Formulación cosmética con alfa y beta hidroxiácidos – AHA y BHA

Los hidroxiácidos como los AHA y BHA son grupos de compuestos orgánicos ácidos que ayudan a acelerar la renovación celular natural de la piel, eliminado las células muertas de las capas más superficiales de esta, y aumentando así su hidratación. El efecto que producen sobre la piel es de exfoliación o peeling biológico. Utilizados de una forma regular mejoran la apariencia de la piel, aumentando su luminosidad, y dándole así un aspecto mucho más joven contribuyendo a disminuir las arrugas de expresión.

Tanto los AHA’s como los BHA’s derivan de compuestos vegetales, y se pueden incluir en fórmulas de cosmética natural, no obstante, nos podemos encontrar que algunos bien por su origen sintético o bien por su forma de extracción no sean aceptados por los estándares ecológicos.

AHA’s y BHA’s más utilizados en cosmética natural

Los AHA’s más utilizados en cosmética natural son el ácido glicólico (que se encuentra en la caña de azúcar), el ácido cítrico (que proviene de los cítricos), el ácido málico (que se extrae de la manzana), el ácido mandélico (derivado de las almendras) y el ácido tartárico (que se obtiene de las uvas).

alfa hidroxiácidos

El BHA más utilizado en cosmética natural es el ácido salicílico (o sustancias relacionadas, como salicilato, salicilato de sodio y extracto de sauce). Existen otros pero están poco aceptados en cosmética natural. Algunos ejemplos son  el ácido beta hidroxibutanoico, el ácido trópico y el ácido tretocánico.

Recomendaciones para la formulación con hidroxiácidos

La diferencia fundamental que existe entre los alfa y los beta hidroxiácidos es la disposición de un grupo hidroxilo, esta diferencia hace que los AHA’s sean hidrofílicos, y los BHA’s sean lipofílicos, esto será un punto importante a tener en cuenta a la hora de introducirlos en las formulaciones de cosmética natural.

La diferencia fundamental que existe entre los alfa y los beta hidroxiácidos es la disposición de un grupo hidroxilo, esta diferencia hace que los AHA’s sean hidrofílicos, y los BHA’s sean lipofílicos. Clic para tuitear

Su mecanismo de acción tiene mucho que ver con el ambiente ácido que se genera al aplicar este tipo de productos, por tanto, vamos a necesitar formular teniendo en cuenta este aspecto. Necesitaremos un pH en torno a 4.00 en productos cosméticos, pudiendo utilizar para productos dermatológicos un pH incluso inferior en torno a 3.00, esto es debido a que las enzimas encargadas de promover la proliferación y diferenciación celular de los queratinocitos trabajan mucho mejor en este rango de pH’s.

Alfa hidroxiácidos – AHA’s

Los AHA’s son solubles en agua, por tanto, se deben de introducir en la fase acuosa de la formulación. Para productos de cosmética natural hay que ajustar el pH final en torno a 4.00, así podremos optimizar el rendimiento del ácido, maximizar su estabilidad en la fórmula y obtener los máximos beneficios en la aplicación del producto.

Los AHA’s son solubles en agua, por tanto, se deben de introducir en la fase acuosa de la formulación. Clic para tuitear

El pH final de las formulaciones en base agua determinara la cantidad de AHA que estará en la forma no disociada, es decir, en la forma ácida. Si no se cumple este requisito de pH el AHA estará ionizado, es decir, en forma de sal.
En este sentido, y siempre que sea posible, sería interesante saber cuál es el valor de pKa del AHA que vamos a utilizar. De forma práctica, cuanto más nos acerquemos al valor de pKa del AHA escogido, más forma ácida activa habrá en nuestra formulación final. Si el pH final de la fórmula está por encima del valor de pKa del AHA, la concentración de forma activa puede caer por encima del 50%. Si el pH es igual al pKa del AHA, la concentración de la forma activa será del 50% aproximadamente, y si el pH final está por debajo del valor de pKa del AHA será cuando va a haber una mayor proporción de la forma activa disponible dentro de la formulación. Cuando el pH no es óptimo la eficacia del producto como activo regenerador va a disminuir y su efecto va a ser meramente hidratante.

Algunos de los valores de pKa conocidos son:

AHA Valor de pKa
Ácido mandélico 3.41
Ácido glicólico 3.83
Ácido pirúvico 2.49
Ácido láctico 3.86

Esto explica por qué la mayoría de los productos dermatológicos que hay en el mercado están formulados a pH’s inferiores a 3.50.

