Les microémulsions en cosmétique sont de plus en plus présentes sur le marché des cosmétiques conventionnels, mais tardent à gagner le marché des cosmétiques d’origine naturelle. Pourtant leurs atouts ne manquent pas !

Étymologiquement, une microémulsion est une émulsion (un mélange d’eau et d’huile)  dont les gouttelettes sont de taille microscopique, c’est-à-dire très réduite. Dans un langage plus chimique, une microémulsion est une solution colloïde contenant des microgouttelettes liquides dispersées dans un autre milieu liquide.

Ces systèmes sont particulièrement appréciés pour leur grande capacité de solubilisation et leur stabilité, aussi bien au cours du temps que dans des conditions variées (variation de températures…). De nombreuses études ont prouvé leur efficacité dans le domaine dermatologique et cosmétique, en particulier parce qu’elles favorisent une forte pénétration des actifs.

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microémulsion cosmétique naturelle

1) Définition de la microémulsion

Elles présentent une apparence, une élégance, une stabilité, une facilité d’application améliorées et permettent une libération contrôlée ou prolongée de l’agent actif.

Comme son nom l’indique, une microémulsion est avant tout une émulsion, c’est-à-dire un mélange d’une phase grasse et aqueuse, un peu comme la mayonnaise ! Mais dans le cadre de la microémulsion, les gouttelettes sont de taille très petite, ce qui lui confère ses propriétés particulières. Par ailleurs, pour obtenir de petites gouttelettes, il est indispensable que la composition respecte certaines règles, que nous allons voir maintenant.

Une crème transparente

Microémulsion comparée à une émulsion classique

Dans le langage cosmétique courant, une émulsion est appelée une crème, d’aspect blanc-beige bien connu. Cet aspect opaque est justement obtenu lorsque des gouttelettes d’une phase (souvent grasse) se retrouve en suspension dans l’autre phase (souvent aqueuse). C’est d’ailleurs pour cette raison que lorsqu’on sert un pastis, le mélange blanchit et devient opaque : la préparation aromatique se répartit dans l’eau et fait obstacle à la propagation de la lumière.

Au contraire, lorsque la microémulsion se forme, le mélange devient transparent ou translucide. En effet dans ce cas, les gouttelettes ont un diamètre inférieur au ¼ de la longueur d’onde de la lumière, ce qui leur permet de ne quasiment pas dévier les rayons lumineux (2).

D’un point de vue rigoureux, on qualifie une microémulsion de monophasique car elle est très stable (aussi bien dans le temps que dans des conditions ambiantes variables, comme au froid), alors qu’une émulsion classique est biphasique. Ainsi, la phase présente dans les gouttelettes est qualifiée de « pseudo-phase interne » et celle située hors des gouttelettes de « pseudo-phase externe ».

Les ingrédients de la microémulsion en cosmétique responsable

Le choix des ingrédients est crucial dans la réalisation des microémulsions. Celles-ci contiennent forcément :

  • Un milieu aqueux : il peut s’agir d’un hydrolat ou d’eau purifiée tout simplement.
  • Des corps gras : de préférence à base d’acides gras à chaine relativement courte, sans intégrer les beurres et les cires.
  • Des surfactant et cosurfactant : ces derniers doivent forcément être liquide à température ambiante, et se trouver dans des proportions appropriées (souvent 2 fois plus de surfactant que de cosurfactant). Les cotensioactifs sont souvent des alcools aliphatiques avec une chaine comprenant 12 à 18 atomes de carbone (cetyl alcool) ou des alcools à chaine très courte (3 carbones).

 

En fonction des différentes proportions, on peut obtenir des microémulsions eau dans l’huile (e/h) ou huile dans eau (h/e), ou encore des émulsions bicontinues qui n’ont pas les propriétés dont nous parlons ici.

Microémulsion eau dans huile ou huile dans eau

Proportion des différents ingrédients

Le diagramme ternaire suivant permet de connaitre la proportion des différents ingrédients.

Diagramme ternaire microémulsion

Choix des ingrédients en cosmétique responsable

IngrédientExemple% approx.Remarque
Huiles végétalesOlive, soja, mais, coco, ricin, jojoba5 – 70 %Les chaines d’AG doivent être relativement courtes ; les beurres et les cires sont inutilisables.
SurfactantsLécithine, alkyl glucosides et alkyl esters20 – 80%Le ratio surfactant/cosurfactant est souvent autour de 2 :1.
CosurfactantsPhosphatidylcholine, phosphatidylethanolamine, phosphatidylglycerol et leurs dérivés

Il faut noter que seuls des ingrédients à peu près liquides à température ambiante seront utilisables. Il est délicat de formuler des microémulsions à partir d’ingrédients d’origine naturelle ; pourtant, certains ingrédients sont connus pour pouvoir être intégrés dans ce type de formulation.

A ces ingrédients qui forment la « base », il convient ensuite d’ajouter des actifs. Ceux-ci pourront être hydro ou liposolubles.

