תכשירי אמולסיה קוסמטיים

ההמסה של כמויות קטנות יחסית של רכיבי שמן בתכשירי שטיפה ושמפו מדגים את תכונות האמולסיפיקציה הבסיסיות שיש לצפות מאלקיל פוליגליקוזידים להראות כחומרי שטח לא-יוניים. עם זאת, הבנה נכונה של התנהגות פאזה במערכות מרובות רכיבים נחוצה על מנת להעריך פוליגליקוזידים אלקיל כמתחלבים רבי עוצמה בשילוב עם מתחלבים הידרופוביים מתאימים. באופן כללי, פעילות הממשק של אלקיל פוליגליקוזידים נקבעת על ידי אורך שרשרת הפחמן, ובמידה נמוכה יותר. במידה, לפי מידת הפילמור (DP). פעילות הממשק גוברת עם אורך שרשרת האלקיל והיא בשיאה ליד או מעל ה-CMC עם ערך מתחת ל-1 mN/m. בממשק המים/שמן מינרלי, C12-14 APG מראה מתח פנים נמוך יותר מאשר C12-14 אלקיל סולפט מתחים פנים של n-decane, isopropyl myristat ו-2-octyl dodecanol נמדדו עבור מונוגלוקוזידים אלקיל טהורים (C8,C10,C12) ותוארה התלות שלהם במסיסות של אלקיל פוליגליקוזידים בשלב השמן. ניתן להשתמש בפוליגליקוזידים אלקיל בינוניים כמתחלבים לאמולסיות o/w בשילוב עם מתחלבים משותפים הידרופוביים.

אלקיל פוליגליקוזידים נבדלים מחומרי שטח לא-יוניים עם אתוקסילציה בכך שהם אינם עוברים המרת פאזה הנגרמת על ידי טמפרטורה משמן-במים (O/W) לתחליב שמן-במים (W/O). במקום זאת, התכונות ההידרופיליות/ליפופיליות יכולות להיות מאוזן על ידי ערבוב עם מתחלב הידרופובי כגון גליצרין מונו-אולאט (GMO) או sorbitol mono-laurate (SML) מיובש. למעשה, התנהגות הפאזה ומתח הממשק של מערכת מתחלב אלקיל פוליגליקוזיד דומים מאוד לאלה של הקונבנציונליות מערכת אתוקסילטים של אלכוהול שומני אם יחס הערבוב של מתחלב הידרופילי/ליפופילי במערכת הלא-אתוקסילטית משמש במקום הטמפרטורה כפרמטר התנהגות השלב העיקרי.

המערכת לדודקן, מים, Lauryl Glucoside ו-Sorbitan Laurate כ-coemulsifier הידרופובי יוצרת מיקרו-אמולציות ביחס ערבוב מסוים של C12-14 APG ל-SML של 4:6 עד 6:4 (איור 1). תכולת SML גבוהה יותר מובילה לאמולסיות ללא אובדן ואילו תכולות גבוהות יותר של פוליגליקוזידים של אלקיל מייצרות אמולסיות o/w. שינוי בריכוז המתחלב הכולל מביא למה שנקרא "דג קחלוויט" בתרשים הפאזות, הגוף מכיל מיקרו אמולסיות תלת פאזיות ומיקרו אמולסיות זנב חד פאזיים, כפי שנצפה עם מתחלבים אתוקסילטים כפונקציה של הטמפרטורה. התחליב הגבוה הקיבולת של תערובת C12-14 APG/SML בהשוואה למערכת אתוקסילט אלכוהול שומני באה לידי ביטוי בעובדה שאפילו 10% מתערובת המתחלב מספיקים ליצירת מיקרו אמולסיה חד פאזי.

הדמיון של דפוסי היפוך פאזה של שני סוגי חומרים פעילי שטח אינו מוגבל רק להתנהגות הפאזה, אלא גם ניתן למצוא במתח הממשק של מערכת מתחלב. התכונות ההידרופיליות - ליפופיליות של תערובת מתחלב הגיעה לשיווי משקל כאשר היחס של C12 -14 APG/SML היה 4:6, והמתח בין הפנים היה הנמוך ביותר. יש לציין, מתח ממשק מינימלי נמוך מאוד (כ-10^-3mN/m) נצפה באמצעות תערובת C12-14 APG/SML.

בין אלקיל גליקוזידים המכילים מיקרו-אמולסיות, הסיבה לפעילות הממשקית הגבוהה היא שגליקוזידים אלקיל הידרופיליים עם קבוצות ראש גלוקוזיד גדולות יותר ומתחלבים משותפים הידרופוביים עם קבוצות קטנות יותר מתערבבים בממשק שמן-מים ביחס אידיאלי. הידרציה (והגודל האפקטיבי של ראש ההידרציה) פחות תלוי בטמפרטורה מאשר במקרה של חומרים פעילי שטח לא-יוניים עם אתוקסילציה. לפיכך, מתח בין פנים מקביל נצפה רק עבור התנהגות הפאזה התלויה מעט בטמפרטורה של תערובת מתחלב ללא אתוקסילציה.

זה מספק יישומים מעניינים מכיוון שבניגוד לאתוקסילטים של אלכוהול שומני, אלקיל גליקוזידים יכולים ליצור מיקרו אמולסיות יציבות בטמפרטורה. על ידי שינוי תכולת חומרי השטח, סוג חומרי השטח המשמשים ויחס השמן/מים, ניתן לייצר מיקרו-אמולציות עם תכונות ספציפיות, כגון שקיפות, צמיגות, השפעות שינוי ותכונות הקצף. מתחלב משותף במערכת המעורבת של אלקיל אתר סולפט ולא יון, אזור המיקרו אמולסיה המורחב נצפה, וניתן להשתמש בו כדי לגבש תרכיז או תחליב חלקיקים עדינים שמן-מים.

בוצעה הערכה של משולשי פאזה פסאודוטרנריים של מערכות מרובות רכיבים המכילות אלקיל פוליגליקוזיד/SLES ו-SML עם פחמימן (Dioctyl Cyclohexane) ופוליגליקוזיד אלקיל/SLES ו-GMO עם שמנים קוטביים (Dicaprylyl Ether/Octyl Dodecanol), הם מדגימים את השונות וההיקף. של אזורים עבור o/w, w/o או מיקרו-אמולסיות עבור שלבים משושה ועבור שלבים למלריים בהתאם למבנה הכימי ויחס הערבוב של הרכיבים. אם משולשי הפאזות הללו מונחים על גבי משולשי ביצועים תואמים המציינים למשל התנהגות קצף ותכונות צמיגות של התערובות המתאימות, הם מספקים סיוע רב ערך עבור המנסח במציאת תכשירי מיקרו אמולסיה ספציפיים ומתוכננים היטב עבור חומרי ניקוי פנים או אמבטיות קצף משמינות מחדש. כדוגמה, פורמולציה מיקרו-אמולסיה מתאימה לשינון אמבטיות קצף יכולה להיגזר ממשולש הפאזה.