Cuanto más nos acerquemos al valor de pKa del AHA escogido, más forma ácida activa habrá en nuestra formulación final. Clic para tuitear

Debido a su naturaleza ácida y al ambiente ácido que necesitan, los AHA’s mostrarán ciertas incompatibilidades con ingredientes que se utilizan de forma tradicional en cosmética. En primer lugar, se puede producir una hidrolización de los ésteres de cadenas cortas o de ciertas fragancias, con la formación de productos hidrolizados indeseados y con la transformación de ciertos olores.

Cuando se requiera un proceso de neutralización en la formulación o la utilización de pH’s finales alcalinos, los AHA no funcionaran bien y bajarán mucho su eficacia, se formarán sales que aumentarán el nivel de electrolitos de la formulación, y que contribuirán a la desestabilización de la fórmula.

Algunos de los ingredientes que nos pueden ayudar en este sentido en cosmética natural, actuando como agentes espesantes y estabilizantes, son algunos polisacáridos naturales como la goma xantana, la goma guar o los ésteres de celulosa, y también algunas arcillas derivadas de la esmectita.

Los aceites más recomendados para combinar en emulsiones que contengan AHA’s son aquellos que no son fácilmente hidrolizables a pHs ácidos, como el aceite de sésamo o el aceite de oliva, no obstante, se puede producir un cambio en el olor y color de este tipo de aceites.

Debido a su naturaleza ácida y al ambiente ácido que necesitan, los AHA’s mostrarán ciertas incompatibilidades con otros ingredientes habituales en la formulación de cosmética natural. Clic para tuitear

Para el diseño de emulsiones o/w, se deben utilizar emulsionantes no iónicos que en combinación con alcoholes grasos nos ayudarán a estabilizar las formulaciones. También se pueden combinar emulsionantes no iónicos con valores diferentes de HLB para asegurar una buena estabilidad frente a los cambios de temperatura.

Para emulsiones w/o, y aunque el AHA quedará en la fase interna del sistema, hay que tener en cuenta que se formarán sales si no se ajusta bien el pH de la fase acuosa. En este sentido, y teniendo en cuenta que en este tipo de emulsiones se añaden sales como el cloruro sódico para mejorar la estabilidad, la suma de las sales formadas y añadidas puede desestabilizar mucho la formulación. Aconsejamos, por tanto, no utilizar AHA’s en este tipo de formulaciones.

Otro aspecto sumamente importante es que hay que ir validando los valores de pH durante los ensayos de estabilidad, ya que una subida del pH significará una pérdida de eficacia, y una bajada puede aumentar el potencial irritante del cosmético final.

En la aplicación, al ser moléculas solubles en agua difunden muy bien por la piel, debido a esto hay que ir con mucho cuidado, evitando zonas con piel muy fina como el contorno de los ojos, y respetando los tiempos de aplicación, para no producir ningún daño en la piel.

Las concentraciones de uso van a depender del AHA que se escoja y del pH final de la formulación. También de si el producto final está destinado para uso estético o dermatológico. La dosis máxima de utilización que permite la FDA, de acuerdo al Panel de Expertos de Revisión de Ingredientes Cosméticos (CIR) para productos de venta libre es del 10%, aunque lo habitual es utilizar una dosis de entre un 3% y un 5% debido a que los AHA tienen efecto acumulativo en la piel. Por debajo de un 3% el efecto rejuvenecedor va a ser muy bajo.  Dosis por encima del 30% deben de ser utilizadas únicamente en productos de uso dermatológico que vayan a ser aplicados bajo estricta supervisión médica, este tipo de productos puede llegar a contener hasta un 70% de AHA.

Beta hidroxiácidos – BHA’s

Los BHA’s tienen limitada solubilidad en el agua, siendo en su mayoría liposolubles. Debido a esto necesitan ser solubilizados o bien utilizados en una matriz o carrier para su incorporación en las fórmulas cosméticas.

Los BHA's tienen limitada solubilidad en el agua, siendo en su mayoría liposolubles. Necesitan ser solubilizados o bien utilizados en una matriz o carrier para su incorporación en las fórmulas cosméticas. Clic para tuitear

En cuanto a los aspectos relativos a la formulación, es mejor utilizarlos en emulsiones para mejorar su dispersión. El pH de la formulación deberá de mantenerse también en rangos ácidos para evitar que se forme la sal. Podemos encontrar en el mercado formas encapsuladas o dispersadas de este tipo de hidroxiácidos, lo que hará más fácil su incorporación a la fórmula y aumentará su estabilidad.

