Quand les plans de mélanges accélèrent la formulation cosmétique : exemple d’une émulsion bio- inspirée innovante

Dans un marché cosmétique très concurrentiel et en constante évolution, les attentes des consommateurs ont profondément transformé les approches de formulation. La tendance est aujourd’hui aux produits plus naturels, aux formulations minimalistes, caractérisées par des listes d’ingrédients réduites. Cette évolution s’accompagne toutefois d’exigences élevées en matière de performance, de stabilité, de sensorialité et de sécurité. Pour les formulateurs, le défi consiste dès lors à concevoir des produits à la fois naturels, avec une signature sensorielle à l’application, stables, sûrs, tout en limitant le nombre d’ingrédients et en garantissant leur efficacité. Face à cette complexité croissante, il est nécessaire de recourir à des approches scientifiques structurées multi-échelle, combinant à la fois des méthodes statistiques d’optimisation de la formulation des émulsions, des analyses instrumentales permettant leur caractérisation, et des analyses sensorielles pour mieux appréhender les attentes des consommateurs. Cette approche basée sur le plan d’expériences s’impose comme un levier essentiel pour optimiser les formulations et accélérer leur développement.

Pour relever ce défi, l’EBI a mobilisé ses expertises dans le cadre d’un projet de fin d’étude (PFE) mené par des étudiants tutorés par des Professeurs, en collaboration avec Mibelle Biochemistry. Ce projet a permis de développer une émulsion naturelle et épurée intégrant du calcium, conçue pour offrir une expérience sensorielle optimale. La formulation repose sur l’utilisation d’un ingrédient innovant, EpiCalsome^TM, développé par Mibelle Biochemistry. Basé sur l’encapsulation d’ions calcium au sein d’une structure phospholipidique supramoléculaire unique, ce système de vectorisation vise à faciliter la diffusion du calcium au niveau de l’épiderme. Le calcium est impliqué dans des processus clés tels que la différenciation des kératinocytes et l’organisation de la barrière cutanée. L’émulsion développée par l’EBI à base d’EpiCalsome^TM intègre des ingrédients naturels et pourrait soutenir les mécanismes physiologiques de protection et de renouvellement de la peau. L’intégration de cet actif dans une formule cosmétique naturelle et minimaliste constituait alors un véritable challenge de formulation.

Afin d’atteindre l’équilibre idéal entre texture, stabilité et confort, l’équipe EBI a appliqué une méthodologie rigoureuse fondée sur le plan d’expériences ou Design of Experiment (DoE). Cet outil statistique permet d’identifier rapidement les facteurs influençant les propriétés d’une formulation et d’optimiser sa composition tout en limitant le nombre d’essais. Une première phase de criblage a permis d’identifier les ingrédients et paramètres de procédé déterminants ; elle a été suivie d’une phase d’optimisation des combinaisons retenues.

Les analyses instrumentales rhéologiques et sensorielles ont révélé une synergie particulièrement efficace entre trois éléments : gomme xanthane, un mélange de tensioactifs doux (glycéryl stéarate citrate, polyglycéryl-3 stéarate, lécithine hydrogénée), et un duo d’agents sensoriels (alcane C15-19 d’origine végétale et coco-caprylate/caprate). Durant le procédé, l’usage d’une turbine à flux radial, idéale pour les émulsions, s’est révélé essentiel pour obtenir la structure souhaitée.

La formulation obtenue est stable, crémeuse et blanche, non grasse, non blanchissante, avec une pénétration cutanée très rapide, adaptée aux soins du visage comme du corps, et convenant aussi bien aux adultes qu’aux enfants.

Grâce à l’intégration du plan d’expériences, des analyses instrumentales et sensorielles, ce travail met en lumière la capacité des étudiants, tutorés par des Professeurs de l’EBI, à collaborer avec l’industrie et à valoriser une technologie innovante développée par Mibelle Biochemistry, en alliant expertise scientifique, innovation technologique et compréhension fine des besoins consommateurs pour développer des produits à haute valeur ajoutée.

• Accédez à l’article : https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41235541/
• Vos contacts : Marc Lavarde, Marjorie Lassalle, Samar Issa