Propylene Glycol Dicaprylate/Dicaprate: proprietà, usi, pro, contro, sicurezza
Il Propylene Glycol Dicaprylate/Dicaprate è una miscela di diesteri del propylene glycol con acido caprilico (acido ottanoico, C₈) e acido caprico (acido decanoico, C₁₀). È un ingrediente lipofilo utilizzato principalmente in cosmetica come emolliente, per migliorare scorrevolezza, morbidezza e sensorialità della formulazione.
La denominazione chimica europea è “Decanoic acid, mixed diesters with octanoic acid and propylene glycol”. L'inventario cosmetico della Commissione europea gli attribuisce la funzione EMOLLIENT.
Non deve essere confuso con il Propylene Glycol libero: nel Propylene Glycol Dicaprylate/Dicaprate i gruppi ossidrilici del propylene glycol sono esterificati con acidi grassi, determinando proprietà fisiche, lipofilia e comportamento cosmetico profondamente diversi.
Descrizione
Propylene Glycol Dicaprylate/Dicaprate appartiene alla famiglia degli esteri del propylene glycol con acidi grassi.
La componente alcolica è il propane-1,2-diol, mentre la componente lipidica deriva da acidi grassi saturi a catena relativamente corta:
acido caprilico / ottanoico, C₈;
acido caprico / decanoico, C₁₀.
Il prodotto commerciale non consiste necessariamente in una sola molecola. Comprende una distribuzione di diesteri nei quali il propylene glycol può essere esterificato con:
due residui caprilici;
due residui caprici;
un residuo caprilico e uno caprico.
ECHA colloca infatti questa sostanza nella categoria dei glycol esters e la descrive come miscela di diesteri C₈–C₁₀ del propylene glycol.
La struttura relativamente compatta delle catene C₈–C₁₀ conferisce una sensorialità generalmente leggera, scorrevole e poco untuosa rispetto a molti oli vegetali o esteri a catena più lunga.
Processo di produzione
Il Propylene Glycol Dicaprylate/Dicaprate viene ottenuto mediante esterificazione del propylene glycol con acido caprilico e acido caprico, o con frazioni di acidi grassi ricche di queste due componenti.
ECHA descrive gli esteri dei glicoli come prodotti generalmente attraverso la reazione di un diolo con uno o più acidi carbossilici grassi, normalmente in presenza di un catalizzatore acido.
Il processo può comprendere:
preparazione e purificazione del propylene glycol;
preparazione della miscela di acidi grassi C₈–C₁₀;
esterificazione a temperatura controllata;
rimozione dell'acqua formata durante la reazione;
controllo dell'avanzamento dell'esterificazione;
neutralizzazione o rimozione del catalizzatore;
eliminazione dei reagenti non trasformati;
filtrazione;
purificazione;
eventuale deodorizzazione;
controllo della stabilità ossidativa.
Gli acidi caprilico e caprico possono derivare da materie prime oleochimiche, per esempio frazioni di oli ricchi di acidi grassi a media catena, oppure da altre filiere industriali. L'origine vegetale non deve essere presunta dal solo nome INCI, ma verificata sulla documentazione del produttore.
Principali composti presenti
Il materiale commerciale è costituito principalmente da una miscela di:
propylene glycol dicaprylate;
propylene glycol dicaprate;
propylene glycol caprylate/caprate misto.
In quantità minori possono essere presenti:
acido caprilico non reagito;
acido caprico non reagito;
propylene glycol residuo;
monoesteri intermedi;
acqua;
tracce di catalizzatore;
altri sottoprodotti dell'esterificazione.
La proporzione fra le diverse specie varia in funzione della composizione degli acidi grassi iniziali e delle condizioni di produzione.
