Polyglyceryl-2 dipolyhydroxystearate: proprietà, usi, pro, contro, sicurezza

Polyglyceryl-2 Dipolyhydroxystearate – estere lipofilo a base di poliglicerile e derivati dell’acido 12-idrossistearico (struttura a “ponte” tra fase oleosa e microdomini polari)

Sinonimi: polyglyceryl-2 dipolyhydroxystearate (variante grafica); PG2 DPHS (uso tecnico/abbreviato)
INCI / Funzioni: skin conditioning (banca dati cosmetica); in pratica è impiegato soprattutto come emulsionante acqua/olio e stabilizzante di emulsioni e dispersioni lipidiche

Definizione

Polyglyceryl-2 Dipolyhydroxystearate è un tensioattivo non ionico fortemente lipofilo, ottenuto come estere tra una porzione di poliglicerile (in media “2” unità) e una porzione “dipolyhydroxystearate” derivata da acidi grassi idrossilati (tipicamente 12-idrossistearici) parzialmente “polimerizzati/oligomerizzati”. La conseguenza pratica è un ingrediente con elevata affinità per la fase oleosa e capacità di organizzarsi all’interfaccia, rendendolo particolarmente adatto a sistemi water-in-oil (w/o) e a dispersioni ricche di oli e polveri.

In formulazione, il suo valore non è tanto “bagnare” l’acqua, quanto strutturare e stabilizzare la micro-architettura di emulsioni w/o a bassa o media viscosità, spesso con percentuali di olio elevate e/o con filtri UV, pigmenti e carichi tipici di solari e make-up.

Il nome definisce la struttura della molecola:

• Polyglyceryl-2 indica una molecola polimerica derivata dal glicerolo, un alcol a tre atomi. Questo componente conferisce proprietà emulsionanti e stabilizzanti al composto.
• dipolyhydroxystearate si riferisce a una forma modificata dell'acido stearico, un acido grasso saturo. La modifica introduce gruppi idrossilici aggiuntivi, migliorando la solubilità e la capacità di legare l'acqua.

Materie prime utilizzate nella produzione:

Polyglyceryl-2 Dipolyhydroxystearate è un emulsionante e stabilizzante sintetico derivato dalla combinazione di acidi grassi poliidrossilati (come l'acido stearico) e glicerina polietossilata.

Processo di sintesi chimica industriale passo per passo:

• Produzione di glicerina polietossilata tramite polimerizzazione del glicerolo.
• Reazione della glicerina polietossilata con acido stearico o simili acidi grassi per formare il composto.
• Purificazione del Polyglyceryl-2 Dipolyhydroxystearate per rimuovere impurità e sottoprodotti della reazione.
• Controllo di qualità per assicurare che il prodotto rispetti gli standard richiesti.

Usi principali

Cosmetica.
È utilizzato soprattutto come emulsionante w/o e co-stabilizzante in formulazioni dove si richiede una fase esterna oleosa, buona resistenza all’acqua e sensorialità “film-forming” controllata. Impieghi ricorrenti includono:

• solari (protezione, doposole, autoabbronzanti) in architettura w/o o sistemi ricchi di oli ad alto peso molecolare;

• antitraspiranti e deodoranti (sistemi anidri o w/o selezionati), dove la stabilità di dispersioni e la gestione di attivi/sali è critica;

• baby care e prodotti barriera, quando si desidera una fase esterna oleosa più protettiva;

• color cosmetics (fondotinta, correttori, creme colorate) per stabilizzare dispersioni di pigmenti e migliorare uniformità/tenuta.

Funzioni INCI

Agente condizionante della pelle.  Rappresenta il perno del trattamento topico della pelle in quanto ha la funzione di ripristinare, aumentare o migliorare la tolleranza cutanea a fattori esterni, compresa la tolleranza dei melanociti. La funzione più importante dell'agente condizionante è  prevenire la disidratazione della pelle, ma il tema è piuttosto complesso e coinvolge emollienti ed umettanti che possono essere aggiunti nella formulazione.

Applicazioni Commerciali

Utilizzato in una varietà di prodotti cosmetici e per la cura della pelle, soprattutto in quelli che richiedono proprietà emollienti o emulsionanti, come creme, lozioni e prodotti per il trucco. Aiuta a stabilizzare le emulsioni e migliora la consistenza dei prodotti.

Dati di identificazione e specifiche

Proprietà chimico-fisiche (indicative)

È un ingrediente a HLB basso (comportamento prevalentemente lipofilo), con scarsa affinità per l’acqua libera e buona capacità di stabilizzare sistemi con fase continua oleosa. In pratica:

• lavora bene in presenza di oli/esteri e può sostenere quote elevate di fase grassa;

• facilita la stabilizzazione di sistemi con polveri (pigmenti, cariche) e con attivi lipofili;

• la texture finale dipende molto da: tipo di oli, presenza di cere/strutturanti, rapporto acqua/olio e uso di co-emulsionanti.

