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Conception des produits cosmétiquesb: labformulation Anne- Marie Pensé- Lhériti

Conception des produits cosmétiquesb: labformulation Anne- Marie Pensé- Lhéritier, coordonnatrice editions.lavoisier.fr Direction scientifique de la collection : Dr Anne-Marie Pensé-Lhéritier (Responsable du Pôle Formulation, École de biologie industrielle, Cergy) et Dr Christophe Masson (Directeur scientifique, Cosmetic Valley) Direction éditoriale : Fabienne Roulleaux Édition : Céline Poiteaux Fabrication : Estelle Perez Création graphique et mise en pages : Nord Compo, Villeneuve d’Ascq Images de couverture : © Istock ; © Yeko Photo Studio – Fotolia.com ; © imagehub – Fotolia.com Chez le même éditeur La peau : structure et physiologie A. Mélissopoulos, C. Levacher, 2e édition, 2012 Introduction à la dermopharmacie et à la cosmétologie M.- C. Martini, 3e édition, 2011 Cosmétologie masculine M.- C. Martini, 2009 Actifs et additifs en cosmétologie M.- C. Martini, M. Seiller, 3e édition, 2006 © 2016, Lavoisier, Paris ISBN : 978-2-7430-2108-5 Auteurs Cet ouvrage a été coordonné par : Anne- Marie Pensé- Lhéritier Docteur en sciences pharmaceutiques, HDR, Professeur et responsable du Pôle Formulation, École de biologie industrielle (EBI), Cergy Mehdi Bouarfa Responsable développement produits dans l’industrie de la santé et du bien- être Gilles Bedoux Maître de conférences des universités, Laboratoire de biotechnologie et chimie marines, Université de Bretagne- Sud, Vannes Marie- Alexandrine Bolzinger Maître de conférences des universités, Laboratoire d’automatique et de génie des procédés LAGEP, CNRS UMR 5007, Université Claude- Bernard Lyon 1 Yves Chevalier Directeur de recherche au CNRS, Laboratoire d’automatique et de génie des procédés LAGEP, CNRS UMR 5007, Université Claude- Bernard Lyon 1 Delphine Wittemberg Chimiste, Société Oriflame, Bray, Irlande Laurent Blasco Responsable global des applications Skin Care, Lubrizol, Barcelone, Espagne Gilberte Marti- Mestres Professeur en dermocosmétique et galénique, Faculté de pharmacie, Université de Montpellier Jean- Claude Hubaud Président d’Helioscience (fondateur), Marseille Jean- Claude Le Joliff Ex- directeur R&D groupe Chanel, Inn2c, Suresnes François Puel Maître de conférences des universités, Laboratoire d’automatique et de génie des procédés LAGEP, CNRS UMR 5007, Université Claude- Bernard Lyon 1 Gérard Holtzinger Ex- directeur de recherches, Sensient Cosmetology Table des matières Auteurs ............................................................................................................. III 1 Concevoir et développer des produits cosmétiques Anne- Marie Pensé- Lhéritier 1. Définition et traduction des attentes desbconsommateurs .............. 2 2. Formulation et validation des performances techniques .................. 3 3. Présentation de l’ouvrage ......................................................................... 4 2 Développer un produit cosmétique conforme àbl’environnement réglementaire Mehdi Bouarfa 4. Rappel historique ....................................................................................... 6 4.1. Histoire et acteurs au service deblabréglementation cosmétique . 6 4.2. Directive 76/768/CEE et évolutions réglementaires ....................... 7 5. Qu’est ce qu’un produit cosmétiqueb? ................................................... 8 5.1. Définition .............................................................................................. 8 5.2. Catégories des produits cosmétiques .............................................. 8 6. Formulationbcosmétiqueb: impact dubnouveau règlement n°b1223/2009 ............................................................................ 9 6.1. Présentation du nouveau règlement ................................................ 10 6.2. Règles relatives à la composition du produit cosmétique ....................................................................... 11 6.3. Sélection des matières premières aubregardbdesbexigences réglementaires ..................................................................................... 16 7. Autres textes et principes conditionnant labformulation d’unbproduit cosmétique ............................................... 17 7.1. Reachb: réglementation transversale ................................................ 17 7.2. Affichage environnemental ................................................................ 18 7.3. Principe de précaution dans le secteur deblabcosmétique ............ 19 VI CONCEPTION DES PRODUITS COSMÉTIQUESb: LA FORMULATION 8. Cas des cosmétiques biologiques ........................................................... 21 8.1. Réglementation ou démarche d’engagementb? .............................. 21 8.2. Conséquences sur la formulation ..................................................... 22 9. Conclusion .................................................................................................... 24 3 Développer un produit stableb: conditions d’étude etbtestsbdebstabilité Gilles Bedoux 1. Contexte réglementaire et objectifs ....................................................... 27 1.1. Stabilité et réglementation ................................................................. 28 1.2. Objectifs de l’étude de stabilité, DLU et PAO .................................. 31 2. Stabilisation de la formule cosmétiqueb: problématiques ................. 32 2.1. Ingrédients et réactivité chimique .................................................... 33 2.2. Risque microbiologique ...................................................................... 35 2.3. Stabilité physique ................................................................................ 37 2.4. Conservation de la formule par l’ajout d’additifs ........................... 37 3. Étude de stabilitéb ...................................................................................... 44 3.1. Conditions d’études et paramètres .................................................. 44 3.2. Stabilité chimique ................................................................................ 50 3.3. Stabilité physique ................................................................................ 52 3.4. Stabilité et contrôle microbiologique ............................................... 56 3.5. Stabilité fonctionnelle ......................................................................... 57 3.6. Packaging et interactions contenant- contenu .................................. 59 3.7. Stabilité et sécurité du produit .......................................................... 59 4. Conclusion .................................................................................................... 60 4 Évaluation sensorielle desbproduits cosmétiques Anne- Marie Pensé- Lhéritier 1. Les sens ........................................................................................................ 