Dati di identificazione e specifiche
| Caratteristica | Valore | Nota |
|---|---|---|
| Nome INCI | Propylene Glycol Dicaprylate/Dicaprate | denominazione cosmetica |
| Nome chimico | Decanoic acid, mixed diesters with octanoic acid and propylene glycol | denominazione europea |
| Categoria chimica | diesteri di propylene glycol con acidi grassi C₈–C₁₀ | glycol esters |
| Formula molecolare | non univoca | miscela di differenti diesteri |
| Peso molecolare | circa 328,49–384,59 g/mol | intervallo riportato da ECHA per la miscela C₈–C₁₀ |
| CAS | 68583-51-7; 58748-27-9; 68988-72-7 | identificativi associati all'ingrediente |
| EC | 271-516-3 | identificativo europeo principale |
| CosIng reference | 78795 | riferimento dell'ingrediente |
| Funzione cosmetica ufficiale | Emollient | funzione europea documentata |
| Restrizioni cosmetiche / Cosmetics Regulation provisions | nessuna disposizione specifica indicata | nessuna specifica voce degli Allegati II–VI associata |
L'inventario ufficiale europeo riporta per Propylene Glycol Dicaprylate/Dicaprate la funzione Emollient e non indica una specifica restrizione. Il riferimento CosIng attualmente associato all'ingrediente è 78795.
Proprietà chimico-fisiche indicative
| Caratteristica | Valore indicativo | Nota |
|---|---|---|
| Aspetto | liquido limpido | tipico dei gradi cosmetici |
| Colore | incolore o leggermente giallastro | dipende dal grado commerciale |
| Odore | debole | generalmente poco interferente con la formulazione |
| Solubilità in acqua | molto bassa | materiale prevalentemente lipofilo |
| Affinità per oli ed esteri | elevata | facilmente incorporabile nella fase lipidica |
| Viscosità | relativamente bassa | contribuisce a una sensorialità leggera |
| Volatilità | bassa | estere liquido non volatile nelle normali condizioni cosmetiche |
| Sensorialità | leggera, scorrevole, poco grassa | utile in prodotti viso e make-up |
| Stabilità | generalmente buona | dipende da purezza, temperatura e condizioni di conservazione |
| Comportamento formulativo | emolliente e veicolo lipofilo | può facilitare la dispersione di componenti oleosolubili |
Cosmetica
Il principale impiego cosmetico è come emolliente.
Può essere utilizzato in:
creme viso;
creme corpo;
lozioni;
sieri;
prodotti solari;
fondotinta;
correttori;
prodotti labbra;
cosmetici decorativi;
prodotti per capelli;
oli corpo;
detergenti oleosi;
formulazioni anidre.
Rispetto a oli vegetali più pesanti, può conferire una sensazione più asciutta e meno untuosa, migliorando la distribuzione del prodotto sulla pelle.
Può inoltre essere utilizzato come veicolo e agente di dispersione per sostanze lipofile, pigmenti e alcuni ingredienti presenti nella fase oleosa. Questi sono impieghi formulativi documentati per i gradi commerciali, mentre la funzione cosmetica ufficiale attribuita all'INCI rimane Emollient.
È compatibile con numerosi sistemi contenenti tensioattivi anionici, non ionici o cationici e può contribuire alla regolazione della consistenza della fase oleosa.
Pro
È un emolliente leggero.
Migliora scorrevolezza e distribuzione del cosmetico.
Lascia generalmente una sensazione meno grassa rispetto a molti oli tradizionali.
È utile nei prodotti viso e nel make-up.
Presenta buona compatibilità con numerose fasi lipidiche.
Può contribuire alla dispersione di pigmenti e componenti lipofili.
Può essere utilizzato sia nei prodotti leave-on sia rinse-off.
Ha bassa volatilità.
È chimicamente stabile nelle normali condizioni formulative.
Il CIR ha concluso che l'ingrediente è sicuro nelle pratiche e concentrazioni cosmetiche valutate quando formulato in modo da non risultare irritante.
Contro
È praticamente insolubile in acqua e necessita di una fase lipidica o di un adeguato sistema emulsionante.
Non è un umettante: non svolge la stessa funzione del propylene glycol libero.
La denominazione identifica una miscela, quindi il profilo preciso può variare fra produttori.
Un elevato contenuto di fase esterica può modificare significativamente consistenza e sensorialità della formula.
Il grado commerciale deve essere controllato per acidi grassi liberi, monoesteri e propylene glycol residuo.
Pur avendo un buon profilo di tollerabilità, la formulazione finita deve essere verificata affinché risulti non irritante.
