Emulgatory są składnikami kosmetyków, które są odpowiedzialne za łączenie się olejów z wodą. Producenci naturalnych kosmetyków stosują związki pochodzenia naturalnego, np. estrów gliceryny, zaś producenci kosmetyków konwencjonalnych w celu nadania kremom i balsamom właściwej konsystencji zazwyczaj używają dużo tańszych surowców syntetycznych zwanych PEG (Polyethylene Glycol).

Glikol polietylenowany jest polimerem glikolu etylenowegoo ogólnym wzorze HO-[-CH₂-CH₂-O-]_n-H gdzie n wynosi od 4 do 120. Największe zastosowanie znalazły gęste ciecze o masie cząsteczkowej od 200 do 600.

Poniżej przedstawiamy kilka przedstawicieli z tej grupy związków, które można odnaleźć w składzie produktów kosmetycznych.

PEG-4

Polimer z grupy polieterów, będący produktem polimeryzacji tlenku etylenu o wzorze HOCH₃-(CH₂-O-CH₂ )n-CH₂OH, gdzie n=3. Jest niejonowy, higroskopijny, rozpuszczalny w wodzie, dobry rozpuszczalnik dla substancji czynnych. W kosmetykach pełni następujące funkcje:

• humektanta ( nieokluzyjnego składnika nawilżającego) tzn. substancji która ma zdolność trwałego wiązania i wody w skórze
• rozpuszczalnika
• substancji nawilżającej

PEG-8 i PEG-12

Związki o wzorze HOCH₃-(CH₂-O-CH₂ )n-CH₂OH, z których pierwszy ma n=7, a drugi n=11. Posiadają podobne właściwości jak poprzednik, przez co pełnią te same funkcje w produktach kosmetycznych.

PEG-100

Również polimer z omawianej grupy polieterów, różniący się liczbą n=99. Dzięki zwiększeniu masy, oprócz tego, że może w kosmetykach pełnić funkcje: rozpuszczalnika, humektanta, substancji nawilżającej, to ponadto także modyfikatora reologii oraz lepiszcza (tzn. spoiwa łączącego składniki w jednolitą masę)

Przeglądając etykiety wyrobów kosmetycznych można również napotkać na inne pochodne PEG, które przedstawimy poniżej.

PEG-20 Almond Glycerides

Są to monoglicerydy z oleju ze słodkich migdałów oksyetylenowane 20molami tlenku etylenu. W kosmetykach pełni funkcję emulgatora O/W.

W tym miejscu należy przypomnieć czym jest HLB? Jest to wskaźnik hydro- i liofilowości, tzw. stała równowagi hydrofilowo-hydrofobowej, która umożliwia dobór środka powierzchniowo czynnego (spc) do określonej emulsji. W kosmetyce szczególną rolę odgrywają emulgatory niejonowe, mające wskaźnik HLB zależny od rodzaju wytwarzanej emulsji. HLB<10 posiadają te o przewadze właściwości liofilowych, stosowane do wytwarzania emulsji typu W/O. Natomiast HLB>10 mają te o zwiększonej hydrofilowości, stosowane do wytwarzania emulsji typu O/W.

Wskaźnik HLB substancji niejonowych jest obliczany według wzoru:

PEG-20 Almond Glycerides jest niejonowym spc o HLB 10+/- 0,5. Jest słabo hydrofilowy, bardzo dobrze dyspergowalny w wodzie, kompatybilny z twardą wodą. Poprawia stabilność i jakość piany w mieszaninie z anionowymi spc. Znalazł zastosowanie w emulsjach oraz olejkach do kąpieli.

PEG-60 Almond Glicerides

Są to monoglicerydy z oleju ze słodkich migdałów oksyetylenowane 60 molami tlenku etylenu. Jest hydrofilowym niejonowym spc o wskaźniku HLB równym 15+/- 0,5. Dobrze rozpuszcza się w wodzie, tworząc przezroczyste roztwory. W produktach kosmetycznych może pełnić następujące funkcje:

• solubilzatora ( który powoduje wytworzenie obszarów bezwodnych wewnątrz układów micelarnych, gdzie pomiędzy hydrofobowymi częściami spc istnieją dogodne warunki do rozpuszczenia substancji lipofilowych)
• emulgatora O/W
• środka myjącego, posiada dobre parametry pianotwórcze

PEG-42 Babassu Glycerides (monogicerydy z oleju babassu oksyetylenowane 42 molami tlenku etylenu).

