PEG’s in cosmetica

Polyethyleenglycol (PEG) en zijn derivaten vormen een grote familie van van olie afgeleide chemische stoffen. Samenstellers in de cosmetica-industrie en in vele andere industriële sectoren gebruiken ze gretig vanwege hun relatief lage prijs en gewenste eigenschappen. Organisaties zoals de CIR ( Cosmetica Ingredient Review ) of de FDA ( Food and Drug Administration ) hebben PEG’s als veilig beschouwd en daarom kunnen ze een onderdeel zijn van verschillende formuleringen.

Algemene karakteristieken

Het acroniem PEG staat voor poly e thylene g lycol. Het behoort tot de groep van polyoxyethyleenglycolen. Vanuit chemisch oogpunt is PEG een polymeer, dat wil zeggen een chemische stof die is opgebouwd uit vele zich herhalende eenheden. Voor polyethyleenglycol is het fragment dat zich herhaalt het molecuul ethyleenoxide. Het aantal eenheden dat polymerisatie ondergaat varieert (wat wordt aangegeven door het getal dat staat met het acroniem PEG, bijv. PEG-40 of PEG-400 ), wat zorgt voor een grote hoeveelheid verschillende PEG -derivaten, dus de hele groep stoffen is PEG’s genoemd. Of we nu spreken van polyethyleenglycol of zijn derivaten, ze zijn allemaal zeer goed oplosbaar in water, tolueen, aceton, ethanol en methyleenchloride. De eigenschappen van verschillende verbindingen verschillen op basis van het aantal meren in de polymeerketen. Verbindingen met een lagere molecuulmassa zijn normaal gesproken vloeistoffen, terwijl hoe hoger het molecuul (dwz hoe langer de polymeerketen), hoe hoger de viscositeit, en dus neemt de stof de vorm aan van een pasta, was of vaste stof. In tegenstelling tot de vluchtige organische stoffen zijn vloeibare PEG’s (die met een laag molecuulgewicht) niet-vluchtig. Daarnaast is PEG brandvertragend en biologisch afbreekbaar. De verbindingen die als PEG’s zijn geclassificeerd, vertonen gewoonlijk een goede stabiliteit in zuren, basen, oxidanten en reductiemiddelen.

De rol en het effect van PEG’s in cosmetica

Gezien zijn unieke eigenschappen speelt polyethyleenglycol, eigenlijk de hele PEG familie, een aantal belangrijke rollen in cosmetische producten. Hieronder presenteren we de belangrijkste effecten van PEG’s in de cosmetica-industrie:

• emulgator

De emulgerende eigenschappen zijn cruciaal om een duurzame emulsie te formuleren om een heterogeen systeem te creëren dat bestaat uit twee niet-mengende vloeistoffen. Een van hen vormt de zogenaamde continue fase, terwijl de andere zich erin verspreidt en iets vormt dat we de gedispergeerde fase noemen. Het gebruik van PEG’s om (O/W of W/O) emulsies te formuleren verlengt de levensduur van de stof en daarmee het product op basis van dat type emulsie.

• vocht stabilisator

Vocht in een cosmetische formulering wordt op het juiste niveau gehouden door verbindingen zoals PEG’s. De cosmetica die vochtstabilisatoren bevatten, zorgen niet alleen voor een adequate consistentie van het product, maar zijn vooral uitstekend als preparaten voor de droge huid. PEG’s als verbindingen met hydrofiele eigenschappen binden watermoleculen op het oppervlak om een occlusielaag te creëren. Het houdt het vocht op een passend niveau waardoor de huid gezond en geconditioneerd blijft. Even belangrijk is dat polyethyleenglycol de doorlaatbaarheid van de epidermale barrière niet verhoogt (bescherming tegen de absorptie van schadelijke stoffen uit de omgeving en tegen blootstelling aan ultraviolette straling).

