Kosmētiskie emulsijas preparāti

Salīdzinoši nelielu eļļas komponentu daudzumu šķīdināšana skalošanas un šampūnu formulās parāda pamata emulgācijas īpašības, kuras alkilpoliglikozīdiem vajadzētu uzrādīt kā nejonu virsmaktīvām vielām. Tomēr, lai novērtētu alkilpoliglikozīdus kā spēcīgus emulgatorus kombinācijā ar piemērotiem hidrofobiem koemulgatoriem, ir nepieciešama pareiza fāžu uzvedības izpratne daudzkomponentu sistēmās. Kopumā alkilpoliglikozīdu starpfāžu aktivitāti nosaka oglekļa ķēdes garums un mazākā mērā polimerizācijas pakāpe (DP). Starpfāžu aktivitāte palielinās līdz ar alkilķēdes garumu un ir visaugstākā CMC tuvumā vai virs tās ar vērtību zem 1 mN/m. Ūdens/minerāleļļas saskarvirsmā C12-14 APG uzrāda zemāku virsmas spraigumu nekā C12-14 alkilsulfāts. Tīriem alkilmonoglikozīdiem (C8, C10, C12) ir izmērīti n-dekāna, izopropilmiristāta un 2-oktildodekanola starpfāžu spraigumi, un ir aprakstīta to atkarība no alkilpoliglikozīdu šķīdības eļļas fāzē. Vidējas ķēdes alkilpoliglikozīdus var izmantot kā emulgatorus eļļas/ūdens emulsijām kombinācijā ar hidrofobiem līdzemulgatoriem.

Alkilpoliglikozīdi atšķiras no etoksilētām nejonu virsmaktīvajām vielām ar to, ka tie netiek pakļauti temperatūras izraisītai fāzes konversijai no eļļas ūdenī (O/W) uz eļļas ūdenī (W/O) emulsijām. Tā vietā hidrofilās/lipofilās īpašības var līdzsvarot, sajaucot ar hidrofobu emulgatoru, piemēram, glicerīna monooleātu (GMO) vai dehidrētu sorbīta monolaurātu (SML). Faktiski alkilpoliglikozīdu emulgatora sistēmas fāzes uzvedība un saskarnes spraigums ir ļoti līdzīgi parastajai taukskābju spirtu etoksilātu sistēmai, ja par galveno fāzes uzvedības parametru neetoksilētajā sistēmā temperatūras vietā tiek izmantota hidrofilā/lipofilā emulgatora sajaukšanas attiecība.

Dodekāna, ūdens, laurilglikozīda un sorbitāna laurāta sistēma kā hidrofobs koemulsators veido mikroemulsijas noteiktā C12-14 APG un SML maisīšanas attiecībā no 4:6 līdz 6:4 (1. attēls). Augstāks SML saturs rada emulsijas bez ūdens, savukārt augstāks alkilpoliglikozīdu saturs rada emulsijas zem ūdens. Kopējās emulgatora koncentrācijas izmaiņas fāžu diagrammā rada tā saukto “Kahlweit zivi”, kuras pamatdaļa satur trīsfāžu mikroemulsijas, bet aste – vienfāzes mikroemulsijas, kā novērots ar etoksilētiem emulgatoriem atkarībā no temperatūras. C12-14 APG/SML maisījuma augstā emulgācijas spēja salīdzinājumā ar taukskābju spirtu etoksilāta sistēmu atspoguļojas faktā, ka pat 10% emulgatora maisījuma ir pietiekami, lai veidotu vienfāzes mikroemulsiju.

Abu virsmaktīvo vielu veidu fāžu inversijas modeļu līdzība neaprobežojas tikai ar fāžu uzvedību, bet to var atrast arī emulgējošās sistēmas saskarnes spriegumā. Emulgatora maisījuma hidrofilās un lipofilās īpašības sasniedza līdzsvaru, kad C12-14 APG/SML attiecība bija 4:6 un saskarnes spriegums bija viszemākais. Jāatzīmē, ka minimālais saskarnes spriegums bija ļoti zems (aptuveni 10^-3mN/m) tika novērots, izmantojot C12-14 APG/SML maisījumu.

Starp alkilglikozīdus saturošām mikroemulsijām augstās starpfāžu aktivitātes iemesls ir tas, ka hidrofīlie alkilglikozīdi ar lielākām glikozīdu galvas grupām un hidrofobie koemulgatori ar mazākām grupām tiek sajaukti eļļas-ūdens saskarnē ideālā attiecībā. Hidratācija (un hidratācijas galvas efektīvais izmērs) ir mazāk atkarīga no temperatūras nekā etoksilētu nejonu virsmaktīvo vielu gadījumā. Tādējādi paralēlais starpfāžu spriegums ir novērojams tikai nedaudz no temperatūras atkarīgai neetoksilēta emulgatoru maisījuma fāzes uzvedībai.

Tas nodrošina interesantus pielietojumus, jo atšķirībā no taukskābju spirtu etoksilātiem alkilglikozīdi var veidot temperatūrā stabilas mikroemulsijas. Mainot virsmaktīvās vielas saturu, izmantotās virsmaktīvās vielas veidu un eļļas/ūdens attiecību, mikroemulsijas var iegūt ar specifiskām īpašībām, piemēram, caurspīdīgumu, viskozitāti, modifikācijas efektiem un putošanas īpašībām. Koemulsijas veidošanā alkilētera sulfāta un nejonu jauktajā sistēmā tiek novērota paplašināta mikroemulsijas platība, un to var izmantot koncentrātu vai smalku daļiņu eļļas-ūdens emulsiju formulēšanai.

Ir veikts daudzkomponentu sistēmu, kas satur alkilpoliglikozīdu/SLES un SML ar ogļūdeņražu (dioktilcikloheksānu) un alkilpoliglikozīdu/SLES un ĢMO ar polārajām eļļām (dikaprililēteri/oktildodekanolu), pseidoternāro fāžu trijstūru novērtējums. Tie parāda sešstūra fāžu un lamelāro fāžu eļļu/ūdeņražu, ūdens/eļļas vai mikroemulsiju laukumu mainīgumu un apjomu atkarībā no komponentu ķīmiskās struktūras un sajaukšanas attiecības. Ja šie fāžu trijstūri tiek uzlikti uz kongruentiem veiktspējas trijstūriem, kas norāda, piemēram, atbilstošo maisījumu putošanas uzvedību un viskozitātes īpašības, tie sniedz vērtīgu palīdzību formulētājam, lai atrastu specifiskas un labi izstrādātas mikroemulsijas formulas, piemēram, sejas tīrīšanas līdzekļiem vai attaukojošām putu vannām. Piemēram, no fāžu trijstūra var iegūt piemērotu mikroemulsijas formulu putu vannām attaukošanai.