Ruolo funzionale e meccanismo d’azione (pratico)

In un sistema w/o, agisce riducendo la tensione interfacciale e creando un’interfaccia più “elastica” e stabile tra microgocce acquose disperse e fase oleosa continua. Nelle dispersioni di pigmenti, contribuisce a bagnare e mantenere una distribuzione più uniforme in fase grassa, migliorando stabilità fisica e resa applicativa.

Compatibilità formulativa

La compatibilità va letta principalmente in termini di architettura di emulsione e “pacchetto” lipidico:

• Oli e esteri. È generalmente compatibile con un’ampia gamma di oli cosmetici; la resa (stabilità e sensorialità) cambia sensibilmente tra oli leggeri, esteri a basso residuo e oli/esteri ad alto peso molecolare.

• Co-emulsionanti. In molte formule w/o si lavora in sinergia con co-emulsionanti e strutturanti per ampliare finestra di stabilità e modulare viscosità (in particolare quando l’acqua dispersa è significativa o quando ci sono filtri UV/polveri).

• Elettroliti e attivi idrofili. In w/o, gli attivi idrofili si collocano nella fase interna acquosa: qui diventano importanti la stabilità della microfase e la compatibilità con eventuali sali (rischio di “stress osmotico” e instabilità nel tempo).

• Processo e temperatura. La ripetibilità è spesso legata al controllo del profilo termico e del taglio di miscelazione durante l’emulsione, perché microstruttura e dimensione goccia sono determinanti.

Linee guida d’uso (indicative)

In formulazione cosmetica è tipicamente utilizzato come emulsionante primario o co-emulsionante in w/o. La percentuale efficace dipende da: frazione acqua, tipo di oli, carico polveri/filtri e obiettivo di viscosità/tenuta. In pratica si lavora spesso in un range “basso–medio” e si ottimizza con co-emulsionanti/strutturanti per ottenere stabilità e sensorialità target.

Qualità, gradi e specifiche

Aspetti di controllo qualità rilevanti includono:

• coerenza di identità (INCI e CAS dichiarati) e tracciabilità del grado;

• profilo di impurezze e ripetibilità lotto-lotto;

• comportamento reologico e stabilità in stress test (cicli termici, centrifuga, shelf-life accelerata), soprattutto per w/o con elevato carico di filtri/polveri.

Sicurezza, normativa e ambiente

In ambito cosmetico, è un ingrediente ampiamente utilizzato come componente formulativa. La valutazione di sicurezza si basa sul prodotto finito (scenario d’uso, esposizione, area di applicazione). Dal punto di vista operativo, le criticità più comuni sono di tipo tecnico (stabilità, compatibilità, robustezza di processo) più che tossicologico-intrinseche, fermo restando l’importanza di controllare qualità, impurezze e documentazione del fornitore.

A livello di sistema qualità, l’adozione di GMP e, dove pertinente, un approccio HACCP supporta la ripetibilità e il controllo dei rischi lungo la filiera produttiva.

Troubleshooting formulativo

• Instabilità (separazione fase / bleeding): spesso legata a rapporto acqua/olio non bilanciato, pacchetto emulsionante incompleto o microstruttura non ottimizzata; intervenire su co-emulsionante/strutturanti e processo.

• Viscosità fuori target: dipende soprattutto dal network lipidico (oli, cere, gelificanti) più che dall’emulsionante in sé; ritarare strutturanti e profilo termico.

• Grumi o dispersione pigmenti non uniforme: migliorare bagnamento e procedura di dispersione (premix in fase oleosa, controllo shear).

• Sensazione troppo “unta” o troppo “occlusiva”: alleggerire fase grassa con esteri più volatili/leggeri o ribilanciare film-former e strutturanti.

Conclusione

Polyglyceryl-2 Dipolyhydroxystearate è un ingrediente chiave per emulsioni w/o e dispersioni lipidiche complesse, particolarmente utile in solari e make-up per stabilità, robustezza e gestione di carichi elevati (oli “pesanti”, filtri UV, pigmenti). Il successo applicativo dipende soprattutto dal design del pacchetto lipidico, dalla sinergia con co-emulsionanti/strutturanti e dal controllo di processo che definisce microstruttura e stabilità nel tempo.

Mini-glossario

HLB: indice empirico di bilanciamento idrofilo-lipofilo; valori bassi indicano comportamento più lipofilo (utile per w/o).
Emulsione w/o: emulsione “acqua in olio”, con fase continua oleosa e gocce d’acqua disperse.
GMP: Good manufacturing practice, buone pratiche di fabbricazione; beneficio: riduce variabilità e contaminazioni.
HACCP: Hazard analysis and critical control points, analisi dei rischi e controllo dei punti critici; beneficio: rafforza prevenzione e controllo dei punti critici di processo.

Sicurezza datasheet:

GHS Polyglyceryl-2 Dipolyhydroxystearate MSDS.pdf (parchem.com)