Deformulazione Cosmetica.

Deformulazione Cosmetica.

 

La deformulazione cosmetica, cioè la pratica del reverse engineering di un prodotto sul mercato in genere è relativamente facile.
Almeno così sembra.
Una volta rimossi i problemi etici e la implicita scorrettezza che spesso sta dietro al reverse engineering, la pratica di studiare ed imparare da un prodotto della concorrenza è vecchia come il mondo e solo in rari casi ha innescato contenziosi per concorrenza sleale. Quando una azienda ritiene significative le innovazioni  formulative introdotte in un cosmetico in genere le brevetta.

Nel cosmetico l’obbligo di comunicare gli ingredienti in etichetta agevola notevolmente la deformulazione.
Fare reverse engineering di un composto chimico complesso, con decine di ingredienti, senza indicazioni su cosa c’è dentro è un lavoraccio.
La chimica analitica ha oggi disponibili strumentazioni straordinarie, ma senza una indicazione preliminare di che cosa si sta cercando, deformulare strumentalmente formule complesse è tutt’altro che facile.
Se c’è una lista ingredienti dove tutte le sostanze sopra l’1% sono in ordine decrescente in funzione della concentrazione è molto più facile.

Per deformulare i profumi, dove non è obbligatorio pubblicare la lista ingredienti,  più che il gascromatografo conta il naso e l’intuizione. Immedesimandosi nel formulatore, si può riprodurre una fragranza analoga o simile, ma è difficilissimo, oltre che scorretto, riprodurre la stessa identica fragranza.

Moltissimi cosmetici sul mercato sono frutto della brutta tendenza a produrre formule copia-incolla di schemi formulativi preimpostati, in genere dall’industria delle materie prime.
C’è in giro una sorta di cliché con cui riprodurre formule cosmetiche:
se c’è l’emulsionante X la sua concentrazione è Y.
se c’è il conservante Z la sua concentrazione è K.
Molti cosmetici di largo consumo sono copia-incolla di formule standard dove il campo di variazioni delle concentrazioni dei singoli ingredienti è molto limitato.

In tanti bagnoschiuma sul mercato le uniche differenze rilevabili sono il profumo, il colorante e la confezione.

In questi casi non servono grandi studi e basta una minima conoscenza delle materie prime e dei sistemi formulativi per intuire per sommi capi come è formulato il prodotto con la sola lettura della lista ingredienti.

Per tutti gli ingredienti sotto al 1% quindi scritti nella lista in ordine arbitrario contano di più le concentrazioni tipiche con cui vengono “normalmente” inseriti nel cosmetico.

Qualche misura strumentale è di grande aiuto. Senza scomodare NMR , gascromatografi e spettrometrie varie, in molti casi è sufficiente un profilo termogravimetrico. In sostanza , misurando il peso del prodotto a diverse temperature sempre più elevate e conoscendo la temperatura di ebollizione e la pressione di vapore degli ingredienti più importanti. si ricavano le loro concentrazioni approssimate.  Sono dati spannometrici ma sono comunque una buona indicazione su come è formulato il prodotto che incrociati con la viscosità e texture del prodotto permettono all’esperto di valutare l’equilibrio tra fase solida, fase soluta in acqua e fase soluta in olio.

In funzione del tipo di emulsione: crema mani, crema notte, giorno, pelli grasse ecc.. è possibile intuire il range della fase oleosa visto che la quantità residua di olio sulla pelle caratterizza l’utilizzo.  Una crema leggera può essere fatta per il 92% di acqua ( o meglio fase acquosa considerando gli umettanti come la glicerina) mentre il formulatore sa bene che per una crema mani o una crema contorno occhi da vendere in un certo mercato (pelli più grasse, climi più freddi ecc.. ecc… ) il residuo oleoso deve essere superiore o inferiore al 12% per essere apprezzato.

Nel processo di deformulazione ci si può identificare con chi ha formulato il prodotto e si adottano quelle che si presume siano state le regole formulative ed il briefing commerciale che ha fatto nascere il prodotto che si intende deformulare.

In laboratorio si può verificare con un test termogravimetrico se i range di concentrazioni stimate sono  conformi con il prodotto che si vuole deformulare.  Verificando la perdita di peso a mano a mano che si alza la tempertura si verificano molti dati. Interessante notare come di molti shampoo apparentemente uguali il residuo secco sia sostanzialmente diverso.