Su difusión en la piel es muy limitada y se absorben principalmente a través de los folículos sebáceos, por lo que se suelen utilizar en productos para el acné. Además a nivel cutáneo los BHA, en general, son menos irritantes que los AHA.

En el caso del ácido salicílico, existe una limitación de dosis de uso de 2% para productos de uso en la piel, no estando permitido su uso en formulaciones infantiles.

alfa hidroxiácidos

Es interesante tener en cuenta que se pueden producir ciertas sinergias en el uso conjunto de AHA’s y BHA’s. Esto está muy estudiado en el caso de la combinación de ácido láctico con ácido salicílico, ya que el ácido láctico, utilizado en dosis moderadas, tiene una gran capacidad de hidratación y de desensibilización de la piel irritada.

Se pueden producir ciertas sinergias en el uso conjunto de AHA’s y BHA’s, como por ejemplo la combinación de ácido láctico y salicílico. Clic para tuitear

Finalmente, y debido al potencial irritante de los AHA’s y los BHA’s, hay que advertir en el envase o en el prospecto del cosmético que:

  • El producto lleva hidroxiácidos.
  • No se deben de exceder las aplicaciones recomendadas.
  • Son sensibilizantes de la piel frente a la radiación solar.
  • Es necesario no exponerse a esta durante su uso, o de hacerlo, es necesario el uso de la fotoprotección adecuada. Muchos de los productos formulados con hidroxiácidos ya incluyen fotoprotectores en las formulaciones.

Teniendo en cuenta todo lo comentado a lo largo del post hemos diseñado en nuestro laboratorio Muttulab un peeling biológico de tacto muy suave y para aplicación facial. Se puede envasar en gotero o en espray teniendo en cuenta que debe de mantenerse fuera de las zonas más sensibles de la piel como el contorno de los ojos.

 

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Peeling biológico renovador celular con AHA’s

Fase A

• Agua csp (Aqua) 100.00 %
•  Agua frutal orgánica de naranja (Citrus Aurantium Dulcis (orange) Fruit Water) 40.00 %
•  Ácido málico (Malic Acid) 4.00 %
•  Ácido láctico sol. 80% ( Lactic Acid, Aqua) 1.00 %
•  Pentilenglicol (Pentylene Glycol) 5.00 %
•  Benzoato de sodio (Sodium Benzoate) 0.40 %

Fase B

• Ácido láctico sol. 80% ( Lactic Acid, Aqua) pH 4.00

Nota: esta formulación es experimental y puede requerir ajustes para su fabricación final.

Procedimiento

1. Añadir uno por uno los ingredientes de la fase A siguiendo el orden descrito hasta total solubilización .
2. Ajustar el pH final de la solución a un valor de 4.00 añadiendo la cantidad necesaria de ácido láctico al 80% de la fase B .

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Recursos bibliográficos

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2. On-Line INFOBASE – ingredients – regulations – labeling – cosmetics – personal care products [Internet]. [consultado 17 mayo 2020]. Disponible en: https://online.personalcarecouncil.org/jsp/IngredInfoSearchResultPage.jsp?searchLetter=L&CIRR=WO98JR3
3. Betahidroxiácidos | FDA [Internet]. [consultado 17 mayo 2020]. Disponible en: https://www.fda.gov/cosmetics/cosmetic-ingredients/beta-hydroxy-acids
4. Smith, W., Hydroxy acids and skin aging, C&T. 109, 41-48(1994).
5. Berardesca, E. AHA, Biological effects on skin fucntions, 10thSymposdium Badecos, Brussels, 11-23 (1994)
6. Bartolone, J Mechanism of action of AHAs unclear, yet effective in dry skintreatment, supplement Cosmetic Dermatology., 13-15 September 93)
7.Hill, J.C. et al., The skin plasticization effect of a medium chanin 2 hdroxy acid and the use of potentiatiors. K. Appl Cosmetol. 6, 53-68 (1998)
8. W.P Smith, Comparative effectiveness of Alpha-hydroxy acids on skin properties. International Journal of Cosmetic Science 18, 75-83 (1996)
9. A.V. Rawlings. Arch Dermatological Res (1996) 288: 383-390
10. Reglamento (CE) nº 1223/2009 del Parlamento Europeo y del Consejo de 30  de  noviembre de 2009 sobre los productos cosméticos. Diario Oficial de la Unión Europea. Disponible en: https://www.boe.es/doue/2009/342/L00059-00209.pdf

Escrito por María Cerdán. Tutora de Mentactiva.