Cosmétique : qu'est-ce qu'une microémulsion et quel est son intérêt ?

En cosmétique, de nombreuses formules reposent sur l’association de deux phases qui ne se mélangent pas naturellement, comme l’eau et l’huile. Pour stabiliser ces mélanges, les formulateurs utilisent différents systèmes colloïdaux, dont les émulsions et les microémulsions. Dans une émulsion classique, l’une des phases est dispersée sous forme de gouttelettes dans l’autre grâce à des tensioactifs. Ces systèmes sont toutefois thermodynamiquement instables : avec le temps, les gouttelettes ont tendance à se regrouper et la formule peut finir par se séparer.

Contrairement aux émulsions classiques, les microémulsions sont thermodynamiquement stables, ce qui signifie qu’elles peuvent rester stables dans le temps sans tendance naturelle à se séparer.

La stabilité des émulsions et des microémulsions repose sur l’organisation particulière des tensioactifs au sein de la formule. Ces molécules s’assemblent spontanément en structures appelées micelles, capables d’emprisonner une phase dans l’autre. Dans certains cas, l’huile peut être intégrée dans le cœur hydrophobe de micelles dispersées dans l’eau : on parle alors d'émulsions huile-dans-eau ("Oil-in-Water", ou O/W), ou d'émulsions indirectes. À l’inverse, lorsque de petites gouttelettes d’eau sont dispersées dans une phase huileuse et entourées par une couche de tensioactifs, on obtient des émulsions eau-dans-huile ("Water-in-Oil", ou W/O), aussi appelées émulsions directes. Dans ces systèmes, les tensioactifs forment une sorte de film à l’interface entre les deux phases, ce qui permet de stabiliser ces structures.

Une autre différence importante entre les émulsions et les microémulsions concerne la taille des structures formées. Dans une émulsion classique, les gouttelettes mesurent généralement de quelques centaines de nanomètres à plusieurs micromètres. Dans une microémulsion, elles sont beaucoup plus petites, généralement de l’ordre de 10 à 100 nanomètres. Cette taille extrêmement réduite influence plusieurs propriétés de la formulation, notamment son apparence : les microémulsions sont souvent transparentes ou légèrement translucides, car les structures sont trop petites pour diffuser correctement la lumière.

Si les microémulsions suscitent autant d’intérêt en cosmétique, c’est d’abord parce qu’elles peuvent servir de systèmes de vectorisation particulièrement performants pour certains actifs. La peau, et en particulier sa couche la plus externe, la couche cornée, constitue une barrière efficace contre les agressions extérieures, mais aussi contre la pénétration de nombreuses molécules. Cette barrière est particulièrement difficile à franchir pour les actifs hydrophiles, tandis que certains composés lipophiles posent plutôt des problèmes de solubilisation ou de stabilité dans les formules. Dans ce contexte, la formulation ne dépend pas uniquement de la nature de l’actif : le véhicule qui le transporte joue lui aussi un rôle important dans son devenir à la surface de la peau.

La très petite taille de gouttelettes des microémulsions est un atout majeur. À l’échelle nanométrique, les structures formées présentent une surface d’échange très importante, ce qui favorise l’interaction entre la formule et la peau et facilite ainsi la diffusion des actifs.

Les microémulsions présentent un autre avantage important : leur organisation nanométrique en compartiments aqueux et huileux stabilisés par des tensioactifs leur confère une capacité de solubilisation élevée pour des molécules hydrophiles comme lipophiles, souvent supérieure à celle des émulsions classiques. En d’autres termes, elles permettent d’incorporer plus facilement certains actifs qui seraient difficiles à disperser dans une formule classique. Cet effet est particulièrement intéressant pour les ingrédients peu solubles, dont l’efficacité peut être limitée si leur mise en solution est incomplète. En améliorant leur solubilisation, la microémulsion peut donc contribuer à augmenter la disponibilité de l’actif au contact de la peau.

Cet intérêt n’est pas seulement théorique. Dans la littérature scientifique, plusieurs travaux ont montré que des microémulsions pouvaient améliorer la pénétration cutanée de certaines molécules par rapport à des formes plus classiques. Un exemple souvent cité concerne le penciclovir, un antiviral topique fréquemment utilisé pour traiter l'herpès des lèvres. Formulé en microémulsion, il a montré dans un modèle expérimental une capacité de pénétration cutanée bien supérieure à celle de la crème classique. Bien sûr, il s’agit ici d’un exemple pharmaceutique et non cosmétique, mais il illustre bien le principe. En modifiant le véhicule, on peut parfois améliorer la délivrance d’un actif, et donc potentiellement son efficacité locale.

Si les microémulsions intéressent tant la cosmétique, c'est aussi pour des raisons plus sensorielles et galéniques. Leur petite taille de gouttelettes explique leur aspect souvent clair, translucide voire transparent, ainsi que leur faible viscosité. Elles peuvent ainsi donner naissance à des textures fluides, légères et faciles à étaler, recherchées notamment dans les sérums, les lotions ou les soins à destination des peaux grasses.

Il faut toutefois nuancer ce tableau. Les microémulsions nécessitent souvent des quantités relativement élevées de tensioactifs, et parfois de co-tensioactifs, pour se former et rester stables.

Or, selon la nature des molécules utilisées et la sensibilité de la peau, cela peut soulever des questions de tolérance cutanée, en particulier pour les peaux sensibles. Autrement dit, les microémulsions ne sont pas automatiquement supérieures à toutes les autres formes galéniques : leur intérêt dépend de la formule, des actifs choisis, du type de peau visé et de l’équilibre trouvé entre efficacité, stabilité et tolérance. C’est précisément pour cette raison qu’elles continuent d’être activement étudiées dans le domaine cosmétique.

Cela ne signifie pas que les microémulsions sont systématiquement irritantes en raison de leur teneur en tensioactifs.

Plusieurs travaux montrent que certaines formulations bien conçues présentent une bonne tolérance cutanée, y compris lors d’applications répétées. Par exemple, différentes études expérimentales et cliniques ont évalué des microémulsions contenant des extraits végétaux et n’ont observé ni érythème, ni œdème, ni inflammation après application sur la peau humaine ou animale. Dans un essai mené sur 30 volontaires, un sérum microémulsionné contenant 1% d’extrait de Cordyceps militaris n’a provoqué aucun signe d’irritation cutanée après 72 heures d’observation. D’autres travaux ont également montré que l’encapsulation de certaines substances potentiellement irritantes, comme le limonène ou certains rétinoïdes, dans une microémulsion pouvait réduire leur potentiel irritant par rapport à l’application de l’ingrédient seul. Autrement dit, la tolérance dépend surtout de la composition globale de la formule.

Conseil : Si vous avez la peau sensible, nous vous recommandons d'éviter certains tensioactifs agressifs, tels que le sodium lauryl sulfate ou le sodium laureth sulfate.

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