Kosmetiniai emulsiniai preparatai

Palyginti mažų aliejaus komponentų kiekių tirpinimas skalavimo ir šampūno formulėse rodo pagrindines emulsinimo savybes, kurias alkilpoliglikozidai turėtų pasižymėti kaip nejoninės paviršinio aktyvumo medžiagos. Tačiau norint įvertinti alkilpoliglikozidus kaip galingus emulsiklius kartu su tinkamais hidrofobiniais koemulsikliais, būtina tinkamai suprasti fazės elgseną daugiakomponentėse sistemose. Apskritai alkilpoliglikozidų tarpfazinį aktyvumą lemia anglies grandinės ilgis ir, mažesniu mastu, polimerizacijos laipsnis (DP). Tarpfazinis aktyvumas didėja didėjant alkilo grandinės ilgiui ir yra didžiausias, kai jis yra arti CMC arba virš jos, o vertė yra mažesnė nei 1 mN/m. Vandens/mineralinės alyvos sąsajoje C12-14 APG pasižymi mažesne paviršiaus įtemptimi nei C12-14 alkilsulfatas. Gryniems alkilmonogliukozidams (C8, C10, C12) buvo išmatuotos n-dekano, izopropilmiristato ir 2-oktildodekanolio tarpfazinės įtampos ir aprašyta jų priklausomybė nuo alkilpoliglikozidų tirpumo aliejaus fazėje. Vidutinės grandinės alkilpoliglikozidai gali būti naudojami kaip emulsikliai aliejinėms emulsijoms kartu su hidrofobiniais koemulsikliais.

Alkilpoliglikozidai skiriasi nuo etoksilintų nejoninių paviršinio aktyvumo medžiagų tuo, kad jie nepatiria temperatūros sukeltos fazinės konversijos iš aliejaus vandenyje (O/W) į aliejaus vandenyje (W/O) emulsijas. Vietoj to, hidrofilines/lipofilines savybes galima subalansuoti sumaišant su hidrofobiniu emulsikliu, tokiu kaip glicerino monooleatas (GMO) arba dehidratuotas sorbitolio monolauratas (SML). Iš tiesų, alkilpoliglikozidų emulsiklių sistemos fazės elgsena ir tarpfazinis įtempimas yra labai panašūs į įprastinės riebalų alkoholių etoksilatų sistemos, jei vietoj temperatūros kaip pagrindinis fazės elgsenos parametras naudojamas hidrofilinio/lipofilinio emulsiklio maišymo santykis neetoksilintoje sistemoje.

Dodekano, vandens, laurilo gliukozido ir sorbitano laurato, kaip hidrofobinio koemulsiklio, sistema sudaro mikroemulsijas, kai C12-14 APG ir SML maišymo santykis yra nuo 4:6 iki 6:4 (1 pav.). Didesnis SML kiekis lemia emulsijų susidarymą vandenyje, o didesnis alkilpoliglikozidų kiekis – aliejuje. Bendros emulsiklio koncentracijos kitimas fazių diagramoje sukuria vadinamąją „Kahlweit žuvį“, kurios kūnas turi trifazes mikroemulsijas, o uodega – vienfazes mikroemulsijas, kaip pastebėta su etoksilintais emulsikliais, priklausomai nuo temperatūros. Didelį C12-14 APG/SML mišinio emulsinimo pajėgumą, palyginti su riebalų alkoholių etoksilatų sistema, atspindi tai, kad net 10 % emulsiklio mišinio pakanka vienfazei mikroemulsijai susidaryti.

Dviejų paviršinio aktyvumo medžiagų tipų fazių inversijos modelių panašumas neapsiriboja tik fazės elgsena, bet ir emulsinimo sistemos sąsajos įtempimu. Emulsiklio mišinio hidrofilinės-lipofilinės savybės pasiekė pusiausvyrą, kai C12-14 APG/SML santykis buvo 4:6, o sąsajos įtempimas buvo mažiausias. Pažymėtina, kad labai mažas minimalus sąsajos įtempimas (apie 10^-3mN/m) buvo stebėta naudojant C12-14 APG/SML mišinį.

Tarp alkilglikozidų, kurių sudėtyje yra mikroemulsijų, didelis tarpfazinis aktyvumas yra susijęs su tuo, kad hidrofiliniai alkilglikozidai su didesnėmis gliukozidų galvučių grupėmis ir hidrofobiniai koemulsikliai su mažesnėmis grupėmis yra sumaišomi aliejaus ir vandens sąsajoje idealiu santykiu. Hidratacija (ir efektyvus hidratacijos galvutės dydis) mažiau priklauso nuo temperatūros nei etoksilintų nejoninių paviršinio aktyvumo medžiagų atveju. Taigi, lygiagretus tarpfazinis įtempimas stebimas tik šiek tiek nuo temperatūros priklausančiam neetoksilinto emulsiklių mišinio faziniam elgesiui.

Tai suteikia įdomių pritaikymų, nes, skirtingai nei riebalų alkoholių etoksilatai, alkilglikozidai gali sudaryti temperatūroje stabilias mikroemulsijas. Keičiant paviršinio aktyvumo medžiagos kiekį, naudojamų paviršinio aktyvumo medžiagų tipą ir aliejaus/vandens santykį, galima gauti mikroemulsijas, pasižyminčias specifinėmis savybėmis, tokiomis kaip skaidrumas, klampumas, modifikavimo efektai ir putojimo savybės. Mišrioje alkilo eterio sulfato ir nejonų sistemoje, kaip koemulsiklis, stebimas išplėstas mikroemulsijos plotas, kurį galima naudoti koncentratui arba smulkių dalelių aliejaus-vandens emulsijoms formuluoti.

Buvo įvertintas daugiakomponenčių sistemų, kurių sudėtyje yra alkilpoliglikozido/SLES ir SML su angliavandeniliu (dioktilo cikloheksanu) ir alkilpoliglikozido/SLES bei GMO su poliniais aliejais (dikaprililo eteris/oktilo dodekanolis), pseudoternarinis fazių trikampis. Jis parodo šešiakampių ir sluoksninių fazių a/v, v/a arba mikroemulsijų plotų kintamumą ir mastą, priklausomai nuo komponentų cheminės struktūros ir maišymo santykio. Jei šie fazių trikampiai uždedami ant sutampančių veikimo trikampių, rodančių, pavyzdžiui, atitinkamų mišinių putojimo elgseną ir klampumo savybes, jie suteikia vertingą pagalbą formuluotojui ieškant specifinių ir gerai suprojektuotų mikroemulsijų formulių, pvz., veido valikliams arba riebumą didinančioms vonios putoms. Pavyzdžiui, tinkama mikroemulsijos formulė, skirta vonios putoms riebumą didinančioms priemonėms, gali būti gauta iš fazių trikampio.