Add to collection(s) Add to saved
  1. No category
Uploaded by khnnv001

Основы косметической химии т.1

advertisement 
основы
КОСМЕТИЧЕСКОЙ
ХИМИИ
базовы е ингредиенты
Под редакцией
Татьяны Пучковой
Под общей редакцией
Татьяны Пучковой
ОСНОВЫ
КОСМЕТИЧЕСКОЙ ХИМИИ
базовые ингредиенты
том 1
Школа косметических химиков
Москва 2017
УДК 665.57/.58(07)
ББК 35.68
0-75
Авторы:
Т. В Пучкова, канд. биологических наук
Л. В. Самуйлова, канд. химических наук
А. И. Деев, канд. биологических наук
Е.А. Федотова (глава 6)
Под общей редакцией Пучковой Т. В., канд. биологических наук
3-е издание, переработанное и дополненное
-75
Основы косметической химии. Базовые ингредиенты. Том 1.
Ред. Пучкова Т.В. - М.: ООО «Школа косметических химиков», 2017,304 стр., илл.
15ВЫ 978-5-903338-04-7
Третье издание учебного пособия «Основы косметической химии» подготовлено в 2-х томах.
В первом томе «Основы косметической химии. Базовые ингредиенты» рассмотрены современные
представления о структуре, функциях и химии кожи человека, классификации и номенклатуре
косметических ингредиентов, используемых при производстве косметических средств. Отдельные
главы посвящены описанию различных категорий базовых ингредиентов для косметики и
принципов их применения, вопросам создания натуральной косметики.
Второй том «Основы косметической химии. Функциональные добавки и биологическиактивные вещества» включает информацию о консервантах, антибактериальных добавках,
пигментах, красителях, эфирных маслах и натуральных душистых веществах, а также о различных
биологически - активных веществах природного и синтетического происхождения, актуальным для
косметики, в том числе биотехнологических продуктах. Отдельная глава посвящена современным
системам доставки активных веществ в кожу.
Все разделы учебного пособия содержат актуальную информацию по законодательному
регулированию рынка ингредиентов в странах ЕС и на территории Таможенного союза.
Книга предназначена для широкого круга специалистов косметической отрасли, разработчиков
парфюмерно-косметической продукции, практикующих косметологов, дерматологов, маркетологов,
консультантов по профессиональным косметическим маркам.
Рекомендуется как пособие для учащихся специализированных средних и высших учебных
заведений, курсов дополнительного профессионального образования для врачей-дерматологов
и косметологов, слушателей специализированных курсов дополнительного профессионального
образования по технологии косметических средств.
УДК 665.577.58(07)
15ВЫ 978-5-903338-04-7
© ООО «Школа косметических химиков» 2017
Предисловие
Современная косметическая индустрия диктует очень высокие требования к уровню знаний
специалистов.Пониманиетехнологийиправилсоставления рецептур,совместимости ингредиентов,
правильной маркировке изделий, умение читать этикетку необходимо всем, кто причастен к
созданию и продвижению косметических средств. Учебное пособие «Основы косметической
химии» дает возможность в рамках одного издания ознакомиться с систематизированной базовой
информацией - основой комплекса наук, называемых косметической химией.
Пособие «Основы косметической химии» переиздается уже третий раз за последние десять
лет и является практически единственным современным учебным пособием такого рода на
русском языке. Косметическая отрасль меняется настолько быстро, что даже базовые положения
косметической химии требуют постоянного дополнения и переосмысления материала, что и
обосновывает потребность в новой редакции издания. Объем новой информации настолько велик,
что третье издание выходит в формате двухтомника по общим названием «Основы косметической
химии», но с четким делением материала. Первый том посвящен базовым ингредиентам, а второй
- функциональным и биологически-активным добавкам.
Первый том открывают главы, посвященные строению, функциям и химии кожи, далее
подробно рассматриваются подходы к работе с ингредиентами и принципы ф ормирования
М еж дународной номенклатуры ингредиентов - 1МС1. Последующие главы посвящены информации
о современных базовых ингредиентах для косметической продукции; их физико-химическим
свойствам, источникам получения, особенностям применения. Для удобства восприятия
информации текст сопровождают иллюстрации, схемы, таблицы. В первый том включена также
глава, посвященная новому тренду - производству натуральной косметики. Все материалы по
ингредиентам, включенные в издание, представлены с учетом законодательных ограничений,
принятых на территории ЕС и Евразийского экономического сообщества.
Учебное пособие предназначено для всех, кто готов повышать свой профессиональный
уровень в области химии косметических средств: специалистов производственных предприятий
косметологов, менеджеров по продаже косметических продуктов и косметического сырья,
сотрудников салонов красоты, студентов средних специальных учебных заведений и даже
активных потребителей косметики и косметологических услуг.
Издание подготовлено при поддержке «Национального общества косметических химиков» и
рекомендуется для слушателей курсов подготовки и переподготовки специалистов косметической
индустрии.
Невозможно было бы обеспечить современное содержание пособия без участия наших коллег
- компаний, работающих в отрасли: Аркадия, Королев-Ф арм , М илорад а, Новаком , НОРКЕМ ,
Руссохеми, Эвоник, С1апап(, 1_еко 5(у1е, Апде1 Соп$иШ пд. Благодаря их информационным
материалам мы смогли сделать пособие насыщенным и актуальным.
Выражаем благодарность Исполнительной дирекции Российской парфюмерно-косметической
ассоциации за поддержку в издании учебного пособия. Особая признательность Н овиковой Ольге
и Таракановой Елене за постоянную помощ ь и сотрудничество при подготовке учебного пособия.
Благодарим к.м.н. Тишову Ю.А. за компетентную помощ ь в подготовке главы «Химия кожи».
Татьяна Пучкова
Энциклопедия ингредиентов
для косметики и парфюмерии единственное российское справочное издание
о косметическом сырье
Пучкова Татьяна
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ
ИНГРЕДИЕНТОВ
для
КОСМЕТИКИ И ПАРФЮМЕРИИ
Единственное российское
справочное издание
о косметическом сырье имеет
большое практическое значение
для отрасли и предназначено для
широкого круга специалистов,
разработчиков парфюмерной
и косметической продукции,
практикующих косметологов,
маркетологов, консультантов
по косметическим маркам,
сотрудников испытательных
лабораторий и центров
по сертификации.
1МС1 пате
Законодательные требования
- описание более двух тысяч ингредиентов и смесей;
- все необходимые физико-химические характеристики сырья;
- актуальные названия по 1ЫС1;
- описание областей применения ингредиентов;
- указание законодательных ограничений в различных регионах мира;
- приведено соответствие с требованиями ТР ТС 009/2011
ш\л/\л/.со5те1:ехреП.сот
Глава 1. Строение и функции кожи
Глава 1.
Строение и функции кожи
Строение кожи
Все живое состоит из отдельных обособленных структур: молекул, клеток,
организмов, биоценозов, которые, обновляясь на новые, поддерживают поток жиз­
ни. Обособленность требует границы, позволяющей как «чувствовать» среду, так и
защищать организм от нежелательных разрушительных вторжений среды. Много­
клеточные организмы снаружи отделены от среды покровами, выполняющими как
барьерную, так и «дозорную» (получение информации из среды) функции. Этот уни­
версальный принцип встречается во многих системах.
Кожный покров является самым большим органом нашего тела по массе,
площади и объёму. Он включает в себя как собственно кожу, так и её производные:
волосяные фолликулы, потовые, сальные и молочные железы, ногти. Масса кожи сос­
тавляет б % от общего веса (без учёта подкожной клетчатки), а с учетом подкожной
клетчатки составляет в среднем около 16% массы тела. Для сравнения, масса кожи
примерно в 3 раза превосходит массу печени, одного из самых крупных органов.
Площадь кожи у взрослого человека составляет примерно 2 м2. Составной
частью кожи являются потовые и сальные железы. Само название класса, к которому
относится человек, млекопитающие (М аттаИ а), возникло благодаря тому, что ряд
кожных желёз приобрёл новую в эволюции животных функцию - выработку молока.
В составе кожного покрова различают 3 слоя: эпидермис, дерму (собственно
кожу) и подкожную клетчатку, называемую также гиподермой, подкожной тканью,
или раптси1и$ асИро$и$ (рис. 1.1). Начнём рассмотрение строения кожи снизу, посте­
пенно поднимаясь к её поверхности.
5
6
7
5
1 - жировая ткань; 2 - рецепторы кожи; 3 - потовая железа; 4 - мышца, поднимающая во­
лос; 5 - выходное отверстие потовой железы; 6 - волос; 7 - сальная железа; 8 - волосяная
луковица; 9 - волосяной сосочек
Подкожная клет чат ка или гиподерма
Подкожная клетчатка состоит из рыхлой сети коллагеновых, эластиновых и
ретикулярных волокон, в петлях которых располагаются дольки жировой ткани скопления крупных клеток, содержащих капли жира - адипоцитов. Пучки коллагено­
вых волокон, расположенные на различных расстояниях друг от друга протягивают­
ся из дермы в гиподерму, обеспечивая с ней механическую связь, а сама подкожная
ткань обеспечивает значительную подвижность кожи в большинстве областей тела.
Сочетание адипоцитов с пучками коллагеновых волокон создаёт прекрасный амор­
тизатор. Толщина гиподермы колеблется от 2 мм (на черепе) до 10 см и более (на
ягодицах). У человека подкожная жировая клетчатка отсутствует на веках, под ног­
тевыми пластинками, на крайней плоти, малых половых губах и мошонке. Долгое
время жировая ткань воспринималась только как запасающая, но, по современным
представлениям, адипоциты весьма активны с эндокринологической и иммуноло­
6
Глава 1. Строение и функции кожи
гической точек зрения. Во взрослом организме, независимо от пола, возраста и ин­
декса массы тела, ежегодно обновляется около 10% адипоцитов, что указывает на
очень жёсткий контроль их общей численности. Важно иметь в виду, что жировая
ткань является практически неистощимым источником зрелых стволовых клеток,
способных дифференцироваться во множество специализированных клеток наше­
го организма.
Есть еще одна важная функция жировой ткани, о которой пока мало говорят, но
которая особенно актуальна в современном индустриальном обществе. Это рас­
творение в жирах чужеродных токсических, нерастворимых в воде веществ, неметаболизируемых и не выводящихся из нашего организма. Эти вещества попадают
в окружающую среду в качестве техногенных отходов, мы их вдыхаем, потребляем
с водой и пищей. Такие вещества получили название стойких органических загряз­
нителей (СОЗ), а в англоязычной литературе - Регз15*еп* О гдатс РоНшапК (РОР$).
В 2006 году на основании многочисленных эпидемиологических и эксперименталь­
ных данных была предложена гипотеза обезогенов (от англ. оЬезйу - ожирение и
лат. «ген» - рождающий), химических веществ, нарушающих функциональную актив­
ность эндокринной системы, влияющей на жировую ткань. Обезогены представляют
собой химические вещества, которые способствуют ожирению за счет увеличения
количества жировых клеток и/или хранения жира в существующих клетках. Иссле­
дование содержания СОЗ в сыворотке крови у пациентов выявило значительное
увеличение концентрации СОЗ у пациентов с ожирением и диабетом. Помимо пищи
и воды заметное поступление СОЗ в организм может происходить при использова­
нии различных низкокачественных косметических средств. Накопление СОЗ внутри
жировой ткани уменьшает их доступность для других клеток и тканей, тем самым
ограничивая их токсичность.
В настоящее время в человеческом организме выделяют как минимум два вида
жировой ткани - белый и бурый (Ьго\л/п асПрозе йззие, ВАТ) жир. В белом жире вну­
три адипоцита содержится одна большая жировая капля, а в адипоцитах бурого
жира - много жировых вакуолей. Первый накапливает ресурсы, второй - их расхо­
дует, обогревая наше тело за счет работы митохондрий, которые, потребляя кисло­
род и глюкозу, вырабатывают не АТФ, а тепло. Еще недавно считалось, что бурый жир
у человека присутствует только в младенческом возрасте (больше всего в области
плеч и шеи), а с возрастом заменяется на подкожный белый жир. Сейчас известно,
что бурый жир в очень небольших количествах есть и у взрослых людей. Он нахо­
дится примерно там же, где и у младенцев: между лопатками и вдоль позвоночника,
а также в области сердца и вокруг шеи. По частоте встречаемости в организме одна
клетка бурого жира приходится на сто-двести клеток белого жира. Бурая жировая
ткань густо пронизана кровеносными сосудами; они не только приносят ей топли­
во, но и забирают с собой тепло. Удалось даже найти нервные клетки, которые дают
сигнал к расщеплению жиров, - ими оказались некоторые нейроны гипоталамуса,
которые контролировали метаболическую активность клеток бурого жира.
7
Некоторые исследователи описывают третью разновидность жировой ткани в
организме человека «бежевый жир» (Ье1де асНрозе йззие). Бежевый жир распола­
гается в области ключиц и позвоночника. Его клетки похожи на клетки бурого жира
и также сжигают избыток липидов с образованием тепла, но отличаются по некото­
рым существенным биохимическим и генетическим характеристикам. Есть предпо­
ложение, что бежевый жир - это клетки белого жира в процессе их трансформации
в бурый.
Дерма
Дерма обеспечивает механические свойства кожи и состоит из богатой волок­
нами и относительно бедной клетками плотной соединительной ткани. В ней вы­
деляют два слоя: прилежащий к эпидермису сосочковый (папиллярный) и сетчатый
(ретикулярный) слой. Оба слоя дермы в целом представляют собой сложное сплете­
ние коллагеновых и эластиновых волокон, пространство между которыми заполне­
но гликозаминогликановым гелем. В сосочковом слое встречаются клеточные эле­
менты, свойственные рыхлой соединительной ткани, а в сетчатом слое преобладают
фибробласты - многоотростчатые клетки веретенообразной формы и фиброциты конечная стадия дифференцировки фибробластов. Коллагеновые и эластиновые во­
локна образуют трехмерную сеть, в пространствах которой располагаются клетки.
Фибробласты активно вырабатывают и секретируют различные активные молекулы,
в том числе тропоколлаген и тропоэластин, образующие волокна соединительной
ткани. Фибробласты способны и к разрушению старых и поврежденных молекул
белков, для чего вырабатывают специальные ферменты - матриксные протеиназы.
Значимыми клетками дермы являются и макрофаги, отвечающие за иммунный ответ
кожи и производящие большое количество регуляторных молекул - цитокинов.
Рыхловолокнистый, богатый сосудами, слой дермы у млекопитающих вдаётся в
эпидермис в виде соединительнотканных сосочков, что увеличивает площадь кон­
такта и способствует лучшему питанию эпидермального пласта клеток, лишенного
кровеносных сосудов. В некоторых участках сосочкового слоя расположены глад­
кие мышечные волокна, преимущественно связанные с волосяными луковицами.
При сокращении этих волокон возникает так называемая гусиная кожа.
Кровеносные и лимфатические сосуды дермы образуют разветвленные сети, ко­
торые снабжают питательными веществами не только клетки дермы, но и эпидер­
мис. Капиллярная сеть просвечивает сквозь эпидермис и придает ей розовый цвет.
Из кровеносных сосудов в дерму поступают питательные вещества и вода. Часть
влаги поднимается выше, к поверхности кожи, и потом испаряется. Другая часть свя­
зывается гликозаминогликанами и белками, которые при этом переходят в гелевую
форму. Уменьшение кровотока в сосудах дермы, в первую очередь, сказывается на
эпидермисе, в котором нет своих кровеносных сосудов. Поэтому внешний вид кожи
во многом определяется состоянием кровеносных сосудов в дерме.
8
Глава 1. Строение и функции кожи
Границей между дермой и эпидермисом является базальная мембрана толщи­
ной 40-50 нм и состоящая из двух белков - коллагена и ламинина, образующих сво­
еобразный волокнистый коврик, который своими якорными фибриллами прикре­
плен к дерме. Базальная мембрана является эластической опорой, не только прочно
связывающей эпителий с коллагеновыми волокнами дермы, но и препятствующей
росту эпидермиса в дерму, выполняющую ряд функций:
- ориентационную, поскольку строгая полярность базальных клеток кератиноцитов позволяет им после дифференцировки двигаться безошибочно вверх;
- барьерную, ограничивающую опухолевую инвазию, например, меланому.
На основании фибриллярной сети базальной мембраны лежат клетки базально­
го слоя, кератиноциты. После деления одна из клеток остается на базальной мем­
бране, а вторая отрывается от нее и начинает продвигаться вверх и заполняться
кератином, превращаясь в роговую чешуйку. Та клетка, которая осталась прикре­
пленной к мембране, сохраняет способность к многократному делению.
Эпидермис
Эпидермис представляет собой многослойный плоский ороговевающий эпите­
лий, толщина которого колеблется от 0,03 до 1,5 мм. Наиболее толстый слой эпидер­
миса у человека на ладонях и подошвах за счет развития рогового слоя. У наземных
животных, для которых потеря воды через кожу становится серьёзной проблемой,
наружная часть эпидермиса превращается в роговой слой, заполненный водоне­
проницаемым белком кератином. Поверхность кожи у наземных животных сухая
и покрыта тонкими мертвыми клетками, которые легко стираются и слущиваются. Гистологи выделяют в эпидермисе 4 слоя: базальный, шиповатый, зернистый и
роговой. Каждый из этих слоев - фактически этап дифференцировки основных кле­
ток эпидермиса - кератиноцитов.
Базальный слой (значит Ьаза!е) - это ростковый слой эпидермиса, состоящий из
одного ряда цилиндрических зародышевых (базальных) клеток, в которых активно
синтезируются белки и целый ряд биологически активных молекул, например, раз­
личные факторы роста. Базальный слой - это фактическая граница между эпидерми­
сом и дермой, своего рода обменный интерфейс, достаточно плотный каркас белко­
вых волокон, погруженный в гелеобразную матрицу, в толще которого происходят
многие ключевые регуляторные процессы кожи.
В случае повреждения кожи базальные клетки передвигаются по направлению к
поверхности кожи, обеспечивая быстрое заживление. В базальном слое также при­
сутствуют крупные отростчатые пигментные клетки - меланоциты, клетки Меркеля
(отвечающие за тактильную чувствительность), которых много в сенсорных областях
кожи (на пальцах, кончике носа, эрогенных зонах), Т-лимфоциты и крупные клетки
Лангерганса. Последние по функциям сходны с макрофагами дермы и способны
мигрировать из эпидермиса в дерму и в лимфатические узлы. Они воспринимают
9
антигены в эпидермисе и «представляют» их внутриэпидермальным лимфоцитам и
лимфоцитам лимфатических узлов, запуская таким образом иммунологические ре­
акции. Предполагают, что клетки Лангерганса регулируют скорость деления клеток
базального слоя, поддерживая его на минимальном уровне. При стрессовых явле­
ниях, когда на поверхность кожи действуют химические, тепловые или иные физиче­
ские травмирующие факторы, клетки Лангерганса дают сигнал базальным клетками
к усиленному делению.
Меланоциты производят гранулы пигмента - меланина, который придает коже
определенный оттенок, от золотистого до темно-коричневого. Этот пигмент защи­
щает кожу от действия солнечного излучения, главным образом от его ультрафиоле­
товой части. Меланин содержится в коже, волосах и радужной оболочке глаза. Если
кожа подвергается воздействию солнечных лучей, происходит усиленное образова­
ние меланина, в результате чего кожа становится коричневой.
Широкий диапазон изменения цвета кожи (от светлой у северян до практически
черной у живущих на экваторе) обычно объясняют защитным действием меланина
в отношении УФ-лучей. Одна из последних гипотез (Маскт*о$Н 1А.) касается воз­
можных бактерицидных свойств меланина кожи и допускает, что главной функци­
ей меланина в коже является защита от вторжения патогенных микроорганизмов.
Замечено, что меланин заметно угнетает размножение микроорганизмов в культу­
ре, возможно, за счет того, что бактерии «прилипают» к молекулам меланина, как
мухи к капелькам клея в ловушках-липучках, и это останавливает их распростра­
нение. Важно иметь в виду, что эстрогены подавляют выработку меланина в орга­
низме: в процессе полового созревания кожа девочек несколько светлеет. Однако
с возрастом, по мере падения уровня эстрогенов, наблюдается обратная картина:
кожа у женщин постепенно темнеет.
Выше базального слоя располагается шиповатый слой, состоящий из 5-10 рядов
клеток, имеющих полигональную форму. Они соединяются между собой и с находя­
щимися в базальном слое кератиноцитами с помощью многочисленных десмосом,
имеющих вид шипов на поверхности клеток. В их цитоплазме усиливаются синтез
кератина и образование из него тонких нитей - тонофиламент, которые соединяют­
ся в пучки - тонофибриллы. По мере приближения к поверхности кожи шиповидные
клетки становятся все более плоскими и соединяются друг с другом межклеточными
мостиками. Между ними находятся межклеточные щели, по которым из дермальных
капилляров поступают в эпидермис питательные вещества, и перенос питательных
веществ в эпидермисе осуществляется только межтканевой жидкостью.
Следующий слой - зернистый. Он состоит из нескольких рядов клеток, гораздо
более плоских, чем клетки предыдущего слоя. Они плотно прилегают друг к другу,
располагаясь своей длинной осью параллельно поверхности кожи, и содержат в ци­
топлазме глыбки кератина. По мере приближения к поверхности кожи они теряют
клеточные органеллы и ядро, количество воды в них уменьшается.
10
Глава 1. Строение и функции кожи
Над слоем зернистых клеток иногда находится блестящий слой светлых клеток,
располагающихся обычно на ладонях и подошвах. Это слой плоских, лишенных ядер
клеток, цитоплазма которых пропитана элеидином (промежуточный продукт пре­
вращения кератогиалина в кератин), расположенный между зернистым и роговым
слоями эпидермиса и активно участвующий в водном обмене организма. Клетки
этого слоя уже не содержат ядер и сильно преломляют свет.
Роговой слой структурно является частью эпидермиса, но существенно отли­
чается от его живой части: состоит из мертвых безъядерных клеток специфической
морфологии и не иннервирован. Он является производным живой части эпидер­
миса и обновляется примерно за 3 недели. Клетки базального слоя делятся, диф­
ференцируются в кератиноциты, которые затем претерпевают ряд изменений и, в
конце концов, превращаются в корнеоциты, получившие название роговых чешуек.
Кератиноциты имеют форму плоских многогранников, расположенных друг на дру­
ге в виде колонок. Вся внутренняя часть чешуек заполнена продольно расположен­
ными кератиновыми фибриллами, связанными дисульфидными мостиками. Синтез
всех компонентов рогового слоя, в том числе и липидов, происходит в нижележа­
щем эпидермисе. Роговой слой является одновременно и внешним защитным слоем
кожи, и эффективным барьером в отношении трансэпидермальной потери воды. Он
практически непроницаем для экзогенных соединений. Именно роговой слой явля­
ется первичным объектом воздействия косметических средств, поэтому изучению
его структуры и функций уделялось первоочередное внимание.
Достаточно долго доминировала липидная модель, согласно которой барьер
проницаемости состоит из двухкомпонентной системы: ороговевших, богатых
белками достаточно плоских кератиноцитов (корнеоцитов) и находящихся между
ними межклеточных липидов, организованных в ламеллярные бислойные мембра­
ны. Особого взаимодействия между элементами системы не предполагалось и до­
минировало представление именно физического барьера. Такую структуру можно
сравнить с моделью кирпичной кладки, в которой кирпичики соответствуют корнеоцитам, а связующий раствор - расположенному в виде слоев межклеточному ли­
пидному веществу. Модель получила название «кирпичиков и цемента» и много лет
использовалась как основная концепция для рассмотрения функций рогового слоя.
В соответствии с ней при прохождении через роговой слой вещества должны по­
следовательно преодолевать гидрофильные и липофильные слои.
Модель сегодняшнего дня - это динамичная, изменяющаяся структура. Воспро­
изводство рогового слоя - одна из основных функций эпидермиса. Непрерывное
обновление клеток в системе обеспечивается трансформацией кератиноцитов.
Вновь образовавшиеся клетки мигрируют от границы с дермой из слоя базальных
клеток эпидермиса к поверхности кожи. Процесс настолько синхронизирован, что
вновь образовавшиеся кератиноциты движутся к поверхности единым пластом.
Ритм этого процесса задает скорость обновления кожи. Любое нарушение ритма в
11
живом организме всегда приводит к целому каскаду событий, системному сбою с
непредсказуемыми отдаленными последствиями. Ускорение процесса обновления далеко не всегда благо.
При рассмотрении функций рогового слоя необходимо учитывать динамику
происходящих в нем процессов, обеспечивающих нормальное функционирование.
По достижении рогового слоя кератиноциты превращаются в плоские безъядерные
клетки - корнеоциты. Клеточная мембрана кератиноцитов в верхних слоях зерни­
стого слоя становится прерывистой, а потом исчезает. Вместо клетки остаётся бел­
ково-липидная структура - роговой конверт - слой роговых чешуек корнеоцитов.
Последние, продолжая мигрировать вверх, образуют прочную перекрестную струк­
туру. Соединение корнеоцитов между собой осуществляется при помощи белковых
связей-мостиков, названных корнеодесмосомами.
Корнеоциты формируют основу, решетку кожного барьера, это «кирпичики» мо­
дели. Они устойчивы к физическому повреждению, являются барьером от потери
кожей воды и проникновения внешних агентов. Гидратированные корнеоциты обе­
спечивают эластичность рогового слоя. Наружная мембрана этих клеток, «роговой
конверт», очень прочна, и через нее могут проникнуть очень немногие вещества.
Десквамация - отслоение и отшелушивание «мертвых» корнеоцитов с поверх­
ности кожи обеспечивается процессом ферментативного разрушения белковых
связей, соединяющих корнеоциты. Поскольку гидролитическим ферментам, разру­
шающим корнеодесмосомы, необходимо для активности большое количество воды,
то процесс отшелушивания зависит от степени увлажненности кожи. В случае нор­
мальной кожи и сбалансированного процесса отшелушивание синхронизировано с
процессом образования новых корнеоцитов, и кожа выглядит мягкой и эластичной.
Если поверхность рогового слоя сухая, это приводит к накоплению на ней кор­
неоцитов и возникновению всех симптомов сухости кожи. Для гладкости и привле­
кательности кожи необходимо постоянное и равномерное освобождение от отмер­
ших клеток.
Все межклеточное пространство между корнеоцитами заполнено, как цемен­
том, смесью липидов. Липиды рогового слоя «уложены» в упорядоченные ламеллы,
состоящие из церамидов, холестерина и длинноцепочечных жирных кислот. В эти
три класса веществ входит огромное количество разнообразных по молекулярному
строению, организации и фазовому поведению липидов. Липидный состав зависит
от пола и расовых различий, питания, индивидуальных генетических особенностей
и различается у нормальной и больной кожи. Липиды - эффективный барьер для
водорастворимых веществ, поэтому разрушение липидного барьера агрессивными
моющими средствами приводит к потере влаги и усиленной десквамации.