Malheureusement, la majorité des actifs hydratants efficaces ne peuvent pas être appliqués telle quelle car ils peuvent laisser la peau collante. Pour cette raison, ils sont formulés en microémulsions qui peuvent être stabilisées avec un système émulsifiant approprié. Les formulations de microémulsions cosmétiques peuvent être utilisées pour protéger la peau contre les facteurs environnementaux nocifs, pour remplacer la perte d’huiles et d’humidité naturelles de la peau et, en cas de dommages, pour favoriser la restauration des fonctions cutanées.

2) Fabrication des microémulsions cosmétiques

Elles se forment spontanément ou avec un apport d’énergie relativement faible. Par conséquent, elles sont simples à préparer et ne dépendent pas du mode opératoire : en effet,  l’ordre d’addition des matériaux de départ, la vitesse ou encore le type de mélange n’est pas critique pour la préparation des microémulsions (3).

La microémulsion se forme progressivement, lorsqu’on met en présence une phase grasse,  des surfactant et cosurfactant, ainsi qu’une phase aqueuse. On sait que la microémulsion est formée lorsque le mélange devient translucide. Cela traduit le fait que les gouttelettes sont de faible diamètre, caractérisées par une tension superficielle faible mais une surface de contact très élevée.

Pour atteindre ce résultat, deux méthodes existent.

Méthode par jour d'eau

Dans cette méthode, les microémulsions sont formées par addition progressive d’une phase aqueuse à un mélange d’huile, de tensioactif et de cotensioactif. La quantité maximale d’eau incorporée est la quantité qui ne provoque pas de turbidité ou d’autres changements dans la transparence ou la stabilité du système.

Méthode par ajout de tensioactifs

Cette méthode consiste à ajouter progressivement le cotensioactif à un mélange d’huile, d’eau et de tensioactif. Dans ce cas, le cotensioactif est ajouté en quantités suffisantes pour créer une microémulsion, et donc obtenir une préparation transparente.

3) Propriétés de la microémulsion

Les propriétés cosmétiques des microémulsions sont surtout dues à la taille très réduite des gouttelettes, qui augmente la surface de contact et donc les possibilités de délivrance des actifs présents à la peau

Dans une méta-analyse (3) portant sur les micro-émulsions, les bienfaits de ce type de formulation sont listés :

  • une grande quantité d’ingrédients actifs peut être incluse dans la formulation en raison du pouvoir de solubilisation élevé ;
  • une augmentation du flux transdermique peut être attendue car l’activité thermodynamique du principe actif dans les microémulsions peut être modifiée pour favoriser la séparation dans la couche cornée ;
  • les tensioactifs des microémulsions peuvent réduire la barrière diffusionnelle de la couche cornée ;
  • les microémulsions peuvent agir comme des réservoirs d’ingrédients actifs où l’ingrédient actif chargé est libéré de la pseudophase interne vers la pseudophase externe, puis à la peau ;
  • les gouttelettes de microémulsion peuvent se décomposer sur le surface de la couche cornée, puis libèrent leur contenu sur la peau ;
  • la perméation de l’ingrédient actif chargé se produit directement des gouttelettes à la couche cornée sans fusion de microémulsion à la couche cornée ou, en d’autres termes, l’effet d’amélioration peut s’expliquer par les gouttelettes de taille nanométrique dispersées dans la phase continue des microémulsions qui peuvent se déplacer facilement à travers la couche cornée et transporter l’ingrédient actif à travers la barrière cutanée ;
  • l’absorption percutanée du principe actif peut augmenter du fait de l’effet hydratant du stratum corneum si la teneur en eau de la microémulsion est suffisamment élevée.

Dans le cadre de la cosmétique responsable, les microémulsions sont particulièrement pertinentes car elles cochent de nombreuses cases :

  • processus de fabrication peu énergivore ;
  • haute biodisponibilité des actifs ;
  • formulation qui permet une concentration en actifs élevée.

A notre connaissance peu de marques revendiquant une formulation d’origine naturelle utilisant ce type d’émulsions existent.

La marque Neomist (https://neomist.fr/pages/la-marque) met en avant son expertise de ce type de technologie, avec le dépôt d’un brevet. Cette marque présente d’ailleurs la particularité d’annoncer une microémulsion, malgré un aspect opaque…

Si vous souhaitez en savoir plus, cet article de notre blog explique comment créer sa marque cosmétique.

Bibliographie

  1. Pal, S., Prajapati, R. N., Pateriya, K., & Bijauliya, R. K. A Review On Microemulsion Based Drug Delivery System. IJRAR-International Journal of Research and Analytical Reviews (IJRAR). 2019, Vol. 6.
  2. Azeem, A., Rizwan, M., Ahmad, F. J., Khan, Z. I., Khar, R. K., Aqil, M., & Talegaonkar, S. Emerging role of microemulsions in cosmetics. Recent patents on drug delivery & formulation. 2008, Vol. 2, 3.
  3. Boonme, P. Applications of microemulsions in cosmetics. Journal of cosmetic dermatology. 2007, Vol. 6, 4.
  4. Le Perchec, P. CNRS. [En ligne] https://www.cnrs.fr/cw/dossiers/doschim/decouv/peau/microemulsions.html.

2 réponses

  1. Bonjour merci beaucoup pour votre article
    Ma question est la suivante où se former pour apprendre à faire cette micro émulsions ?

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