Recensione

Trihydroxystearin: proprietà, usi, pro, contro, sicurezza

Trihydroxystearin è il triestere della glicerina con l’acido 12-idrossistearico, un lipide ceroso utilizzato soprattutto per strutturare e addensare le fasi oleose dei cosmetici.

È particolarmente efficace come gelificante e modificatore reologico di sistemi anidri, oli e alcuni siliconi. I gruppi ossidrilici presenti sulle catene lipidiche favoriscono la formazione di una rete tridimensionale che immobilizza parzialmente la fase liquida, aumentando consistenza e stabilità.

Le funzioni cosmetiche documentate sono Skin Conditioning e Viscosity Controlling.

Non risultano specifiche Restrizioni cosmetiche / Cosmetics Regulation provisions negli Allegati II–VI del Regolamento cosmetico europeo.

Descrizione

Dal punto di vista chimico, Trihydroxystearin è gliceril tri(12-idrossistearato).

La presenza di tre lunghe catene C18 e di tre gruppi ossidrilici secondari rende il composto:

• fortemente lipofilo;

• praticamente insolubile in acqua;

• solido a temperatura ambiente;

• capace di organizzarsi in strutture cristalline o semicristalline;

• particolarmente adatto alla gelificazione di oli.

A differenza di un semplice emolliente liquido, svolge soprattutto una funzione strutturante.

Quando viene disperso e riscaldato correttamente nella fase lipidica e successivamente raffreddato, può formare una rete che conferisce alla formulazione comportamento tissotropico: il prodotto mantiene una buona consistenza a riposo ma diventa più scorrevole quando viene sottoposto a pressione o movimento.

Processo di produzione

Trihydroxystearin può essere prodotto attraverso due principali approcci industriali.

Un metodo consiste nell’esterificazione della glicerina con acido 12-idrossistearico.

Un’altra filiera parte dall’olio di ricino, naturalmente ricco di acido ricinoleico esterificato nella frazione trigliceridica. L’idrogenazione converte i doppi legami in catene sature, generando derivati ricchi di 12-idrossistearato.

Il processo può comprendere:

• idrogenazione della materia prima lipidica;

• esterificazione o transesterificazione;

• eliminazione delle materie prime non reagite;

• purificazione;

• filtrazione;

• controllo del punto di fusione;

• standardizzazione;

• micronizzazione o preparazione nella forma commerciale desiderata.

È importante distinguere Trihydroxystearin chimicamente definito dal generico Hydrogenated Castor Oil, che può rappresentare una materia prima più complessa e non necessariamente corrispondere a Trihydroxystearin puro.

Dati di identificazione e specifiche

Proprietà chimico-fisiche indicative

Cosmetica

Trihydroxystearin è particolarmente utile nelle formulazioni nelle quali occorre aumentare la consistenza senza introdurre grandi quantità di cere dure.

Può essere impiegato in:

• balsami labbra;

• rossetti;

• gloss;

• stick;

• fondotinta;

• correttori;

• prodotti solari;

• cleansing balm;

• oli gelificati;

• creme anidre;

• deodoranti stick;

• prodotti per massaggio;

• formulazioni con pigmenti o particelle sospese.

Gelificazione della fase oleosa

Il comportamento tecnologico deriva dalla capacità delle molecole di associarsi attraverso legami a idrogeno fra i gruppi –OH, formando durante il raffreddamento una struttura tridimensionale nella fase lipidica.

Questo permette di:

• aumentare la viscosità;

• ridurre la separazione dell’olio;

• stabilizzare prodotti anidri;

• sospendere pigmenti e particelle;

• migliorare la consistenza degli stick;

• ottenere texture cremose o balm;

• limitare sedimentazione e migrazione di alcuni componenti.

Il risultato dipende fortemente dalla concentrazione, dal tipo di olio e dal processo termico utilizzato.

Processo formulativo

Per ottenere una struttura uniforme è generalmente necessario:

1. disperdere il materiale nella fase oleosa;

2. riscaldare sufficientemente per consentirne la corretta incorporazione;

3. utilizzare agitazione adeguata;

4. controllare il raffreddamento.

Un processo non ottimale può produrre:

• granulosità;

• cristallizzazione irregolare;

• gel non uniforme;

• viscosità inferiore a quella prevista;

• separazione della fase oleosa.

La concentrazione ottimale deve quindi essere determinata sperimentalmente per ogni formulazione.

Pro

• Efficace gelificante della fase oleosa.

• Può conferire comportamento tissotropico.

• Migliora consistenza e stabilità delle formulazioni anidre.

• Può aiutare a mantenere pigmenti e particelle in sospensione.

• È utile in stick, balm e make-up.