12
Глава 1. Строение и функции кожи
В эпидермисе крайне слабо представлена межклеточная соединительная ткань,
в отличие от дермы, где фибробласты окружены развитой сетью макромолекул.
Но, несмотря на это, в эпидермисе есть гиалуроновая кислота. Она удерживает воду,
регулирует гомеостаз и работает как смазка. Этот длинноцепочечный полисахарид
имеет очень короткий период оборота - всего 2 дня, причем в его разрушении не
участвует гиалуронидаза (она отсутствует в эпидермисе). Однако гиалуронан в эпи­
дермисе повреждается активными формами кислорода, и именно это разрушитель­
ное воздействие является ключевым в регуляции сцепления матрикса эпидермиса.
В экспериментах показано защитное влияние супероксиддисмутазы (СОД) и катала­
зы на катаболизм эпидермального гиалуронана. Таким образом, качество эпидерми­
са как барьера зависит ещё и от межклеточного сцепления, которое обеспечивает
гиалуронан и защищают антиоксидантные ферменты.
Сальные железы и кожное сало
Один из основных компонентов водно-липидной мантии - кожное сало. Прото­
ки сальных желез открываются в волосяной мешочек, к основанию каждого воло­
са, стенки желез напоминают по строению эпидермис. По мере своего роста клет­
ки сальной железы накапливают жировой секрет из твердых жиров. Когда клетка
гибнет и разрушается, ее содержимое выплескивается в проток сальной железы.
Благодаря этому и происходит смазывание поверхности кожи и волос. Кожное сало
смягчает роговые чешуйки, создает более ровную поверхность кожи, делая ее бо­
лее мягкой и эластичной. Секрет сальных желез обеспечивает еще и антимикроб­
ную защиту кожи и отчасти предотвращает испарение воды. Выработка кожного
сала регулируется уровнем мужских половых гормонов - андрогенов. Чем он выше,
тем больше кожного сала выбрасывается на поверхность кожи. Вероятно, липиды
кожного сала играют заметную роль в создании гидроизоляционного барьера на по­
верхности волос.
Эмульгирование кожного сала происходит благодаря гидрофильным высо­
комолекулярным алифатическим спиртам и холестерину, входящим в его состав.
В зависимости от соотношения сала и пота на коже образовавшаяся водно-жировая
эмульсия может содержать больше жира (тип «вода в масле») или же больше воды
(тип «масло в воде»). Так, например, при высокой температуре окружающего воз­
духа и усиленном потоотделении на коже образуется эмульсия типа «масло в воде»,
а при низкой температуре и незначительном потоотделении - типа «вода в масле».
Секреты сальных и потовых желёз, а также продукты клеточного метаболизма созда­
ют на поверхности рогового слоя защитную водно-липидную мантию.
13
Водно-липидная мант ия (себум)
Секрет потовых желез смешивается с кожным салом, эмульгируется и на по­
верхности рогового слоя кожи образуется сплошная, тонкая водно-жировая эмуль­
сионная пленка, названная водно-липидной мантией. В ее состав входят триглице­
риды (60%) и продукты их гидролиза (диглицериды, моноглицериды и свободные
жирные кислоты), возникающие за счет липолитической активности резидентной
микрофлоры; эфиры восков (24-26%), холестерин и его эфиры (2,5-3,0%). Сквален
(11,5-15,0%) - полиненасыщенный тритерпен, который редко встречается в липидах
поверхности кожи других млекопитающих и, по-видимому, является уникальным ве­
ществом себума кожи человека. Водно-липидная мантия имеет большое значение
для внешнего вида кожи, поскольку придает коже гладкий, непрозрачный, целост­
ный вид и эластичность, препятствует пересушиванию, нейтрализует щелочи, попа­
дающие на поверхность кожи, поддерживает постоянный слабо-кислый рН (4,5-5),
регулирует размножение микроорганизмов. Кислотная реакция кожи объясняется
тем, что роговой слой пропитывается кислотными компонентами пота, выделяемого
потовыми железами.
Принцип защиты от испарения воды с помощью обогащенных восками плёнок
универсален для живой природы. У млекопитающих сходная по составу плёнка ли­
пидов формируется на поверхности слёзной жидкости, покрывающей роговицу.
Растительные воска покрывают листья многих растений-ксерофитов, обитаю­
щих в засушливом климате, и придают поверхности листьев характерный сизоватый
оттенок. Но если у растений эта плёнка весьма внушительна, достигая по толщине
у восковой пальмы нескольких сантиметров, то у человека она нестойка: легко смы­
вается мылом при умывании, постоянно разрушается липофильными микроорга­
низмами, обитающими на поверхности кожи, а также удаляется при десквамации
чешуек кожи.
При жаркой погоде (около 30°С) себум играет роль поверхностно-активного
вещества, снижающего поверхностное натяжение пота. Благодаря этому, в при­
сутствии себума пот не формирует капель, которые напрасно стекали бы с кожи,
а распределяется по ее поверхности и, испаряясь, эффективно охлаждает кожу. При
низких температурах жиры, покрывающие волосы и кожу, застывают и создают во­
доотталкивающий слой. Таким образом, тонкая плёнка себума защищает организм
не от потери воды, а скорее, наоборот, от гипергидратации, т.е. проникновения воды
в кожу из окружающей среды, что может привести при длительном купании или руч­
ной стирке к формированию набухшей «крокодиловой» кожи.
Водно-липидная мантия является средой, в которой формируется микрофлора
кожи. Кожный покров является наиболее обширной областью человеческого тела,
доступной для постоянных контактов с микроорганизмами окружающей среды.
14
Глава 1. Строение и функции кожи
В составе нормальной микрофлоры кожи представлены как аэробные, так и анаэ­
робные виды микроорганизмов. В основном они обитают на поверхности ороговев­
ших клеток эпидермиса, в устьях волосяных фолликулов, протоках сальных желез,
причем на 1 см2 кожи может находиться от 10 тыс до 1 млн бактериальных клеток.
Бактерии расщепляют секреты сальных желез до ненасыщенных жирных кислот,
при этом происходит сдвиг рН водно-липидной мантии в кислую сторону. Кислая
реакция среды и продукты метаболизма представителей нормальной микрофлоры
являются неблагоприятными факторами для патогенных бактерий, которые на по­
верхности здоровой кожи погибают в течение нескольких минут. При ослаблении
защитных реакций организма на коже возрастает количество грамотрицательных
бактерий, в частности кишечной палочки (Е.соИ).
Частое умывание со щелочным мылом разрушает кислотную мантию, однако
она способна быстро восстанавливаться, обычно для этого достаточно 2-3 часов.
рН водно-липидной мантии - показатель здоровья кожи. Его сдвиг в щелочную сто­
рону характерен для некоторых кожных заболеваний, например, при экземе, гриб­
ковых заболеваниях, при угревой болезни.
Еще одним фактором, контролирующим развитие микрофлоры на поверхности
кожи, является сравнительно низкое значение рН среды («кислотная мантия Маркионини») - от 5,4 до 5,9 (по данным некоторых авторов - от 4,0 до 4,9). Исключение
составляют подмышечные впадины, генитально-анальные области и межпальцевые
участки, называемые «физиологическими разрывами в кислотной мантии», где уро­
вень рН значительно выше. Скорее всего, именно за счет различной кислотности и
отличается по составу нормальная микрофлора на разных участках.
Функции кожи
По многообразию выполняемых функций кожный покров стоит на одном из пер­
вых мест среди других систем органов животных. Это обусловлено его пограничным
положением и необходимостью осуществлять связь между организмом и средой.
Соприкосновение покрова с внешним миром привело у древних многоклеточных
животных к возникновению сенсорных и нервных структур. Многообразие функ­
ций кожи млекопитающих возникло благодаря довольно извилистому пути их эво­
люции, начавшемуся с водных позвоночных, где кожа выполняла роль чехла, изо­
лирующего внутренние структуры от внешней среды, в частности, пресной воды,
нарушающей жизнедеятельность организма. У земноводных кожа играла большую
роль в дыхании и защите от микроорганизмов. У млекопитающих развился волося­
ной покров, сыгравший немаловажную роль в формировании теплокровности этой
группы. Кожные покровы современных млекопитающих удивительно разнообразны
по строению и функции. Это щит броненосцев, иглы дикообраза, рог носорога, лета­
тельные перепонки летающих и планирующих зверей.
15
Основные функции
Кожа человека уникальна по многим своим характеристикам и, в отличие от
всех остальных приматов, действительно имеет ряд отличительных особенностей:
отсутствие развитого волосяного покрова; сильное развитие слоя подкожного
жира, имеющего низкую точку плавления около 15°С; наличие на поверхности кожи
многочисленных сальных желез, продуцирующих кожное сало; наличие сквалена
в кожном сале; расположение по всему телу потовых желез.
Кожный покров постоянно открыт воздействию факторов внешней среды: тем­
пературы, изменений давления и влажности, действию ультрафиолетового света.
В современной литературе по-разному классифицируются и описываются функ­
ции кожного покрова. Это большая и многоплановая тема. Коротким перечислени­
ем можно обозначить основные функции кожи, существенные для обеспечения жиз­
недеятельности человека.
1. Защитная или барьерная. Кожный покров предохраняет тело от механиче­
ских воздействий и травм, проникновения воды и различных веществ, УФ лучей,
микроорганизмов. Благодаря барьерной функции кожа предохраняет организм от
потерь влаги. Эпидермис в целом играет крайне важную роль в барьерной функции
кожи. Эта роль намного сложнее, чем у рогового слоя, который работает как барьер
благодаря своей гидрофобности и физической прочности. Важную роль в теплоизо­
ляции и нейтрализации механических ударов играет жировая клетчатка.
2. Выделительная. Кожа постоянно выделяет воду и некоторые шлаки (ацетон,
желчные пигменты и пр.), которые обычно удаляются с мочой, но при недостаточ­
ности функций почек или печени их выделение с кожей увеличивается.
3. Рецепторная. Кожа - это обширное рецепторное поле, посредством кото­
рого осуществляется связь организма с окружающей средой. В коже расположены
осязательные (механорецепторы), температурные и болевые рецепторы. При воз­
действии на кожу одновременно нескольких различных механических стимулов
(прикосновение и вибрация, например), одновременно реагируют несколько ре­
цепторов. Преобладают же в коже рецепторы прикосновения. Рецепторы способны
выделять в окружающее межклеточное пространство специальные вещества - ме­
диаторы, обеспечивающие коммуникацию между клетками. Рецепторный аппарат
состоит из структур двух типов: свободных нервных окончаний, располагающихся в
эпидермисе или вокруг основания волоса в дерме, и рецепторов, погруженных на
разную глубину в дерму (инкапсулированные рецепторы, окруженные оболочкой
из соединительной ткани).
4. Терморегуляторная. На 8 0 % теплоотдача происходит через кожу. Регуляция
теплоотдачи происходит благодаря потоотделению и регуляции кожного кровотока.
16
Глава 1. Строение и функции кожи
5. Запасающая. В подкожной клетчатке откладываются в виде жира запасные
питательные вещества, которые расходуются организмом в период голодания.
6. Дыхательная. Хотя обмен газов через кожу не превышает 2 % от общего газо­
обмена, осуществляемого преимущественно лёгкими, это крайне важная функция,
поскольку роль газов может заключаться и в поддержании переноса определенных
веществ через кожу.
7. Метаболическая. В коже под действием УФ-света синтезируется витамин О,
меланин, модуляторы иммунных реакций, в гиподерме синтезируется ряд гормонов
(эстрогены, лептин) и других биологически активных веществ.
8. Сигнальная. Разнообразные сигналы позволяют представителям животного
мира различать отдельных особей, определять их принадлежность к разным полам,
группам, популяциям. Чаще всего это хемосигналы в виде запаха секретов кожных
желез. Однако приматы, ведущие преимущественно древесный образ жизни, имеют
слабое обоняние, но зато хорошее бинокулярное и цветовое зрение. Поэтому для
человека гораздо более значимы визуальные знаки - цвет и рельеф кожи. Именно
эти признаки нередко становятся ключевыми стимулами в меж- и внутривидовых
отношениях, особенно между полами. Исследования антропологов убедительно по­
казали существование универсальных для любых культур критериев красоты. Среди
них - чистая кожа, без угрей, рубцов и пятен. Такой строгий «отбор» полезен для
выживания потомства: все эти признаки свидетельствуют о высокой устойчивости
к паразитарным и инфекционным заболеваниям. Именно на поддержание высокой
активности сигнальной функции кожи направлены усилия косметологов.
9. Абсорбционная. Кожа выполняет также всасывательную (абсорбционную)
функцию, поскольку многие вещества всасываются через кожу, особенно при нане­
сении их в виде масел и кремов. Следует помнить, что входящие в кремы биологиче­
ски активные вещества (витамины, гормоны, экстракты) довольно легко всасывают­
ся кожей и воздействуют не только локально, но и на организм в целом.
Топографические особенност и кожи человека
По толщине эпидермиса кожу обычно подразделяют на толстую и тонкую. Тол­
стый тип кожи покрывает ладони и подошвы, на подошвах толщина эпидермиса у
взрослых составляет около 1 мм, на ладонях и пальцах - около 0,5 мм. Причём, важ­
но отметить, что если в тонкой коже роговой слой составляет приблизительно 10%
толщины эпидермиса, то в толстой коже он занимает почти половину эпидермиса.
Иногда к толстой коже относят кожу спины, которая достигает толщины до
4 мм (для сравнения, толщина кожи живота - 1,5-2,5 мм, а лба -1,5 мм). Однако тол­
щина эпидермиса кожи спины такая же, как на тонкой коже 0,04-0,09 мм. Поэтому,
несмотря на свою фактическую толщину, кожа спины относится к тонкой коже. Тол­
стая кожа характеризуется наличием рельефного рисунка в виде бороздок (впадин)
17
и гребешков, напоминающих вспаханное поле. Возникающий при этом узор ин­
дивидуален и не изменяется на протяжении всей жизни. Эпидермальные гребеш­
ки - те, которые видны невооруженным глазом, повторяют контуры лежащих под
ними дермальных гребешков. Толщина кожного покрова, т. е. кожи вместе с под­
кожной клетчаткой, также неодинакова на различных участках тела и колеблется
от 2,5 мм (колено) до 5,5 мм (талия, щеки). Время обновления клеток эпидермиса
также неодинаково на различных участках кожи. Время обновления эпидермиса
определяют как среднее время, за которое все базальные клетки из базального
слоя переходят в роговой. На ладони это время составляет около 30 суток, на руках
- 17 суток, на ногах - 30 суток, на коже живота - около 90 суток (0-20 лет).
Кожа является метамерным (сегментарным) органом, и хотя это внешне не прояв­
ляется, иннервация кожи разделена на отдельные участки, называемые дерматомами. Чувствительные нервы, идущие от кожи, входят в спинной мозг, где происходит
их упорядоченное пространственное (топологическое) распределение, вследствие
чего раздельно иннервируются ограниченные участки кожи. Дерматомы располо­
жены на поверхности тела по сегментарному принципу, и чувствительность кожи в
зоне каждого из них разная. В основном, дерматомы расположены горизонтально
друг над другом, однако на конечностях их расположение становится менее регу­
лярным, и они вытягиваются вдоль оси соответствующей конечности.
Топография кожных рецепторов имеет у человека свои особенности. Так, напри­
мер, холод и тепло ощущаются неодинаково на разных частях тела. Наименее чув­
ствительна к холоду и теплу кожа лица, наибольшей чувствительностью отличается
кожа конечностей. Осязательные рецепторы наиболее густо расположены на кон­
чиках пальцев и губах, а меньше всего их на плечах, бёдрах и спине. На руках общее
число чувствительных волокон в 3 раза больше, чем на ногах. В дистальных отделах
руки число чувствительных волокон увеличивается: на ладонной поверхности кисти
их в 11 раз больше, чем на предплечье, и в 19,5 раза больше, чем на плече.
Гендерные различия кожи
Различия кожи мужчин и женщин, т. е. гендерные, начинают проявляться в пери­
од полового созревания (примерно с 12 лет), когда начинается синтез половых гор­
монов. Мужская кожа более грубая, отличается более интенсивным кровообраще­
нием, она темнее, потому что в ней больше меланина и волокон коллагена. Толщина
дермы у мужчин на 15 -25 % больше, чем у женщин. Эпидермис у мужчин более проч­
ный, роговой слой эпидермиса примерно вдвое толще, чем у женщин. У женщин сте­
пень растяжимости кожи выше, а упругость и эластичность - меньше по сравнению
с мужчинами, так как волокна соединительной ткани кожи мужчин плотнее прилега­
ют друг к другу. Благодаря этим особенностям мужчины практически избавлены от
целлюлита, растяжек и преждевременного старения кожи. Средний рН кислотной
мантии у мужчин составляет 5,4, а у женщин он равняется 5,7.
18
Глава 1. Строение и функции кожи
Толщина подкожного слоя жира существенно больше у женщин, и это различие
чётко проявляется с периода начала полового созревания. Ключевую роль в обра­
зовании жиров играет фермент липопротеинлипаза, расщепляющий циркулирую­
щие в крови триглицериды до неэтерифицированных жирных кислот, из которых
и синтезируются собственные триглицериды в адипоцитах. У женщин активность
этого фермента выше, причём максимально он активен в ягодицах, у мужчин его
максимальная активность в коже живота, что подтверждает народное наблюдение
о том, что у немолодых женщин фигура становится похожа на грушу, а у мужчин на яблоко.
Гендерные различия в облысении могут объясняться (среди прочих причин)
и различной толщиной подкожного жирового слоя у мужчин и женщин в коже голо­
вы. Хорошо известно, что тестостерон уменьшает толщину этого слоя, а эстрогены
наоборот увеличивают.
Мужчины и женщины отличаются друг от друга не только по доле жировой ткани
в организме и ее распределению, но и по качественному составу жировых клеток.
Оказалось, что количество клеток бурого жира, работающих как генератор тепла,
и их насыщенность митохондриями у женщин в пять раз выше, чем у мужчин, что,
кстати, приводит к повышенному метаболизму бурого жира у слабого пола.
При равных климатических и этнических условиях цвет кожи у мужчин более
темный, чем у женщин, что обусловлено большим содержанием в их коже меланина,
гемоглобина и кератина. У женщин цвет кожи более равномерный, чем у мужчин.
Колориметрическими исследованиями выявлено, что краснота и пигментация
кожи у мужчин в возрасте от 55 до 88 лет более выражены, чем у их сверстниц. Для
молодых людей (18-26 лет) различия не так велики. Доказаны различия в микро­
циркуляции крови для женской и мужской кожи в репродуктивном возрасте. В отли­
чие от мужчин у женщин замедлена циркуляция крови в поверхностных сосудистых
сплетениях и в коже лица.
Существенные различия отмечены и в характере возрастных изменений кожи.
С возрастом кожа мужчин постепенно и равномерно утончается, а у женщин она
начинает прогрессивно утончаться примерно после 40 лет. По-видимому, это связа­
но с плавным снижением уровня тестостерона у мужчин и ступенчатым изменением
уровня женских половых гормонов. В коже у мужчин расположено больше сальных
и эккриновых потовых желез и больше волосяных фолликулов, что говорит о луч­
шей защите кожи и ее питании.
Благодаря этим особенностям строения признаки старения у мужчин прояв­
ляются позже, но из-за толщины и плотности кожи перемены, происходящие при
старении, выражаются отчетливее, чем у женщин. Вот почему с возрастом у мужчин
происходит более выраженное изменение овала лица, появление кожных складок
19
и «мешков» под глазами. Сальные железы и волосяные фолликулы являются гормо­
нально зависимыми и у мужчин, и у женщин всех возрастов. У мужчин более высо­
кий уровень сальной секреции в возрасте 20-69 лет. В возрасте 60-70 лет секреция
сальных желез у мужчин существенно не меняется, а у женщин она значительно сни­
жается. По ряду параметров, таких, как увлажнённость рогового слоя, трансэпидер­
мальная потеря воды, эластичность, гендерных различий не обнаружено. Однако
растяжимость кожи после увлажнения увеличивается только у женщин.
Существуют также значительные функциональные гендерные различия кожи.
У мужчин более активное потоотделение, более интенсивное кровоснабжение
кожи, однако расширение сосудов при повышенной температуре более выраже­
но у женщин. Чувствительность кожи мужчин повышается из-за частого бритья,
погрешностей в диете, стрессов. Кожа мужчин менее чувствительна к изменению
температуры и к боли, чем женская. Мужская кожа более жирная и поэтому более
подвержена угревым высыпаниям.
Возраст ные особенност и кожи
В утробе матери и при рождении кожа плода покрыта сыровидной смазкой
(Уегп/х сазеоза), представляющей серо-белесоватую жирную, вязкую, творожистую
массу. Сыровидная смазка является продуктом сальных желёз, она предохраняет
кожу плода от повреждений и облегчает прохождение плода через родовой канал
во время родов. Больше сыровидной смазки бывает на задней поверхности тела, на
коже лица, ушей, подмышечных областей, паховых и шейных складок. У некоторых
новорожденных, в том числе недоношенных, сыровидная смазка развита слабо, у
других - чрезмерно сильно. Сыровидная смазка состоит из отпавших эпителиаль­
ных клеток, жиров, богата холестерином, гликогеном, элеидином.
Кожа детей, особенно раннего возраста, отличается от кожи взрослых в основ­
ном по количественным показателям. Для кожи детей характерно хорошее крове­
наполнение, связанное с густой сетью широких капилляров, что придает кожным
покровам вначале ярко-розовый, затем нежно-розовый цвет. Эпидермис имеет
очень тонкий роговой слой, состоящий из 2-3 рядов слабо связанных между со­
бой и слущивающихся клеток, и активно разрастающийся основной слой. Базаль­
ная мембрана у детей раннего возраста недоразвита, рыхла, вследствие чего при
патологии эпидермис может отделяться от дермы пластами. В дерме слабо развиты
эластические, соединительнотканные и мышечные элементы. Потовые железы у но­
ворожденных сформированы, но в течение первых 3-4 месяцев жизни обнаружива­
ется их функциональная недостаточность, что связано с несовершенством центра
терморегуляции. Однако потом у детей плотность размещения потовых желез в 5-7
раз выше, чем у взрослых.
Подкожная жировая клетчатка начинает формироваться на 5-м месяце внутри­
утробной жизни, но интенсивно откладывается в течение последних 1,5-2 месяцев
20
Глава 1. Строение и функции кожи
внутриутробной жизни. У доношенного новорожденного подкожная жировая клет­
чатка хорошо выражена на щеках, бедрах, голенях, предплечьях и слабо - на животе,
а в течение первых 6 месяцев жизни она интенсивно развивается на лице, конечно­
стях, туловище. Позже, до 8-летнего возраста, происходят колебания в формирова­
нии жирового слоя, а затем снова начинается нарастание его, более выраженное у
девочек. Состав подкожной жировой клетчатки у детей разных возрастов различен:
у детей раннего возраста в ней содержится большее количество твердых жирных
кислот (пальмитиновой и стеариновой) и меньше - жидкой олеиновой кислоты, что
и обусловливает более плотный тургор тканей у детей 1-го года жизни, более высо­
кую точку плавления жира. Особенностью детей раннего возраста является наличие
у них скоплений бурой жировой ткани в задней шейной области, супраилеоцекальной зоне, вокруг почек, в межлопаточном пространстве, вокруг магистральных со­
судов. Функцией бурого жира является теплопродукция. У доношенного новорож­
денного ее количество составляет около 1 -3 % всей массы тела. Жировые клетки у
детей раннего возраста мельче и содержат ядра, с возрастом они увеличиваются в
размере, а ядра, наоборот, уменьшаются. Округлость форм тела у девочек обуслов­
лена тем, что более 70 % жировой ткани приходится на подкожный жир, в то время
как у мальчиков - лишь около 50%.
С возрастом кожа становится более темной независимо от пола. С раннего дет­
ства до конца пубертатного периода происходит постепенное потемнение кожи у
лиц обоего пола, но кожа девочек остается более светлой, чем у мальчиков. При по­
ловом созревании структура кожи меняется. Увеличивающиеся поры начинают вы­
делять больше жира, который затем смешивается с грязью и пылью, что может при­
водить к появлению угревой сыпи (акне). В период полового созревания изменяется
и микрофлора кожи. Появляются анаэробные коринобактерии, к числу которых от­
носятся Р. дгапи1о5ит и Р. аспез. Последние, как предполагают, вовлечены в развитие
акне и в 8 раз чаще, чем Р дгапи/озит встречаются в гнойниках при этой патологии.
У детей моложе 10 лет Р. аспез практически не встречается. За 2-3 года до наступле­
ния половой зрелости человека количество Р. аспез на коже резко увеличивается.
Следует отметить, что микрофлора кожи претерпевает возрастные изменения
вместе с организмом. Стрептококки, которые характерны для детей, по мере взрос­
ления заменяются коринобактериями, которые являются основными продуцентами
запаха. Развитие анаэробных пропионовых бактериий характерно для периода по­
лового созревания и молодости. Наиболее привлекательна кожа в молодом возрас­
те, в среднем возрасте, примерно после 35 лет, появляются характерные возрастные
изменения. Роговой слой эпидермиса становится толще, кожа становится обычно
более сухой, теряя характерную для молодой кожи матовость. Кожа начинает терять
упругость, поскольку число коллагеновых волокон уменьшается, начиная с 30 лет
примерно на 1 % ежегодно. Существует такой сравнительный образ: молодая кожа это шёлковая ткань на твёрдом желе, а старую кожу можно представить как лист
папиросной бумаги на растекающемся желе.
21
Основными морфологическими признаками старения кожи считают: неравно­
мерную пигментацию, шероховатость поверхности, мелкие морщины (исчезают при
растяжении кожи), грубые морщины; снижение упругости и эластичности; появле­
ние пятен старения; желтизна; появляются телеангиэктазии (локальное чрезмерное
расширение мелких сосудов). Морфологические изменения кожи при старении
проявляются как в эпидермисе, так и дерме. В разных структурах кожи характер­
ные признаки старения различны. В эпидермисе - уплощение дермато-эпител иальных контактов, увеличение вариабельности по толщине, размеру и форме клеток,
уменьшение числа меланоцитов и клеток Лангерганса; в дерме-атроф ия (уменьше­
ние объема дермы), альтерация (изменение структуры) различных структур соеди­
нительной ткани, уменьшение количества фибробластов, уменьшение числа тучных
клеток, уменьшение числа кровеносных сосудов и числа капиллярных петель, ано­
малии нервных окончаний. Возрастное снижение уровня протеогликанов уменьша­
ет не только упругость кожи, но и её гидратацию, поскольку именно эти протеогликаны связывают воду.