 Jest niejonowym spc o HLB=15+/-0,5. Dobrze rozpuszczalny w wodzie, tworząc przezroczyste roztwory. W kosmetyce może spełniać następujące funkcje:

• solubilizatora
• emulgatora
• środka myjącego (dobre parametry pianotwórcze)

PEG-6 Caprylic/Capric Glycerides ( glicerydy mieszaniny kwasów kaprylowego i kaprynowego oksyetylenowane 6 molami tlenku etylenu)

Jest hydrofilowym, niejonowym spc o HLB=13+/-0,5, nierozpuszczalnym w wodzie. Stabilny w obecności elektrolitów, nieodporny na hydrolizę w środowisku alkalicznym. Może pełnić następujące funkcje:

• emulgatora
• środka myjącego

PEG-4 Castor Oil ( mogą być również PEG-5, 11, 18, 22,30, 35, 40, 45, 60, 200)

Są to oleje rycynowe oksyetylenowane 4 ( 5,11, 18, 22, 30, 40, 45, 60, 200) molami tlenku etylenu, będące niejonowymi spc o wskaźnikach HLB od 3,6. do 19. Nie rozpuszczają się w wodzie ( oprócz PEG-45, 60,200. Posiadają właściwości kondycjonujące oraz nawilżające. W preparatach kosmetycznych mogą pełnić następujące funkcje:

• emolientów– tzn. substancji hydrofobowych, które są dodawane do kosmetyków w celu natłuszczania, wygładzania i pośredniego nawilżania skóry ( w przypadku olejów oksyetylenowanych mniejszą liczbą moli tlenku etylenu)
• modyfikatorów reologii, tzn. może podwyższać lub obniżać lepkość gotowego produktu
• substancji zwilżających
• emulgatorów ( olejki oksyetylenowane liczbą moli powyżej 18)
• środków myjących, pianotwórczych, substancji stabilizujących i poprawiających jakość piany
• solubilizatorów (w przypadku olejów oksyetylenowanych dużą liczbą moli tlenku etylenu (60,200)

PEG-6 Cera alba

Jest to wosk pszczeli oksyetylenowany 6 molami tlenku etylenu. Jest umiarkowanie lipofilowym niejonowym spc, Może pełnić funkcje emulgatora, lepiszcza, modyfikatora reologii, stabilizatora emulsji. Ponadto stosowany jako substancja zmniejszająca ilość piany w roztworze ( odpieniacz).

PEG-2 (15)

Aminy tłuszczowe oleju kokosowego oksyetylenowane 2 (15) molami tlenku etylenu. Stosowane w kosmetyce jako emulgatory.

PEG-20 (40) Corn Glycerides

Monoglicerydy z oleju kukurydzianego oksyetylenowane 20 (40) molami tlenku etylenu. Są niejonowymi spc, pierwszy z nich nierozpuszczalny w wodzie, drugi natomiast dobrze rozpuszczalny. Mogą spełniać następujące funkcje:

• emulgatorów
• środków myjących, pianotwórczych i poprawiających jakość piany
• modyfikatora reologii (pierwszy surowiec)
• solubiliazatora (drugi surowiec)

PEG-2 (150) Distearate

Distearyniany glikolu polietylenowego. Pierwszy z nich nierozpuszczalny w wodzie, liofilowy, przez co spełnia funkcje substancji zmętniającej, emolienta. Stosowany w szamponach do włosów oraz kosmetykach myjących do ciała. Drugi z surowców rozpuszcza się w wodzie, tworząc przezroczyste roztwory. Może pełnić funkcje: solubilizatora, substancji stabilizującej i poprawiającej jakość piany, dzięki czemu stosowany jest w produktach do pielęgnacji włosów i skóry oraz w kosmetykach myjących i do kąpieli.

PEG- 2 (20,150) Laurate

Są to kwasy laurynowe oksyetylenowane 2 (20,150) molami tlenku etylenu. Mogą pełnić role:

• emolientów
• środków zwilżających
• emulgatorów
• środków pianotwórczych, poprawiających jakość i stabilność piany
• modyfikatorów reologii
• solubilizatorów

PEG – 4 ( 20,32, 150) Oleate

Kwasy oleinowe oksyetylenowane 4 ( 20,32,150) molami tlenku etylenu. Wraz ze wzrostem liczby moli tlenku etylenu poprawia się ich rozpuszczalność w wodzie. Spełniają następujące funkcje:

• emulgatorów
• środków zwilżających
• emolientów
• substancji pianotwórczych
• solubilizatoróo

Reasumując gama omawianych związków (PEG i pochodne) jest szeroka stosowana w preparatach kosmetycznych. W literaturze pojawia się wiele negatywnych opinii na temat tych surowców. Emulgatory zawierające PEG mogą rozpulchniać i osłabiać skórę. Przez to staje się ona bardziej podatna na wnikanie toksycznych substancji do wnętrza. Najważniejsze jest jednak to by zawartość tych składników nie przekraczała dopuszczalnego stężenia wg zaleceń Unii Europejskiej.

Opracowała:

mgr Monika Nowek