L'origine vegetale degli acidi grassi non è garantita dal solo nome INCI.
Sicurezza, normativa e ambiente
Il Cosmetic Ingredient Review Expert Panel ha valutato Propylene Glycol Dicaprylate/Dicaprate insieme ad altri esteri del propylene glycol con acidi grassi.
La conclusione è che gli ingredienti del gruppo sono sicuri nelle pratiche e concentrazioni d'uso cosmetico considerate quando formulati in modo da non risultare irritanti.
Gli studi specifici disponibili sul Propylene Glycol Dicaprylate/Dicaprate hanno evidenziato irritazione minima o assente in test cutanei e un comportamento comedogenico non significativo nelle condizioni studiate.
Nella revisione CIR del 2014 risultavano impieghi di Propylene Glycol Dicaprylate/Dicaprate in numerose categorie cosmetiche, con concentrazioni riportate fino al 51,8%. Questo dato descrive la più elevata concentrazione d'uso comunicata nella relativa indagine e non costituisce un limite massimo regolatorio del 51,8%.
Restrizioni cosmetiche UE
Non è indicata una specifica “Cosmetics Regulation provisions / Restrizione cosmetica” per Propylene Glycol Dicaprylate/Dicaprate.
Non risulta quindi una disposizione analoga a III/60, III/62 o IV/119 osservata per altri ingredienti.
L'assenza di una specifica restrizione non significa che qualsiasi quantità sia automaticamente sicura: concentrazione, zona di applicazione, uso leave-on o rinse-off e composizione del prodotto finito devono essere inclusi nella normale valutazione di sicurezza cosmetica.
Controllo della materia prima
Per una valutazione professionale è opportuno richiedere:
SDS aggiornata;
certificato di analisi (COA);
scheda tecnica;
composizione dei diesteri;
rapporto fra frazioni C₈ e C₁₀;
indice di acidità;
indice di idrossile, quando previsto;
propylene glycol residuo;
acidi grassi liberi;
monoesteri;
acqua;
colore;
odore;
viscosità;
densità;
indice di rifrazione;
stabilità ossidativa;
eventuali residui di catalizzatore;
origine degli acidi grassi quando rilevante;
dati di irritazione disponibili.
Ambiente
ECHA include Propylene Glycol Dicaprylate/Dicaprate nella categoria dei glycol esters e riporta per questi materiali una solubilità in acqua molto bassa.
Nei dati ecotossicologici disponibili per la sostanza e per analoghi strutturalmente correlati non sono stati osservati effetti sugli organismi acquatici fino al limite di solubilità in acqua nei test considerati. Anche nei test sui microrganismi dei fanghi attivi non sono emersi effetti significativi sul processo respiratorio alle condizioni valutate.
Questo non significa che l'ingrediente debba essere considerato automaticamente privo di impatto ambientale. Una valutazione completa deve considerare:
biodegradabilità;
quantità utilizzata;
rilascio dai prodotti rinse-off;
adsorbimento ai fanghi;
destino nei sistemi di depurazione;
origine delle materie prime;
energia e processi utilizzati per la produzione.
Conclusione
Propylene Glycol Dicaprylate/Dicaprate è una miscela di diesteri del propylene glycol con acidi caprilico e caprico utilizzata principalmente come emolliente leggero e veicolo lipofilo.
La sua principale caratteristica formulativa è la capacità di conferire scorrevolezza, morbidezza e una sensazione relativamente asciutta e poco untuosa, rendendolo particolarmente utile in prodotti viso, make-up, solari e formulazioni anidre.
Il profilo di sicurezza è favorevole: il CIR considera l'ingrediente sicuro nelle condizioni cosmetiche valutate quando formulato in modo da non risultare irritante.
Non risultano specifiche Restrizioni cosmetiche / Cosmetics Regulation provisions associate all'ingrediente.
Propylene Glycol Dicaprylate/Dicaprate può essere considerato un ingrediente cosmetico favorevole e tecnicamente versatile, con particolare attenzione a purezza, composizione della miscela, acidi grassi e propylene glycol residui, stabilità e tollerabilità della formulazione finita.