В свою очередь, уменьшение гидратации дермы приводит к сухости эпидерми­
са и нарушению нормальной десквамации корнеоцитов. Помимо этих эффектов,
уменьшение количества гликозоаминогликанов, и особенно гиалуроновой кислоты,
ведёт к нарушению межклеточных взаимодействий, поскольку гиалуроновая кисло­
та связывает многие факторы роста и участвует в передаче фибробластам сигналов,
стимулирующих их миграцию и выработку коллагена.
Стареющая кожа теряет свою розоватую окраску из-за снижения васкуляриза­
ции. В наибольшей степени это наблюдается в сосочковом слое дермы, особенно
богатом капиллярами. Как известно, капилляры в этом слое образуют петли в гре­
бешках дермы, что обеспечивает питание эпидермиса, а также вносит значительный
вклад в терморегуляцию. При старении значительно снижается число капиллярных
петель.
Причинами старения могут выступать как экзогенные, так и эндогенные факто­
ры. Старение, вызываемое экзогенными факторами, связано с перенапряжением и
последующим истощением определённых систем организма, на которые этот фак­
тор воздействует. Основным внешним фактором старения кожи является УФ-свет,
вызывающий фотостарение участков кожи, подверженных инсоляции. Эндогенное
старение, связанное с системными изменениями в организме называют хроноста­
рением. Среди всех органов старение кожи имеет особое значение, поскольку оно
влияет не только на здоровье человека, но и оказывает сильное психологическое
воздействие, связанное с привлекательностью и социальным статусом.
Изменения физиологических параметров кожи при старении и их типичные
проявления представлены в таблице 1.1.
22
Глава 1. Строение и функции кожи
Таблица 1.1. Изменения физиологических параметров кожи при старении
Параметр
Типичные проявления
Барьерная функция
Сухость, уменьшение раздражимости
кожи
Скорость замещения клеток
Шероховатость поверхности,
уменьшение скорости заживления
повреждений
Репарация ДНК
Увеличение проявлений
фотоканцерогенеза
Эластичность
Снижение упругости, обвислость кожи
Иммунный ответ
Хронические вялотекущие
инфекционные заболевания кожи
Реактивность воспалительных реакций
Наличие неинфекционных
и инфекционных повреждений в коже
без клинической симптоматики
Защита от механических повреждений
Частые повреждения и травмы
Сенсорная чувствительность
Частые повреждения
Потоотделение
Склонность к гипотермии
Терморегуляция за счет сосудистых
реакций
Увеличение восприимчивости к теплу
и холоду
Синтез витамина 0
Снижение резервов витамина 0 ниже
оптимума, остеомаляция (размягчение
костей), мышечная слабость
Скорость заживления ран
Длительно незаживающие раны,
мелкие рубцы
Типы ложи
У каждого человеческого тела масса индивидуальных особенностей и описыва­
емое в учебниках нормальное строение человеческого тела - это всего лишь схема.
Организм человека, при всех общих чертах, чрезвычайно зависим от многих фак­
торов окружающего мира и несет собственные черты каждого индивидуума. Кожа
как часть живого организма также сложна по своему строению и многообразна по
функциям. Соответственно, и нормальное строение и функции кожи, описанные в
учебниках, поливариантны и редко встречаются в реальности.
В заметных пределах варьируют жирность/сухость кожи, предрасположенность
к кожным проблемам и заболеваниям, оттенки кожи, чувствительность и реакция
на УФ-лучи. Состояние кожи зависит от возраста, этнической принадлежности,
пола, гормонального статуса, образа жизни, внешней среды и поведения. Причиной
23
недостатка жировой смазки могут быть как генетические особенности, так и непол­
ноценное питание - недостаток жиров и витаминов, а также заболевания печени
и поджелудочной железы. В оценке состояния кожи и обоснованном определении
индивидуальных различий важен уровень развития науки, в частности, гистологии
и дерматологии и инструментального обеспечения лабораторий. Показательно и
изучение мнений потребителей. У разных фокусных групп разительное отличие в
восприятии своей кожи, отношении к коже и уходу за ней.
Двадцать лет назад дерматологи разделяли жирную, нормальную и сухую кожу.
Сейчас в профильной литературе описывают около десяти промежуточных и ком­
бинированных состояний, и в каждом случае защитный барьер кожи ведет себя поразному. В зависимости от интенсивности работы сальных желёз и наличия влаги,
согласно условной классической схеме, рассмотрим четыре основных типа кожи жирную, нормальную, сухую и комбинированную (смешанную).
Жирная характеризуется сальным блеском, сероватым цветом из-за нарушен­
ного кровоснабжения, расширенными порами, нередко забитыми грязью, а также
склонностью к образованию угревой сыпи.
Комбинированная кожа характеризуется наличием сального блеска и расши­
ренных пор только в области лба, носа и подбородка. На остальных участках она
имеет нормальный вид, иногда с признаками сухости, поэтому уход за ними должен
носить разный характер.
Нормальная кожа имеет гладкую и чистую поверхность вследствие сбаланси­
рованного количества жира и влаги. Она весьма упруга и обладает естественным
розовым цветом благодаря достаточному кровоснабжению. На ней практически
незаметны поры и морщины.
Сухая кожа очень чувствительна, она резко реагирует на внешние
воздействия - изменение температуры воздуха, ветер, косметические средства, в
особенности мыло.
Современные системы классификации типов кожи гораздо более разветвлен­
ные. Людей, кожу которых можно однозначно отнести к одному типу, практически
не существует, поэтому возникает много градаций, которые учитывают промежу­
точные состояния кожи, например, разделяют сухую чувствительную и жирную чув­
ствительную кожу. Разные участки лица также различны по типу кожи. Более того,
если ранее считалось, что жирная кожа - это удел молодых, а возрастная кожа всег­
да сухая, то ныне дерматологи говорят, что жирная кожа у людей после 40 лет стала
обычным явлением. Все больше размывается само понятие «нормальная кожа», о
чем повсеместно говорят специалисты-дерматологи. Удручающий рост числа раз­
личных аллергических проявлений на коже, особенно в больших городах, воздей­
ствие окружающей среды и неправильное питание привело к тому, что у среднего
потребителя нормальная барьерная функция зачастую нарушена, состояние кожи
весьма лабильно и требует постоянного внимания при повседневном уходе.
24
Глава 1. Строение и функции кожи
Сухость и влажность кожи
Наше тело примерно на 6 0 % состоит из воды, и все клетки организма жизнеспо­
собны только в водной среде. Кожный покров наземных животных подобно стенкам
сосуда удерживает воду внутри организма. В отличие от рептилий, закрывших своё
тело роговыми щитками или панцирями, млекопитающие сохранили кожные желе­
зы, благодаря чему их кожа стала постоянно самообновляемой, не нуждаясь в про­
цессе линьки. Видимый нами роговой слой кожи представляет собой в действитель­
ности поток клеток, растущих навстречу поверхности и постоянно слетающих с нее.
Нормальное движение и отшелушивание роговых чешуек кожи требует разрушения
связей между клетками, а поддержание барьерных свойств рогового слоя наоборот
требует прочного соединения клеток.
Обновление эпидермиса происходит благодаря разрушению связей, корнеодесмосом, между роговыми «конвертами». Это функция протеолитического фермен­
та химотрипсина (называемого в данном случае каликреином 7), который необхо­
дим для десквамации роговых чешуек. Для эффективной работы химотрипсина, как
и любого другого фермента, нужна вода, и если её будет мало, то кожа не только
сохнет, но и из-за снижения десквамации утолщается. Новые клетки образуются, но
не слущиваются. Следует отметить, что корнеоциты с возрастом практически не из­
меняются по своей морфологии, и число клеточных слоёв в роговом слое, равное
14-17, также остаётся постоянным.
Важно отметить, что темп роста клеток эпидермиса при старении практиче­
ски не изменяется, но уменьшение влажности воздуха приводит к резкому сниже­
нию скорости десквамации. При относительной влажности воздуха 4 4 % скорость
десквамации падает в 5 раз по сравнению с оптимальной влажностью воздуха
50-60%. Такое замедление десквамации при постоянном «напоре» растущих снизу
клеток приводит к появлению складок на поверхности кожи, формирующих морщи­
нистый микрорельеф. В частности, по этой причине при старении кожа становится
шероховатой и сухой.
Содержание воды в коже взрослых варьирует от 53 до 73%. В дерме взрослых
содержится 6 0 -7 0 % воды, что составляет 15 -18 % всей воды организма. В отличие
от дермы роговой слой содержит около 10-20 % воды, в зависимости от влажности
окружающей среды. Важно также отметить, что вода в роговом слое распределена
неравномерно: ее концентрация с глубиной увеличивается, что закономерно отра­
жает существующий физиологический градиент увлажненности от живых кератиноцитов до сухой, покрытой себумом, поверхности кожи.
Четверть века тому назад дерматологи полагали, что водонепроницаемый
барьер рогового слоя формируется исключительно за счет заполнения роговых
конвертов кератином. Затем было обнаружено, что в формировании барьерных
25
свойств рогового слоя большую роль играют липидные мембраны, расположенные
между клетками. Вода в роговом слое, как предполагают, спрятана в «цистернах»
из липидов. В пользу этого предположения говорит тот факт, что после предвари­
тельного удаления липидов органическими растворителями из рогового слоя его
набухание в воде значительно уменьшается. Это доказывает, что при избытке воды
гидратируется, в основном, не кератин, а какие-то липидные структуры. Во-вторых,
набухание рогового слоя в воде анизотропно: линейные размеры (длина) увеличи­
вается на 4,1%, при этом толщина рогового слоя увеличивается на 26,3%. Поскольку
ламеллярные слои липидов расположены параллельно поверхности рогового слоя,
то увеличение содержания воды между ними должно приводить к росту толщины
рогового слоя, что и наблюдалось в опытах по набуханию. Мембраны ламелляр­
ных пластов, в отличие от плазматических мембран большинства клеток, содержат
мало фосфолипидов, которые достаточно хорошо проницаемы для воды и не могут
её удерживать в липидных цистернах. В состав липидного матрикса рогового слоя
входят церамиды (около 25%), холестерин (около 19%), свободные жирные кислоты
(около 26%), фосфолипиды (около 7%) и сульфат холестерина (около 2%). Предпола­
гается, что небольшое количество фосфолипидов необходимо для регуляции транс­
эпидермальной потери воды кожей, которая определяется как количество (масса)
воды, прошедшее через единицу площади рогового слоя кожи в единицу времени.
Этот процесс не связан с секрецией пота. В день у взрослого человека через эпидер­
мис испаряется примерно 250-300 мл воды.
Изучение проницаемости рогового слоя показало наличие прямой зависимости
между трансдермальным испарением воды и частотой образования так называемых
кинков (от англ, к т к - изгиб, петля), представляющих собой изгибы жирнокислот­
ных цепей в местах локализации двойных связей. Такие изгибы формируют пустоты,
через которые могут проникать изолированные молекулы воды, «перескакивая» из
одного кинка в другой, подобно тому, как люди переходят ручеек, перескакивая по
камешкам, торчащим из воды.
Чтобы обеспечить эпидермис достаточной влажностью в условиях сухого возду­
ха, необходимо создать запас воды в дерме. Как известно, во внеклеточном матриксе
дермы основную роль в связывании молекул воды играют различные полисахариды,
главные среди которых - гликозоаминогликаны. Их способность притягивать воду
создаёт во внеклеточном матриксе «давление набухания» (тургор), противодейству­
ющий сжатию, благодаря чему кожа выглядит гладкой и упругой. Концентрация ос­
новного гликозоаминогликана - гиалуроновой кислоты (ГК), как ни парадоксально,
больше в эпидермисе, чем в дерме. Хотя на первый взгляд количество ГК в эпидер­
мисе низкое, однако, если пересчитать это количество на малый объём межклеточ­
ного пространства в эпидермисе, то концентрация ГК достигает 2,5 мг/мл, что выше,
чем в дерме. Наличие ГК в эпидермисе создаёт вокруг кератиноцитов водную среду,
которая облегчает диффузию питательных веществ к ним со стороны дермы и усло­
вия для движения клеток к поверхности.
26
Глава 1. Строение и функции кожи
Идеальное содержание воды в роговом слое должно составлять от 2 0 % до 35%.
Увеличения содержания воды в стареющей коже можно добиться несколькими пу­
тями. Во-первых, можно уменьшить трансэпидермальную потерю воды кожей, на­
нося окклюзивные средства. Более физиологичным методом является нанесение
на роговой слой гигроскопических средств, связывающих воду и вызывающих ее
перераспределение из нижних слоёв эпидермиса в роговой слой, который может
вмещать значительное количество воды - в три-пять раз больше своей массы. Суще­
ственный вклад в эту способность связывать воду вносит «натуральный увлажняю­
щий фактор» (ЫМР - па1ига1 то15{ип2тд ^асЮг). Это смесь гигроскопичных веществ,
способная связывать и аккумулировать воду даже при относительно низкой влаж­
ности окружающей атмосферы. Стареющая кожа характеризуется обычно сухостью
и нуждается в использовании средств, помогающих удержать воду в эпидермисе.
Расовые особенност и кожи
Согласно современной антропологии деление на расы проводится по так назы­
ваемому антропо-географическому принципу и цвету кожи. Начиная с Кювье, вы­
деляют три основные расы - европеоидную (кавказоидную), к ней относятся люди
со светлой кожей; экваториальную (австрало-негроидную), ее представители имеют
черную кожу, и монголоидную (азиатско-американскую) - желтую расу. Среди со­
временного человечества около 3 0 % людей относят к смешанным расовым типам,
около 4 3 % к европеоидной, около 20 % к монголоидной и около 7 % к экваториаль­
ной расам. Цвет кожи определяется наличием трёх основных пигментов эумеланина (феомеланина, который у рыжеволосых находится только в волосах), каротина и
гемоглобина крови. Основным пигментом, от которого зависит цвет кожи, волос и
глаз, является меланин, образующийся в специализированных клетках - меланоцитах. Независимо от расы в коже каждого человека находится одинаковое количество
меланоцитов. Но количество меланина, которое эти клетки производят, различно.
У людей темнокожей расы меланоциты больше по размеру и производят больше
пигмента. Основная функция меланина - защита кожи от вредного воздействия сол­
нечных лучей: чем темнее кожа, тем лучше она защищена от солнечного ожога. Важ­
но отметить, что меланины обладают свойствами стабильных свободных радикалов
и гиперпигментация может быть реакцией усиления антиоксидантного потенциала
кожи, возникающей обычно в ответ на повышение уровня окислительного стресса.
У представителей экваториальной расы, по сравнению с европеоидной, выше
уровень трансдермальной потери воды, что, возможно, связано с обитанием
в жарком климате и также более низкое значение рН кожи, что, возможно, связа­
но с эффективной защитой от микроорганизмов.
Антропологи определяют цветность кожи на изгибе предплечья по специальной
таблице Ф. фон Лушана (РеПх уоп 1_и$сЬап). В дерматологии и косметологии обычно
используют шестиуровневую классификацию типов кожи по Фитцпатрику, которая
особо важна при подборе солнцезащитной косметики:
27
- тип I: восточно-европейский (очень светлая кожа, мало меланина, рыжие во­
лосы, зеленые глаза (1-5 по шкале Лушана);
- тип II: восточно-европейский или светлокожие блондины с голубыми глазами,
скандинавский тип (6-10 по шкале Лушана);
- тип III: средиземноморский, слегка смуглая кожа, каштановые волосы, карие
глаза (11 -15 по шкале Лушана);
- тип IV: азиатский, более сильная пигментация, хорошая переносимость сол­
нечного облучения (16-20 по шкале Лушана);
- тип V: небелый, светло-черный (21-28 по шкале Лушана);
- тип VI: черный, очень темный цвет кожи (29-36 по шкале Лушана).
Учет расовых особенностей кожи крайне важен при создании этнической кос­
метики. Потребности покупателей с азиатским типом кожи существенно отличаются
от европейцев. Для них требуются средства, включающие в себя большой процент
осветляющих веществ, более разнообразные средства для жирной кожи. Тональные
средства и декоративная косметика для представителей разных рас различны как
по цветовой гамме, так и по потребительским свойствам основы.
Кожные железы
Одна из важнейших функций кожи - выделительная. В коже находятся железы
двух типов - сальные и потовые, в совокупности обеспечивающие выделительную
функцию кожи. И те и другие относятся к экзокринным железам или железам внеш­
ней секреции, которые выводят вырабатываемый секрет во внешнюю среду орга­
низма или в полости тела человека или животных. Клетки, выстилающие секретор­
ный отдел экзокринных желез, называются ацинарными. Каждая железа состоит из
секреторного отдела, расположенного в дермальном слое и канала - выводного
протока, который проходит через все слои кожи и открывается на ее поверхности
устьем. Через устье канала на поверхность кожи выделяется секрет.
Фактически выделение веществ через кожу идет по нескольким механизмам.
Эккринная секреция - это выделение веществ посредством механизма экзоцитоза - клеточного процесса, при котором внутриклеточные везикулы (мембранные
пузырьки) сливаются с внешней клеточной мембраной. Содержимое секреторных
везикул выводится во внеклеточную среду, а их мембрана сливается с клеточной
мембраной. Практически все макромолекулярные соединения, в том числе токсич­
ные продукты метаболизма, гормоны, нейромедиаторы, выделяются из клеток этим
способом. Так работают некоторые потовые железы.
Апокринная секреция - отторжение части ацинальных клеток, содержа­
щих секретируемое вещество, после чего клетка полностью восстанавливается.
У человека - это крупные потовые (апокринные) железы. Секрет таких желез богат
веществами, обусловливающими индивидуальный запах.
28
Глава 1. Строение и функции кожи
Голокринная секреция - полное отторжение и лизис ацинарных клеток с высво­
бождением секрета. Так работают сальные железы.
Сальные железы
Сальные железы располагаются в коже человека и представляют собой простые
альвеолярные железы с разветвлёнными концевыми отделами, находящиеся в по­
граничных отделах сосочкового и сетчатого слоев дермы. Диаметр выводного про­
тока колеблется от 0,2 до 2 мм. Наибольшую активность сальные железы достигают в
период полового созревания под влиянием гормона тестостерона у мужчин и проге­
стерона у женщин. Часть желез открывается непосредственно на поверхность эпи­
дермиса, другая часть открывается в волосяные фолликулы. Из фолликула кожное
сало по поверхности стержня волоса распространяется на поверхность эпителия.
Больше всего сальных желез находится на лице, затем на шее, спине, волосистой
части головы, волосистой части тела. На ладонях и подошвах, в том числе на поверх­
ности пальцев со стороны подошв и ладоней сальных желез нет. При нормальном
уровне секреции кожное сало достаточно эффективно смягчает кожу и делает ее
эластичной, обеспечивает поддержание нормального уровня микрофлоры на по­
верхности эпидермиса и антибактериальную защиту. Важная функция кожного сала
- участие в регуляции трансэпидермальной потери воды. По некоторым оценкам за
сутки сальные железы человека выделяют около 20 г кожного сала.
Пот овы е железы
Потовые железы - это кожные железы человека, выделяющие пот. Относятся к
железам наружной секреции и имеют простую неразветвлённую трубчатую форму.
Основные функции потовых желез - терморегулирующая, поскольку при выделе­
нии пота тело охлаждается, выведение из организма воды и токсичных продуктов
обмена веществ и гуморальная регуляция поведения. На поверхности тела распо­
лагаются два типа потовых желез - апокриновые и эккриновые.
Апокриновые железы расположены в области подмышечных впадин, паха,
анального отверстия, наружного слухового прохода, на стопах и ладонях и составля­
ют достаточно большую долю от общего числа потовых желез этих зон. Это простые
трубчатые структуры, размер которых гораздо больше, чем у эккриновых. Выделяе­
мый секрет содержит много липидов и холестерина, вязкий, со щелочной реакцией
и обладает сильным и неприятным запахом. В полном объеме эти железы начинают
функционировать только по достижении человеком подросткового возраста. Мак­
симальная активность достигается к возрасту половой зрелости и по мере старения
тела выработка секрета становится все слабее. Апокриновые потовые железы даже
относят к вторичным половым признакам.
29
Предполагают, что апокриновая секреция играет определенную роль в половом
поведении людей. Считают, что в апокриновый секрет входят феромоны, благодаря
которым и получается уникальный запах человека. Апокриновые железы не участву­
ют в терморегуляции, они нужны организму для гуморального регулирования пове­
денческих реакций. Жидкость, выделяемая железами, разная по своему составу не
только по гендерным признакам, но даже у людей одной половой принадлежности.
Эккриновые потовые железы расположены по всей поверхности тела. Железы
имеют клубочковый отдел, расположенный в дерме и спиралевидные выводные
протоки, которые заканчиваются в базальном слое и открываются непосредствен­
но на поверхность эпидермиса. Особенно плотно покрыты потовыми эккринными
железами ладони, подошвы, кожа лба, груди и живота. Деятельность потовых желез
регулируется потовым центром мозга. Пот вырабатывается непосредственно эпите­
лиальными клетками, выстилающими внутреннюю поверхность протока. Во время
прохождения спиралевидного протока пот подвергается частичной реабсорбции,
и на поверхность кожи выделяется гипотонический раствор, основные компонен­
ты которого: вода, натрий, хлор с примесями калия, мочевины, аммиака и другим
микроэлементов. Смешиваясь с кожным салом на поверхности кожи, пот и обра­
зует кислотную мантию кожи или водно-липидный слой. Эккриновые железы обе­
спечивают функцию терморегуляции, и их деятельность регулируется вегетативной
нервной системой.
Рецепт оры кожи
Одна из важнейших функций современного косметического средства - обеспе­
чить потребителю комфортные сенсорные ощущения. Это очень непростая задача,
поскольку в коже присутствует огромное количество рецепторов, реагирующих на
различные внешние стимулы и их комбинации, которые при каком-либо воздей­
ствии дают сугубо индивидуальные результаты.
Кожа человека - это огромное поле рецепторов нескольких видов:
терморецепторов (холодовых и тепловых), реагирующих на изменения темпера­
туры, механорецепторов, реагирующих на прикосновение, давление, вибрацию и
ноцирецепторов, реагирующих на болевые раздражения.
Понятие терморецепторы объединяет два вида нервных окончаний. Одни из
них (колбочки Краузе) воспринимают холодовые раздражения, а вторые (тельца
Руффини) — тепловые. Размещены терморецепторы в коже, слизистой оболочке
носа, рта, гортани, пищевода, желудка и кишечника. По строению это клубочки тон­
ких нервных окончаний, которые содержатся в соединительнотканных капсулах.
Холодовые рецепторы расположены на глубине 0,17 мм от поверхности кожи или
слизистой выстилки, поэтому очень быстро реагируют на понижение температуры,
а тепловые залегают глубже, 0,3 мм от поверхности кожи, и поэтому возбуждаются
30
Глава 1. Строение и функции кожи
относительно медленно. Наиболее чувствительна к температурным раздражителям
кожа лица, на 1 см2 которой приходится от 16 до 19 холодовых точек. При темпера­
турном воздействии рефлекторно изменяется просвет кровеносных сосудов кожи,
благодаря чему изменяется ее кровоснабжение и температура. Терморецепторы по­
стоянно информируют организм о состоянии и изменении температуры окружаю­
щей среды, поддерживая таким образом терморегуляцию.
Тактильные или механические рецепторы обеспечивают ощущения осязания
и давления. Рецепторы имеют форму удлиненных луковиц, к которым подходят
нервные окончания. Есть несколько видов рецепторов: осязательные диски Мерке­
ля, осязательные тельца Мейснера и тельца Пачини. Осязательные диски Меркеля
- это практически свободные нервные окончания, которых много в коже, воспри­
нимающие даже легкие осязательные и болевые ощущения. Осязательные тельца
Мейснера тоже чувствительны даже к легким прикосновениям, позволяют оцени­
вать площадь и размеры материальных тел, и их много на поверхности подушечек
пальцев и кончике языка. Тельца Паччини располагаются глубже всех остальных в
дерме, чувствительны к деформациям, надавливанию. Больше рецепторов в коже
ладоней, на концах пальцев, на губах и кончике языка; меньше всего - в коже спины
и живота. В среднем на 1 см2 кожи приходится 25 тактильных рецепторов. Благодаря
тактильной чувствительности ощущается форма, величина и характер поверхности
осязаемых предметов и материалов.
Болевые раздражения воспринимаются ноцирецепторами или свободными
нервными окончаниями. На поверхности 1 см2 бывает около 100 болевых точек, а на
всей поверхности кожи их около миллиона. На коже почти нет участка, где не было
бы болевых рецепторов, но расположены они неравномерно. Сигнал, возникающий
в болевых рецепторах в результате действия раздражителя, передается в высшие
корковые и подкорковые центры боли, где и формируются ощущения боли. Ноцирецепторы реагируют на значительные колебания температуры, давления, на концен­
трацию простагландинов, выделяемых поврежденными клетками тела. Информа­
ция о локализации и интенсивности боли обрабатывается в центре боли головного
мозга и трансформируется в сигнал организму, диктующий модель поведения.
Современная нейрофизиология вплотную приступила к исследованию меха­
низмов осязания и влияния тактильных ощущений на восприятие и поведенческие
реакции человека. Постепенно формируются осознанные и обоснованные научные
методы сенсорной оценки действия косметических средств и косметологических
процедур.
31
Глава 2.
Химия кожи
Вода и другие неорганические вещества кожи
Кожа, как и большинство других тканей организма, состоит в основном из воды,
количество которой в среднем составляет 8 0 % (плод), 6 8 % (новорожденный), 6 2 %
(подросток и взрослый). У взрослых содержание воды в коже варьируется от 53 до
73%. В дерме взрослых содержится 6 0 -7 0 % воды, что составляет 15 -18 % всей воды
организма. В роговом слое эпидермиса содержится около 10% воды. Основная доля
воды находится во внеклеточной жидкости и составляет около 9 0 % у детей и взрос­
лых. У взрослых около 70 % внеклеточной воды связаны белками плотной соедини­
тельной ткани (коллагеном, эластином и др.), остальная часть связана с мукополисахаридами и плазменными белками (табл. 2 .1 ).
Нормальный водный баланс очень важен для внешнего вида кожи. При гипер­
гидратации кожа сморщивается и набухает (эффект длительного купания), а при де­
гидратации -теряет упругость и покрывается морщинками. Для наземных животных
сохранение влаги в коже было равноценно сохранению жизни, поэтому водосбере­
гающие системы организма постоянно совершенствовались в процессе эволюции.
