Le butylène glycol, son but dans les cosmétiques : solubiliser les actifs végétaux !
Il apparaît dans un très grand nombre de produits cosmétiques, ce butylène glycol, qui émarge, en fin de liste, aussi bien dans une encre à lèvres,1 que dans un produit solaire.2 Il est considéré comme un humectant et comme un agent susceptible d’améliorer la conservation des cosmétiques. Pour vérifier qu’aucune de ces fonctions supposées n’est usurpée un petit tour de littérature scientifique s’impose… C’est parti !
D’un point de vue chimique
Il s’agit du 1,3-butanediol. La voie de synthèse classique a pour point de départ l’acétylène, qui va être transformé en acétaldéhyde, puis en 3-hydroxybutanal et enfin en 1,3 butanediol, par une réaction d’hydratation.3 Notons qu’il peut également être obtenu par voie biotechnologique à partir du glucose grâce à Escherichia coli, une technique plus naturelle sans aucun doute.4-6
Pour l’inventaire européen
Il s’agit d’un agent humectant, d’un solvant, d’un conditionneur cutané, d’un agent de contrôle de la viscosité .7
Un agent humectant
Le butylène glycol est fréquemment utilisé en association avec d’autres humectants comme la diglycérine ou la glycérine. Selon le pourcentage de chacun de ces ingrédients, l’effet hydratant sera plus ou moins marqué.8,9
Un solvant
Ce butylène glycol peut être utilisé comme solvant du rétinol, lorsque l’on souhaite étudier le caractère irritant de cet ingrédient chez des volontaires. A ce moment-là, il sert d’excipient à une toute petite quantité de rétinol (0,15 %) ; il s’avère que les sujets asiatiques sont plus sensibles à cet actif que les sujets caucasiens.10
Un solvant d’extraction
Il semble bien, en effet, que le butylène glycol constitue un bon solvant d’extraction et ce d’autant plus qu’il est utilisé en association avec des ultra-sons. Dans le cas où l’on réalise des extraits de fleurs de thé dans ces conditions on obtient des extraits plus efficaces en matière d’effet antioxydant que les extraits obtenus avec de l’éthanol. Certains auteurs qualifient cette technique d’extraction de bioactifs de « verte » et lui voient des applications dans toutes sortes de domaines.11
D’autres études concernant d’autres végétaux (comme Canthium horridum) sont également en faveur d’une extraction aux ultra-sons couplée à des solvants d’extraction à caractère humectant (mélange de butylène glycol, de glycérine et d’eau).12
Un antimicrobien de substitution
D’un point de vue réglementaire, le 1,3-butylène glycol n’est pas considéré comme un conservateur antimicrobien. Il est considéré comme un « booster de conservation » par bon nombre de laboratoires.13 Une étude chinoise publiée en 2024 place ce glycol en deuxième position des glycols à la mode dans les produits du commerce (du marché chinois) après l’éthylhexylglycérine.14,15
Etant donné que certains glycols possèdent cette propriété on peut s’interroger sur le caractère antimicrobien de cette molécule. On s’interroge, on compare et on se rend compte in vitro, à l’aide de culture de Candida albicans, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Streptococcus pyogenes A, Streptococcus mitis et d’Escherichia coli que le butylène glycol n’arrive pas à la cheville de l’hexylène glycol qui, utilisé à la dose de 10 %, permet d’éliminer tous les germes mentionnés. Si l’on veut obtenir le même résultat avec le butylène glycol il faut tripler les doses.16 Ce qui n’est pas rien !
Un allergène faible
Les cas d’allergie rapportés dans la littérature sont rares. On peut citer le cas de cet homme de 62 ans ayant développé une dermatite sévère de la face suite à l’emploi occasionnelle de sa crème Nivea Soft sur une période de 2 ans, chaque utilisation se traduisant par une réaction cutanée de plus en plus marquée. L’utilisation d’une crème anti-âge de marque Matas (usage unique) a déclenché le même type de réaction. Le responsable : le butylène glycol. D’autres cas sont déclarés mais ils se comptent sur les doigts des deux mains.17-20
Le butylène glycol, en bref
Cet ingrédient présent en petite quantité dans de nombreux cosmétiques est vraisemblablement utilisé le plus souvent comme solvant d’un actif végétal, tant il a tendance à se cacher au fond des listes INCI. Pour un effet antimicrobien, il ne faut pas lésiner. Avec 30 %… ça fonctionne ! Mais c’est pas fréquent !
