Influence des terpènes et des dérivés terpéniques sur les comportements des phases des micro- et macro-émulsions

Influence of terpenes and terpenoids on the phase behavior of micro- and macro-emulsions

• Auteur / Autrice : François Bouton
• Direction : Jean-Marie Aubry, Véronique Nardello-Rataj
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la Matière
• Date : Soutenance le 17/12/2010
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Équilibre hydrophile-lipophile

Dérivés

Polyéthylèneglycol

Surfactants

Terpènes

Chimie

Parfums

Transitions de phases

Émulsions

Microémulsions

Mots clés libres

Systèmes ternaires

Résumé

Comprendre les interactions du parfum avec les formulations cosmétiques représente un défi pour les parfumeurs. Prédire l'influence des parfums sur le comportement de phase des microémulsions et des émulsions est un besoin crucial pour le formulateur. Dans ce contexte, notre travail est consacré à la détermination du comportement des phases, en utilisant le concept du HLD, de systèmes ternaires basés sur les CiE4 purs et une série de terpènes comme huiles. Chaque système est étudié en localisant le point X (T*, C*) dans le diagramme Fish et les terpènes ont été caractérisés par leur EACN permettant une classification des différents parfums étudiés. L’évolution des valeurs d'EACN a été expliquée en considérant les changements structurels des terpènes. Un modèle QSPR pour la prévision de T* en fonction de la structure chimique des huiles a été établi. Les résultats sont discutés en termes d’évolution du paramètre d’empilement effectif du tensioactif selon le degré de pénétration de l'huile dans le film interfacial et la température. La présence d’une huile polaire peut avoir des conséquences significatives non seulement sur la PIT du système mais également sur la stabilité des émulsions formulées avec des alcanes ou des silicones. L’influence des dérivés terpéniques sur la PIT d'une émulsion formulée par le système Brij30/octane/eau en fonction de leurs concentrations est rapportée et discutée. L'équation du HLD rationnalise l'effet du parfum sur la PIT en comparant leurs paramètres a.f(A) avec une série d'alcools linéaires. L'effet de la structure de la chaîne hydrophobe et la nature de la fonction polaire sur leurs propriétés cotensioactives sont discutés. Finalement, la stabilité de l'émulsion Brij30/octane/eau est étudiée et discutée de même qu’une émulsion cosmétique est préparée et sert de modèle pour évaluer l'influence des alcools terpéniques sur sa stabilité.

Understanding the basic science of the interactions between fragrances and cosmetic represents a challenge for fragrance house. Predicting the influence of fragrance molecules on the phase behavior of micro- and macro-emulsions is a critical need for the formulator. In this context, our work is focused on the determination of the phase behavior of ternary systems based on CiE4 as surfactants and a series terpenes as oils by resorting to the HLD concept. Each system is studied by localizing the X point defined by (T*, C*) of the Fish diagram and the terpenes are characterized by their EACN allowing a classification of the fragrant oils. EACN values have been rationalized by considering structural changes of the terpenes. A QSPR model for the prediction of T* as a function of the chemical structure of the oils is established and the results are discussed in terms of evolution of the effective packing parameter of the surfactants according to temperature and oil penetration into the interfacial film. The addition of terpenoids to emulsions formulated with alkanes or silicones has significant consequences not only on the phase inversion temperature (PIT) of the system but also on the emulsion stability. The influence on the PIT of an emulsion Brij30/octane/water of various terpenoids as a function of their concentrations is reported and discussed. The HLD equation used to rationalize the effect of fragrances on PIT by comparing the a.f(A) parameter of a series of aliphatic alcohols. Finally, the stability of brij30/octane/water emulsion is studied and a cosmetic emulsion is prepared and served as a model to evaluate the influence of terpene alcohols on its stability.