¿Qué son los surfactantes?

Los tensioactivos (surfactantes, activos en superficie) son uno de los grupos de materias primas más importantes en la producción de cosméticos. Están presentes en los productos, realizando un gran número de funciones diferentes. Lo particularmente interesante es el hecho de que pueden ser la sustancia activa del producto, pero también un excipiente que hace que el producto sea más aceptable para el consumidor. Nuestra Lucija Božičević responde a la pregunta: ¿qué en realidad son los tensioactivos?

La palabra surfactante proviene del término inglés - surface agent, lo que significa activos en superficie. Los tensioactivos actúan sobre la superficie donde dos fases de un producto se tocan entre sí, pero no se mezclan. Estas fases suelen ser fases de aceite y agua. Como es bien sabido, el aceite nunca se mezclará con el agua, ya que el aceite (al igual que todas las materias primas similares) es no polar, mientras que el agua es una sustancia polar. Hay que tener en cuenta que las sustancias similares se mezclan, lo que significa que dos sustancias polares se mezclarán y dos no polares también, pero una sustancia polar y una no polar nunca se mezclarán por sí solas. Y aquí es donde entran en juego los tensioactivos que en su estructura contienen una parte polar (hidrófila, ‘’le gusta el agua’’) y otra no polar (hidrófoba, ‘’le gusta la grasa’’). Debido a esa estructura, las moléculas de tensioactivos se ‘’alinean’’ a lo largo de la superficie en la que se tocan las dos fases, reducen la tensión superficial y permiten la ’mezcla’’ de las dos fases. Quizá te estés preguntando, ¿por qué hemos colocado la palabra mezcla entre comillas?

La respuesta es simple, porque no podemos ir en contra de ciertos principios naturales. Del mismo modo, no podemos mezclar mágicamente fases de aceite y agua que normalmente no se mezclan. Lo que realmente sucede es que las moléculas de tensioactivo se orientan de modo que sus colas hidrófobas (generalmente cadenas rectas más largas de átomos de carbono) apuntan hacia la fase oleosa y las cabezas hidrófilas (generalmente pequeños grupos polares) hacia la fase acuosa.  En la mayoría de los productos cosméticos, esta orientación de moléculas de tensioactivo forma micelas. Para simplificar, las micelas son gránulos cuya capa exterior es una capa de tensioactivo, por lo cual la fase oleosa está en el interior y la fase acuosa en su exterior. Por supuesto, la situación se puede revertir, dependiendo de la composición del producto. En el caso inverso, las partes hidrófilas apuntan hacia el interior de la micela en la que se encuentra la fase acuosa, mientras que las colas hidrófobas quedan hacia el entorno de la micela que es la fase oleosa.

La emulsificación es el papel más conocido, pero no el único, de los tensioactivos que contribuye a la apariencia y experiencia más agradable al usar el producto. Muy similar a la emulsificación es también la solubilización. El proceso de solubilización eliminará la turbidez causada por la disolución incompleta de un determinado componente y, por lo tanto, hará que un determinado producto sea más agradable a la vista. Los tensioactivos se utilizan a menudo como sustancias que mejorarán la capacidad de esparcimiento del producto, ya que actúan como ‘’agentes humectantes’’, es decir, reducen el ángulo entre las superficies de contacto de la piel / cabello y las gotas de producto, aumentando así las superficies de contacto. Menos conocido es el hecho de que también se utilizan en champús y geles de ducha para dar al producto un acabado o reflejo perlados. Tal apariencia la dan aquellos tensioactivos que se mezclan con el producto, pero sus partículas permanecen lo suficientemente grandes como para poder reflejar la luz. Puesto que las micelas son muy a menudo estructuras cargadas, debido al hecho de que las cabezas hidrófilas de los tensioactivos están cargadas positiva o negativamente, es fácil manipular la densidad del producto que las contiene. Si todas las micelas en el producto tienen una carga idéntica (que por lo general sí la tienen), se repelerán entre sí y el producto tendrá una consistencia más fluida. Añadiendo ciertas sales es posible neutralizar esa carga, por lo cual las micelas se atraerán entre sí y el producto se volverá más denso. Tampoco se debe descuidar el papel de tensioactivos como agentes antimicrobianos. Dado que su estructura es similar a la capa de fosfolípidos de las membranas de bacterias, pueden destruirla y asegurar así la estabilidad microbiológica del producto.