Т аб л и ц а 2 . 1. Р а с п р е д е л е н и е в о д ы в ко ж е
В о зр а ст
В н екл ет о ч н ая вода, %
Вну т р и кл е­
т о ч н а я вода, %
О бщ ее
Св я зан н ая
Св я зан н ая
содерж ание,
с во л ок нист ы м
с ам о р ф н ы м
%
ко м п о н ен т о м
к о м п о н ен т о м
дермы, %
дермы, %
2,5
90,6
Плод (20-22 нед.)
6,9
93,1
Новорожденный
33,3
66,7
19,4
47,3
89,7
55,7
34,0
8 6 ,8
63,7
23,1
Ребёнок 3-6 мес.
Взрослые
32
10,3
13,2
Глава 2. Химия кожи
Как известно, молекулы воды способны образовывать водородные связи, бла­
годаря чему в жидкой воде формируются ассоциации молекул воды, называемые
кластерами, включающими в себя не более 8 молекул воды. За то, что они постоян­
но возникают и исчезают, кластеры получили название «мерцающие». Доля воды в
кластерах зависит от температуры: при температуре 2 0 °С около 3 0 % молекул воды
не связаны в кластеры, а с повышением температуры средний размер кластеров
уменьшается и доля несвязанных молекул возрастает.
Следует иметь в виду, что количество свободной, т. е. не связанной с биомо­
лекулами воды в составе внеклеточного матрикса невелико, поскольку большая
часть воды входит в состав гидратных оболочек макромолекул и является доста­
точно прочно с ними связанной. Хорошо известно, что вода является матрицей для
идущих в ней физико-химических процессов и во многом определяет поведение
молекул в клетке и её окружении. В дерме около 9 0 % имеющейся воды связаны
с макромолекулами и, возможно, образуют своеобразную пространственную
сеть, которую можно назвать водным матриксом. Вещества, способные образовы­
вать с молекулами воды водородные связи (глюкоза, глицерин и другие спирты)
или имеющие заряд (ионы, аминокислоты), растворимы в воде и называются гид­
рофильными (от греч. Иубог - вода и рЫ1ео - люблю). Молекулы, не обладающие
вышеперечисленными свойствами, нерастворимы в воде в физиологическом диа­
пазоне температур и носят название гидрофобных (от греч. рНоЬоз - боязнь, страх)
или липофильных (от греч. Проз - жир), это воска, парафины, жиры. Существуют
также амфифильные молекулы, одна часть которых гидрофильна, а другая гидрофобна. Простейшим примером амфифильных молекул являются жирные кислоты,
составляющие основу мыла. Жирные кислоты имеют на одном конце молекулы
гидрофильную карбоксильную группу и длинный углеводородный хвост. К амфи­
фильным молекулам относятся фосфолипиды, являющиеся главным компонентом
биомембран, гликолипиды и большая группа поверхностно-активных веществ
(ПАВ), составляющих основу мыл, шампуней, пенообразующих средств.
Как самый большой орган нашего тела, кожу можно рассматривать как депо
ряда неорганических веществ и элементов. В межклеточной среде кожи, кро­
ме ионов натрия, калия, кальция и хлора, присутствуют и ионы других металлов:
железа, меди, цинка.
Низкомолекулярные компоненты кожи
К низкомолекулярным компонентам кожи обычно относят глюкозу, аминокис­
лоты, пептиды, карбоновые кислоты, мочевину и др. органические вещества. Все эти
вещества выполняют различные функции, поэтому их удобнее рассматривать в рам­
ках компонентов тех или иных функциональных групп. Углеводы, входящие в состав
кожи, подразделяют на моносахариды, олигосахариды и полисахариды. Первые две
группы - это низкомолекулярные соединения.
33
Н изком олекул ярны е углеводы
Молекулы моносахаридов относительно просты. Как правило, это нейтральные
соединения, легко растворимые в воде, трудно растворимые в спирте. Многие из
них обладают сладким вкусом. При нагревании моносахариды окрашиваются в бу­
рый цвет и обугливаются. По своим химическим свойствам моносахариды являют­
ся довольно сильными восстановителями, не подвергаются гидролизу. Типичными
представителями моносахаридов являются глюкоза, фруктоза и рибоза. Олигосаха­
риды объединяют в одной молекуле несколько остатков моносахаридов, например,
сахароза состоит из двух моносахаридов: глюкозы и фруктозы. Содержание глюкозы
в коже взрослых составляет доли процента, содержание гликогена, из которого она
образуется, почти такое же. В заметных количествах гликоген появляется в коже при
активной пролиферации клеток, в частности, при заживлении ран, росте волос. Глико­
ген содержат также нефункционирующие потовые железы, однако при потоотделении
его количество резко уменьшается одновременно с накоплением молочной кислоты.
Ам ин окисл от ы
Аминокислоты, пептиды и белки образуют группу химически родственных
соединений, которым принадлежит очень важная роль в жизненных процессах. При
полном гидролизе природные белки и пептиды распадаются на а-аминокислоты.
В клетках и тканях встречаются свыше 170 различных аминокислот. Как ясно из
названия, это класс органических соединений, содержащих аминогруппу - 1ЧН2 и
кислотную (карбоксильную) группу - СООН. Аминокислоты имеют двойственную
природу и являются одновременно и органическими кислотами, и органическими
основаниями. Но существуют также основные аминокислоты, имеющие более чем
одну аминогруппу, и кислые аминокислоты - с более чем одной карбоксильной
группой. Остальная часть молекулы (В-группа) у различных аминокислот варьирует,
и именно она определяет уникальные свойства каждой аминокислоты в отдельности.
Только 20 аминокислот из 170, соединяясь друг с другом в разном порядке, образуют
все многообразие белков живых организмов. Остальные 150 встречаются в клетках
в свободном или связанном виде, но никогда в составе белков.
А м и н о ки сл о т ы - бесцветные , крист аллические твердые вещ ест ва; как п р а­
вило , гигроскопичные. Больш инст во из них хорош о раст ворим о в воде и нерас­
т воримо в органических растворителях. В нейт ральных водных раст ворах
ам инокислот ы проявляют амфотерность, т.е. свойст ва и кислот, и оснований
одновременно. Ам ф от ерная природа аминокислот означает, чт о в природных
условиях, проявляя себя как буферы, они способны препят ст воват ь изменениям
рН. М ногие аминокислоты, необходимые для процессов обмена, синт езируют ся
в организме человека.
Основные аминокислоты и их структурные формулы приведены на рис. 2 .1 .
34
Глава 2. Химия кожи
Рис. 2. 7. Структурные формулы основных аминокислот, входящих в состав белков живых
организмов. В скобках даны сокращенные обозначения аминокислот, принятые в биохимии
N1-12—СН2—СООН
н 3с —с н - с о о н
3
I
Глицин (С1у)
N 1 -1 2
Аланин (А1а)
Н,С—СН—СН—СООН
I
Н3С—СН—СН,—СН—СООН
I
с н 3 ы н2
I
СН
ин,
/-Валин (Уа1)
Лейцин (Ьеи)
Н3С—СН,—СН—СН—СООН
н о с н 2—с н - с о о н
3
2
I
I
I
N 42
СН3 NН2
Изолейцин (1зо1еи)
Серин ($ег)
носн— СН-СООН
Н3С—5—с н 2—с н 2—СН-СООН
I
I
3
2
2
СН3 N42
Треонин (Тгео)
I
NН2
Метионин (МеФ)
Н2N—с н 2—с н 2—с н 2—СН -С О О Н
Н$—СН2—СН-СООН
I
N42
2
NН2
Лизин (Ьуз)
Цистеин (Суз)
Н2N—С— N 4 —СН2—СН2—СН2—СН-СООН
N4,
Аргинин (Агё)
н о о с — сн,— С Н - С О О Н
НООС—СН,—СН2—СН-СООН
I
N4,
Аспарагиновая кислота (Азраас!)
0 = С - С Н 2—СН2—СН-СООН
NН,
2
о = с - с н 2—с н - с о о н
N4,
^>—СН2—СН-СООН
N4,
Фенилаланин (РЬеп)
I
N4,
Глутаминовая кислота (С1и1)
NН,
Глутамин (С Н тат)
^
2
N4,
Аспарагин (Азр)
ОН—\
СН2—с н - с о о н
NН,
Тирозин (Туг)
35
Гистидин (Нуз)
сн2—сн-соон
ын2
Триптофан (Тгр)
/ сн2—сн—соон
С
х сн2—т|
ми
Пролин (Рго)
Однако существует восемь аминокислот, которые живой организм не произво­
дит: валин, лейцин, изолейцин, триптофан, фенилаланин, лизин, аргинин, метионин,
треонин. Эти аминокислоты принято называть незаменимыми, или эссенциальными, и человек должен получать их вместе с пищей.
Важная химическая особенность всех аминокислот - это их способность соеди­
няться друг с другом с образованием пептидной связи. Эта ковалентная азот-углеродная связь образуется в результате выделения молекулы воды при взаимодей­
ствии аминогруппы одной кислоты с карбоксильной группой другой. Такая реакция
называется реакцией конденсации. Соединение двух аминокислот в результате ре­
акции конденсации является дипептидом. В зависимости от числа аминокислот, со­
единившихся в цепь, далее следуют, трипептиды и т. д.
Пепт иды
Пептиды различаются между собой не только числом и характером аминокис­
лотных остатков, но и порядком их расположения в цепи. Это создает почти неисчер­
паемые возможности вариаций строения молекул. Расчеты показывают, что только
из 10 различных аминокислот можно построить 9*10^ разных пептидов. Число воз­
можных вариантов еще более возрастет, если учесть, что пептидные цепи молекул
способны замыкаться в циклы, а также в состав пептидов могут входить не чистые
аминокислоты, а их производные.
Пространственное строение молекул пептидов изменяется в зависимости от
среды, в которой пептид находится. В природе часто встречаются две конформации
полипептидов: а-спираль и более жесткий, складчатый слой пептидных цепей. Бел­
ки и пептиды с а-спиралью составляют основу коллагена кожи, а складчатые участ­
ки, чередующиеся по длине молекулы с более гибкими участками а-спирали, обна­
ружены в молекулах эластина.
36
Глава 2. Химия кожи
Большинство пептидов являются биологически активными веществами. Тако­
вы, например, антибиотики, мышечные регуляторы, токсины, гормоны и т. д., явля­
ющиеся по своей химической природе пептидами. Некоторые природные биологи­
чески активные пептиды удалось получить синтетическим путем - это окситоцин,
вазопрессин, грамицидин и др. Грамицидин - это природный пептид циклического
строения, построенный из остатков 9 аминокислот, антибиотик, эффективный по от­
ношению к грамположительным бактериям. Многие гормоны человеческого орга­
низма являются полипептидами. Например, известный гормон инсулин состоит из
остатков 51 аминокислот, соединенных в цепочку. Пептиды выполняют в организме
разные функции. Например, открытый в 1921 г. трипептид глутатион принимает учас­
тие в окислительно-восстановительных процессах в клетках, поддерживает транс­
порт кислорода через мембрану и защищает мембраны от окисления, способствуя их
целостности. Разнообразные пептиды в коже, как и в других органах, выполняют также
сигнальную функцию. Это пептиды системного действия, оказывающие воздействие
на многие мишени в организме, и они неспецифичны именно в отношении кожи.
Специфичными для кожи являются антибактериальные пептиды и пептиды,
участвующие в заживлении ран. Обнаружена возможность синтеза в коже млеко­
питающих особых пептидов, обладающих выраженной антимикробной и анти­
вирусной активностью. Два таких пептида, получивших название Ц.-37 и НЕЮ-2, в
коже здорового человека практически не вырабатываются, но начинают активно
синтезироваться в случае развития каких-либо кожных инфекций. В коже людей,
страдающих псориазом, весьма редко сопровождающимся развитием бактериаль­
ной инфекции, была обнаружена высокая концентрация антимикробных пептидов.
Предполагаемые физиологические функции антимикробных пептидов - это не только
регуляция роста микроорганизмов, но и влияние на пролиферацию клеток кожи,
заживление ран, продукцию цитокинов и хемокинов, хемотаксис.
Характерным кожным пептидом является медьсодержащий трипептид - глицил1_-гистидил-1_-лизин (сокращенно ГГЛ). Этот пептид образуется в ранах, где повреж­
денные клетки высвобождают протеазы, разрушающие белки на фрагменты. Одним
из таких фрагментов протеолиза а-2 цепей коллагена первого типа является ГГЛ,
имеющий сильное сродство к ионам Си2+. Из-за малого размера скорость его диффу­
зии в тканях велика, и он является «всепроникающей» сигнальной молекулой. Медь­
содержащий трипептидный комплекс играет роль активатора процесса заживления
ран, выполняющего две основные функции: является мощным противовоспалитель­
ным агентом, ограничивающим степень повреждения тканевых структур в результа­
те окислительного стресса, и служит сигнальной молекулой, которая способствует
восстановлению тканей, активизируя процесс удаления поврежденных белков и
замещение их нормальными структурными элементами. ГГЛ является химическим
аттрактантом, привлекающим макрофаги именно в область повреждения, где они
вырабатывают факторы роста. Он же воздействует на фибробласты, стимулируя
обновление коллагена, эластина, протеогликанов. Этот пептид также является мощ­
ным стимулятором роста сосудов и нервных окончаний.
37
Нат уральны й увлаж няющ ий факт ор
Ряд низкомолекулярных веществ кожи входит в состав натурального увлажняю­
щего фактора (ЫМР - паШга! то151ип2тд РасЮг), представляющего собой комплекс
гидрофильных веществ, связывающих воду. Эти субстанции вырабатываются в рого­
вом слое из липидов клеточных мембран. В его состав входят аминокислоты (40%),
пирролидон карбоксилат натрия (12%), молочная кислота (до 12%), мочевина (7%),
неорганические ионы (18,5%), сахара (8,5%), другие компоненты (2%).
ЫМР обеспечивает защитную функцию кожи, препятствуя потере воды, колони­
зации патогенных микробов, проникновению токсических веществ и аллергенов.
Один из компонентов ММР - транс-уроканиновая кислота под действием ультрафи­
олета трансформируется в цис-уроканиновую кислоту, тем самым снижая чувстви­
тельность кожи к воздействиям ультрафиолетовых лучей, а также оказывает имму­
номодулирующее свойство.
Высокомолекулярные компоненты кожи
Высокомолекулярные компоненты кожи представлены разнообразными поли­
сахаридами и белками внеклеточного матрикса дермы, а также белками эпидермиса,
формирующими роговой слой кожи. Кроме того, в дерме достаточно много глобуляр­
ного белка альбумина, и во всей коже по массе содержится столько же альбумина,
сколько в крови. Расчёты показывают, что около трети воды в коже удерживается
благодаря альбумину. Кроме того, альбумин выполняет целый ряд важных функций
в обеспечении жизнедеятельности кожи: связывание низкомолекулярных метабо­
литов, защиту от вредного действия свободных радикалов, регуляцию проницаемо­
сти эндотелия сосудов. Альбумин транспортирует по телу энергетический и пласти­
ческий субстрат для жизнедеятельности клеток - неэтерифицированные жирные
кислоты, недостаточность которых ведёт к энергетическому дефициту.
Специфической особенностью кожи как ткани является развитие внекле­
точного матрикса дермы, в котором выделяют два компонента: аморфный и
волокнистый. Волокнистый компонент представлен фибриллярными белками:
коллагеном и эластином. Аморфный компонент представляет собой вещество,
в которое погружены волокна и клетки дермы, является полужидким, вязким гелем,
состоящим из макромолекул, преимущественно полисахаридов, и сравнительно
большого количества тканевой жидкости, связанной с этими макромолекулами.
Полисахариды основного вещества были названы кислыми, поскольку они постро­
ены из углеводных групп, имеющих, главным образом, кислотную природу. Термин
мукополисахариды все ещё используется, в частности, потому что были обнаружены
заболевания, характеризующиеся нарушением синтеза этих соединений, названные
мукополисахаридозами. По мере того как начала проясняться химическая природа
мукополисахаридов, для обозначения этих веществ стали применять более точный
с химической точки зрения термин гликозоаминогликаны.
38
Глава 2. Химия кожи
Гликозоаминогликаны
Гликозоаминогликаны представляют собой линейные полимеры, построенные
из повторяющихся дисахаридных звеньев, по химической природе полисахари­
ды. В каждом звене остаток аминосахара (Ы-ацетил-О-глюкозоамин или 1Ч-ацетилР-галактозоамин) соединен с моносахаридом, которыми могут являться остатки
уроновой кислоты (Р-глюкуроновой или 1_-идуроновой) или Р-галактоза. Наличие у
многих сахарных остатков сульфатных или карбоксильных групп (или тех и других)
даёт гликозоаминогликанам большой отрицательный заряд. В отличие от белков
полисахаридные цепи гликозоаминогликанов недостаточно гибки, чтобы склады­
ваться в компактные глобулярные структуры. Цепи гликозоаминогликанов прини­
мают конформацию очень рыхлого случайного клубка и занимают огромный для
своей массы объём. Из-за наличия заряженных групп гликозоаминогликаны обла­
дают высокой гидрофильностью. Они притягивают большое количество молекул
воды, причём эту тендению ещё более усиливает высокая плотность отрицательных
зарядов, которые притягивают осмотически активные катионы. Способность глико­
зоаминогликанов притягивать воду создаёт во внеклеточном матриксе «давление
набухания» (тургор), противодействующий сжатию, благодаря чему кожа выглядит
гладкой и упругой. В дерме обнаружены как внеклеточные гликозоаминогликаны
(гиалуроновая кислота, хондроитин-4-сульфат, дерматан-сульфат, гепаран-сульфат),
так и внутриклеточные (гепарин в тучных клетках). К полисахаридам относят крах­
мал, целлюлоза, гликоген, хитин. Они способны взаимодействовать с водой, рас­
падаясь и образуя при этом моносахариды. Так, например, при полном гидролизе
крахмала образуется глюкоза. Полисахариды имеют слишком большую молекуляр­
ную массу и размеры молекул, чтобы преодолеть эпидермальный барьер. Гликозо­
аминогликаны обычно разделяют на две группы: несульфатированные (гиалуроно­
вая кислота) и сульфатированные, которые называют теперь сульфатированными
гликозаминогликанами.
Гиалуроновая кислота. Уникальной способностью связывать воду обладает
гиалуроновая кислота, представляющая собой очень длинные полисахаридные
цепи, содержащие несколько тысяч регулярно повторяющихся дисахаридных
звеньев: Р-глюкуроновая кислота и Р-ацетилглюкозамин.
Как известно, гиалуроновая кислота способна связывать в 100 раз больше
молекул воды, чем весит сама. Соседние молекулы гиалуроновой кислоты перепу­
таны между собой и образуют молекулярную сеть с ячейками, заполненными тка­
невой жидкостью, представляющей собой водную фазу геля. Всего 2 % гиалуроно­
вой кислоты в воде формируют гель, который в виде отдельных кусков можно взять
в руки. Благодаря этому удивительному свойству гиалуроновую кислоту нередко
называют молекулярной губкой. Существует верхний предел для объёма тканевой
жидкости, входящий в состав геля, и при её избытке тканевая жидкость размещается
в лакунах внутри геля.
39
Почти половина всей гиалуроновой кислоты в организме человека сосредото­
чена в коже, где она располагается в соединительной ткани дермы между волок­
нами коллагена и эластина, а также в клетках рогового слоя - корнеоцитах. Она
способна сорбировать из воздуха молекулы воды и удерживать их в роговом слое.
Гиалуроновая кислота входит также в состав соединительной ткани, связок, сухожи­
лий, стекловидного тела, хрящей. В стекловидном теле глаза ее содержание состав­
ляет около 30%. Для кожи - это регулятор водного баланса. Молекулярная масса
гиалуроновой кислоты колеблется от 200 до 400 тыс. (200-400 кДа). При нанесении
на кожу гиалуроновая кислота образует эластичную пленку, ограничиваю щ ую
испарение влаги. В живом организме она расщепляется под действием фермента
гиалуронидазы. Активность этого фермента увеличивается с возрастом, что объяс­
няет дефицит гиалуроновой кислоты в стареющей коже, внешне выраженный в увя­
дании кожи и появлении морщин.
В организме человека с массой тела 70 кг постоянно имеется около 15 граммов
гиалуроновой кислоты. Ежедневно примерно треть от общего количества гиалуро­
новой кислоты, находящейся в различных органах и тканях, расщепляется и ути­
лизируется, а вместо нее образуются новые молекулы. Время полужизни молекул
гиалуроновой кислоты в составе суставной смазки составляет от 1 до 30 недель,
в эпидермисе и дерме - 1 - 2 дня.
Важно отметить, что гиалуроновая кислота выполняет в тканях не только роль
инертной поглощающей воду губки, придающей тургор коже, но и роль естествен­
ного регулятора, на который настроены многие клетки организма. Сигнальная функ­
ция гиалуроновой кислоты и продуктов её метаболизма проявляется как в стиму­
ляции фагоцитоза и модуляции функциональной активности лимфоцитов, усилении
миграции фибробластов и пролиферации эпителиальных клеток, улучшении микро­
циркуляции тканей благодаря ангиогенезу. Также немаловажна ее способность
акцептировать активные формы кислорода, предотвращая повреждение молекул
свободными радикалами.
Сульфатированныегликозаминогликаны кожи отличаются рядом особенностей:
- содержат несколько различных дисахаридных звеньев, часто включающих
в себя Ьидуроновую кислоту. Р-глюкуроновая кислота и 1_-идуроновая кислота
являются эпимерами (стереомерами, различающимися конфигурацией одного из
асимметричных атомов) по месту присоединения карбоксильной группы;
- сульфатированы, существует 4 типа сул ьфатированных гликозоаминогликанов
(табл. 2.2). Их соотношения в аморфном компоненте соединительной ткани различ­
ных типов неодинаковы;
- цепи гораздо короче, в них содержится менее 300 сахарных остатков;
- ковалентно связаны с белком, образуя молекулы протеогликанов.
40
Глава 2. Химия кожи
Эти гликозоаминогликаны эффективно заполняют межклеточное пространство
и благодаря рыхлой укладке не препятствуют движению водорастворимых молекул,
а также перемещению клеток и их отростков. Помимо удержания тканевой жидко­
сти, сульфатированные гликозоаминогликаны могут выполнять опорную функцию,
поскольку некоторые из них образуют достаточно твердые гели, составляющие,
например, основное вещество хряща.
Т аб л и ц а 2.2. Г л и к о з о а м и н о г л и к а н ы к о ж и
Гликозо­
аминогликан
Мол.
масса,
Число
сульфо-групп
в дисахариде
Дисахарид (А-В)
(КД)
в
А
Гиалуроновая
кислота
4-8.103
й-глюкуроновая
кислота
Хондроитин-4сульфат
5-50
»
Дерматансульфат
15-40
О-глюкуроновая
кислота или
Ьидуроновая
кислота
Гепарансульфат
5-12
»
Гепарин
6 -2 5
»
Ы-ацетилглюкозоамин
Ч-ацетил-0 галактозоамин
1
Ы-ацетил-Огалактозоамин
Ы-ацетилглюкозоамин
»
0 ,0
0
,2 - 1 , 0
1
,0 - 2 , 0
0,2-3,0
2,0-3,0
Протеогликаны кожи. Протеогликаны представляют собой комплексы белков
с гликозоаминогликанами, состоят из повторяющихся звеньев дисахаридов, и каза­
лось бы, их вполне можно было бы называть гликопротеинами. Однако гликопротеи­
нами принято называть белки с присоединенными небольшими олигосахаридными
группами, где углеводный компонент составляет от 1 % до 6 0 % массы и представлен
многочисленными короткими (менее 15 сахарных остатков) разветвленными оли­
госахаридами варьирующего состава. Молекулярная масса протеогликанов дос­
тигает миллионов дальтон, а их углеводный компонент в виде множества длинных
неразветвленных цепей гликокозоаминогликана составляет 9 0 -9 5 % всей массы.
Иными словами, гликопротеины состоят в основном из белка, а протеогликаны в основном из полисахаридов.
По структуре протеогликаны напоминают ёршик для мытья бутылок. Роль
стержня такого ёршика выполняет сердцевинный белок, к сериновым остаткам
которого присоединен специальный «связующий трисахарид», к другому концу ко­
торого присоединяется гликозоаминогликан, содержащий не более 300 сахарных
остатков. Молекулы протеогликанов могут различаться по величине, содержанию
41
белка, числу и типу гликозоаминогликановых цепей. Кроме того, хотя для структуры
гликозоаминогликанов всегда характерно повторение дисахаридного звена, длина
и состав цепей могут быть весьма различными, в частности, из-за различий в рас­
положении гидроксильных, сульфатных и карбоксильных групп вдоль цепи. Ввиду
разнообразия структуры и функций внеклеточного матрикса кажется вполне веро­
ятным, что конформации молекул протеогликанов столь же многообразны, как и их
химическое строение.
Ввиду структурной гетерогенности протеогликанов маловероятно, чтобы их
роль сводилась только к созданию гидратированного пространства вокруг клеток.
Возможно, что протеогликаны могут образовывать гели с различным размером пор
и разной плотностью зарядов и, таким образом, служить фильтрами, регулирую­
щими движение молекул и клеток в соответствии с размерами или зарядом. Про­
теогликаны способны образовывать гигантские агрегаты за счёт нековалентного
присоединения их сердцевинного белка к гиалуроновой кислоте. В таком агрегате
с одной цепью гиалуроновой кислоты связывается до сотни мономеров протеогликана. В результате образуются комплексы с молекулярной массой до 100 млн
и больше, занимающие объём, равный примерно объёму бактерии. Поскольку
гликозоаминогликаны несут ограниченное число групп, связывающих воду, то из­
быток тканевой жидкости не может быть полностью связан молекулярной сетью
и остается в межклеточном веществе. Такое состояние называется отёком.
Фибриллярные белки
Основную роль в поддержании функциональных свойств кожи играют фи­
бриллярные белки: внутриклеточный кератин, составляющий около 8 5 % белков
рогового слоя, и внеклеточные белки дермы: коллаген и эластин, составляющие,
соответственно, примерно 7 0 -8 0 % и 1 -3 % белков этого слоя. Функциональное
значение этих трёх белков различно. Кератины выполняют защитную функцию
на поверхности кожи. Их важнейшей характеристикой является нераствори­
мость и стабильность. Коллаген является главным опорным белком позвоночных,
составляя примерно до трети их белковой массы. Коллаген обладает очень высо­
ким пределом прочности на разрыв и, тем самым, обеспечивает прочность кожи.
