Bases de polímeros autoemulsionables en frío: Máxima humectación y emoliencia en la aplicabilidad

La emulsión es un sistema coloidal que consiste en la mezcla de dos fluidos no miscibles. Su estabilidad la confieren diferentes variables como: temperatura, composición y formación micelar. En el área cosmética, aceite y agua son los componentes principales de las emulsiones, pudiendo estos contener dispersos otros componentes hidrofóbicos e hidrofílicos respectivamente.

Al ser líquidos no miscibles, necesitan de tensioactivos o emulsionantes que se adhieren a la interfaz creada, reduciendo la tensión superficial y posibilitando la formación de la emulsión o incluso la adicción de polímeros que reticulan la fase continua mediante la formación de una red de gel tridimensional que facilita la dispersión y reduce la movilidad de los glóbulos.

Las emulsiones convencionales pueden ser clasificadas en:
• aceite/agua (O/A): donde gotitas de aceite están dispersas en agua.
• agua/aceite (A/O): donde gotitas de agua están dispersas en aceite.

Otras emulsiones posibles muy presentes en el mercado son las múltiples y las “siliconadas”, como emulsiones agua/aceite/agua (A/O/A), aceite/agua/aceite (O/A/O), agua/silicona (A/Si), silicona/agua (Si/A), entre otros tipos.

Las emulsiones aceite/agua son las más comunes en el área cosmética, se encuentran en forma de cremas y lociones que difieren en cuanto a su composición grasa y viscosidad. Las emulsiones aceite/agua, así como las demás, tienden a ser termodinámicamente inestables. Los agentes estabilizantes y emulsionantes son los responsables de conferir estabilidad durante todo el proceso de formación de la emulsión. En el inicio de dicho proceso, la ruptura de la fase dispersa lleva a la formación de la interfase aceite-agua. En primer lugar, se estabiliza gracias al emulsionante para evitar una coalescencia inmediata. Los estabilizadores necesitan más tiempo para adherirse a la interfase, aunque poseen mayor capacidad para estabilizar el sistema y garantizar un plazo de validez más largo.

La manera convencional  de preparar emulsiones cosméticas es a través de un proceso de calor. En el intento de estabilizar las emulsiones, fases polares y apolares son calentadas y combinadas usando gran agitación y la presencia de tensioactivos, lo que lo convierte en un proceso que necesita mucho tiempo, energía y equipamiento específico. Por esta y otras razones, el proceso de preparación de emulsiones cosméticas en frío resulta de gran interés comercial con objetivo de crear emulsiones de la misma calidad pero con un coste procedural más reducido si lo comparamos con las emulsiones procesadas en caliente.

El uso de tensioactivos es la práctica más común para la estabilización de emulsiones procesadas en frío. Desafortunadamente, son pocos los emulsionantes líquidos con posibilidad de ser procesados en frío que garanticen un buen desempeño de la estabilidad sensorial de las emulsiones. El uso de modificadores reológicos para estructurar la fase acuosa de la emulsión es otra opción para la estabilización de dichas emulsiones. Su uso facilita la dispersión gelificando la fase continua de la emulsión y aumentando la estabilidad y, consecuentemente, la vida útil del producto.

Las formas más comunes de inestabilidad observadas en las emulsiones son la coalescencia, floculación, cremado  y maduración de Ostwald. La coalescencia es una agrupación irreversible de la fase dispersa, en la que los glóbulos se agrupan rompiendo la interfase y formando un único glóbulo. La floculación es una unión de los glóbulos dispersos pero sin rotura de la interfase, la agitación puede revertir el proceso y la emulsión permanece estable por algún tiempo. El cremado es la separación de las fases dispersa y continua mediante el efecto de la gravedad; esto ocurre cuando hay una diferencia significativa de densidad en las fases. La maduración de Ostwald es un mecanismo que promueve el aumento de los glóbulos mayores y la reducción de os menores. Está ligado a la mayor solubilidad de la fase dispersa para los glóbulos menores, cuanto mayor es la curvatura interfacial del glóbulo, mayor es su solubilidad en la fase continua.

Evitar todas estas formas de inestabilidad es una tarea difícil y la asociación de diferentes mecanismos de actuación consigue superar con más eficacia esas dificultades. De esta manera, la asociación de una red lipídica predefinida, de una estructura polimérica de engrosamiento y de compuestos que reducen la tensión interfacial de los glóbulos dispersos, consigue estabilizar las altas cargas oleosas sin comprometer el aspecto ni lo sensorial de las emulsiones. Esta asociación es conocida como Organogel.

Los Organogeles son definidos como materiales viscoelásticos y termorreversibles donde un fluido orgánico es inmovilizado por una red de gel cristalina tridimensional formada por la interacción física o química de las moléculas de un agente estructurante que previene el escape de la fase externa apolar. En otras palabras, los organogeles son materiales con características y propiedades reológicas de un solido, aunque que contienen en gran parte de su composición (cerca del 98%) un líquido orgánico.

Los agentes estructurantes son compuestos que, cuando se solubilizan en aceites comestibles, sufren una “autoorientación” molecular, generando una red de gel capaz de sustentar un gran volumen de líquido. La estructura de red de gel formada es bastante específica para cada estructurante. Los estructurantes cristalinos, con temperatura y proceso controlados pueden formar redes cristalinas, con cristales de diversas magnitudes, formato y resistencia. El uso de esta tecnología auxilia la estabilización de altas concentraciones de fase oleosa utilizando componentes grasos de uso rutinario en el área cosmética, formando así emulsiones con mayor estabilidad.

La associación de Cetearyl Alcohol (and) Ceteth-20 (and) Glyceryl Stearate (and) PEG-40 Hydrogenated Castor Oil (and) Polyacrylic Acid (and) Caprylic Acid + excipientes tiene como finalidad la formación de emulsiones en frío con altas concentraciones de fase oleosa, como es el caso de los protectores solares. Una de las mayores dificultades de las formulaciones de protectores solares es la estabilidad de una carga oleosa alta que puede afectar a la estabilidad de la emulsión pero también a su uso sensorial. Basado en la tecnología organogel para la estructuración de aceites, combinada con la adición de compuestos coadyuvantes, ese producto tiene como objetivo desarrollar emulsiones altamente estables debido a la habilidad de estructurar tanto la fase oleosa como la acuosa de la emulsión procesada en frío.

La asociación de Helianthus Annuus Seed Oil (and) Polyacrylic Acid (and) Glyceryl Stearate (and) Candelilla Cera + excipientes  tiene el propósito de facilitar el proceso de preparación de emulsiones aceite/agua. Desarrollado también a partir de la tecnología de organogel, se basa en la habilidad de estructurar la fase acuosa y oleosa de una emulsión. Esa doble estructuración, asociada a un aumento de la viscosidad de la fase acuosa y oleosa, posibilita el aumento de la estabilidad del sistema en contra de la coalescencia de los glóbulos sin necesidad del uso de tensioactivos en la formulación o de una alta agitación en el proceso. La principal ventaja del producto es su simple aplicación, que se produce mediante la incorporación de la fase oleosa en la fase acuosa. Las fases oleosa y acuosa pueden contener en adicción de otros componentes presentes en la formulación.

Por lo tanto, concluimos que hoy en día tenemos ingredientes cosméticos que confieren facilidad tanto al sistema de fabricación, ya que son manipulados en procesos en frío, como en la estabilidad de las formulaciones, por soportar mayor cantidad de fase lipídica.

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