/o, докато по-високото съдържание на алкил полигликозид води до емулсии o/w. Вариацията на общата концентрация на емулгатор води до така наречената „риба Kahlweit“ във фазовата диаграма, като тялото съдържа трифазни микроемулсии, а опашката - еднофазни микроемулсии, както се наблюдава при етоксилирани емулгатори като функция на температурата. Високият емулгиращ капацитет на сместа C12-14 APG/SML в сравнение със система от етоксилат на мастни алкохоли се отразява във факта, че дори 10% от емулгаторната смес е достатъчна за образуване на еднофазна микроемулсия.

Сходството в моделите на фазово обръщане на двата типа повърхностноактивни вещества не се ограничава само до фазовото поведение, но може да се открие и в междинното напрежение на емулгиращата система. Хидрофилно-липофилните свойства на емулгаторната смес достигат равновесие, когато съотношението C12-14 APG/SML е 4:6, а междинното напрежение е най-ниско. Забележително е, че е наблюдавано много ниско минимално междинно напрежение (приблизително 10^-3mN/m) беше наблюдавано при използване на сместа C12-14 APG/SML.

Сред алкил гликозидите, съдържащи микроемулсии, причината за високата междуфазова активност е, че хидрофилните алкил гликозиди с по-големи глюкозидни групи и хидрофобните коемулгатори с по-малки групи се смесват на границата масло-вода в идеално съотношение. Хидратацията (и ефективният размер на хидратационната глава) е по-малко зависима от температурата, отколкото е при етоксилираните нейонни повърхностноактивни вещества. По този начин, паралелно междуфазово напрежение се наблюдава само за слабо температурно зависимото фазово поведение на неетоксилираната емулгаторна смес.

Това осигурява интересни приложения, защото за разлика от етоксилатите на мастни алкохоли, алкил гликозидите могат да образуват температурно стабилни микроемулсии. Чрез промяна на съдържанието на повърхностноактивно вещество, вида на използваното повърхностноактивно вещество и съотношението масло/вода, могат да се получат микроемулсии със специфични свойства, като прозрачност, вискозитет, модификационни ефекти и свойства на пяна. Като коемулгатор в смесената система от алкилов етер сулфат и нейон, се наблюдава разширена зона на микроемулсия и може да се използва за формулиране на концентрати или фини частици емулсии масло-вода.

Направена е оценка на псевдотернарни фазови триъгълници на многокомпонентни системи, съдържащи алкил полигликозид/SLES и SML с въглеводород (диоктил циклохексан) и алкил полигликозид/SLES и GMO с полярни масла (дикаприлилов етер/октил додеканол). Те демонстрират променливостта и обхвата на площите за o/w, w/o или микроемулсии за хексагонални фази и за ламеларни фази в зависимост от химичната структура и съотношението на смесване на компонентите. Ако тези фазови триъгълници се наложат върху съответстващи триъгълници на производителност, показващи например поведението на пяна и вискозитетните свойства на съответните смеси, те предоставят ценна помощ на формулатора при намирането на специфични и добре разработени микроемулсионни формулировки, например за почистващи препарати за лице или за омазняващи пяна вани. Като пример, подходяща микроемулсионна формулировка за омазняващи пяна вани може да бъде извлечена от фазовия триъгълник.