Una bella sfida, anzi una impresa impossibile, può essere deformulare il prodotto Amore Pacific di cui ho parlato recentemente.
Oltre 100 ingredienti in una emulsione con l’acqua non in prima posizione. Moltissimi ingredienti tra cui emulsionanti e viscosizzanti in ordine sparso, quindi con concentrazioni <1%.

lista ingredienti della crema Amore pacific con più di 100 ingredienti

Ingredienti: CAMELLIA SINENSIS LEAF WATER, WATER, BUTYLENE GLYCOL, PHYLLOSTACHIS BAMBUSOIDES JUICE, GLYCERIN, HYDROGENATED POLY(C6-14 OLEFIN), BUTYROSPERMUM PARKII (SHEA BUTTER), HYDROGENATED OLIVE OIL LAURYL ESTERS, JOJOBA ESTERS, PENTAERYTHRITYL TETRAETHYLHEXANOATE, BIOSACCHARIDE GUM-1, DIMETHICONE, ALCOHOL, CETYL ETHYLHEXANOATE, DIISOSTEARYL MALATE, BEHENYL ALCOHOL, HELIANTHUS ANNUUS (SUNFLOWER) SEED OIL, HYDROGENATED LECITHIN, EPIGALLOCATECHIN GALLATE, CAMELLIA SINENSIS CALLUS CULTURE EXTRACT, CAMELLIA SINENSIS CALLUS CULTURE CONDITIONED MEDIA, HYDROLYZED CAMELLIA SINENSIS SEED EXTRACT, CAMELLIA SINENSIS SEED OIL, CAMELLIA SINENSIS LEAF EXTRACT, CAMELLIA SINENSIS SEED OIL/PALM OIL AMINOPROPANEDIOL ESTERS, CAMELLIA SINENSIS FLOWER EXTRACT, HYDROLYZED CAMELLIA SINENSIS LEAF, THEANINE, HESPERIDIN, SECALE CEREALE (RYE) SEED EXTRACT, HIBISCUS ABELMOSCHUS SEED EXTRACT, GLYCYRRHIZA GLABRA (LICORICE) ROOT EXTRACT, VITIS VINIFERA (GRAPE) LEAF EXTRACT, ACETYL GLUCOSAMINE, NATTO GUM, SILYBUM MARIANUM FRUIT EXTRACT, FOENICULUM VULGARE (FENNEL) SEED EXTRACT, HYDROLYZED PHYLLOSTACHIS BAMBUSOIDES, EUGENIA CARYOPHYLLUS (CLOVE) FLOWER EXTRACT, MAGNOLIA OBOVATA BARK EXTRACT, MANGIFERA INDICA (MANGO) SEED OIL, CITRUS UNSHIU PEEL EXTRACT, CENTELLA ASIATICA EXTRACT, HYDROLYZED VIOLA TRICOLOR EXTRACT, VACCINIUM ANGUSTIFOLIUM (BLUEBERRY) FRUIT EXTRACT, SACCHARIDE ISOMERATE, TREHALOSE, COCOS NUCIFERA (COCONUT) OIL, PANAX GINSENG ROOT EXTRACT, TRICHOLOMA MATSUTAKE EXTRACT, ZINGIBER OFFICINALE (GINGER) ROOT EXTRACT, LIMNANTHES ALBA (MEADOWFOAM) SEED OIL, SIMMONDSIA CHINENSIS (JOJOBA) SEED OIL, OLEA EUROPAEA (OLIVE) FRUIT OIL, ROSA DAVURICA BUD EXTRACT, BETAINE, DIPOTASSIUM GLYCYRRHIZATE, HAMAMELIS VIRGINIANA (WITCH HAZEL) LEAF EXTRACT, AVENA SATIVA (OAT) KERNEL EXTRACT, OPUNTIA COCCINELLIFERA FRUIT EXTRACT, BETULA PLATYPHYLLA JAPONICA JUICE, GLYCINE SOJA (SOYBEAN) SEED EXTRACT, LONICERA JAPONICA (HONEYSUCKLE) FLOWER EXTRACT, RHODIOLA ROSEA ROOT EXTRACT, GOSSYPIUM HERBACEUM (COTTON) EXTRACT, GINKGO BILOBA LEAF EXTRACT, BETA-GLUCAN, ACHILLEA MILLEFOLIUM EXTRACT, ARNICA MONTANA FLOWER EXTRACT, GENTIANA LUTEA ROOT EXTRACT, ARTEMISIA ABSINTHIUM EXTRACT, SODIUM HYALURONATE, NELUMBO NUCIFERA FLOWER EXTRACT, CAFFEINE, PEG-40 STEARATE, PROPANEDIOL, ARACHIDYL ALCOHOL, PROPYLENE GLYCOL, POLYGLYCERYL-10 STEARATE, HYDROXYETHYL ACRYLATE/SODIUM ACRYLOYLDIMETHYL TAURATE COPOLYMER, CETEARYL ALCOHOL, GLYCERYL STEARATE, MICA, ARACHIDYL GLUCOSIDE, TITANIUM DIOXIDE, PEG-5 RAPESEED STEROL, ACRYLATES/C10-30 ALKYL ACRYLATE CROSSPOLYMER, 1,2-HEXANEDIOL, PENTYLENE GLYCOL, STEARYL BEHENATE, DEXTRIN, POLOXAMER 235, THEOBROMA CACAO (COCOA) SEED EXTRACT, POLYGLYCERYL-3 METHYLGLUCOSE DISTEARATE, ETHOXYDIGLYCOL, TOCOPHERSOLAN, POLOXAMER 338, POLYSORBATE 20, CAPRYLYL GLYCOL, CAPRYLIC/CAPRIC TRIGLYCERIDE, POLYGLYCERYL-8 STEARATE, POLYGLYCERYL-10 PENTASTEARATE, SOY STEROL ACETATE, XANTHAN GUM, CERAMIDE 3, NIACINAMIDE, PHYTANTRIOL, SODIUM STEAROYL LACTYLATE, KAEMPFEROL, HYALURONIC ACID, PHYTOSPHINGOSINE, HYDROLYZED COLLAGEN, TROMETHAMINE, CETEARYL GLUCOSIDE, POLOXAMER 407, HYDROXYPROPYL BISPALMITAMIDE MEA, METHOXY PEG-114/POLYEPSILON CAPROLACTONE, INULIN LAURYL CARBAMATE, AMMONIUM ACRYLOYLDIMETHYLTAURATE/VP COPOLYMER, GLYCERYL CAPRYLATE, ETHYLHEXYLGLYCERIN, DISODIUM EDTA, PHENOXYETHANOL, FRAGRANCE

