Cosmética con ciencia: ¿por qué el ácido glicólico necesita un pH bajo?

Hoy vamos  a explicar con ciencia, por que tus productos con ácidos exfoliantes , en especial el ácido glicólico, necesitan un pH bajo. Como se aventura un post para leer en casa tranquilo, me dejo de líos y entramos directamente en materia ¡sin calentamiento!

¿Qué es el pH?

Si hay algo que tiene el pH es que está en boca y teclados de todos. Todo el mundo habla de que la piel tiene un pH de 5,5, que nuestros productos deben tener pH bajos.. pero la gran mayoría de las veces que leo alguna referencia en las redes sociales me sangran los ojos. ¿Por qué? por que está mal escrito. Así que comienzo mi post de hoy diciéndote que se escribe pH. Ni PH, ni ph, ni Ph (que es la abreviatura del fenol). No hace falta tener un doctorado para saberlo, basta con dar un poco de ciencias en el instituto o consultar la Espasa Calpe de Google.

Como todo en ciencia tiene su por qué este es bien sencillo, significa: el potencial del Hidrógeno y está relacionado con la concentración de iones de hidrógeno en una disolución:

Cuanto mayor sea la concentración de iones de hidrógeno, menor será su pH (y por tanto, más ácida será la disolución), lo que nos llevaría a la escala del pH. Hablamos de disoluciones ácidas cuando tenemos un  pH < 7, neutra con un pH =7 o  finalmente, de disuluciones básicas o alcalinas cuando el pH> 7.

“ A mayor pH de la fórmula, menor efectividad del exfoliante químico”

Alfa-hidroxiácidos y su disociación

La estructura básica de un alfa-hidroxiácido tiene como grupo funcional un grupo carboxílico (-COOH), de ahí que adquiera el prefijo ácido en su nomenclatura. Cuando disolvemos un ácido débil (o una base) ocurre lo que se conoce como disociacion, es decir, se separa en iones. En el caso del ácido glicólico quedaría así:

Como ves, no aparece una flecha directa sino doble, lo que significa que tenemos un equilibrio, donde encontramos el ácido libre sin disociar (izqda) y el ácido disociado (derecha).

Ahí está la clave para que un alfa-hidroxiácido funcione.  

A nivel cosmético, y sobre todo en el caso del ácido glicólico nos interesa que no se encuentre al 100% disociado para que no disminuya su efectividad, ya que su forma disociada no puede penetrar en el estrato córneo (naturaleza hidrofílica).

¿De qué depende que un ácido esté disociado?

De su constante de disociación, pKa.

Cuando el valor del pH de nuestra disolución sea igual al valor del pKa del ácido, tendremos un 50% de ácido disociado y un 50% de ácido libre.

¿Cuál es el pKa del Ácido glicólico?

Si miramos en cualquier libro de referencia o en bases de datos veremos que el pKa del ácido glicólico es de 3.83 (condiciones de 25ºC y 1 atm). Por tanto, para tener un una mayor cantidad de ácido NO disociado, necesitamos tener una formula con un pH inferior a 3.83.

Abajo te dejo una tabla de los AHA más comunes y sus pKa.

Ácido glicólico, pH y la piel

El ácido glicólico (AG) es el más pequeño en tamaño molecular y potente dentro de los alfa-hidroxiácidos.

Su forma libre será capaz de penetrar en el estrato córneo, mientras que la disociada no. Con esta premisa, podemos pensar que necesitamos un pH inferior al pKa para tener una mayor efectividad sobre la piel. Sin embargo, usar un pH demasiado ácido (bajo) puede ser muy agresivo para la piel y solo debería realizarse por profesionales (cosmetólogos hasta pH=3 , o dermatólogos para pH <3). 

Se ha comprobado que el efecto del ácido glicólico es dependiente del tiempo, es decir, que podemos usar una concentración del 70% durante menos tiempo o una más diluida durante más tiempo. De ahí, que se comercialicen para los simples mortales productos con concentraciones del 8% AHA cuyos efectos se ven a largo plazo, sin riesgo de producir eritemas en la piel.

¿Qué ocurre con el ácido disociado depositado en la piel?

Todo existe por alguna razón. Podríamos pensar que cuanto mayor concentración de ácido libre mejor. Sin embargo, se ha visto que el resto de ácido disociado no se malgasta, si no que actúa de manera progresiva. Como hemos visto, era un equilibrio, y cuando todo el ácido libre se consume, el ácido disociado se transforma en ácido libre. ¿Magia? No, ciencia.

Mecanismo

El mecanismo de acción (resumido) del AHA y la piel consiste en «despegar» las proteínas que rodean los queratinocitos (células muertas) consiguiendo una exfoliación de la capa superficial del estrato córneo. Es cierto que la piel se exfolia por sí sola cada 28 días y de ahí que muchos profesionales no estén de acuerdo en usar ningún tipo de producto exfoliante. 

A nivel consumidor, se aconsejan pH entre 3.5-4 (por debajo de 3 dejaría de ser cosmético y estamos en producto sanitario y producto frontera), en los que tengamos un balance óptimo de ácido libre y disociado. Pero puede que tu producto con un pH más elevado (similar al pH de la piel) te funcione igualmente. Si usamos un producto con mayor cantidad de ácido libre, notaremos un efecto más rápido. Mientras que en uno con menor cantidad (pH > 4), su efecto será más progresivo, pero al final: obtendremos los mismos resultados.

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Bibliografía:

[1] Manual of Chemical Peels: Superficial and Medium Depth, Mark G. Rubin, Lippinkott Williams & Wilkin.

[2] Textbook of Chemical Peels, Second Edition: Superficial, Medium, and Deep in Cosmetic Practice, Phillipe Deprez, CRC PRess.

[3] Comparative in vivo study of the efficacy and tolerance of exfoliating agents using reflectance spectrophotometric methods, J. Cosmet. Sci., 61, 247–258 (May/June 2010).

[4]  Glycolic acid peel therapy – a current review, Clin Cosmet Investig Dermatol. 2013; 6: 281–288.

[5] Exfoliación química,  Mark G. Rubin,Rebecca C. Tung, Elsevier, 2011.

[6] Mode of action of glycolic acid on human stratum corneum: ultrastructural and functional evaluation of the epidermal barrier, Arch Dermatol Res (1997) 289 : 404–409.