66 1.1. La vue .................................................................................................... 67 1.2. L’ouïe ..................................................................................................... 67 1.3. Le toucher ............................................................................................. 68 1.4. Le goût ................................................................................................. 69 1.5. L’odorat ................................................................................................. 69 2. Panels ............................................................................................................ 70 3. Mesures sensoriellesbet exemples d’application .................................. 71 3.1. Tests discriminants .............................................................................. 73 3.2. Tests descriptifs ................................................................................... 74 3.3. Tests consommateurs ......................................................................... 76 4. Ingrédients sensoriels ............................................................................... 77 4.1. Ingrédients visuels ............................................................................... 77 TABLE DES MATIÈRES VII 4.2. Molécules parfumantes ...................................................................... 78 4.3. Molécules du toucher ......................................................................... 80 5. Conclusionb .................................................................................................. 81 5 Solutions et solutions moussantes Anne- Marie Pensé- Lhéritier 1. Choix d’un solvant ou d’un agent debsolubilisation ............................ 85 1.1. Définition .............................................................................................. 85 1.2. Solvants ................................................................................................. 85 1.3. Excipients d’aide à la solubilisation .................................................. 88 2. Solutions moussantes................................................................................ 90 2.1. Matières premières détergentes et moussantes ............................ 91 2.2. Formuler pour un consommateur .................................................... 95 6 Gels Delphine Wittemberg, Laurent Blasco 1. Mécanisme de gélification ........................................................................ 102 2. Notions physico- chimiques et nature desbingrédients indispensables ............................................................................................. 104 2.1. Épaississants et gélifiants de phase aqueuse ................................. 105 2.2. Gélifiants de phase grasse ................................................................. 123 3. Formulation ................................................................................................. 128 3.1. Monophases aqueuses ....................................................................... 128 3.2. Émulsions huile/eau ............................................................................ 131 3.3. Émulsions eau/huile ............................................................................ 134 3.4. Monophases huileuses ou produits anhydres ................................ 136 7 Émulsions Yves Chevalier, Marie- Alexandrine Bolzinger, François Puel 1. Définition des émulsions .......................................................................... 138 2. Notions physico- chimiques debl’émulsification et de la stabilité desbémulsions ............................................................................................. 140 2.1. Sens d’une émulsion ........................................................................... 140 2.2. Stabilisation d’une émulsion .............................................................. 141 3. Formulation générale des émulsionsb: naturebdes ingrédients indispensables ............................................................................................. 147 VIII CONCEPTION DES PRODUITS COSMÉTIQUESb: LA FORMULATION 4. Grandes classes d’émulsions et règles debformulation ............................................................................................ 148 4.1. Émulsions H/E et E/H .......................................................................... 148 4.2. Émulsions au HLB requis ................................................................... 149 4.3. Émulsions «bpar inversion de phasesb» ............................................ 153 4.4. Émulsions multiples ............................................................................ 154 4.5. Émulsions foisonnées ......................................................................... 156 4.6. Émulsions de Pickering ....................................................................... 157 4.7. Émulsions sèches ................................................................................ 158 5. Rhéologie des émulsions et lutte contre le crémage .......................... 158 5.1. Émulsions concentrées ....................................................................... 159 5.2. Utilisation des polymères épaississants ........................................... 160 6. Procédés d’émulsification, accroissement d’échelle ........................... 162 6.1. Les différents procédés d’émulsification ......................................... 162 6.2. Hydrodynamiqueb: régime d’écoulement ........................................ 164 6.3. Matériel et appareillages du laboratoire à l’usine .......................... 165 6.4. Les grandes règles de l’accroissement d’échelle ............................ 172 7. Quelques exemples d’émulsions cosmétiques ..................................... 174 7.1. Laits ou émulsions fluides .................................................................. 176 7.2. Émulsions crèmes................................................................................ 178 7.3. Sérums .................................................................................................. 181 8. Conclusion .................................................................................................... 183 8 Microémulsions Marie- Alexandre Bolzinger, Yves Chevalier 1. Définition des microémulsions ................................................................ 187 2. Comment reconnaître une microémulsion macroscopiquementb? Classification debWinsor ............................................................................ 188 3. Place des microémulsions aubseinbdesbdispersionsb: structures etbpropriétés ............................................................................ 191 3.1. Structures des microémulsions ......................................................... 