Visto che dai grandi c’è sempre da imparare, provo a sbilanciarmi con alcune considerazioni su questo prodotto.
Se il briefing commerciale richiedeva una formula con lista ingredienti lunghissima sarebbero disponibili ingredienti “di tutto un po’” , soprattutto miscele di estratti erbali, veri e propri minestroni senza senso, disegnati apparentemente solo per riempire la lista ingredienti, come questo(link) o questo(link).

Non che non sia possibile organizzare centinaia di pesate per preparare una formula, ma si cerca di evitarlo.

Senza adottare espedienti come gli ingredienti “minestrone”, la lista ingredienti si può allungare molto preparando l’emulsione partendo da emulsioni base. Questa procedura produttiva, comporta lavorare dei semilavorati in bulk già stabilizzati. Si tratta di una procedura che non mi piace molto ma che ha notevoli vantaggi nelle grandi produzioni o nelle produzioni conto terzi ad alta flessibilità.
In questo caso la crema è una contorno occhi per climi freddi, è molto probabile un concentrazione di emollienti oleosi dell’ordine del 12-16%.
Per quanto si possa frazionare la fase emolliente nella lista ingredienti sembra emergere un sistema studiato per la massima piacevolezza. L’emolliente principale è HYDROGENATED POLY(C6-14 OLEFIN), leggero, parzialmente volatile a temperatura cutanea se ne può mettere anche più dell’8% senza creare residuo . Scelta decisamente elegante che permette di creare effetti velluto-seta disperdendoci emollienti con parti solide a temperatura cutanea, BUTYROSPERMUM PARKII (SHEA BUTTER), HYDROGENATED OLIVE OIL LAURYL ESTERS, JOJOBA ESTERS. Completa il sistema emolliente il PENTAERYTHRITYL TETRAETHYLHEXANOATE, un emolliente non ad alta spandibilità che accentua il cosiddetto effetto cuscino, rendendo più “morbido” e vellutato il tatto della pelle dove viene applicato. Sospetto un risultato sensorialmente notevole. Gli altri emollienti, soprattutto oli vegetali, jojoba oliva cocco ecc, presenti in etichetta sono probabilmente a concentrazioni irrilevanti per modificare il profilo sensoriale dell’emollienza.
Ceramidi e pseudoceramidi come il Hydroxypropyl bispalmitamide mea, in minime quantità, non influenzano l’emollienza ma fanno molto più bella l’etichetta.