Эластин характеризуется высокой растяжимостью и подобно пружинам обеспе­
чивает упругость кожи. Для лучшего представления такой структуры используют
образ хорошего матраца: дерма - это некий матрац, его упругость и устойчивость
к механическим нагрузкам определяются как качеством «пружин» - волокон
коллагена и эластина, так и качеством водного геля, образованного гликозоаминогликанами. Если матрац не выполняет функциональной нагрузки и провис, то и кожа
целиком выглядит неупругой, провисшей. Таким образом, такие основные особен­
ности кожи как прочность, упругость и эластичность, обеспечиваются комплексом
различных фибриллярных белков, образующих в коже различные надмолекуляр­
ные структуры в виде волокон. Общее содержание белка в коже новорожденных
составляет около 16%, у взрослых около 33%.
42
Глава 2. Химия кожи
У фибриллярных белков есть ряд особенностей. Первичная структура этих
белков высоко регулярна и периодична. Благодаря этому из неё образуются об­
ширные регулярные вторичные структуры. Напомним, что под вторичной струк­
турой понимают структуру, в которой стабилизированы положения химических
групп в пространстве с минимальной внутренней энергией. Обычно это регуляр­
ное расположение пептидных групп за счёт образования водородных связей в виде а-спиралей в глобулярных белках или складчатых (5-форм, которых много,
например, в белке шёлка фиброине. Блоки вторичной структуры в свою очередь
обеспечивают взаимодействие между разными полипептидными цепями, приводя
к формированию суперструктур из белковых агрегатов - фибрилл. Вторичные
структуры основных фибриллярных белков матрикса, коллагена и эластина - уни­
кальны. Помимо а-спирали и (5-структуры третьим основным линейным блоком, из
которого формируются структуры белковых молекул, является полипептидная цепь
в конформации полипролиновой спирали. Полипептидные цепи коллагена, имею­
щие в своём составе остатки пролина и глицина, фиксируются в полипролиновой
конформации как внутрицепочечными взаимодействиями, так и межцепочечными
водородными связями. Из стереохимического анализа известно, что вытянутая по­
липептидная цепь наилучшим образом взаимодействует с водой, когда она имеет
конформацию полипролиновой спирали. В этом случае молекулы воды, взаимо­
действуя с пептидными группами, образуют дополнительные связи вдоль цепочки.
Таким образом, полипролиновая конформация полипептидной цепи должна также
стабилизироваться взаимодействием с водой.
Хотя эластин и образует надмолекулярные комплексы в виде фибрилл
(эластиновые волокна), но, строго говоря, этот белок не является настоящим
фибриллярным белком. Каждая цепь эластина образует неупорядоченный клубок,
однако полипептидные цепи сшиты в сетку ферментативно-модифицированными
лизинами, образуя сетчатый полимер вроде резины. Такие белки, образующие
прошитый химическими связями матрикс, часто называют матриксными белками.
Каждый из фибриллярных белков имеет свои особенности аминокислотно­
го состава. Однако обращает на себя внимание отсутствие в коллагене и эластине
триптофана и цистеина, содержащего серу. Цистеин, которого, кстати, достаточно
много (около 1 1 %) в кератине, как известно, способен к образованию внутри- и меж­
молекулярных дисульфидных связей, наподобие скрепок, сшивающих полипептид­
ные цепи между собой. Но образование дисульфидных связей делает белки более
прочными, одновременно приводя к потере упругости. Возможно, именно поэтому в
коллагене и эластине цистеин отсутствует, ибо наличие аминокислоты, столь высоко­
чувствительной к атаке свободных радикалов и нагреванию, приводило бы к быстрой
потере функциональных свойств этих долгоживущих белков. Триптофан также легко
окисляется под воздействием радикалов или ультрафиолетового света. Таким обра­
зом, аминокислоты (триптофан и цистеин), которые могут подвергаться модификации
за счёт свободнорадикального окисления отсутствуют в таких долгоживущих белках
как коллаген и эластин, или содержатся в них в небольшой концентрации (тирозин).
43
Высокое количество пролина, особенно в коллагене, позволяет белковой цепи
вращаться вокруг пептидной связи, образуя, тем самым, спиральную структу­
ру. Лизин и пролин могут подвергаться гидроксилированию, т. е. присоединению
ОН-групп, которые, в свою очередь, могут участвовать в образовании водородных
связей с водой или другой полипептидной цепью. Легко образует водородные
связи глицин, которого особенно много в коллагене и эластине. Ясно, что включение
в состав белка аминокислот с крупными боковыми группами затруднило бы обра­
зование компактных белковых спиралей. Высокое содержание (около 80%) в элас­
тине неполярных аминокислот также важно для его функциональной активности,
поскольку, как мы увидим далее, из гидрофобных аминокислот сконструированы
пружины этого белка, определяющие его эластичность.
Коллагены
Коллагены (от греч. ко11а - клей + деппао - производить) являются основным
конструкционным компонентом соединительной ткани. Они составляют около чет­
верти белковой массы позвоночных и являются главными опорными белками. 4 0 %
коллагена находится в коже. На долю коллагена приходится 7 0 -8 0 % сухого веса
дермы. Коллагены формируют прочные нерастворимые фибриллы экстраклеточного
матрикса соединительной ткани. В коже коллагеновые нити образуют плотные сети,
пронизывающие дерму и гиподерму и определяющие прочность кожи. По прочно­
сти коллагеновые фибриллы превосходят прочность стальной проволоки того же
сечения. Коллагены образую т жёсткую трёхцепочечную спиральную четвер­
тичную структуру. Триполипептидные цепи коллагена, называемые про-а-цепями,
скручены в одну регулярную спираль наподобие трёхжильной верёвки и образуют
молекулу тропоколлагена длиной около 300 нм. Интересно отметить, что каждая из
полипептидных цепей является левозакрученной спиралью, а все три цепи закру­
чены друг вокруг друга в правостороннюю суперспираль. При этом внутри каждого
полипептида водородных связей нет и из-за высокого содержания пролина пептид­
ная цепь не образует а-спирали, как в большинстве белков, а представляет собой
гораздо более вытянутую спираль. Водородные связи образуются только между
нитями, формирующими суперспираль. Эти связи, а также мостики из молекул воды
придают суперспирали жесткость.
Специфичной чертой строения коллагенов является многократный повтор в
их строении трипептида: глицин-Х-У, где X и У чаще всего являются пролином и гидроксипролином (рис. 2.2.). Цепи коллагена содержат около 35 % остатков глицина
и по 2 2 % пролина и гидроксипролина. Глицин - самая маленькая аминокислота и
только он способен поместиться внутри такой тесной спиральной структуры. Две
другие аминокислоты ограничивают свободное вращение полипептидной цепи.
Аминокислотный состав амино- (N1) и карбокси- (С) концевых участков а-цепи резко
отличается от аминокислотного состава основной цепи, эти участки расплетены и
имеют вид глобул. На С-конце три полипептидные цепи сшиваются между собой за
счёт дисульфидных связей. Глобулярные концы нужны для правильного образова­
ния тройной спирали, а также для образования фибрилл.
44
Глава 2. Химия кожи
Рис.
2.2.Формирование структуры коллагена (пояснения в тексте)
Б л аго д ар я сп е ц и ф и к е п р о ц е с с а ген н ого к о д и р о в а н и я ко лл агены м о гу т с и н те зи ­
р о в а ть с я в со тня х ва р и а н то в . У н и к ал ьн ы е с в о й с тв а и с тр о е н и е к а ж д о го из к о л л а­
ге н о в п о з в о л я ю т тканям , в к о то р ы х о н и ф о р м и р ую тся, в ы п о л н я ть сп е ц и ф и че ск и е
ф ункции. Колл агены си н те зи р у ю тся в ф и б р о б л ас тах кожи, а такж е х о н д р о ц и та х
х р я щ а и о с те о б л а с та х кости, а затем путём э к з о ц и т о з а п е р е х о д ят во в н е к л е то ч н о е
п р о с тр а н с тв о .
К о нц ы
к о л л аге н о в ы х
цепей,
н азы в а е м ы е
п р о п е п ти д ам и ,
п р е д став л я ю т
с о б о й н е с п и р а л и з о в а н н ы е участки, к о то р ы е такж е п о д в е р гаю тся м о д и ф и к ац и и к н и м п р и с о е д и н я ю тс я о л и го сах ар и д ы , с о д е р ж а щ и е м аннозу. П о сл е этого цепи в ы ­
р ав н и в а ю тс я, идёт их с ш и в а н и е с о б р а з о в а н и е м д и сул ьф и д н ы х м о сти ко в. И зд е сь
ж е н а ч и н а е т ф о р м и р о в а т ь с я спир ал ь, которая, как застёж ка на м ол н и и , б ы с тр о р ас ­
п р о с тр а н я е тс я на всю ц е пь д о с а м о го Ы -конца. Ц еп и за к р у ч и в а ю тс я в тр и п л е тн ы е
су п е р сп и р а л и , к о то р ы е вы ход ят из клетки во в н е к л е то ч н ы й м атрикс.
Как известно, а с к о р б и н о в а я ки сл ота уча ств у е т в м е таб о л и зм е н е к о то р ы х а м и ­
нокислот, с п о с о б с тв у я о б р а з о в а н и ю не то л ь к о г и д р о к с и п р о л и н а и ги д р о к си л и зи н а ,
но и н о р а д р е н а л и н а , с е р о то н и н а и кар н и ти н а. В аж но отм етить, что г и д р о к с и п р о -
45
лин и гидроксилизин содержатся в животных тканях практически только в составе
коллагена. Формирование четвертичной трёхспиральной структуры физиологиче­
ски активного коллагена может быть достигнуто только при их наличии. Коллаген,
синтезированный при недостатке или отсутствии витамина С, не способен к обра­
зованию полноценных волокон, что является причиной поражений кожи, ломкости
сосудов и других признаков, характерных для цинги.
В ходе секреции молекулы проколлагена превращаются в молекулы тропоколлагена, которые во внеклеточном пространстве способны объединяться в колла­
геновые волокна. Важно отметить, что это превращение снижает растворимость
коллагена в 1000 раз, что инициирует агрегацию молекул. Молекулы нефибрилляр­
ных проколлагенов (типа IV и V) остаются нерасщепленными после секреции, что,
вероятно, и является причиной их неспособности образовывать типичные фибрил­
лы. При некоторых заболеваниях не происходит полного расщепления проколла­
гена, и в результате нарушается образование коллагеновых фибрилл, что приводит
к хрупкости кожи и чрезмерной подвижности суставов. Коллагеновая фибрилла
представляет собой цилиндр с рифленой поверхностью, которая имеет осевую
периодичность 67 нм. Это отражает особенности упаковки отдельных молекул в фи­
бриллу. Предполагается, что такое строение максимально повышает сопротивление
всего агрегата растягивающим нагрузкам, не создавая в нём мест скопления напря­
жений, в которых возможен разрыв волокон. Также предполагается, что благодаря
группировке заряженных и незаряженных остатков вдоль цепи молекулы коллагена
с периодом около 67 нм, при относительных сдвигах, кратных 67 нм, образуется наи­
большее число электростатических и водородных связей между двумя а-цепями.
В составе коллагена содержится большое количество воды, составляющей око­
ло 6 6 % массы в нативном состоянии. Установлено, что вода играет существенную
роль в механизме самосборки молекул коллагена, образовании фибрилл, а также в
механизмах биохимической активности и функционирования коллагена во внекле­
точном пространстве.
Интересно отметить, что в живых организмах молекулы коллагена одного
и того же типа образуют фибриллы разной толщины от 10 до 300 нм, в зависимости от
ткани. Предположительно, толщина фибрилл регулируется какими-то компо­
нентами внеклеточного матрикса. Образовавшиеся коллагеновые фибриллы
значительно упрочняются за счёт образования межмолекулярных и внутримолеку­
лярных сшивок. Если блокировать такое сшивание, то содержащие коллаген ткани
становятся хрупкими, и такие структуры, как кожа, сухожилия и кровеносные сосуды,
легко разрываются. Коллагеновые фибриллы собираются в большие коллагеновые
волокна, имеющие толщину от 2 до 1 0 мкм. Эти волокна отличаются малой эластич­
ностью, но высокой прочностью, превышающей прочность стальной проволоки
равного поперечного сечения. Волокна коллагена формируют в коже нерегулярную
густую сеть. В дерме в основном имеются коллагены I и III типа, образующие коллаге­
46
Глава 2. Химия кожи
новые пучки, которые располагаются преимущественно горизонтально. В нижних
слоях кожи пучки коллагеновых волокон крупнее, а самые крупные пучки вплетаются
в подкожную клетчатку, формируя её каркас.
У человека различают около двух десятков типов коллагенов в зависимости
от состава входящих в них полипептидных цепей. В настоящее время идентифи­
цировано 7 генетически различных про-а-цепей. Коллагеновые тройные супер­
спирали, в зависимости от вида коллагена, образуются либо из идентичных, либо
из разных цепей. В главных интерстициальных (от лат. тТегзИШит - промежуток)
коллагенах спиралевидные цепи непрерывны, тогда как в коллагенах другого класса
(нефибриллярных, короткоцепочечных) цепи могут иметь неспиралевидные участ­
ки протяженностью 1-12 сегментов. В зависимости от структуры коллагены подраз­
деляются на несколько классов и типов, из которых для рассмотрения в этой главе
интересны коллагены первых четырех типов, наиболее распространенные в живом
организме.
Коллаген типа I - самый распространенный, составляющий в организме чело­
века около 9 0 % от всех типов коллагена. Это главный компонент дермы, сухожилий,
связок и костей. Коллагеновые волокна кости часто называют оссеиновыми волокнами.
Коллаген типа II - главный компонент хрящевой ткани. Коллаген хряща часто
называют хондриновыми волокнами. Он составляет более 5 0 % протеина хрящей.
Коллаген типа III - упрочняющий компонент стенок полых органов, в том чис­
ле кровеносных сосудов, кишечника. Коллаген III типа из-за тонких волокон ещё
называют ретикулярным, поскольку в световом микроскопе после окрашивания
серебром он выглядит как ретикулярная сеть. Более толстые волокна коллагена
I типа серебром не зачерняются.
Коллаген типа IV - упрочняющий компонент базальной пластины эпителия,
фильтров в кровеносных капиллярах, в клубочках нефронов и в других структурах.
В дерме взрослых людей около 8 0 -9 0 % приходится на коллаген I типа, 8 - 1 2 % на кол­
лаген III типа, остальные типы коллагенов, кроме коллагена базальной мембраны
(IV типа), являются минорными компонентами дермы. Коллаген IV типа присутствует
в базальных мембранах. Его уникальность в более длинной, чем у фибриллярных
коллагенов, цепи, имеющей до 20 неспирализованых участков. Эти участки создают
в молекуле некие шарниры, которые, придавая гибкость, позволяют образовывать
пр очную пр остр ан стве н ную решётку, связы ваю щ ую ком поненты базальной
мембраны, ламинин и энактин, и предотвращают миграцию клеток и высокомолеку­
лярных соединений.
Коллаген V типа связан с фибриллами коллагенов I и III типов, где, вероятно,
участвует в регуляции диаметра фибрилл. Этот тип коллагена полиморфен по своей
структуре, образуя как нити, так и гранулы. Локализуется в основном в сосочковом
слое дермы, а также матриксе, окружающем базальные мембраны сосудов, нервов,
придатков эпидермиса и собственно базальную мембрану кожи. В процессе эмбрио­
нального развития коллаген V типа в базальных мембранах замещается на тип IV.
47
Коллаген VI типа в заметных количествах представлен в дерме и в основном
связан с фибриллами или же находится внутри фибрилл, где образует различные
формы. Его сборка целиком идёт внутри клетки, и он секретируется из неё в виде
коротких микрофибрилл длиной 1 0 0 нм, собранных из спиралей с шарообразными
доменами на концах, что и придаёт ему четкообразную форму. Этот тип коллагена
появляется на ранних этапах развития и, вероятно, принимает участие в организа­
ции структуры матрикса.
Коллаген VII типа образует фибриллы, которые заякоривают базальные мем­
браны, простираясь от них до сосочкового слоя дермы и переплетаясь с интерсти­
циальными коллагеновыми волокнами. Мутации, нарушающие структуру коллагена
VII типа, приводят к дистрофическим формам эпидермального буллёза (наследствен­
ная пузырчатка). Основные типы коллагенов, встречающихся в коже, приведены
в табл. 2.3.
Таблица 2.3. Основные типы коллагенов кожи и их свойства
Тип
Д л и н а и ф ор м а
О т л и ч и т ел ьн ы е ч ерт ы
\ М ест о нахож д ение в коже
м олекулы
I
300 нм,
фибриллы
Мало гидроксилизина,
мало углеводов,
толстые фибриллы
Основной коллаген
дермы (80-90%)
Кожа плода,
сосудистые стенки
ш
Очень много
гидроксилизина, много
углеводов; сохраняет
концевые пептиды
проколлагена
Базальные мембраны
IV
390 нм
с глобулярным
доменом
на С-конце
V
390 нм,
с глобулярным
доменом на !М-конце
Связан с фибриллами
коллагенов I и III типов
VI
150 нм, с глобуляр­
ным доменом
на С- и !М-концах
Связан с коллагеном
I типа
VII
450 нм, димер
Эпителий кожи
Эластин
Одним из важнейших свойств кожи является её эластичность, т. е. способность
испы ты вать значительны е обратим ы е упругие деф орм ации без разруш ения,
с малыми временами релаксации (время возвращения в исходное состояние).
Физический смысл эластичности состоит в способности материала растягиваться
и скручиваться с минимальными потерями энергии, рассеивающейся в тепло.
48
Глава 2. Химия кожи
Наглядным примером такой системы является батут - кинетическая энергия при­
земления поглощается пружинами батута и тут же возвращается прыгуну, кото­
рый опять взлетает вверх. Упругость кожи достигается благодаря мощному слою
эластиновых волокон соединительной ткани, основным компонентом которых
является фибриллярный белок эластин (от греч. е 1а$1:о5 - гибкий, тягучий). Эластиновые волокна содержатся в стенках сосудов (в стенке аорты содержится 4 0 -6 0 %
эластина), в лёгких, хряще (ушная раковина, надгортанник), связках, коже и печени.
Содержание эластина в коже человека составляет 0 ,6 - 2 ,1 %. Этот белок обнаружен
только у позвоночных животных, что, вероятно, связано с адаптацией к высокому
внутрисосудистому давлению, возникающему в их замкнутой кровеносной системе.
Эластиновые волокна представляют собой одиночные структуры, не имеющие
периодичности, их количество постепенно нарастает от рождения до достиже­
ния зрелости, и в зрелом возрасте составляют примерно 3 -4 % от объема дермы.
Фибриллы образуют сеть разветвленных волокон, толщина которых варьирует от
1 до 10 мкм. В коже наиболее толстые эластиновые волокна, диаметром до нес­
кольких микрон, расположены в глубине дермы; по направлению к сосочковому
слою дермы их толщина постепенно убывает, достигая в этом слое около микрона.
Эластиновые волокна содержат два основных белковых компонента: аморфный
белок эластин и микрофибриллярные белки, основным из которых является гли­
копротеин фибриллин. Кроме того в состав этого типа волокон входит немало раз­
нообразных минорных белков. Благодаря сети эластиновых волокон, органы после
неизбежно возникающих деформаций легко принимают исходную форму. И если
коллагеновые волокна способны лишь к небольшому (в пределах 5%) удлинению, то
эластиновые волокна могут растягиваться или скручиваться почти вдвое.
Центральная часть волокна занята эластином, в зрелых волокнах это около 9 0 %
всего объёма. Сам по себе эластин - нерастворимый полимерный белок, состоящий
из мономеров растворимого тропоэластина. Доля а-спиральных участков в тропоэластине не выше 15-20%. Каждая цепь эластина существует в виде неупорядочен­
ного клубка, который является легко деформируемой структурой (рис. 2.3). Благо­
даря этому эластиновые фибриллы могут обратимо увеличивать свою длину при
растяжении вдвое. Уникальными аминокислотами эластина явля-ются десмозин и
изодемозин, которые образуются из четырёх молекул лизина.
Эластиновое волокно окружено и пронизано микрофибриллами, которые обво­
лакивают его подобно чехлу. Каждая микрофибрилла имеет диаметр около 10 нм.
Отдельные микрофибриллы могут встречаться в матриксе вне эластиновых воло­
кон и собираться в пучки. В состав микрофибриллярных белков входят фибриллины
1 и 2, связанные с микрофибриллами белки 1-4, лизилоксидаза, связанные с мик­
рофибриллами гликопротеиды 1 , 2 . Фибриллины представляют собой семейство
кислых гликопротеинов с высоким содержанием серосодержащей аминокислоты
- цистеина и достаточно большой молекулярной массой (около 350 кДа). Функцио­
нальные роли различных фибриллинов мало изучены.
49
Эластогенез начинается с синтеза и накопления микрофибрилл в областях, где
впоследствии формируются эластиновые волокна, эластин формируется позже в
местах скопления микрофибрилл. Предполагается, что микрофибриллы создают
своего рода шаблон для ориентации и правильной сборки эластина. Первоначально
формируются так называемые окситалановые волокна, на промежуточной стадии
процесса созревания волокна называются элауниновыми. Начиная от базальной
мембраны эпидермиса, можно наблюдать переход от окситалановых к элауниновым и созревшим эластиновым волокнам, при этом окситалановые волокна наибо­
лее эластичны. Эти волокна направлены перпендикулярно к базальной мембране и
простираются от неё к границе между сосочковым и сетчатым (ретикулярным) слоя­
ми, где окситалановые волокна сливаются с направленной горизонтально сетью
элауниновых волокон. Последние постепенно переходят в сеть созревших эластиновых волокон, простирающихся сквозь сетчатый слой. Таким образом, в дерме
формируется градиент эластичности.
Эластиновые волокна формируются на ранних этапах развития, и у взрослых
организмов их образования практически не происходит. У человека образование
новых волокон прекращается после пубертатного периода. Поэтому насколько пра­
вильно произошло их формирование, сколь много образовалось волокон, насколь­
ко сохранялась их структура в течение жизни - всё это определяет функциональную
активность важнейших систем жизнеобеспечения - лёгких и сосудов, а также ско­
рость возрастной инволюции кожи.
Рис. 2.3. Структура эластина (пояснения в тексте)
50
Глава 2. Химия кожи
Способность эластиновых волокон к быстрой релаксации при упругих деформа­
циях определяется особой структурой самого эластина, расположенного в центре
этих волокон. Это пространственная сетка, скомпонованная из отдельных полипептидных цепей, легко изменяющих свою форму при деформациях. Такая структура
очень напоминает резину. По своему составу эластин исключительно богат гидро­
фобными аминокислотами (до 93%) и поэтому нерастворим в воде, а следовательно,
не может проникать через эпидермис кожи при нанесении его на её поверхность.
Благодаря гидрофобности цепей эластина они хорошо скользят одна по другой.
Эластин, по сравнению с коллагеном, является гораздо более устойчивым к действию
протеолитических ферментов и высоких температур. За его разрушение отвечают
эластазы, содержащиеся в тканях, макрофагах, лейкоцитах и тромбоцитах. Концентра­
ция аминокислоты десмозина в моче служит критерием деградации эластина.
Кроме фибриллинов, большую роль в обеспечении структурной целостности
микрофибрилл играют ассоциированные с ними гликопротеины, обозначаемые
как М АСР ( т 1сгобЬп 1-а$5 о а а 1:ес1 д1усорго{ет) и играющие различные роли на раз­
ных стадиях развития эластиновых волокон. С эластиновыми волокнами могут быть
связаны и некоторые протеогликаны.
Кератины кожи
Кератины (от греч. кега$; род. падеж - кегаЮз ) представляют собой структур­
ные фибриллярные белки, состоящие из параллельных полипептидных цепей, име­
ющих конформацию либо а-спирали (а-кератины), либо складчатой (5-структуры
(Р- кератины). Млекопитающие синтезируют а-кератины, которые обычно называют
просто кератинами. Эти белки являются основным строительным материалом на­
ружных защитных покровов. На долю кератинов приходится почти весь сухой вес
волос, ногтей, а также наружного слоя кожи. По химическим свойствам кератины
являются нерастворимыми белками, довольно устойчивыми к действию кислот и
щелочей, а также протеолитических ферментов. В составе кератинов встречаются
остатки всех аминокислот, однако от других известных структурных фибриллярных
белков кератины отличаются повышенным содержанием остатков серосодержащей
аминокислоты цистеина (в кератине волос человека цистеина содержится 1 1 - 1 2 %),
достаточно много глутаминовой кислоты и лейцина, но мало лизина, гистидина,
серина. В настоящее время известно около 40 различных кератинов (молекулярная
масса варьирует от 40 до 6 8 кДа), которые подразделяются на две группы - кератины
I и II типов. Кератины как I, так и II типа - это вытянутые стержнеподобные фибриллы
из а-спиралей, концы которых не спирализованы.
Кератины составляют основу цитоскелета клетки, а также таких структурных
образований, как ногти и волосы, поэтому их механические свойства определяют их
функции. В клетке из кератинов построены промежуточные филаменты - белковые
нити, формирующие ее каркас. Это самые стабильные составляющие цитоскелета
51
и самые труднорастворимые компоненты клетки. Они сохраняются при экстраги­
ровании клеток растворами как с высокой, так и с низкой ионной силой, а также
неионными детергентами, в то время как другие белковые филаменты и большин­
ство белков цитозоля в этих условиях растворяются. В зависимости от типа клеток
промежуточные филаменты могут быть построены из разных белков: виментина
(фибробласты), десмина (мышцы), кератина. Во всех промежуточных филаментах
фибриллярные полипептиды переплетены наподобие нитей каната. Все вышеназ­
ванные белки различаются концевыми доменами, но схожи в центральной части.
Филаггрин
В роговом слое существует специальный гидрофильный белок филаггрин,
который связывается с кератином, агрегирует его и, вероятно, служит для защи­
ты их от протеолиза. Идентифицирован и описан он был не так давно, в 1977 году.
Филаггрину отводят ключевую роль в образовании эпидермального барьера: про­
цессах кератинизации эпидермиса и образовании прочного, эластичного защитно­
го рогового слоя. Мономерный филаггрин связывается с волокнами кератинового
цитоскелета, образуя тесные связи между ними. Постепенно эпидермальные клетки
уплощаются и на поверхности рогового слоя образовываются чешуйки. В отличие от
большинства клеток, делящихся митозом и, следовательно, нуждающихся в сборке
и разборке ажурной сети промежуточных филаментов, в роговом слое кератиновые
фибриллы сшиваются между собой и с другими белками для формирования проч­
ных конструкций, играющих роль барьера. Внутри рогового «конверта», а именно
в его примембранных слоях, формируется плотный слой из целого ряда белков
небольшого размера. Кератин в этом белковом барьере выполняет роль остова,
подобно тому, как в железобетонных конструкциях существует металлический остов.