• Presenta buona stabilità ossidativa grazie alla struttura prevalentemente satura.

• Può ridurre la necessità di elevate quantità di cere tradizionali.

• Contribuisce a una sensazione cutanea morbida e uniforme.

• È stato valutato favorevolmente dal CIR nelle condizioni cosmetiche d’uso considerate.

Contro

• È praticamente insolubile in acqua.

• Richiede normalmente riscaldamento durante la lavorazione.

• Il risultato reologico dipende fortemente dal tipo di fase oleosa.

• Dosaggio e raffreddamento non corretti possono causare granulosità o cristallizzazione indesiderata.

• Può rendere la texture troppo rigida se utilizzato in eccesso.

• Non è un emulsionante primario e non sostituisce automaticamente un sistema emulsionante.

• Non deve essere confuso con Hydrogenated Castor Oil generico.

• Le prestazioni dichiarate da un fornitore devono essere verificate sul grado commerciale effettivamente impiegato.

Sicurezza e normativa

Il Cosmetic Ingredient Review (CIR) ha valutato Trihydroxystearin sia individualmente sia nell’ambito della più ampia valutazione dei trigliceridi utilizzati nei cosmetici.

La conclusione complessiva è che Trihydroxystearin è sicuro nelle pratiche e alle concentrazioni cosmetiche d’uso considerate.

I dati disponibili non indicano un particolare profilo di:

• tossicità acuta;

• irritazione significativa alle normali condizioni d’uso;

• sensibilizzazione rilevante;

• mutagenicità.

La grande dimensione molecolare e l’elevata lipofilia rendono inoltre limitata la penetrazione attraverso la cute integra.

Classificazione di pericolo

Le notifiche europee disponibili non indicano una classificazione armonizzata significativa come sostanza pericolosa nelle normali condizioni industriali considerate.

Come per qualsiasi materia prima, la valutazione deve comunque riguardare il grado commerciale effettivo, comprese eventuali impurità o additivi.

Restrizioni cosmetiche UE

Non risultano specifiche:

Restrizioni cosmetiche / Cosmetics Regulation provisions

per Trihydroxystearin negli Allegati II–VI del Regolamento (CE) n. 1223/2009.

L’assenza di una disposizione specifica non elimina l’obbligo di valutare la sicurezza del prodotto cosmetico finito.

Controllo della materia prima

Per una valutazione professionale è opportuno richiedere:

• SDS aggiornata;

• Certificate of Analysis (COA);

• scheda tecnica;

• titolo/purezza;

• punto di fusione;

• indice di acidità;

• indice di ossidrile;

• eventuale glicerolo libero;

• acido 12-idrossistearico libero;

• residui di materie prime;

• metalli catalitici residui, quando pertinenti;

• solventi residui, se utilizzati;

• distribuzione granulometrica nei gradi in polvere;

• stabilità;

• origine della materia prima lipidica;

• condizioni di conservazione.

Nei gradi destinati alla gelificazione è inoltre utile disporre di dati specifici su:

• temperatura di attivazione;

• concentrazione consigliata;

• oli compatibili;

• capacità gelificante;

• comportamento tissotropico;

• condizioni di raffreddamento.

Ambiente

Trihydroxystearin è un estere lipidico che può essere prodotto a partire da materie prime vegetali, frequentemente collegate alla filiera dell’olio di ricino.

Il profilo ambientale dipende soprattutto da:

• origine agricola della materia prima;

• coltivazione del ricino;

• processo di idrogenazione;

• consumo energetico;

• catalizzatori;

• purificazione;

• trasporto;

• gestione dei residui produttivi.

La sua bassa volatilità limita le emissioni atmosferiche durante il normale uso cosmetico.

La presenza di legami estere rende possibile la degradazione della molecola, ma il comportamento ambientale effettivo dipende dalle condizioni e dalla forma del prodotto.

Conclusione

Trihydroxystearin è un trigliceride idrossilato utilizzato soprattutto come strutturante e regolatore della viscosità delle fasi oleose.

La capacità di creare una rete tissotropica lo rende particolarmente utile in balm, stick, make-up, prodotti anidri e formulazioni contenenti pigmenti o particelle da mantenere in sospensione.

Il profilo di sicurezza è favorevole: il CIR lo considera sicuro nelle pratiche e concentrazioni cosmetiche d’uso valutate, e non risultano specifiche Cosmetics Regulation provisions nell’Unione europea.

Trihydroxystearin può essere considerato un ingrediente cosmetico generalmente favorevole e tecnologicamente molto utile, con particolare attenzione a purezza, punto di fusione, indice di acidità, corretta dispersione nella fase oleosa, temperatura di processo e controllo della cristallizzazione durante il raffreddamento.