L'acido poliidrossistearico è un composto organico derivato dall'acido stearico, modificato per includere più gruppi idrossilici. Questa modifica ne aumenta l'idrofilia, rendendolo più compatibile con le formulazioni a base d'acqua. È ampiamente utilizzato nei prodotti cosmetici e per la cura della pelle per la sua capacità di migliorare la compatibilità degli oli naturali con i filtri e i pigmenti minerali. Questo lo rende particolarmente efficace nelle creme solari e nei cosmetici colorati, dove aiuta a stabilizzare e disperdere i filtri fisici UV, come il biossido di titanio e l'ossido di zinco, nella formulazione del prodotto. Inoltre, migliora la spalmabilità di creme e lozioni, garantendo un'applicazione e una sensazione più omogenea sulla pelle.

Il nome definisce la struttura della molecola:

• Acido. Gli acidi in chimica sono composti che possono donare protoni (ioni H+) o accettare un paio di elettroni per formare legami.
• Poliidrossi indica la presenza di più gruppi idrossilici (OH) nella struttura molecolare del composto. Questi gruppi conferiscono al composto proprietà idrofile, migliorando la solubilità in acqua o l'affinità per essa.
• stearico si riferisce all'acido stearico, un acido grasso saturo a lunga catena comunemente presente nei grassi animali e vegetali. Nella chimica dei materiali, l'acido stearico è apprezzato per le sue proprietà come agente stabilizzante e emolliente.

Processo industriale di sintesi chimica

• Selezione dei materiali di base. Il processo inizia con la selezione dell'acido stearico, un acido grasso saturo che funge da materiale di partenza.
• Idrogenazione. L'acido stearico viene trattato con idrogeno in presenza di un catalizzatore metallico come il palladio su carbonio per ridurre i doppi legami insaturi presenti e aumentare la sua reattività.
• Ossidazione. L'acido stearico idrogenato è poi sottoposto a un processo di ossidazione per introdurre gruppi idrossilici (-OH) sulla catena carboniosa. Questo processo utilizza ossidanti come perossido di idrogeno o ossigeno in presenza di un catalizzatore.
• Polimerizzazione. I monomeri idrossilati sono poi polimerizzati attraverso reazioni di condensazione per formare catene più lunghe di acido poliidrossistearico. Questa fase può richiedere catalizzatori acidi o basi.
• Purificazione. Il prodotto polimerico è purificato per rimuovere impurità e monomeri non reagiti, tipicamente attraverso tecniche come la precipitazione o la filtrazione.
• Controllo qualità. Infine, il poliidrossistearico viene sottoposto a controlli di qualità per verificare la purezza, la composizione molecolare e le proprietà fisico-chimiche.

A cosa serve e dove si usa

Cosmetica - Funzioni INCI

Tensioattivo - Agente emulsionante. Le emulsioni sono termodinamicamente instabili e sono utilizzate per lenire o ammorbidire la pelle ed emulsionare, quindi hanno necessità di un ingrediente specifico, stabilizzante. Questo ingrediente forma un film, abbassa la tensione superficiale e rende miscibili due liquidi immiscibili. Un fattore molto importante che influisce sulla stabilità dell'emulsione è la quantità dell'agente emulsionante. Gli emulsionanti hanno la proprietà di ridurre  la tensione interfacciale olio/acqua o acqua/olio, migliorare la stabilità dell'emulsione e anche di influenzarne direttamente stabilità, proprietà sensoriali e tensione superficiale anche dei filtri solari, modulando le prestazioni filmometriche. 

Principali utilizzi e benefici dell'acido poliidrossistearico.

Stabilizzatore. Aiuta a stabilizzare e mantenere omogenee le emulsioni, prevenendo la separazione dei componenti in prodotti come creme e lozioni.

Dispersione. È particolarmente efficace nella sospensione e dispersione di pigmenti e nanoparticelle (1), come quelli usati nei filtri solari, migliorando la loro efficacia e uniformità sulla pelle.

Compatibilità. Grazie alla sua struttura chimica, migliora la compatibilità dei prodotti cosmetici con diversi tipi di pelle, rendendo le formulazioni più adatte a un ampio spettro di consumatori.

Miglioramento della texture. Contribuisce a una texture più liscia e piacevole al tatto dei prodotti per la cura della pelle e del trucco.

Proprietà barriera. Aiuta a formare una barriera sulla pelle che può proteggere dall'umidità e da altri fattori ambientali esterni.

Incremento dell'idratazione. Può aiutare a trattenere l'umidità nella pelle, contribuendo a migliorare l'idratazione e a ridurre la secchezza.

Sicurezza

Il gruppo di esperti per la sicurezza degli ingredienti cosmetici (Panel) ne ha esaminato la sicurezza. Nel 2019, il Panel ha pubblicato una relazione finale sulla sicurezza dell'acido poliidrossistearico concludendo che questo ingrediente è sicuro nelle attuali pratiche di uso e concentrazione come descritto nella valutazione della sicurezza, se formulato per essere non irritante (1).

Molecular Formula    C₁₈H₃₆O₃

Molecular Weight   300.5 g/mol

CAS   27924-99-8    58128-22-6

EC number    203-366-1

UNII   933ANU3H2S

DTXSID8026725

Bibliografia_____________________________________________________________________

(1) Palangetic L, Feldman K, Schaller R, Kalt R, Caseri WR, Vermant J. From near hard spheres to colloidal surfboards. Faraday Discuss. 2016 Oct 6;191:325-349. doi: 10.1039/c6fd00052e. 

Abstract. This work revisits the synthesis of the colloidal particles most commonly used for making model near hard suspensions or as building blocks of model colloidal gels, i.e. sterically stabilised poly(methyl methacrylate) (PMMA) particles. The synthesis of these particles is notoriously hard to control and generally the problems are ascribed to the difficulty in synthesising the graft stabiliser (PMMA-g-PHSA). In the present work, it is shown that for improving the reliability of the synthesis as a whole, control over the polycondensation of the 12-polyhydroxystearic acid is the key. By changing the catalyst and performing the polycondensation in the melt, the chain length of the 12-polyhydroxystearic acid is better controlled, as confirmed by 1H-NMR spectroscopy. Control over the graft copolymer now enables us to make small variations of near hard sphere colloids, for example spherical PMMA particles with essentially the same core size and different stabilising layer thicknesses can now be readily produced, imparting controlled particle softness. The PMMA spheres can be further employed to create, in gram scale quantities, colloidal building blocks having geometrical and/or chemical anisotropy by using a range of mechanical deformation methods. The versatility of the latter methods is demonstrated for polystyrene latex particles as well.

(2) Shank, R. C., Slaga, T. J., Snyder, P. W., & Tilton, S. C. Safety Assessment of Polyhydroxystearic Acid, Poly (3-Hydroxyoctanoic Acid, and Polylactic Acid as Used in Cosmetics.   

Slaga, T. J., Snyder, P. W., & Tilton, S. C. (2022). Safety Assessment of Polyhydroxystearic Acid, Poly (3-Hydroxyoctanoic Acid), and Polylactic Acid as Used in Cosmetics.