Мономеры филаггрина образуются в результате дефосфорилирования и про­
теолитического расщепления полипептида профилаггрина, находящегося в зерни­
стом слое эпидермиса. Размер каждого мономера филаггрина у человека идентичен
и составляет 324 аминокислоты.
В конечном счёте филаггрин в верхней части рогового слоя распадается под
действием протеаз на отдельные аминокислоты (гистидин, глютамин, аргинин),
основная из которых - гистидин и компоненты натурального увлажняющего фак­
тора - транс-уроканиновую кислоту (транс-1)СА) и пирролидон-5-карбоновую кис­
лоту (РСА), которые помогают поддерживать в эпидермисе требуемое значение
градиента рН и увлажненности кожи.
Отсутствие филаггрина наблюдается при обыкновенном ихтиозе - врожденном
заболевании кожи, сопровождающимся генерализованным нарушением орого­
вения кожи, что проявляется в гиперкератозе и постоянном образовании чешуек
кожи. Вследствие этого кожа становится сухой, шершавой на ощупь и сморщенной.
52
Глава 2. Химия кожи
Ген, кодирующий филаггрин (ПС), находится в кластере генов комплекса эпидер­
мальной дифференцировки. Мутации с потерей функции в гене филаггрина про­
являются в нарушении барьерных функций эпидермиса, развитии атопического
дерматита и аллергической сенсибилизации, ихтиоза, аллергического ринита,
бронхиальной астмы, экземы, аллергического контактного дерматита и аллергии на
арахис. В атопичной коже было обнаружено нарушение образования и транспорти­
ровки пластинчатых гранул. Это приводит к значительному дефициту кислот, фер­
ментов и липидов в составе рогового слоя эпидермиса и в результате к нарушению
барьерной функции кожи.
Гликопротеины
Гликопротеины представляют собой соединения, в молекулах которых остатки
олиго- и полисахаридов ковалентно связаны (О- или Ы-гликозидными связями) с полипептидными цепями белка. Гликопротеины часто располагаются на поверхности
клеток, являясь маркерами, необходимыми для распознавания клетками друг друга.
Интересно отметить, что гликопротеинов нет на поверхности клеток рогового слоя.
К гликопротеинам, обнаруженным в дерме, относят адгезивные белки внекле­
точного матрикса, такие как фибронектин, ламинин, тромбоспондин, витронектин
и тенасцин. Эти белки связывают клетки дермы со структурными белками (коллаге­
нами и эластином) и протеогликанами экстраклеточного матрикса. Они участвуют в
прикреплении клеток к внеклеточному матриксу, направляют миграцию клеток, что
важно в процессах заживления ран и эмбрионального развития.
Фибронектин (от лат. бЬга - волокно) является гликопротеином (мол. масса 460 кДа),
состоящим из двух субъединиц, соединенных дисульфидной связью, образует во
внеклеточном пространстве крупные агрегаты. Каждая из субъединиц фибронектина состоит из нескольких функционально различных доменов (относительно
независимых участков полипептидной цепи), разделенных гибкими неглобуляр­
ными участками пептидной цепи. Особенности структуры молекулы обеспечива­
ют разнообразие функций фибронектина. Основная масса этого белка не связана
с клетками, но часть фибронектина связана с поверхностью фибробластов и других
клеток, что необходимо для прикрепления клеток к субстратам, в частности к колла­
гену. В тканях фибронектин содержится, прежде всего, в коллагеновых фибриллах,
также присутствует в базальной мембране, в строме лимфатической ткани и вокруг
гладких и поперечно полосатых мышечных волокон. Фибронектин синтезируется
фибробластами, в культуре ткани фибронектин синтезируется также эндотелиаль­
ными клетками, макрофагами, тучными, эпителиальными и другими клетками.
Основная функция фибронектина - связывание клеток с различными субстрата­
ми: рецепторами мембран других клеток, с межклеточным матриксом (гиалуроновой
кислотой, сульфатированными гликозаминогликанами), самим собой, коллагеном,
53
эластином. Фибронектин играет важную роль в миграции клеток, как бы выстилая
путь, по которому они мигрируют в процессах эмбрионального развития или зажив­
ления ран. Он также способен активизировать протеазы, способствуя рассасыванию
фибринозных раневых масс, а также он выполняет роль хемоаттрактанта для макро­
фагов, фагоцитирующих остатки разрушенных тканей. При заживлении ран фибро­
нектин отвечает за продвижение и временную адгезию эпителия к строме до восста­
новления базальной мембраны, а также стимулирует пролиферативную активность
всех клеточных элементов, то есть обладает свойствами фактора роста.
Важно иметь в виду, что функциональная активность клеток кожи зависит не
только от генетической информации, но и позиционной информации (взаимодей­
ствия клеток с молекулами микроокружения). При старении кожи уменьшение бел­
ков в матриксе снижает активность клеток, соответственно, уменьшая синтез новых
белков матрикса и запуская тем самым «порочный круг» старения кожи.
Липиды и жирные кислоты
Природные жиры и масла являются сложными эфирами спирта глицерина, ко­
торый содержит три ОН-группы в молекуле. Глицерин может присоединить три раз­
ные органические кислоты, образуя глицериды или триглицериды. Разное располо­
жение и разное сочетание органических карбоновых кислот в таком сложном эфире
обусловливает разнообразие природных жиров.
Общая формула может быть представлена:
СН 2 — ОС— К1
I
СИ — ОС— Р 2
СН 2 — ОС— В3, где Р 1 ,Р2# к 3 _ разные углеводородные радикалы, содержащие
13 и более атомов углерода в молекуле.
Все природные липиды нерастворимы в воде и имеют плотность меньше, чем у
воды. Они не имеют определенной температуры плавления, а плавятся в достаточно
широком интервале температур. Однако липиды хорошо растворяются в органиче­
ских растворителях, таких как бензин, бензол, хлороформ и другие, и сами являются
хорошими растворителями для ряда веществ. Жиры плохо проводят тепло и элек­
тричество, поэтому их присутствие в коже человека способствует хорошей терморе­
гуляции тела в целом. Большинство базовых жировых компонентов косметических
средств хорошо смягчают кожу, т. е. выполняют функции эмолентов. Это достигается
либо за счет формирования липидной пленки на поверхности кожи, либо за счет
смешения с липидами межклеточного вещества рогового слоя. В то же время су­
ществует менее многочисленная группа липидов, обладающая определенной био­
логической активностью и оказывающая заметное влияние на физиологию кожи.
54
Глава 2. Химия кожи
В рецептуры такие вещества включаются как составная часть природных жиров или
масел, или в виде отдельных компонентов неомыляемых фракций.
Продуктами гидролиза животных и растительных липидов являются глицерин и
смесь карбоновых кислот. Если жир твердый, то при его гидролизе образуются на­
сыщенные жирные кислоты. Если же жир при комнатной температуре жидкий, то
при его расщеплении образуются ненасыщенные карбоновые кислоты, т.е. кислоты,
в которых есть двойные связи между атомами углерода. Жидкие жиры принято на­
зывать маслами. При хранении жиры из-за частичного гидролиза и окисления под
действием кислорода воздуха расщепляются. Образовавшиеся при гидролизе кар­
боновые кислоты, особенно ненасыщенные, способны окисляться дальше, до аль­
дегидов и кетонов, которые обладают горьким вкусом и неприятным запахом. Этот
процесс называют прогорканием. Специальные вещества, антиоксиданты предот­
вращают или замедляют окисление. Все описанные выше процессы в той или иной
степени происходят в коже человека, образуя великое множество метаболитов, за­
действованных в сложных схемах основных физиологических и различных регуля­
торных процессов. Биологическая активность липидов и их метаболитов основана,
прежде всего, на взаимодействии со специфическими рецепторами кожи и на био­
химических реакциях, приводящих к появлению окисленных производных полиненасыщенных жирных кислот - эйкозаноидов.
Ж ирные кислот ы
В природе часто встречаются одноосновные, т.е. содержащие только одну
карбоксильную группу СООН, карбоновые кислоты. В жирах, полученных из живых
организмов, такие одноосновные кислоты присоединены к глицерину, поэтому они и
носят название жирных кислот. Для жирных кислот характерна линейная углеродная
цепь, в которой количество атомов углерода почти всегда четное и больше восьми.
В живых организмах наиболее распространены: миристиновая С 1 3 Н 2 7 СООН,
пальмитиновая С 1 5 Н31СООН и стеариновая С 1 7 Н35СООН жирные кислоты. Все они
называются насыщенными, поскольку в молекулах нет двойных связей между ато­
мами углерода и они достаточно устойчивы к окислению. Насыщенные жирные кис­
лоты - твердые вещества, нерастворимые в воде, их температура плавления лежит
в интервале температур от 30° до 85°С. Наряду с насыщенными жирными кислотами
в тканях живых организмов, в том числе и в коже, содержатся ненасыщенные жир­
ные кислоты, в молекулах которых может быть одна или несколько двойных связей
между атомами углерода. Они способны к реакциям по двойным связям и химиче­
ски неустойчивы. К полиненасыщенным кислотам относятся: олеиновая кислота
С-| 7 Н 3 3 СООН, линолевая кислота С 17Н31 СООН, линоленовая кислота С-|7 Н 2 9 СООН.
В коже человека содержится примерно 6 0 % насыщенных жирных кислот и при­
мерно 4 0 % ненасыщенных. В свободном виде жирные кислоты содержатся в коже
в незначительном количестве, входя в состав клеточных мембран, кожного сала,
55
участвуя в синтезе гормонов, регуляции водного баланса клеток, участвуя в про­
цессах деления и регенерации клеток. Они необходимы для синтеза фосфолипидов
(соединения жиров с фосфорной кислотой), которые являются регуляторами про­
ницаемости клеточных мембран, а значит, регуляторами многих реакций, связанных
с транспортом веществ.
Пожалуй, наиболее известны своей биологической активностью незаменимые
жирные кислоты (НЖК), крайне важные для нормального функционирования всех
живых тканей, включая кожу, поскольку являются основным субстратом для синтеза
эйкозаноидов. Последние участвуют во множестве физиологических процессов: ро­
сте мышечной ткани, раздражении и реакциях иммунитета на введенные токсины и
патогены. Некоторые эйкозаноиды являются нейромедиаторами и гормонамиЭйкозаноиды синтезируются из омега-3 (ш-З) и омега- 6 (со-6 ) жирных кислот. Количество и
баланс этих липидов влияет на состояние сердечно-сосудистой системы и состояние
костей. Для состояния кожи из них важно выделить простагландины, которые син­
тезируются практически во всех клетках и задействованы во многих регуляторных
процессах.
Группы линолевой и линоленовой кислот занимают особое место среди полиненасыщенных жирных кислот с точки зрения важности для кожи, поскольку под­
держивают постоянной и сбалансированной структуру липидного состава, причем,
линолевой кислоты должно быть около 20%, а линоленовой - около 12%. Группа
линолевой кислоты, называемая также омега-6 -ПНЖК, включает в себя линолевую,
у-линоленовую, арахидоновую и докозапентаеновую кислоты, а группа линолено­
вой кислоты, называемая омега-З-ПНЖК, - а- линоленовую, эйкозопантаеновую
и докозогексаеновую кислоты. Многие годы эта совокупность соединений была
известна в косметике как витамин Р.
Линолевая и линоленовая кислоты не могут синтезироваться в организме и
должны поступать с пищей. Источники - рыба, масла либо специальные препараты.
В ходе ряда биохимических превращений в живых тканях, в том числе и коже, они и
превращаются в тканевые «гормоны» - эйкозаноиды.
Исходя из современных представлений, для кожи даже более, чем омега-3, важ­
на линолевая группа омега-6 , поскольку именно она обеспечивает нормальную
структуру липидов рогового слоя эпидермиса, высокую барьерную функцию, сни­
жает риск раздражения кожи.
Косметические эффекты НЖК объясняют тремя механизмами: физико-химиче­
ским - все НЖК, как и другие ненасыщенные липиды, корректируют и укрепляют
структуру межклеточного вещества рогового слоя; биологической активностью
метаболитов эйкозаноидов и, наконец возможностью взаимодействия с рецептора­
ми, активируемыми пероксисомным пролифератором. Эти рецепторы, называемые
РРАК (регох!5оте ргоМегаХог-асХЫаХед гесерХог), есть практически во всех органах и
56
Глава 2. Химия кожи
тканях и участвуют во многих важных физиологических процессах. В эпидермисе
они регулируют обмен липидов и аминокислот, синтез церамидов и стеринов, вли­
яют на воспалительные процессы, на процесс деления кератиноцитов и синтез
инволюкрина и профилаггрина - эпидермальных белков, ответственных за сцепле­
ние корнеоцитов.
Холестерин
Холестерин - природный спирт - содержится в клеточных мембранах всех ор­
ганов животных, особенно много его в нервных тканях и в мозге. Кристаллический,
оптически активный одноатомный жирный спирт, относится к полициклическим по­
литерпенам и имеет в молекуле четыре углеродных кольца (рис. 2.4.). Из холестери­
на в организме образуются важные соединения: желчные кислоты, гормоны коры
надпочечников, регулирующие водно-солевой обмен и температурный баланс в ор­
ганизме; половые гормоны, жирорастворимые витамины (А, О, Е, К). Необходим для
выработки витамина О. Обеспечивает устойчивость клеточных мембран в широком
диапазоне температур.
Рис. 2.4. Строение молекулы холестерина
Липиды себума
Липиды, вне состава мембран клеток, находятся на поверхности кожи в составе
себума, в роговом слое они образуют ламелярные тельца, а в подкожно-жировой
клетчатке накапливаются в виде включений в адипоцитах.
Состав липидов поверхности кожи у человека варьирует в зависимости от воз­
раста, пола и генетических особенностей. Себум - смесь различных липидов, более
половины из них составляют триглицериды жирных кислот, сложные эфиры жир­
ных кислот и спиртов, сквален, эфиры холестерина. Уникальными составляющими
кожного сала являются себолеат и сапиенат. Основные компоненты кожного сала в
составе сальных желёз и на поверхности кожи приведены в таблице 2.4.
57
Таблица 2.4. Состав себума в сальных железах и на поверхности кожи взрослых людей
Липиды
И зо л и р о в ан н ы е сальны е железы, %
П о верхност ь кожи, %
Триглицериды
57
42
сжк
0
15
25
25
15
15
Эфиры
ВОСКОВ
Сквален
Эфиры холестерина
2
2
Холестерин
1
1
Доминирующими по составу липидами себума человека являются триглицериды,
которые не обнаруживаются в кожном сале других млекопитающих. Для большинства
изученных видов млекопитающих в составе себума наиболее обычны стерины и их
эфиры, а также диэфиры восков.
Отсутствие свободных жирных кислот в себуме сальных желёз и появление их в
составе липидов поверхности кожи объясняется расщеплением триглицеридов на
поверхности резидентными микроорганизмами, в частности РгорюпоЬасХепит аспе,
живущем в протоках сальных желез и питающимся глицерином.
Коринобактерии (СоппоЬасХепит) способны разлагать выделения потовых
и сальных желез до свободных жирных кислот. В основном это насыщенные жир­
ные кислоты - стеариновая, пальмитиновая, олеиновая. В небольших количествах
имеются и ненасыщенные жирные кислоты - уксусная, муравьиная, валериановая,
масляная, пропионовая, наличие которых обеспечивает выполнение важной бак­
терицидной функции кожи. В результате деятельности коринобактерий появляется
целая гамма летучих соединений, которые и формируют запах тела. Именно инди­
видуальные особенности микрофлоры определяют неповторимый запах каждого
из нас, и эта индивидуальная специфичность запаха пота связана с уникальным со­
четанием органических кислот: валериановой, капроновой, каприловой, масляной
и других.
Микробиота кожи претерпевает возрастные изменения вместе с организмом,
поэтому с годами меняется и запах тела. Стрептококки, больше характерные для
детей, по мере взросления заменяются коринобактериями, которые собственно и
являются основными продуцентами летучих соединений. Коринобактерии, обита­
ющие на поверхности кожи, способны метаболизировать мужской половой гормон
тестостерон в 5а- и 5Р-дегидротестотерон, андростенол и 5а- и 5Р-андростенон,
которые являются мужскими феромонами. Около 15% липидов поверхности кожи
занимает тритерпеноид - ациклический полиненасыщенный жидкий углеводород
состава С 3 ОН5 0 , называемый также скваленом. Сходство молекулы сквалена с каро­
тином, инактивирующим синглетный кислород, позволяет предположить, что сквален также выполняет подобную функцию.
58
Глава 2. Химия кожи
Липиды рогового слоя
Сточки зрения вовлеченности в процессы метаболизма кожи разделяют физио­
логические и нефизиологические липиды. Роль их различна, но те и другие необхо­
димы для барьерной функции рогового слоя. Физиологические липиды (нейтраль­
ные жиры, жирные кислоты, церамиды, холестерин) присутствуют во внеклеточном
матриксе рогового слоя и структурно организованы. Еще в гранулярном слое в
эпидермальных клетках накапливаются ламеллярные тельца, отпочковывающиеся
от аппарата Гольджи. Внутри этих телец находятся ферменты и липиды, из которых
впоследствии будет формироваться межклеточный липидный матрикс рогового
слоя. Эпидермальные ламеллярные тельца богаты физиологическими липидами:
холестерином, гликозилцерамидами, фосфолипидами и соответствующими гидро­
литическими ферментами. Ферменты, участвующие в метаболизме этих липидов, ка­
тализируют внеклеточный распад сфингомиелина, гликозилцерамидов и фосфоли­
пидов в свободные жирные кислоты, которые вместе с холестерином и формируют
ламеллярные мембраны. Важным компонентом барьера, формируемого в роговом
слое, являются длинноцепочечные (С30) оо-гидроксицерамиды, длина жирнокислот­
ной цепи которых примерно равна толщине обычного липидного бислоя мембран, а
также другие церамиды, свободные длинноцепочечные насыщенные и ненасыщен­
ные (примерно в равном соотношении) жирные кислоты, холестерин, его эфиры и
сульфат. Как ни удивительно, обычных фосфолипидов, служащих основой липидно­
го бислоя почти всех известных мембран, внутри гранул нет. Возможно, практиче­
ски полное отсутствие фосфолипидов в межклеточном матриксе рогового слоя об­
условлено их достаточно высокой проницаемостью для молекул воды.
Длинные молекулы ш-гидроксицерамидов постепенно накапливаются в плазма­
тической мембране формирующихся роговых конвертов, что приводит к уплоще­
нию клеток и постепенной замене мембранных фосфолипидов на церамиды. Концы
церамидов, содержащих гидроксильную группу, образуют с помощью соответству­
ющих ферментов эфирную связь с глутаминовыми остатками белков двумерной
решетки из белка инволюкрина и плакинов. Другой же конец церамидов, обращен­
ный наружу, взаимодействует с межклеточным липидным матриксом. Церамиды,
таким образом, выполняют роль штырьков, один конец которых пришит к клетке,
а другой связан с межклеточным липидным матриксом (наподобие того, как через
деревянные штыри связываются между собой элементы сборной мебели).
Церамиды (сфинголипиды) имеют общую формулу РСН(ОН)СН[МН(0)СР']СН2ОН,
где Р'С(О) - остаток жирной кислоты, Р -алкил с 13-17 атомами углерода. По внешне­
му виду - это твердые воскоподобные вещества, которые синтезируются в клетках
из сфингозина и жирных кислот. Впервые церамиды были выделены из мозговой
ткани, и лишь позже было обнаружено, что они участвуют в построении эпидер­
мального барьера.
59
Для
ф орм ирования
л ам е л л я р н ы х э п и д е р м а л ь н ы х телец,
в о с с та н о в л е н и я
и
н о р м а л ь н о й р аб о ты б а р ь е р н о й ф ункц ии э п и д е р м и са, н е о б хо д и м а о п р е д е л е н н а я
п р о п о р ц и я о с н о в н ы х л и п и д н ы х ко м п о н е н то в : хол естер ина, ц е р а м и д о в и ф осф о­
л и п и д о в (н е зам е ни м ы х ж и р н ы х кислот). П ричем , в з а в и с и м о с ти от п р о б л е м ы кожи,
н е о б х о д и м о р а зл и ч н о е м о л я р н о е с о о т н о ш е н и е ф и зи о л о ги ч е ск и х л и п и д о в в смеси.
На п р а к ти к е х о л е сте р и н за м е н я е м эф и р а м и х ол естер и на, ж и р н ы е ки сл оты - их т р и ­
гл ице ри д ам и, а ц е р е зи н - с ф и н го м и е л и н о м . С у щ е с тв у ю щ и е в кож е м е таб о л и че ск и е
систем ы все р а в н о см о гут и с п о л ь з о в а т ь эти ф и зи о л о ги ч е ск и е л и п и д ы для синтеза
собственны х.
П е р е н о с л и п и д о в из ц и то п л азм ы кл е ток в л ам е л л я р н ы е тел ьца осущ е ствл яе тся
бе л к о м А В С А 1 2 . Б е л о к такж е п р и н и м а е т у ча сти е в сл и я н и и этих телец с п л а зм а ти ­
ч е ско й м е м б р а н о й с ц е л ью в ы б р о с а л и п и д о в за пр е д ел ы клетки, что н е о б х о д и м о
для ф о р м и р о в а н и я м е ж к л е то ч н о го л и п и д н о го м атрикса. П е р е н о с л и п и д о в в н у тр ь
везикул осущ е ств л яе тся п р о т и в гр ад и е нта к о н ц е н тр а ц и и и п о это м у тр е б уе т за тр ат
энер гии, что обе сп е ч и в ае тся, по -в и д и м ом у, за счет с в я зы в а н и я АТФ с этим белком.
К л асси че ски е
н е ф и зи о л о ги ч е с к и е л и п и д ы
ф актиче ски
не п р о н и к а ю т ч ер ез
р о г о в о й слой, о д н а к о п о л н о с т ь ю п р о п и т ы в а ю т его в н е к л е то ч н ы е стр уктур ы , ф о р ­
м и р у я ги д р о ф о б н у ю н е л а м е л л я р н у ю фазу, в о п р е д е л е н н о й сте пе н и в ы те с н я ю щ ую
д в о й н о й л а м е л л я р н ы й слой. Такие л и п и д ы и м е ю т о п р е д е л е н н о е п р е и м ущ е ство ,
п о с к о л ь к у к о р р е к ти р у ю т все ти п ы н а р у ш е н и й б а р ь е р н о й ф ункц ии и о б е с п е ч и в а ­
ю т о д и н а к о в у ю сте п е н ь возд ей стви я, н е з а в и с и м о от п р и ч и н н а р у ш е н и й б а р ь е р н о й
ф ункции. Х отя о н и и не явл яю тся к о м п о н е н та м и л ам е л л я р н ы х м е м бр ан, но м о гу т
п р о я в л я ть м ассу п о л е зн ы х свойств, о б е с п е ч и в а я п р о ти в о в о с п а л и те л ь н ы й , у в л а ж ­
н я ю щ и й и б а р ь е р н ы й эффект. Ф у н д ам е н тал ьн ы е о тл и ч и я м е х а н и зм о в д е й стви я двух
кл ассо в л и п и д о в п о з в о л я ю т г о в о р и т ь о б их в з а и м о д о п о л н я ю щ е м д е й ств и и пр и п о д ­
д е р ж а н и и б а р ь е р н о й ф ункции.
Межклеточные
липидные пласты
Корнеоцит
Корнеодесмосома
Экзоцитоз
ламеллярных гранул
Гранулярная клетка
АВСА12
Рис. 2.5. Схема формирования липидных пластов в роговом слое кожи
60
Глава 2. Химия кожи
В гранулярном слое здоровой кожи белок АВСА12 транспортирует липиды из
цитозоля в ламеллярные гранулы, где также накапливаются ферменты, модифици­
рующие липиды. На границе гранулярного и рогового слоев ламеллярные гранулы
сливаются с плазматическими мембранами, высвобождая свое содержимое во вне­
клеточное пространство. Ряд ферментативных реакций приводит к модификации
липидов во внеклеточном пространстве, где накапливаются холестерин, церамиды,
свободные жирные кислоты. Корнеоциты отслаиваются на поверхности рогового
слоя в результате тонко сбалансированного разрушения корнеодесмосом между
роговыми конвертами.
Гормоны
Состояние кожи и её производных (волосы, ногти) находится под влиянием
целого ряда нейрогуморальных факторов, среди которых важную роль играют гор­
моны. Уровень гормонов предопределяет основные параметры функционального
состоянии кожи, волос, ногтей и слизистых оболочек: определяет толщину и рельеф
эпидермиса, тип оволосения и свойства волос, секреторную активность сальных и
потовых желез, состояние ногтей, кровоснабжение, влажность, иннервацию кожи.
Хорошо известно, что самая «хорошая», иными словами - эластичная, упругая и
увлажненная - кожа у детей. Этим она обязана, прежде всего, соматотропину (гор­
мону роста), самая высокая концентрация которого наблюдается в детском и под­
ростковом возрасте.
Гормон роста (соматотропный гормон, СТГ, соматотропин, соматропин) - полипептидный гормон, один из гормонов передней доли гипофиза. В результате
предварительных исследований на пожилых людях, проведенных в начале 1990-х
гг., возникло впечатление, что введение экзогенного гормона роста может замед­
лять старение и улучшать физическое состояние пожилых людей. Эти данные были
раздуты журналистами и рекламой. Дальнейшие экспериментальные исследования
на мышах показали, что потребительские ожидания завышены, но исследование
действия этого гормона при накожном нанесении продолжается. Гормон роста сти­
мулирует деление клеток, регулирует рост тканей и органов, участвует в транспорте
аминокислот, стимулирует липогенез, обладает анаболическим и антикатаболическим действием. С самого раннего детства он обеспечивает рост человека, способ­
ствует развитию мышечной массы, поддерживает тонус мышц, в том числе подкож­
ных, обеспечивает достаточную гидратацию кожи, ее объём. С возрастом секреция
соматотропина в организме человека снижается, что проявляется общими внешни­
ми признаками «старения» в виде гравитационного птоза тканей лица («стекающее»
лицо), выраженных носогубных складок, в появлении вертикальных морщин на
боковых поверхностях щек, истончении губ.