• wasmiddel

Als cosmetische ingrediënten spelen PEG en zijn derivaten een efficiënte rol bij het verwijderen van verontreinigingen. Deze eigenschap wordt bepaald door de structuur van hun molecuul: PEG’s behoren tot oppervlakteactieve stoffen met hydrofobe-hydrofiele eigenschappen. Als wasmiddel zijn ze verantwoordelijk voor het bevochtigen van het oppervlak, het peptiseren en hydrolyseren van vet (verontreinigingen zijn meestal vet) en het emulgeren en dispergeren van verontreinigingen, die vervolgens samen met hun drager van het oppervlak worden verwijderd.

• reologie controller:

Wat betekent het dat een stof een reologiecontroleur is? Polyethyleenglycol en zijn derivaten zijn in staat de viscositeit van oplossingen te veranderen, dwz hun reologie te wijzigen. De viscositeit van een cosmetisch product is een van de belangrijkste parameters die gemeten en gecorreleerd moeten worden. Vanuit theoretisch oogpunt stellen viscositeitsmetingen ons in staat om belangrijke informatie te verkrijgen over de stabiliteit van emulsies. De informatie is belangrijk voor productbepaling en kwaliteitscontrole. Als een van de ingrediënten zit PEG in haarshampoos, bodylotions, douchegels, lippenstiften, scheerschuim, make-up removers, vochtinbrengende crèmes, hand- en voetverzorgingscrèmes, gekleurde cosmetica en vele andere producten voor dagelijks gebruik. Als we de samenstelling van deze producten analyseren, zullen we zien dat veel van hen naast polyethyleenglycol ook twee of meer van zijn andere derivaten bevatten.

Meest gebruikte PEG’s in cosmetica

Bij het kiezen van cosmetica en verzorgingsproducten moeten we hun samenstelling leren kennen en ons bewust zijn van wat we kopen. Het is belangrijk om te weten wat PEG is en waarvoor het dient. Hieronder presenteren we drie voorbeeldverbindingen uit de brede familie van PEG’s. Ondanks hun vergelijkbare chemische structuur, hebben ze vaak verschillende rollen als ingrediënten, en dus hebben ze een wezenlijke invloed op de kwaliteit van de producten die ze samenstellen. Naast veel PEG’s kunnen we in cosmetica vaak stoffen vinden zoals PEG-10 Hydrogenated Castor Oil, PEG-20 Oleate of PEG-100 Stearate. PEG-10 Hydrogenated Castor Oil is een populaire emulgator in O/W-emulsies.Gehydrogeneerde ricinusolie is, zoals de naam al doet vermoeden, een derivaat van ricinusolie. Het zit in producten zoals crèmes, melk of balsems. PEG-20 Oleate is niet alleen een emulgator, maar ook een reologieregelaar in wasproducten (het verhoogt hun viscositeit). Het is ook een solubilisator , een ingrediënt dat de introductie vergemakkelijkt van stoffen die onoplosbaar of slecht oplosbaar zijn in de waterige oplossingen waaraan ze worden toegevoegd, zoals plantenextracten of vetstoffen. PEG-100- Stearate is een voorbeeld van een oppervlakte-actief middel dat, net als de hierboven genoemde stoffen, een emulgator is in O/W-emulsies maar ook een schuimmiddel dat de productie van hoge en stabiele schuimen vergemakkelijkt. Het wordt vaak gebruikt in haarshampoos of douchegels.

Veilig of niet?

Het schadelijke effect van polyethyleenglycol en zijn derivaten is een populair onderwerp. Het belangrijkste probleem met de PEG’s is dat ze worden geproduceerd met behulp van ethyleenoxide in het proces dat ‘ethoxylering’ wordt genoemd. Dit kan leiden tot verontreiniging van het product met die verbinding en met 1,4-dioxaan, dat kankerverwekkend is. In de praktijk komt het echter niet voor en het toxicologische profiel van de als PEG’s geclassificeerde stoffen is zeer goed bekend. PEG’s zijn niet-toxisch en vertonen geen toxische of mutagene effecten. De toepassing ervan in cosmetische producten is veilig voor de consument. PEG’s zijn ook getest op hun gebruik in de dermatologie: ze irriteren noch veroorzaken allergische reacties op de huid.