Il grande frazionamento non permette di individuare un sistema emulsionante primario. Nella lista compaiono almeno 14 ingredienti ( in rosso ) che possono partecipare ad un sistema emulsionante, ma nessuno di questi, da solo, a concentrazioni inferiori all’1% potrebbe stabilizzare una emulsione con molti emollienti. Sono aiutati da molti coemulsionanti e da emulsiogellanti ( segnati in corsivo ) . La presenza di Montanov e di poliglicerili a basse concentrazioni fa sospettare un sistema formato dall’assemblaggio di emulsioni preassemblate. Molto elegante la soluzione di stabilizzare il sistema, nonostante le basse concentrazioni degli emulsionanti, con il INULIN LAURYL CARBAMATE . Molti altri surfattanti presenti possono essere parte di ingredienti, specialmente principi attivi incapsulati o in forma liposomiale.

Il tema conduttore che caratterizza il prodotto è la CAMELLIA SINENSIS, cioè il the da cui derivano ben 10 ingredienti , in verde nella lista. Nel “minestrone” di principi attivi, alcuni sono reperibili solo presso i più avanzati laboratori biotecnologici koreani o cinesi, altri sono miscele o complessi formati da estratti erbali che sembrano utili solo per allungare l’etichetta. L’attivo forse più significativo pensando all’obbiettivo funzionale potrebbe essere le EGCG, EpigallocatechinGallate, catechine del the verde con molteplici effetti, per lo più positivi.

Nella formula l’EGCG è probabilmente nella forma stabilizzata ed incapsulata riconoscibile per la presenza simultanea di: Poloxamer 235, Ethoxydiglycol,, Epigallocatechin Gallate, Glycerin, Butylene Glycol, Tocophersolan, Poloxamer 338, Phenoxyethanol.

Tanti altri ingredienti potrebbero essere attivi cosmetici significativi, ma la polverizzazione della formula non permette di capire se il loro contenuto nel cosmetico pesa di più dell’inchiostro necessario per scriverli in etichetta.

 

Rodolfo Baraldini

pubblicato 1 novembre 2015

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1 Commento

  1. Tra questi shampoo qual è formulato meglio e risulta più delicato e con un buon effetto condizionante:

    INCI: Aqua, sorbitol, cocamidopropyl hydroxysultaine, sodium lauroyl sarcosinate, caprylyl/capryl glucoside, sodium chloride, guar hydroxypropyltrimonium chloride, citrus medica limonum (lemon) peel oil*, mentha arvensis (wild mint) leaf oil*, salvia officinalis (sage) leaf extract*, potassium undecylenoyl hydrolyzed wheat protein, lactic acid, glycerin, limonene. (*da agricoltura biologica).

    INCI: Aqua, Sorbitol, Cocamidopropyl Hydroxysultaine, Caprylyl/Capryl Glucoside, Sodium Lauroyl Sarcosinate, Hidrolyzed Wheat Protein, Melaleuca Alternifolia (Tea Tree) Leaf Oil*, Citrus Medica Limonim Oil*, Citrus Aurantifolia Dulcis Oil*, Mentha Viridis Leaf Oil*, Lactic Acid, Limonene.

    INCI: Aqua, Sorbitol, Cocamidopropyl Betaine, Sodium Lauroyl Sarcosinate, Cocamidopropyl Hydroxysultaine,Caprylyl/Capryl Glucoside, Potassium Undecylenoyl Hydrolyzed Wheat Protein , Citrus Aurantium Dulcis Peel Oil*, Melaleuca Alternifolia Oil*, Lactic Acid, Sodium Chloride, Limonene.

    INCI: Aqua, Sorbitol, Sodium Lauroyl Sarcosinate, Cocamidopropyl Betaine, Caprylyl/Capryl Glucoside, Cocamidopropyl Hydroxysultaine, Hydrolyzed Wheat Protein , Citrus Aurantium Dulcis Peel Oil*, Melaleuca Alternifolia Oil*, Dicaprylyl Ether, Lauryl Alcohol, Lactic Acid, Sodium Chloride, Limonene.

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