Витамин О. Вторым важным гормоном в поддержании состояния кожи (как
в детском, так и во взрослом возрасте) является витамин О (он же - Э-гормон),
синтез которого может происходить только в клетках печени и кератиноцитах
61
кожи, но только при воздействии солнечного света. Синтез витамина О в коже
происходит в кератиноцитах базального и шиповатого слоёв эпидермиса, причём
это единственная клетка человеческого организма, оснащённая полным набором
ферментов для самостоятельного синтеза витамина Р - из его предшественника
7-дегидрохолестерола до активной формы - 1,25(ОН)2-витамина 03. Витамин О
необходим для регуляции пролиферации и дифференцировки кератиноцитов кожи,
для обновления эпидермиса, заживления кожных ран, поддержания барьерной, ан­
тибактериальной, иммуномодулирующей и антипролиферативной функции кожи.
Под влиянием 1,25(ОН)2-витамина 03 в базальном слое повышается активность
белка металлотионеина, защищающего кожу от свободных радикалов и окислитель­
ного стресса. У 1,25(ОН)2-витамина 03 выявлена также способность регулировать
активность кателицидина - антимикробного белка, медиатора кожного врожден­
ного иммунитета. Активность этого белка проявляется уже на самых ранних стади­
ях нормального раневого процесса, и он способен модулировать улучшение вос­
становления эпидермального барьера. Это подтверждает наличие у витамина О
выраженных противовоспалительных и антибактериальных эффектов. Нормальный
уровень витамина О в коже оптимизирует обменные процессы, увеличивает сопро­
тивляемость эпидермиса, поддерживает оптимальную влажность кожи.
С возрастом кожа постепенно теряет способность синтезировать витамин О, и
одновременно уменьшается количество рецепторов к нему в структурах кожного
покрова. В результате естественная барьерная функция эпидермиса ухудшается,
кожа становится более сухой, «дряблой», менее устойчивой к внешним воздействи­
ям, повышается частота фотоповреждений, ускоряется апоптоз, нарушается репа­
рация, что неизбежно сопровождает процессы возрастного старения кожи и повы­
шает риск развития кожных форм рака.
Гормоны щитовидной железы. В любом возрасте гормоны щитовидной железы
являются регуляторами интенсивности обменных процессов во всём организме,
обеспечивая достаточную трофику, кровоснабжение, оксигенацию, регуляцию
водного баланса - как во всем организме, так и непосредственно в коже. При
дефиците этих гормонов появляется сухость, шелушение и истончение кожи (в том
числе и у детей), бледность, отёчность, ухудшение качества и выпадение волос на
голове, истончение и ломкость ногтей.
Половые стероидные гормоны. По мере взросления человеческого организма
в поддержании состояния кожи начинают участвовать и другие, не менее важные
регуляторы. К ним относятся эстрогены, прогестерон и тестостерон, уровень кото­
рых значительно повышается в период созревания у обоих полов и в течение жизни
остаётся достаточно высоким, вплоть до того момента, когда человек сталкивается с
«возрастным» дефицитом половых гормонов.
62
Глава 2. Химия кожи
Эстрогены придают коже упругость, поддерживают оптимальное увлажнение
кожи, способствуют синтезу волокон коллагена, участвуют в регенерации, под­
держивают и укрепляют дермо-эпидермальное соединение, регулируют функцию
сальных желез. Эстрогены обеспечивают те же функции и в слизистых оболочках
(ротовая полость, конъюнктива, влагалище). Снижение уровня эстрогенов всегда
сопровождается снижением выработки увлажняющих факторов, нарушением рабо­
ты клеток кожи, снижением способности кожи удерживать влагу, что приводит к её
обезвоживованию и сухости. Внешне это проявляется в виде морщин и шелушения
кожи, сочетающимися с возрастной сухостью слизистых оболочек (вульво-вагиналь­
ная атрофия, сухость во рту, синдром «сухого» глаза). Прогестерон тормозит синтез
тропоколлагена в фибробластах соединительной ткани и оказывает незначитель­
ное стимулирующее действие на сальные железы, способствуя синтезу и секреции
кожного сала, защищающего кожу от неблагоприятных воздействий.
Андрогены (тестостерон) регулируют интенсивность клеточного деления, про­
цессы дифференциации, секреции и ороговения. Тестостерон придает коже эластич­
ность, пластичность, достаточную упругость и влияет на бактерицидные функции
кожи, которые зависят от уровня ее кровоснабжения и функционального состояния
потовых и сальных желез. Под влиянием тестостерона кожа сохраняет необходимую
увлажненность за счет формирования полноценного липидного барьера. Тестосте­
рон также оказывает противовоспалительные эффекты, подавляя действия проте­
олитических ферментов, таких как металлопротеиназа, связанных с деградацией
коллагена. Кроме того, андрогены обеспечивают гомеостаз кожного барьера и спо­
собствуют заживлению кожных ран. Возрастной дефицит тестостерона приводит к
снижению работы сальных желез и меньшей выработке кожного сала, что сопрово­
ждается потерей так называемой «липидной плёнки», необходимой для поддержа­
ния оптимального увлажнения кожи и её барьерной функции.
Одна из важных функций тестостерона состоит в том, что он отвечает за синтез
коллагена, миозина, актина и других мышечных белков кожи, поэтому его роль
в поддержании мышечного тонуса кожи является одной из ключевых. Дефицит
тестостерона, развивающийся с возрастом, как у мужчин, так и у женщин приводит
к ускоренной деградации мышечных белков, «опущению» и потере тонуса мышц,
что клинически проявляется в виде «ламбрекенов» на спине, опущения углов
рта, ослабления мимических мышц и т. д. Эти изменения особенно становятся
выраженными, если одновременно развивается возрастной дефицит гормона роста
(соматотропина) и дефицит витамина О.
Таким образом, состояние кожи является результатом комплексного воздей­
ствия ряда гормональных факторов, а ухудшение состояния кожи является отраже­
нием всех гормональных и метаболических нарушений (дефицитов и дисбалансов),
которые развиваются в организме человека в связи с хроническими заболеваниями
и/или системным старением.
63
Глава 3
Ингредиенты для косметики:
номенклатура, законодательство,
правила работы
Номенклатура косметических ингредиентов
В мире, в котором каждый человек говорит на своём собственном языке, было
бы невозможно общаться даже на самые простые бытовые темы: постоянно возни­
кали бы недопонимания и ошибки, приводящие к глобальным проблемам. Так и в
мире косметических средств, состоящих из многих тысяч разнообразных химиче­
ских ингредиентов, смешиваемых в самых различных комбинациях и пропорциях,
немудрено запутаться. Именно поэтому косметической химии необходим некий
«общий язык», с помощью которого возможно общение внутри отрасли и со спе­
циалистами смежных отраслей. Причем, этот язык должен быть простым и не отпу­
гивать потребителя. Химики-органики хорошо знакомы с международной номен­
клатурной системой 111РАС. Но эта система абсолютно непригодна для обозначения
названия ингредиентов на упаковке косметических средств в силу своей сложности
и громоздкости.
М еждународная номенклат ура косметических ингредиентов 1п1егпаИопа1 И о т епсЫ и ге СозтеИсз 1пдгесИет$ (/N0)
Инициатором создания международной номенклатуры ингредиентов для кос­
метики стала косметическая индустрия США, где в начале 70-х годов прошлого
века возникла проблема соответствия государственным нормативам. Ассоциация
индустрии красоты США провела многочисленные исследования безопасности
и эффективности используемых в косметике ингредиентов. Была создана новая
система - 1п1егпа1:юпа1 1\1отепс1а1иге Созтейсз 1пдгесНеп1з (1МС1). Присвоением на­
звания занимается Совет по средствам для персонального ухода (Регзопа! Саге
Ргос1ис1 СоипсП). Для того, чтобы подать заявку на получение названия для ингре­
диента, производитель должен заполнить специальную форму. Качество и полнота
предоставленной информации остаются полностью на ответственности производи­
теля, поскольку название присваивается на основании полученных от него сведений.
64
Глава 3. Ингредиенты для косметики: номенклатура, законодательство, правила работы
Принципы ф орм ирования названия ингредиента в /Л/С/
(по Еигореап Согт$$юп - ЕгЯегрпзе апс11пс1и$1:гу 01гес1:ога1:е Сепега!
Соп$итег Сооск - Созтейсз, 24/02/06/)
Для разработки названия ингредиента используются следующие правила:
1) Для простоты и ясности используется минимум знаков препинания и заглавных букв.
2) В каждом случае для нового ингредиента подбирается самое короткое название из
возможных.
3) Приветствуется использование тривиальных химических названий.
4) По возможности используются легко расшифровываемые химические сокращения.
Список допустимых сокращений приводится в соответствующем приложении.
5) Тривиальные названия могут использоваться в составном названии - в том случае,
если они не входят в противоречие с другими используемыми номенклатурными
системами.
6 ) Для упрощения
названий групп родственных сложных соединений допустимо
использовать сокращения.
7) Если находятся достоверные источники, в которых описано и названо вещество, по
свойствам родственное или аналогичное интересующему нас веществу, то интересую­
щее вещество следует называть по аналогии с ранее описанным.
8 ) Приставка «моно» для обозначения единственного заместителя используется толь­
ко тогда, когда без неё название получается двусмысленным. В противном случае она
опускается, и подразумевается, что заместитель один. Например, следует писать «глице рил стеарат», а не «моноглицерилстеарат».
9) Моноглицерид называется глицеридом, смесь моно-, ди- и триглицеридов - «глице­
ридами». Для наименования чистых триглицеридов существует специальная номен­
клатура, например, глицерин с тремя стеариновыми заместителями будет называться
«тристеарин».
10) Два, три, четыре и более заместителей обозначаются стандартным префиксом «ди-»,
«три-», «тетра-» и т. д., соответственно. Например, глицерин с двумя стеариновыми
заместителями будет называться дистеарат глицерина.
11) Если в названии ингредиента (за исключением красителей) используется цифра, то
она обычно пишется через дефис. Дефис пишется и в названии производных исходного
вещества. Например, лаурет-3 и лаурил-3 фосфат.
12) Степень гидратированности в названии не отражается.
13) Для неразветвленных углеводородных цепей используются их тривиальные назва­
ния (см. пункт 17).
14) Для материала, состоящего из смеси соединений с четным числом атомов углерода,
название подбирается сочетанием тривиальных названий компонентов. Например,
цетеариловый спирт - смесь цетилового (С16) и стеарилового (С18) спиртов. Если
в смеси находятся соединения с четным и с нечетным числом атомов углерода,
то название подбирается по специальной номенклатуре. Например, спирт С12-15
представляет собой смесь спиртов с углеродным числом 12,13,14 и 15.
15) Для того чтобы назвать разветвленную алкильную группу, подсчитывают общее
число атомов углерода в ней и именуют с помощью тривиального названия для
неразветвленной цепи с тем же числом атомов, только перед названием ставят пре­
фикс «изо» (см. пункт 17). Например, изостеариловый спирт, изоцетиловый спирт.
65
Исключением из этого правила являются (З-алкилированные димеры алифатических
спиртов, получаемые в результате реакции Гербе. Эти вещества называются по стан­
дартным химическим правилам: этилгексанол, децилтетрадеканол. В соответствии с
этими же правилами называются их производные: этилгексилмиристат, бутилоктановая кислота, диэтилгексиламин и т. д.
16) В приведённой ниже таблице указаны способы наименования производных капро­
новой, каприловой и каприновой кислот.
Длина цепи
Основа
названия
Кислота
Эфир
С6
Капро
Капроновая
Капроат
С8
Каприл
Каприловая
Каприлат
СЮ
Капр
Каприновая
Капрат
Длина цепи
Ацильная
производная
Алкильная
производная
В составных
названиях
Сб
Капрооил
Капроил
Капроо-
С8
Каприлоил
Каприлил
Каприло-
С1 0 0
Капроил
Каприл
Капро-
17) В приведённой ниже таблице указаны названия наиболее распространенных длин­
ноцепочечных кислот и спиртов с неразветвленной углеводородной цепью. Правила
наименования для разветвленной цепи см. в пункте 15.
Насыщенные
66
Кислота
Спирт
С6
капроновая
гексиловый
С7
гептановая
гептиловый
С8
каприловая
каприл иловый
С9
пеларгоновая
нониловый
СЮ
каприновая
дециловый
С11
ундециловая
ундециловый
С1 2
лауриновая
лауриловый
С13
тридекановая
тридециловый
С14
миристиновая
миристиловый
С15
пентадекановая
пентадециловый
С16
пальмитиновая
цетиловый
С17
маргариновая
гептадециловый
С18
стеариновая
стеариловый
С19
арахиновая
арахидиловый
С21
бегеновая
бегениловый
Глава 3. Ингредиенты для косметики: номенклатура, законодательство, правила работы
Ненасыщенные
Кислота
Спирт
С11
ундециленовая
ундециленовый
С16
пальмитолеиновая
пальмитолеиновый
С18
олеиновая
олеиновый
С18
линолевая
линолевый
С18
линоленовая
линоленовый
С20
арахидоновая
арахидоновый
С22
цетолеиновая
цитолеиновый
С2 2
эруковая
эруковы й
18) Номенклатурные названия для ингредиентов, являющихся смесью схожих веществ
(например, жирные кислоты, жирные спирты), подбираются на основе химической
идентичности сырья, из которого получено вещество. Для смесей веществ, получен­
ных из природного источника (например, кокосовый орех (сосопи*)), название при­
сваивается с использованием корня продукта-источника, отражающего природное
происхождение ингредиента (например, кокосовый спирт (сосопи* а1соЬо1)). Если ис­
ходная природная смесь была значительно обеднена или обогащена, то полученную
смесь называют уже на основе преобладающего компонента.
19) В название производных ланолина обычно включается корень «лан», например,
Ланет-60.
20) Для того чтобы избежать путаницы, название для алифатических аминоспиртов со­
стоит из названия образующего алкиламида и аббревиатуры, обозначающей получаю­
щийся амин, например, кокамид МЭА (кокамид моноэтаноламин).
21) Термин «диметил» опускается в названиях всех алкилдиметиламиноксидов (напри­
мер, пишется «стеарамин оксид»). При этом для четвертичных аминоксидов с разными
заместителями приводится полное название (например, дигидроксиэтилстеарамин
оксид).
22) Для описания солей четвертичного аммония используют суффикс «-иум». Четвер­
тичную соль аммония с одним заместителем называют «мониум», а термины «димониум» и «тримониум» относятся к четвертичным солям аммония с двумя и тремя замести­
телями, соответственно.
23) Для описания сложных солей четвертичного аммония, у которых нет тривиаль­
ного названия или которые невозможно назвать по аналогии с уже описанными со­
единениями, используются термины «квартениум» (циа^егпшт) и «поликвартениум»
(ро1уяиа*егпшт), например, Квартениум-82, Поликвартениум-20.
24) Для обозначения амфотерных ПАВ, полученных из производных имидазолина,
используется корень «амфо». При составлении названий к корню «амфо» прибавляются
названия заместителей, например, кокоамфоацетат натрия.
25) Тривиальные названия жирных кислот используются для обозначения алкильной
группы в составе алкилимидазольного соединения (например, лаурилгидроксиэтил
имидазолин). Тонкость наименования состоит в том, что в процессе получения
соединения один из углеродных атомов жирнокислотного заместителя включается в
гетероцикл. Соответственно, в готовом соединении в алкильной группировке атомов
углерода на один меньше, чем предполагает название.
67
26) Биологические материалы обозначаются с использованием специфических
названий (НИа1игоп1С АсШ - гиалуроновая кислота), если соответствующие вещества
были ранее выделены, очищены и охарактеризованы. В зависимости от степени об­
работки биологическим материалам присваиваются названия по альтернативной
номенклатуре. Эти названия могут основываться на латинском названии источника
или на образцах, указанных в Фармакопее; в случае необходимости в названии ука­
зывается использованная часть растения и тип обработки (например, экстракт, масло,
порошок и т.д.). Пример такого названия: экстракт дрожжей. Ингредиенты животного
происхождения обычно именуют по-английскому наименованию используемой части
животного (например, соединительная ткань, селезенка, желудок и т. д.). Кроме того,
при необходимости указывается тип обработки (например, экстракт, масло). Пример
такого названия-СоппесйуеТ|5 $ие Ех1 ас* - «экстракт соединительной ткани».
27) Косметические красители именуются в соответствии с номенклатурой, приведен­
ной в приложении IV Косметической Директивы 76/768/ЕЕС.
28) Красителям для волос названия присваиваются в соответствии с их химической
структурой. Если химическое название оказывается очень сложным, то используется
универсальное сочетание «краситель/число», перед которым стоят буквы «НС»
29) Денатурированным спиртам в 1ИС1 присваивается название «Спирты денат.» (а1соНо1
с1епа*.). А1соЬо1 с1епа1:. - это этиловый спирт, денатурированный при помощи одного
или нескольких денатурирующих веществ, используемых в соответствии с законода­
тельством каждой из стран-членов ЕС.
30) Ингредиенты, полученные из растений, называются растительными. Обычно, эти
ингредиенты не подвергаются химическим модификациям. В эту группу входят расти­
тельные экстракты, соки, воды, дистилляты, порошки, масла, неомыляемые фракции
и т.д. По системе 11ЧС1 названия для этих компонентов создаются на основе междуна­
родной ботанической номенклатуры Линнея по следующей схеме: ботаническое на­
звание растения, далее в скобках иногда дается общепринятое название, после следу­
ет название части растения, из которого получают сырье (например 1еаР, гоо1 , Ьагк) и,
наконец, указывается способ обработки сырья (например, экстракт, масло, порошок).
Химические производные растительного сырья называются по той же схеме, что и хи­
мические производные соединений неорганического происхождения (Нус1годепа1ес1
Са$*ог ОН - гидрогенизированное касторовое масло).
Для определения ботанического названия растения по системе Линнея пользо­
вались, в первую очередь, книгой С. Реп$о 1пс1ех Р1ап*агит МесЛстаПит Тойиз МипсЛ
Еогитцие Бупопутогит, О.Е.М.Р. МПапо (1983-15ВМ 88-7076-027-8). В случае если нуж­
ный вид и род не были указаны в первоначальном источнике, пользовались рядом
вторичных источников: Е.Р. 5 *е т т е * 2 , Сос1ех уедегаЬПз, Ат$1:егс1ат (1957); Н. А. Р1орре,
Эгодепкип^е, 8 издание, \Л/акег с1е Сгиугег, ВегПп, том 1 (1957 - 15В1Ч 3-11-00-8), том 2
(1977 - 15В1М 3-11-006660-2); 0 . 1 МаЬЬеНеу, ТНе Р1ап1 Ьоок - а РоПаЫе сПсйопагу о?
ЫдИег р1ап*$, СатЬпс1де 1992 - 15В1Ч 0-521-340060-8; Н. А. Р1орре, Т. 1_еуппд, V. Тапка,
Маппе А1дае т РИагтасеийса! Баепсе, \Л/акег с1е Сгиу1 ег, ВегПп, Ыеуу Уогк, 1979.
31) Цифры используются в названиях ингредиента только тогда, когда нет возможности
назвать его по-другому: например, в случае, если формула вещества крайне сложна
или существует группа близкородственных и схожих по свойствам веществ. В названии
ингредиента, помимо числа, обязательно должен быть смысловой префикс, говорящий
о структуре или составе материала. Каждое буквенно-цифровое сочетание занесено в
список и обозначает только один определенный ингредиент.
Глава 3. Ингредиенты для косметики: номенклатура, законодательство, правила работы
Ниже перечислены основные типы ингредиентов, в название которых включаются
цифры:
а) Бензофенон. Этот термин используется для всех производных бензофенона (на­
пример, безнофенон-2 ).
б) НС - для красителей. Подробнее см. правило 28.
в) Квартениум/поликвартениум. Подробнее см. правило 23.
г) Гидрофторуглерод/гидрофторхлоруглерод.
Эти названия используются для гидрогалогенуглеродных аэрозольных пропеллентов, например, гидрофторуглерод 152а, гидрофторхлоруглерод 142Ь
д) Полисиликон. Сложившееся название для кремнийорганических полимеров,
например, полисиликон-1 .
е) Полиакрилат. Подробнее см. правило 49,51
ж) Сложный полиэфир. Подробнее см. правило 49,51
з) Простой полиэфир. Подробнее см. правило 49,51
и) Полиуретан. Подробнее см. правило 49,51
32) Чаще всего косметическое сырьё представляет собой сложную многокомпонент­
ную смесь. Для смесей специальные номенклатурные названия не создаются, но в спи­
ске ингредиентов должны быть перечислены все входящие в смесь индивидуальные
компонентоы (например, нельзя просто писать «Катон СС» (Ка*Гюп С(3), необходимо
расшифровать состав смеси: вода, хлорметилизотиазолинон, метилизотиазолинон,
хлорид магния, нитрат магния).
33) В системе 1К1С1 экстрактами считаются только те вещества, которые были экстраги­
рованы из исходного материала. Примеси растворителей и разбавителей при этом не
учитываются.
34) Поверхностно-активные вещества, полимеры и смолы, доступные в продаже, прак­
тически все содержат примеси растворителей и/или разбавителей, которые по стан­
дартам 1ЫС1 не учитываются при составлении названия.
35) Полиэтиленгликоль (полиокси-1,2-этандиил) принято сокращать как РЕС.
Гомополимеры полиэтиленгликоля называются РЕС-Х, где X - среднее количество
мономерных звеньев этиленоксида, например РЕС-10.
Название для этоксилированного спирта составляют следующим образом: к корню,
обозначающему тривиальное название соответствующего спирта, присоединяют
суффикс «еЪ> и после суффикса указывают среднее количество мономерных звеньев
этиленоксида: например, 1_аигеМ 0 (лаурет-1 0 ).
Эфиры гомополимеров этиленгликоля называются как производные ПЭГ: например,
стеарат РЕО-1 0.
Тем же принципом руководствуются, называя другие этоксилированные соединения:
например, кокамид ПЭГ-6 .
Согласно другому подходу, полимеры этиленоксида называют не по количеству моно­
меров, а по среднему молекулярному весу. Для того чтобы с легкостью переходить
из одной номенклатурной системы в другую, достаточно воспользоваться таблицей.
36) Полипропиленгликоль (полиокси-1,2-пропандеил) принято сокращать как РРС
(ППГ). Гомополимеры пол ипропилен гликоля называются РРС-Х, где X - среднее коли­
чество мономеров пропиленоксида; например, РРС -10.
Простые и сложные эфиры гомополимеров полипропиленгликоля называются как
производные РРС: например, РРС - 1 0 -стеарат, РРС - 1 0 -лауриловый эфир.
Точно так же называют и прочие пропоксилированные соединения.
69
Средний молекулярный вес
Среднее количество
мономерных звеньев
1 0 0
2
2 0 0
4
300
6
400
8
450
9
500
1 0
600
1 2
1 0 0 0
2 0
1540
32
1800
36
2 0 0 0
40
3000
60
4000
75
6000
150
8000
180
37) РЕС, РРС и те их производные, у которых одна из концевых гидроксильных групп
(— СН2 ОН) окислена до кислотной группы (— СООН), называются карбоксилатами или
карбоксильными кислотами данных полимеров. Например, ПЭГ-10 карбоксильная кис­
лота, лаурет-8 -карбоксилат аммония.
38) Термином «Раге*Ь» обозначаются фракции этоксилированных спиртов парафиново­
го ряда с четным и нечетным числом углеродных атомов.
39) «Акрилатами» называются линейные, последовательно сшитые сополимеры
акриловой кислоты, метакриловой кислоты и их метиловых, этиловых, пропиловых и
бутиловых эфиров. По аналогии, «Сго*опа*е($)» называются сополимеры кротоновой
кислоты и её метилового, этилового, пропилового и бутилового эфиров.
40) Высокомолекулярный поперечно сшитый гомополимер акриловой кислоты
называется «СагЬотег». Соединения, участвующие в образовании поперечной сшивки,
должны упоминаться в составе материала.
41) Термином «кросс-полимер» обозначаются все поперечно сшитые полимеры,
за исключением карбомеров. (См. правило 40).
42) Симметричный блок-сополимер, образующийся при этоксилировании полипропиленгликоля, носит название «Ро1охатег». Степень полимеризации соединения обозна­
чается численным суффиксом, отражающим молекулярную массу полимера.
43) Симметричный блок-сополимер, образующийся при пропоксилировании полиэти­
ленгликоля, носит название «Мегохаро!». Степень полимеризации соединения обозна­
чается численным суффиксом, отражающим молекулярную массу полимера. 44) Сим­
метричный блок-сополимер, образующийся при пропоксилировании и последующем
этоксилировании этилендиамина, называется «Ро1охатт». Степень полимеризации
соединения обозначается численным суффиксом, отражающим молекулярную массу
полимера.
70
Глава 3. Ингредиенты для косметики: номенклатура, законодательство, правила работы
45) Полимеры этиленгликоля и пропиленгликоля, не образующие симметричных блоксополимерных конструкций, называются производными РЕС / РРС -Х/У, где X - среднее
количество мономеров этиленоксида, а У - среднее количество мономеров пропиленоксида.
46) Этоксилированные алкилфенолы называются общим термином (А1кохупо-п),
где п - среднее количество мономеров этиленоксида.
Название соединения
Алкильная группа
октоксинол
РеРгатеРНу 1ЬиРу1
нонокиснол
попП
додоксинол
с1ос1ес||
пентадоксинол
репРас1еа1
47) Вещества, которые образуются в результате брожения, метаболического превра­
щения, гидролиза или лизиса субстрата под действием бактерий или дрожжей, назы­
ваются биотехнологическим материалом. В процессе получения биотехнологического
материала могут дополнительно использоваться ферменты или питательные среды
для продуцентов. Конечный продукт обозначается как «сиКиге» ог «Регтеп!». Эти про­
дукты, получающиеся в результате брожения, могут быть экстрагированы, фильтрова­
ны и подвергнуты дальнейшей обработке.
В 1ЫС1 название для биотехнологического материала подбирается по следующим
критериям:
1) Если у продукта, полученного из «РегтеШ:», есть какое-нибудь тривиальное обще­
принятое название, то его используют. Примеры таких названий: Уодиг*, или ХапРап
С и т (ксантановая камедь).
2) Если тривиального названия у продукта нет, то его называют следующим образом:
указывают род микроорганизмов, с помощью которых была проведена ферментация,
и через косую черту пишут сбраживаемый субстрат. В словосочетании должно фигури­
ровать слово «Регтепр», например: «ЬасРосососсиз/ СаггоР РегтепР».
В случае если представители одного рода микроорганизмов могут сбраживать
субстрат по-разному, следует приводить видовое название микроорганизма, напри­
мер, «СапсМа ЬотЫсо!а РегтепР».