Bibliographie
1 https://www.regard-sur-les-cosmetiques.fr/nos-regards/encre-a-levres-tabasco-rien-de-plus-logique/
2 https://www.regard-sur-les-cosmetiques.fr/nos-regards/un-solaire-avene-a-lancienne-sinon-rien/
3 Paul Alphy M, Hakkim Hazeena S, Binoop M, Madhavan A, Arun KB, Vivek N, Sindhu R, Kumar Awasthi M, Binod P. Synthesis of C2-C4 diols from bioresources: Pathways and metabolic intervention strategies. Bioresour Technol. 2022 Feb;346:126410
4 Liu Y, Cen X, Liu D, Chen Z. Metabolic Engineering of Escherichia coli for High-Yield Production of (R)-1,3-Butanediol. ACS Synth Biol. 2021 Aug 20;10(8):1946-1955
5 Islam T, Nguyen-Vo TP, Cho S, Lee J, Gaur VK, Park S. Metabolic engineering of Escherichia coli for enhanced production of 1,3-butanediol from glucose. Bioresour Technol. 2023 Dec;389:129814
6 Nemr K, Müller JEN, Joo JC, Gawand P, Choudhary R, Mendonca B, Lu S, Yu X, Yakunin AF, Mahadevan R. Engineering a short, aldolase-based pathway for (R)-1,3-butanediol production in Escherichia coli. Metab Eng. 2018 Jul;48:13-24
7 https://ec.europa.eu/growth/tools-databases/cosing/details/74756
8 Tomiie A, Shinozaki M, Yamada T, Kuriyama J. Moisturizing Effects of Diglycerol Combined with Glycerol on Human Stratum Corneum. J Oleo Sci. 2016 Aug 1;65(8):681-4
9 Pinto JR, Monteiro E Silva SA, Leonardi GR. Effects of 1,3-propanediol associated, or not, with butylene glycol and/or glycerol on skin hydration and skin barrier function. Int J Cosmet Sci. 2024 Feb;46(1):85-95
10 Lee E, Kim S, Lee J, Cho SA, Shin K. Ethnic differences in objective and subjective skin irritation response: an international study. Skin Res Technol. 2014 Aug;20(3):265-9.
11 Myo H, Yaowiwat N, Pongkorpsakol P, Aonbangkhen C, Khat-Udomkiri N. Butylene Glycol Used as a Sustainable Solvent for Extracting Bioactive Compounds from Camellia sinensis Flowers with Ultrasound-Assisted Extraction. ACS Omega. 2023 Jan 25;8(5):4976-4987
12 Myo H, Khat-Udomkiri N. Optimizing ultrasound-assisted extraction of bioactive compounds from Canthium horridum blume leaves utilizing polyols: A study on skin-related activities. Heliyon. 2024 May 11;10(10):e31150
13 https://www.aroma-zone.com/page/actif-butylene-glycol-bienfaits
15 Chen T, Chang H. Deciphering trends in replacing preservatives in cosmetics intended for infants and sensitive population. Sci Rep. 2024 Aug 17;14(1):19053.
16 Kinnunen T, Koskela M. Antibacterial and antifungal properties of propylene glycol, hexylene glycol, and 1,3-butylene glycol in vitro. Acta Derm Venereol. 1991;71(2):148-50.
17 Blomberg M, Johansen JD. Allergic contact dermatitis due to butylene glycol in cosmetics. Contact Dermatitis. 2020 Sep;83(3):242-243
18 Aizawa A, Ito A, Masui Y, Ito M. Case of allergic contact dermatitis due to 1,3-butylene glycol. J Dermatol. 2014 Sep;41(9):815-6
19 Diegenant C, Constandt L, Goossens A. Allergic contact dermatitis due to 1,3-butylene glycol. Contact Dermatitis. 2000 Oct;43(4):234-5
20 Sugiura M, Hayakawa R. Contact dermatitis due to 1,3-butylene glycol. Contact Dermatitis. 1997 Aug;37(2):90.