Además de las funciones ya mencionadas que tienen u efecto sobre la estética del producto, no es raro que los tensioactivos también tengan un papel funcional en el producto. Más a menudo desempeña ese papel en los champús y acondicionadores para el cabello, geles de ducha, desmaquillantes y geles limpiadores faciales. En este caso, los tensioactivos actúan como detergentes. La mayor parte de la ‘’suciedad’’ en nuestro cuerpo que queremos eliminar está formada por una capa de lípidos (‘’grasa’’) secretada por nuestras glándulas sebáceas y de partículas sólidas del entorno que se adhieren a nuestra piel o cabello por fuerzas de atracción débiles. Estás impurezas en gran parte se eliminarán con agua, pero la capa de lípidos tiende a permanecer en la piel o el cabello. En ese caso, los tensioactivos ‘’rodearán’’ estas estructuras lipídicas de la manera descrita anteriormente y las ‘’capturarán’’ en estructuras que el agua unirá en el exterior y eliminará de su cabello o piel. Además de las propiedades limpiadoras, cada surfactante también se describe por sus propiedades espumantes. Las burbujas de aire atrapadas en una fina capa de líquido son en realidad el ‘’ingrediente’’ principal de la espuma y los surfactantes actúan en el límite de estas dos fases, evitando que la fina capa de líquido se ‘’rompa’’.

Hay cuatro grupos principales de tensioactivos y las sustancias que contienen se clasifican según la carga que llevan. Los tensioactivos aniónicos tienen carga negativa y son conocidos como uno de los mejores limpiadores y emulsionantes. El lauril sulfato de sodio (SLS) es uno de los representantes de este grupo y los tensioactivos aniónicos llevan el estigma de los componentes irritantes. Sin duda, tienen un potencial de irritación, por lo cual, en la actualidad, el uso de sulfatos en los productos se ha reducido al mínimo.

Los emulsionantes catiónicos son opuestos a los aniónicos, es decir, tienen una carga positiva. Se utilizan con mayor frecuencia como agentes nutritivos y reparadores (por ejemplo, en acondicionadores para el cabello) porque, debido a su carga positiva, pueden unirse a estructuras de proteínas cargadas negativamente y suavizar el cabello, lo que hace que luzca saludable. En la mayoría de los casos, se trata de varios compuestos nitrogenados y rara vez se usan en la piel porque pueden irritarla.

Los tensioactivos no iónicos (sin carga) y los tensioactivos anfóteros (dependiendo del pH del producto pueden tener una carga positiva o negativa) se utilizan con mayor frecuencia en los productos para pieles sensibles o limpiadores faciales suaves, ya que tienen un potencial de irritación mínimo e insignificante. Los tensioactivos no iónicos se caracterizan a menudo por un gran número de grupos -OH polares unidos a cadenas largas, por lo que se utilizan con más frecuencia como solubilizantes. Sin embargo, también se pueden usar como agentes limpiadores en productos suaves, como champús para niños o geles limpiadores para pieles sensibles. Los tensioactivos anfóteros se usan a menudo como detergentes secundarios debido a sus buenas propiedades espumantes, pero en productos más suaves asumen el papel de detergente primario, ya que tienen propiedades limpiadoras satisfactorias.

Aunque últimamente han adquirido el estatus de materias primas ‘’malas’’ y ‘’peligrosas’’ en los productos cosméticos, los tensioactivos son más que útiles y, si se seleccionan y utilizan correctamente, son inofensivos. A menudo, en los productos se combinan diferentes tensioactivos y el porcentaje de cada grupo dependerá del grupo objetivo de consumidores, es decir, del tipo de piel para el que está destinado el producto.

REFERENCIAS:

  1. Rieger MM et al. Surfactants in cosmetics. New York, Marcel Dekker Inc., 1997
  2. What are surfactants? A Formulators Guide. 2017, https://chemistscorner.com/what-are-surfactants-a-formulators-guide/?fbclid=IwAR3j962z0aFNB7JiysNuZcq_fzUk4HL4tnd_dzv1SQtwdqOcdpXEix2tJy0, accessed 16 July 2019
  3. Types of surfactants in cosmetics. 2017, https://chemistscorner.com/types-of-surfactants-in-cosmetics/?fbclid=IwAR3VdxQkL9oIibwMi49OGrLSIoPh7uIaPukdgfdDi9JLwkUHwyAf2sBCAss, accessed 17 July 2019
  4. 10 Things Surfactants Do In Cosmetics. 2017, https://chemistscorner.com/10-things-surfactants-do-in-cosmetics/?fbclid=IwAR3BTEnzlzetFCAUoMPAx5SLYPH9i_5ZDqSyszlPpzkQowhkt3wViA0wMgM, accessed 16 July 2019

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