Les cosmétiques sont classés en quatre grandes familles : les produits capillaires, les produits d’hygiène et de soins, les produits « d’embellissement » ou maquillage et la parfumerie alcoolique.

La formulation d’un produit cosmétique est complexe comme le montre, par exemple, la longue liste des ingrédients indiquée sur un shampoing ou un pot de crème de soin. Beaucoup de recherches et d’innovations sont réalisées en dermocosmétique pour répondre à la demande de produits à la fois efficaces, agréables à utiliser, présentant une innocuité certaine et au désir de « naturel » des consommateurs actuels [1].

Les constituants de base [2] [3], les plus fréquemment utilisés dans les produits cosmétiques sont :

• les produits ou principes actifs responsable(s) de l’efficacité recherchée : émollients, hydratants, humectants, anti-UV, anti-âge, amincissants, blanchissants, raffermissants… L’utilisation de nouveaux ingrédients issus des plantes s’inscrit dans une démarche de « chimie verte » et de respect de l’environnement. Elle nécessite un approvisionnement contrôlé et des techniques d’extraction et de séparation performantes [4] ;
• le véhicule ou excipient support qui permet par exemple de moduler la pénétration du principe actif à travers la peau tout en conférant au produit cosmétique sa consistance finale. Les plus fréquemment utilisés sont les huiles, l’eau et l’alcool. Parmi les nouveaux véhicules, la micro-encapsulation permet une libération contrôlée du principe actif [5] ;
• les tensioactifs et les régulateurs de pH dont les rôles sont fondamentaux car les produits cosmétiques sont majoritairement sous forme d’émulsions. On rencontre des tensioactifs ioniques (anioniques, cationiques) ou neutres. De nouveaux tensioactifs à partir de matières premières renouvelables font leur apparition [6] ;
• les additifs (ou adjuvants), apportés en petites quantités, tels que les parfums, les arômes, les pigments, les colorants, les agents de consistance, les épaississants, les stabilisants et les conservateurs [2] ;
• les agents séquestrants qui complexent les cations. Par exemple dans un shampoing, l’EDTA complexera les ions calcium présents dans les eaux dures car ils empêchent le produit de mousser [2].

La frontière entre produits cosmétiques et médicaments administrés par voie cutanée étant parfois ténue, les approches de recherche et les technologies de ces deux domaines tendent à se rejoindre [7].

La conservation

La durée de conservation des produits cosmétiques est définie par deux sigles :

• la DLUO (date limite d’utilisation optimale) avec la mention « à utiliser de préférence avant le … »
• et la PAO (période après ouverture) symbolisée par un petit pot avec le nombre de mois d’utilisation après ouverture

En effet, les produits cosmétiques peuvent être sujets à une contamination par des micro-organismes une fois ouverts. C’est par exemple le cas d’un pot de crème, laquelle est prélevée avec les doigts à chaque usage. Il sera donc nécessaire d’ajouter des additifs bactéricides et fongicides.

L’ajout d’antioxydants dans un produit cosmétique poursuit deux buts distincts :

• Conserver impérativement le produit après ouverture, en luttant contre l’oxydation et le rancissement des corps gras par l’oxygène de l’air. Par exemple la vitamine C ou acide ascorbique noté aussi E300 joue ce rôle.
• Aider à lutter contre les radicaux libres, facteurs de vieillissement cutané. Ce ne sont pas les mêmes antioxydants qui sont alors utilisés.

Parmi les nouvelles techniques, la microencapsulation participe à la protection et/ou l’augmentation de la stabilité d’actifs, sensibles à des agressions du milieu extérieur (oxydation, pH, humidité) [5].

Un des défis de la recherche est de trouver des conservateurs qui ne pénètrent pas dans la peau, jouant ainsi leur rôle avant usage mais ne provoquant pas d’effet secondaire après usage [7].

Innocuité et sécurité

La législation européenne définit la liste des matières premières utilisables et exige un dossier de sécurité pour chaque produit cosmétique. La nomenclature utilisée pour la désignation des ingrédients cosmétiques est la nomenclature INCI (International Nomenclature of Cosmetics Ingredients). L’innocuité est un enjeu majeur des cosmétiques [8].

© Anna Lapina / 123RF

Pour approfondir et illustrer ce sujet nous avons sélectionné les ressources suivantes :

[1] « Les enjeux de la cosmétologie [4] » de Patrice André, Colloque Chimie, dermocosmétique et beauté, 17 février 2016, Fondation de la Maison de la Chimie

[2] Le Dossier « Institut Body & Beauty [5] » (accès direct au PDF [6]), une activité sur les cosmétiques de Vangelis Antzoulatos, est un exemple de mise en situation et de réalisation de cosmétiques, destiné à des étudiants de première année de BTS ou DUT, et permettant d’introduire les bases de la formulation, via l’élaboration d’un cahier des charges précis, l’analyse de produits concurrents, le développement de nouvelles formules de produits et leur fabrication suivie d’une évaluation.

[3] « Formulation d’une crème teintée biologique - Formulation d’un mascara émulsion eau dans huile - Formulation d’un gloss [7] » François Ledoux,  L’Actualité Chimique n°323-324 (octobre-novembre 2008) p. 103-115 en libre accès

[4] « Nouveaux actifs et nouveaux ingrédients [8] » de Sabine Berteina-Raboin, Colloque Chimie, dermocosmétique et beauté, 17 février 2016, Fondation de la Maison de la Chimie

[5] « La microencapsulation : une technologie de choix pour la formulation d’actifs - Un point sur… [9] » Fiche n° 4, B. Hamounic et F. Pinot, L’Actualité Chimique n° 352 (mai 2011) p. 39-40

[6] « Tensioactifs basés sur des sucres : synthèses et exemples d’utilisation en cosmétique [10] »  de S. Kerverdo et B. Brancq, numéro spécial de L’Actualité chimique consacré aux « Cosmétiques, la science au service de la beauté », n° 323-324 (octobre-novembre 2008) p. 35-41

[7] « Les enjeux de la vectorisation et de la pénétration transcutanée pour les actifs cosmétiques [11] » par Philippe Humbert, Colloque Chimie, dermocosmétique et beauté, 17 février 2016, Fondation de la Maison de la Chimie

[8] « L'aventure des produits inoffensifs : une approche pionnière de la sécurité en cosmétique [12] » par Jacques Leclair, Colloque Chimie, dermocosmétique et beauté, 17 février 2016, Fondation de la Maison de la Chimie

Pour compléter

« Zoom sur La formulation et les matières premières : généralités [13] »