191 3.2. Propriétés des microémulsions ......................................................... 192 3.3. Caractérisation physico- chimique desbmicroémulsions................. 195 4. Formulation des microémulsionsb: le point debvue du formulateur ............................................................... 199 4.1. Construction des diagrammes de phases ....................................... 199 4.2. Diagramme en poisson de Kahlweit ................................................. 203 5. Application des microémulsions enbcosmétologie .............................. 204 5.1. Comment choisir les ingrédients de baseb? ..................................... 204 5.2. Intérêt de ces systèmes en cosmétologie ........................................ 208 5.3. Quelques exemples de microémulsions ......................................... 211 6. Conclusion .................................................................................................... 212 TABLE DES MATIÈRES IX 9 Poudres Jean- Claude Le Joliff 1. Introduction ................................................................................................. 214 1.1. Histoire .................................................................................................. 214 1.2. Composition ......................................................................................... 215 2. Ingrédients ................................................................................................... 216 2.1. Poudres minérales .............................................................................. 216 2.2. Poudres végétales .............................................................................. 217 2.3. Poudres synthétiques ......................................................................... 218 2.4. Poudres diverses ................................................................................. 222 3. Mise en forme des poudres ..................................................................... 222 3.1. Poudres libres ...................................................................................... 222 3.2. Poudres compactées ........................................................................... 223 4. Contrôles ...................................................................................................... 224 4.1. Validation des spécifications techniquesb ........................................ 224 4.2. Validation des spécifications sensorielles dubtoucher ................... 225 4.3. Validation des spécifications maquillage ......................................... 226 10 Suspensions Gérard Holtzinger 1. Rappel théorique ........................................................................................ 227 2. Traitements de surfaces ........................................................................... 228 2.1. Traitement sous agitation .................................................................. 229 2.2. Précipitation ......................................................................................... 230 2.3. Traitements chimiques ....................................................................... 231 2.4. Traitements hydrophiles .................................................................... 233 2.5. Traitements complexes ...................................................................... 234 2.6. Bénéfice des poudres traitées .......................................................... 234 3. Formulation des suspensions .................................................................. 235 3.1. Milieu de dispersion ............................................................................ 235 3.2. Agents mouillants ................................................................................ 236 3.3. Agents limitant la sédimentation ...................................................... 237 3.4. Agents de stabilité des suspensions ................................................. 238 4. Fabrication ................................................................................................... 240 5. Contrôle des suspensions ......................................................................... 241 5.1. Contrôle macroscopique .................................................................... 241 5.2. Contrôle microscopique ..................................................................... 241 5.3. Contrôle rhéologique .......................................................................... 242 5.4. Électrochimique ................................................................................... 244 X CONCEPTION DES PRODUITS COSMÉTIQUESb: LA FORMULATION 11 Formulation et évaluation desbproduits solaires Formulation .................................................................................................... 246 Gilberte Marti- Mestres 1. Rayonnement solaire ................................................................................. 247 2. Filtres UV du marché européen .............................................................. 247 2.1. Benzophénones et dérivés ............................................................... 248 2.2. Dérivés du camphre ............................................................................ 249 2.3. Dérivés de l’acide salicylique ............................................................ 249 2.4. Benzimidazoles .................................................................................... 250 2.5. Dibenzoyl méthane ............................................................................. 250 2.6. Dérivés des benzotriazoles ................................................................ 250 2.7. Dérivés de l’acide 4- aminobenzoïque ............................................... 251 2.8. Cinnamates 3 ....................................................................................... 251 2.9. Dérivés de la triazine .......................................................................... 252 2.10. Malonate ............................................................................................. 252 2.11. Filtres inorganiques ........................................................................... 253 3. «bVéhiculesb» utilisés et influence deblabgalénique .............................. 253 3.1. Huiles ..................................................................................................... 254 3.2. Émulsions.............................................................................................. 254 3.3. Autres formes ...................................................................................... 255 4. Aspects pratiques sur les étapes debformulation ................................ 255 4.1. Choix des molécules filtrantes et concentrationsb: étape d’évaluation a priori du SPF etbdeblabprotection UVA .......... uploads/Science et Technologie/ conception-cosmetiques-tdm.pdf