3) Если какие-либо компоненты фермента был выделены и очищены и их чистота ана­
литически определена, то они могут фигурировать под собственным тривиальным
названием, например, ЭехРгап, ВеРа С1исап.
48) Термин «Сегапгнс1е» употребляется в названии только в том случае, если называе­
мое вещество является одним из производных природных кожных липидов, указанных
в статьеМегРг Р.\/\/., МеКЬке М. С., 1_опд 5. А., БРгаизз 1 М., Ро\лттд О.Т., «ТЬе сотро$Шоп оТ
сегатИез Ргот Иитап зРгаРит согпеит апд Ргот сотес1опе$»,ТНе ^игпа1 оР1пуезР1даРме
0егтаРо1оду, 84,410-412 (1985).
Синтетический М-ацилсфингозин может называться церамидом лишь в том случае,
если основным компонентом полученного ацилсфингозина является эритро-изомер
какого-либо из существующих природных церамидов кожи человека, описанных в ста­
тье \Л/егР2 еР а1. Основным компонентом считается тот из компонентов, концентрация
которого по сравнению с остальными компонентами смеси наиболее высока.
71
49) Термин «Аттоасп1а*е$» относится только к простым аминоакрилатам, в которых
алкильная группа содержит не более четырех атомов углерода.
50) Синтетическим пептидам, состоящим из 2 - 1 0 аминокислотных остатков, название
присваивается с использованием соответствующей приставки ди-, три-, тетра- и т.д.,
за которой следует термин «пептид» и произвольный номер, например, Дипептид- 2
(0 |рерйс1е-2 ).
Синтетическим пептидам, состоящим из 11-100 аминокислотных остатков, присваива­
ется название «олигопептид», за которым следует произвольный номер.
Синтетическим пептидам, состоящим более чем из 100 аминокислотных остатков, при­
сваивается название «полипептид», за которым следует произвольный номер.
51) Номенклатура полимеров. Полимеры чаще всего носят тривиальное название
(если оно достаточно распространено) или название, отражающее структурные осо­
бенности (если структура досконально установлена). Если у полимера нет тривиаль­
ного названия и его структура недостаточно хорошо описана, то его чаще всего назы­
вают с указанием сырья, из которого он был получен. Гомополимерам (т. е. полимерам,
в состав которых входят одни и те же мономеры) присваивается название образующе­
го их мономера с приставкой «ро1у», например, Ро1у15оЬи*епе.
Сополимерам и кроссполимерам (т. е. полимерам, содержащим несколько типов
мономеров) название присваивается с перечислением составляющих мономеров,
разделяемых косой чертой, и с добавлением слова «сополимер» или «кроссполимер»,
соответственно. Пример такого названия: акриловый/акриламидный сополимер,
акриловый/винилацетатный кроссполимер.
Сополимеры, состоящие из четырех или более типов мономеров, получают название
класса соединений, к которому принадлежат; вслед за классом идет произвольный
номер. Пример такого названия: полиэфир-1. Подробный список мономеров, входя­
щих в состав полимера, должен быть приведён в описании материала. Такая номенкла­
тура была предложена для сокращения чрезмерно длинных названий.
Это номенклатурное правило подходит для трёх основных классов полимеров:
полиэфиров, полиакрилатов и полиуретанов.
Особые номенклат урные системы
Силиконы. Жирные кислоты и их производные - отнюдь не единственная
возможная основа для косметического ингредиента. Разнообразные смазываю­
щие, увлажняющие и кондиционирующие средства изготовляют на основе сили­
конов. Для них разработана собственная номенклатура, позволяющая упростить
громоздкие названия, однако из-за этого упрощения название ничего не говорит
о структурной формуле ингредиента. Вот один из примеров подобного упрощения:
соединение, скромно называемое «диметикон», на самом деле представляет собой
длинный неразветвленный диметилсилоксановый полимер, по краям содержащий
триметилсилоксановые мономеры. Диметикон - всего лишь один из сотни крем­
неорганических соединений, используемых в косметической промышленности.
Не менее популярны такие ингредиенты, как диметиконовый кополиол (диметикон
с полиоксиэтиленовыми группами, добавленными для увеличения гидрофильности) и циклометикон (циклический диметилполисилоксан).
72
Глава 3. Ингредиенты для косметики: номенклатура, законодательство, правила работы
Этанол. Спирты - ещё одна группа химических соединений, для которых была
разработана особая номенклатура. Дело в том, что в большинстве косметических
средств содержится этанол в смеси с денатурирующими добавками. Добавки вводят
для того, чтобы спиртсодержащую продукцию невозможно было выпить, и для обо­
гащенного добавками этанола необходима особая номенклатура.
1п*егпайопа1 С озтей с 1пдгесПеп1: Окйопагу не содержит статьи «е*Напо1» как
таковой: вместо неё приводится список «денатурированных спиртов» (БРА), где
каждому способу денатурации присваивается особый шифр. Например, БРА 40-А это этанол, денатурированный октаацетатом сахарозы и трет-бутиловым спиртом, а
БйА-ЗА - этанол, денатурированный метиловым спиртом. Последнее издание словаря
содержит 26 видов денатурированного этанола. В странах Евросоюза «а1соЬо1 с!епаЪ>
- это этиловый спирт, денатурированный при помощи одного или нескольких денату­
рирующих веществ, одобренных законодательством соответствующей страны.
Красители. Выбор названия для красителя зависит, прежде всего, от его норма­
тивного статуса. В США большинство синтетических красителей находятся под кон­
тролем Управления по надзору за пищевыми продуктами и медикаментами (РЭА).
Эти красители называются сертифицированными; у них громоздкие и сложные хи­
мические названия. По правилам 1ЫС1 названия красителей можно сокращать, добав­
ляя к упрощенным названиям аббревиатуры РЭ&С (для пищевых продуктов, медика­
ментов и косметических средств), О&С (для медикаментов и косметических средств)
и Ех1егпа1 й&С (для медикаментов и косметических средств). Зачастую в названии
содержится отсылка к области применения красителя. Примеры названий: РР&С
Ыие 1 (его обычно называют бриллиантовый синий или пищевой синий 2 (йюс! Ыие
2 )), Э&С дгееп 5 (его называют ализариновый зеленый) или ЕхТ Э&С уеИо\м 7 (он же
нафтоловый желтый С).
В странах Евросоюза принято обозначать красители пятизначным универсаль­
ным кодом по системе Цветовых Показателей (Со1оиг 1пс!ех). Ассоциация по парфю­
мерно-косметическим товарам и душистым веществам (СТРА) считает номенклатуру
С1 альтернативой номенклатуре 1МС1. Таким образом, уже знакомый РЭ&С синий 1
может встречаться под именем С142090.
Для красителей, не подлежащих дополнительной сертификации, название
подбирать проще. Два самых распространенных класса таких красителей: оксиды
железа (например, созтей с Ыаск и созтей с Ьго\лт) и ультрамариновые красители
(иКгаплаппе Ыие, ртк, дгееп). Э ти нерастворимые пигменты используются в
декоративной косметике.
Основные красители чаще всего используют в устойчивой и среднеустойчи­
вой краске для волос. Примеры этого типа красителей: основной синий 9, он же
3,7-бис (диметиламино)-фенотиазин-Б-иум хлорид, и основной коричневый 16, он
же хлорид [8-[(р-аминофенил)азо-7-гидрокси-2-нафтил]-триметиламмония.
73
Прочие ингредиенты. В номенклатуре 1МС1 в названиях предпочтительно
использовать те сокращения, которые интуитивно понятны каждому. По такому
принципу называют натуральные ингредиенты животного, растительного или мине­
рального происхождения, а также их производные. К примеру, из названия «пчели­
ный воск» или «ментол» сразу ясно, откуда эти ингредиенты были получены.
В зависимости от состава так называемых «природных ингредиентов» им
присваивают то или иное название по номенклатуре 1ЫС1. Материалы природного
происхождения вроде гиалуроновой кислоты могут называться своим химическим
названием после того, как они были выделены из исходного сырья и должным
образом очищены.
Растительные ингредиенты. Ингредиенты, полученные из растений, как пра­
вило, не подвергаются химическим модификациям и включают в себя растительные
экстракты, соки, воды, дистилляты, порошки и масла. В случае, если точный состав
смеси природного происхождения неизвестен, полученный экстракт называют
так же, как растение, из которого он был получен. Например, «алоэ» - это экстракт,
выделенный из алоэ древовидного. Для сложных многокомпонентных природных
смесей используют тривиальные названия. Все тривиальные названия ингредиен­
тов, принятые в странах ЕС, перечислены в Реестре косметических ингредиентов ЕС
(Е111т/еп1огу о^Созтейса! 1пдгесПеп1з). Эти общеупотребимые названия универсаль­
ны для всех языков. Тривиальные названия, приведенные в Европейской Фармако­
пее, могут использоваться в качестве названия ингредиента в 1ЫС1.
В 1МС1 названия для растительных компонентов создаются на основе междуна­
родной ботанической номенклатуры Линнея по следующей схеме: дается ботани­
ческое название растения (род и вид), далее при необходимости указывается обще­
принятое название, после следует название части растения, из которого получают
сырье, и указывается способ обработки сырья. Пример такого названия: Экстракт
зерен овса Ауепа $аХ\ча (Оа1 ) Кегпе! ЕхгасТ
В странах ЕС названия для растительных ингредиентов по правилам 11ЧС1 включа­
ют только род и вид растения по линнеевской номенклатуре. Тот же экстракт зерен
овса будет называться просто «Ауепа заХ'ыа». Для согласования двух систем обыч­
но используют номенклатуру, принятую в США, как более полную. Таким образом,
согласованное название по правилам 1ИС1 будет выглядеть так: «Ауепа $ах\ча (Оа*)
Кегпе! Ехгас1 ». Если источником была культура клеток части растения, то указывают
5 *е т Се11з Ех*гасТ
Отдушки и ароматизаторы. Вещество или комбинация веществ, добавляемая
в готовое косметическое изделие для придания аромата или для маскировки не­
приятного запаха, по правилам 11МС1 называется отдушкой (^гадгапсе), даже если для
получения какой-нибудь «отдушки» необходимо приготовить сверхсложную смесь.
74
Глава 3. Ингредиенты для косметики: номенклатура, законодательство, правила работы
Никаких дополнительных химических расшифровок не требуется. В том случае,
если компоненты ароматической добавки указываются на этикетке, их называют в
соответствии с правилами 1ЫС1. Например, «гозтаппе», будет называться масло, экс­
трагированное из розмарина. То же различие касается ароматизаторов, добавляе­
мых в готовое косметическое изделие для создания или маскировки определенного
вкуса: в США их называют ароматизаторами (Лауог), а в странах ЕС - душистым веще­
ством (агота).
В любой сложной смеси, в том числе и в каждом косметическом средстве, почти
наверняка содержатся компоненты, которые не влияют ни на эффект средства, ни на
прочие ингредиенты в его составе. Есть ли смысл подробно расписывать все гелеобразователи и «полоксамеры», входящие в состав самых обычных косметических
загустителей? По правилам 1ЫС1 можно не упоминать в списке ингредиентов инерт­
ные материалы, не имеющие собственного эффекта или присутствующие в незна­
чительном количестве. То же самое делается, если компания-производитель хочет
сохранить какой-нибудь разрешенный ингредиент в секрете; в этом случае пишут
просто: «и другие ингредиенты».
Вода - вероятно, самый распространенный косметический ингредиент, и иначе,
чем «\л/а*ег», она называться не должна. Использовать в списке ингредиентов тер­
мины «деионизированная вода», «дистиллированная вода», или «ледниковая вода»
незаконно. Согласно правилам ЕС, в списке ингредиентов может использоваться
слово «ациа».
Эт икет ка косметического средства с учет ом номенклат уры /Л/С/
При этикетировании с полным указанием состава изделия необходимо учиты­
вать несколько правил. Ниже приведены наиболее важные из них.
1 . Список ингредиентов формируется по принципу убывающей концентрации.
На первом месте стоит вещество, находящееся в наибольшей концентрации.
2. Многие ПАВ и полимеры содержат примеси растворителей и разбавителей.
По правилам 1ЫС1 эти примеси не учитываются в названии, однако использованные
растворители и/или разбавители должны быть указаны в составе изделия в порядке
уменьшения концентрации. Поставщик ингредиентов обязан предоставлять инфор­
мацию о концентрации растворителей в готовом косметическом ингредиенте.
3. Сопутствующими ингредиентами считаются антиоксиданты, консерванты и
технологические добавки. Все перечисленные ингредиенты используются для ста­
билизации косметического сырья, а в готовом изделии присутствуют в мизерных
концентрациях и не обладают функциональной активностью. По правилам 1ЫС1
сопутствующие ингредиенты не упоминаются в названии косметического сырья.
В Российской Федерации, как и в других странах Евразийского Союза, маркиров­
ка готовой косметической продукции в потребительской упаковке, в соответствии
с ТР ТС 009/2011 «О безопасности парфюмерно-косметической продукции» в части
ингредиентного состава определяется п.п. 9.3.
75
9.3. Списку ингредиентов должен предш ест воват ь заголовок «Ингредиенты» или
«Состав».
Ингредиенты указывают в порядке уменьш ения их массовой доли в рецептуре,
при эт ом парф юмерную (ароматическую) композицию указывают как единый
ингредиент без раскрыт ия ее состава. Если в сост ав композиции входят ингре­
диенты (И 67 - 92), указанные в приложении 2, и их содержание превышает кон­
цент рацию 0,01% для смываемых продуктов, 0,001% для несмываемых продук­
тов, т о они должны быть указаны в составе.
Ингредиенты, присут ст вующ ие в форме наноматериалов, должны быть чет ­
ко указаны в списке ингредиентов с указанием после их названия в скобках слова
«нано» или «папо» в случае указания ингредиентов в соот вет ст вии с междуна­
родной номенклат урой косметических средств (1МС1).
Ингредиенты в концент рации менее 1% могут быть перечислены в лю бом поряд­
ке после тех ингредиентов, концент рация кот орых более 1%.
Красит ели могут быть перечислены в лю бом порядке после ост альных ингреди­
ентов в соот вет ст вии с индексом цвета или принят ы ми обозначениями.
Список ингредиентов может быть предст авлен либо на государственном(ых)
или официальном языке(ах) государств - членов ТС, в кот орых осущ ест вляет ся
реализация парфюмерно-космет ической продукции, либо в соот вет ст вии с меж­
дународной номенклат урой косметических ингредиентов (7Л/СУ с использовани­
ем букв лат инского алфавита.
На изделиях декорат ивной косметики, выпущенных в виде серии различных т о ­
нов, могут быть перечислены все красители, использованные в серии, с примене­
нием термина: «может содержать» или знака (+/-).
9.4. Предусмот ренная пункт ом 9.2. наст оящ ей ст ат ьи инф ормация должна
быть четкой и несмываемой с упаковки в условиях использования продукции по
назначению.
Ассоциация по парфюмерно-косметическим товарам и душистым веществам
(РСРС, Рег$опа1 Саге Ргос1ис* 5 СоипсП) присваивает косметическим ингредиентам
название, основываясь на информации, полученной от производителя. Кроме того,
Ассоциация может пользоваться любым доступным способом или источником хи­
мической идентификации. Существует перечень источников справочной инфор­
мации, которыми руководствуются зарубежные производители, составляя список
ингредиентов косметического средства. Основное издание, на которое следует
опираться - Международный словарь косметических ингредиентов (1п1егпайопа1
С о зтей с 1пдгесПеп1 Окйопагу), содержащий названия по номенклатуре 1МС1 и по
системе Цветовых показателей (Со1оиг 1пс1ех). Обновляемая версия справочника из­
дается каждые 2 года, последнее издание 2016 года содержит описания более 14000
зарегистрированных ингредиентов. Кроме самих названий в Словаре содержится
информация о химическом составе ингредиентов, об их косметической функции,
альтернативных названиях и нормативном статусе. В США, ЕС и ряде других стран,
в том числе и в России, в соответствии с законодательством требуется указывать на
упаковке названия ингредиентов по правилам 11\Ю.
76
Глава 3. Ингредиенты для косметики: номенклатура, законодательство, правила работы
Как работать с новыми ингредиентами
Для того, чтобы создать современный косметический продукт, необходимы уси­
лия многих компаний и служб, начиная от создания концепции продукта и заканчи­
вая его продажей в розничной сети или косметическом салоне. Правильный выбор
ингредиентов зачастую определяет успех создания нового продукта или косметиче­
ской линии.
Техническая поддержка и техническая документация
Техническая поддержка поставщика - важнейший этап работы с новыми ингре­
диентами. Можно существенно сэкономить на времени начальной стадии разработ­
ки нового средства, используя брошюры с информацией о сырье либо прототипы
средств, содержащих новый ингредиент. Это актуально, когда приходится одновре­
менно заказывать по десятку ингредиентов у нескольких разных компаний. Прото­
тип поможет оценить эффективность нового ингредиента.
Спецификация сырья. Поставщик обязан предоставлять клиентам всю над­
лежащую техническую информацию о своих продуктах. Как минимум, к сырью
должны прилагаться паспорт безопасности (Ма1епа1 Забегу ОзХа 5Ьее1), специфи­
кация и сертификат анализа (Сегйбса1 е о^ Апа1у51$). В этих документах содержится
основная информация об ингредиенте. Очень важно знать условия изготовления
сырья. Малейшие изменения в производстве и обработке могут сильно повлиять на
свойства ингредиентов. Для достижения взаимопонимания на ранних этапах тести­
рования ингредиента поставщик может пригласить коллектив, непосредственно
занятый разработкой, на свое производство и показать, как и в каких условиях идет
обработка сырья.
Оценка качества. Компании-поставщики могут предлагать вам разные спосо­
бы оценки качества их продукции. Например, поставщики косметического сырья
могут проверить стабильность или эффективность интересующего покупателя ин­
гредиента, поставщики ароматических веществ могут провести опрос среди потре­
бителей, выясняя, нравится ли им определенный запах. Поставщики оборудования
могут дать возможность каким-то образом опробовать заинтересовавший компа­
нию аппарат с тем, чтобы можно было оценить его перед покупкой. Иногда постав­
щики могут осуществить оценку эффективности интересного ингредиента. Напри­
мер, проверят, насколько их сырьё увеличивает увлажняющие свойства крема или
очищающие свойства шампуня. Для непредвзятости оценки можно закодировать
образцы номерами. Но надо понимать, что все равно потребуется проводить оценку
эффективности конечного продукта, хотя бы потому, что финальный вариант значи­
тельно отличается от состава прототипа средства.
77
Сведения о безопасности ингредиента
Любой химик-разработчик неизбежно имеет дело с десятками потенциально
опасных веществ. Безопасны ли эти вещества в условиях, в которых с ними работа­
ют? Для оценки рисков существует паспорт безопасности изделия, который содер­
жит всю необходимую информацию об интересующем ингредиенте. Сотрудники,
работающие с сырьем и готовыми изделиями, должны иметь возможность знако­
миться с соответствующими паспортами безопасности. Не менее важна информа­
ция паспорта безопасности и для разработки будущего средства. Покупатель дол­
жен быть абсолютно уверен в его безопасности.
Паспорт безопасности предназначен для того, чтобы «...удостовериться в том,
что биологическая опасность всех производимых или употребляемых компонентов
оценена и донесена до работодателей и сотрудников». Проще говоря, он представ­
ляет собой что-то вроде инструкции по применению того или иного потенциально
опасного вещества, доступной для каждого, кто с этим веществом работает.
Поставщики сырья и готовых изделий обязаны обеспечить доступ к паспорту
безопасности для всех сотрудников, непосредственно контактирующих с продук­
тами в лаборатории и на производстве. Производители готовой продукции обяза­
ны предоставлять паспорт безопасности всем, кто сталкивается с этими изделиями
во время работы. Большинство производителей публикуют паспорта безопасности
ингредиентов на своих интернет-сайтах. Таким образом можно убить двух зайцев:
с одной стороны, потребители и сотрудники компаний получают исчерпываю­
щую информацию о продуктах, с другой стороны, снимает часть ответственности
с производителей, поскольку их никак нельзя обвинить в сокрытии информации о
безопасности продуктов. Знание содержания наиболее существенных разделов и
подразделов стандартного паспорта безопасности, существенно упрощает работу
специалистов.
Основные разделы паспорт а безопасност и
1. Информация о продукте и сведения о производителе/поставщике.
Указана основная информация о компании-производителе или поставщике и
номер телефона для экстренных консультаций. Должно быть указано коммерческое
название (желательно указать его синонимы) и химическая природа материала.
В качестве дополнительной информации чаще всего сообщается состав (если
материал представляет собой смесь веществ), процент содержания активных
ингредиентов и примесей. Обычно указывают физико-химические свойства
материала, прежде всего его химическую формулу, температуры плавления и
кипения, давление насыщенного пара, растворимость и удельный вес.
78
Глава 3. Ингредиенты для косметики: номенклатура, законодательство, правила работы
2. Виды опасного воздействия и условия их возникновения.
Подробно описывается, каким образом материал влияет на здоровье человека,
например, является ли он канцерогенным. Действие потенциально опасного ве­
щества на организм зависит от интенсивности контакта, поэтому нужно указывать
вероятность появления того или иного эффекта в зависимости от интенсивности
воздействия, определяемой концентрацией вещества в воздухе в соответствии со
стандартами. Для оценки токсичности материала указывают ЛД50 - дозу вещества,
достаточную для того, чтобы вызвать гибель 5 0 % подопытных животных.
3. Меры первой помощи.
Здесь рассказывается, каким образом необходимо действовать в случае пре­
вышения допустимого уровня воздействия. Кроме того, необходимо указать, как
именно опасное вещество может попасть в организм (при проглатывании, при вды­
хании, при всасывании через кожу или через слизистые оболочки). Указанных дан­
ных должно быть достаточно для того, чтобы каждый, работающий с веществом, мог
принять адекватные меры предосторожности, если случится какая-либо экстренная
ситуация.
4. Меры и средства обеспечения пожарной безопасности.
Указываются температуры воспламенения и самовозгорания продукта, а также
наиболее эффективные средства тушения огня (вода, пена, углекислый газ и пр.).
Кроме того, в разделе должно быть указано, являются ли потенциально опасными
продукты сгорания и термического разложения материала.
5. Химическая активность.
Подробно описывается стабильность и химическая активность веществ, входя­
щих в состав материала. В частности, необходимо перечислить потенциально опас­
ные продукты разложения или полимеризации материала. Эта информация может
пригодиться при тушении возгорания и убережет от получения какой-нибудь особо
активной опасной смеси.
6. Меры по ликвидации аварийного выброса.
Упоминаются меры предосторожности, которые необходимо принимать при
утечке материала. Перечисляются возможные средства индивидуальной защиты,
разъясняется, как и с помощью каких средств лучше всего осуществлять нейтрали­
зацию и очистку помещения, в котором произошла утечка. Содержится информация
о влиянии материала на окружающую среду, в частности, о его способности к биоло­
гическому разложению, о токсичности его водного раствора и о других параметрах
экотоксичности.
7. Правила транспортировки.
Указываются особые меры предосторожности при транспортировке материала.
8. Нормативная информация.
В этом разделе приводится вся нормативная информация о материале, основан­
ная на соответствующих законах.
79
Составление паспорта безопасности
Конечно же, косметические средства создаются с учетом максимальной
безопасности потребителей, но при неправильной эксплуатации некоторые
средства могут перестать быть безвредными. Шампуни и кондиционеры совершенно
безопасны, если используются для ухода за волосами, но если их выпить, они могут
вызвать отравление. Средства для перманентной завивки волос и фиксирующие
спреи содержат легковоспламеняющиеся ингредиенты, и опять-таки могут быть
опасны, если используются не по назначению.
Готовые изделия практически всегда представляют собой сложную многокомпо­
нентную смесь ингредиентов. Неизбежное взаимодействие между ингредиентами
может привести к повышению их токсичности или других параметров, представляю­
щих потенциальную угрозу для здоровья. Именно поэтому необходимо определять
не только токсичность отдельных компонентов, но и всей смеси в целом. К примеру,
горючесть аэрозоля зависит от конкретного соотношения спирта, воды и пропеллента. Поскольку для каждого аэрозоля пропорции подбираются новые, необходи­
мо дополнительно исследовать готовое изделие и определить точку возгорания с
тем, чтобы учитывать особенности конкретного аэрозоля при его хранении и транс­
портировке. Сложные смеси, например, крема и лосьоны, в состав которых входят
поверхностно активные вещества, масла, консерванты и отдушки, необходимо про­
верять на токсичность и на кожное раздражение.
Некоторые физико-химические характеристики сырья
и методы их определения
Омыление - гидролиз вещества в щелочной среде, в результате которого из
сложных эфиров высших карбоновых кислот образуются натриевые или калиевые
соли этих кислот, называемые мылами.
Число омыления равно массе КОН в мг, необходимой для взаимодействия со
свободными кислотами и сложными эфирами, содержащимися в 1 грамме органи­
ческого вещества. Для определения числа омыления навеску анализируемого веще­
ства кипятят с избытком спиртового раствора КОН. Затем избыток КОН оттитровывают соляной кислотой и рассчитывают число омыления по формуле:
О.Ч. = 28,05 (\/2-\/1 )/а, где М2 и V I - объемы в мл 0,5 н. раствора НС1, пошедшие
на титрование соответственно в холостом опыте и в опыте с пробой вещества, а навеска вещества в граммах. Для животных жиров число омыления обычно лежит
в пределах от 170 до 260, для растительных масел - от 170 до 200, для пчелиного
воска - от 8 8 до 103.
80
Глава 3. Ингредиенты для косметики: номенклатура, законодательство, правила работы
Эфирное число - масса КОН в мг, необходимая для омыления сложных эфиров,
содержащихся в 1 г органического вещества. Характеризует содержание сложно­
эфирных групп — СОО - в жирах, маслах, липидах. Равно разности между числом
омыления и кислотным числом. При определении эфирного числа в образце пред­
варительно нейтрализуют свободные кислоты, затем вещество кипятят со спирто­
вым раствором КОН. Избыток щелочи оттитровывают раствором НС1.
При этом
Э.Ч.= 28,05 ( У 2- У^/ а
\/2 и V I — объемы в мл 0,5 н. раствора НС1, пошедшие на титрование соответ­
ственно в холостом опыте и в опыте с пробой вещества, а - навеска вещества в грам­
мах. Для пчелиного воска Э.Ч. лежит в пределах от 6 6 до 8 6 , для говяжьего жира оно
составляет 183-190.
Кислотное число (число нейтрализации) - равно массе КОН в мг, необходимой
для нейтрализации 1 г органического вещества. Кислотное число характеризует
содержание в веществе свободных кислот. Если в смеси или в природном
материале находятся жиры и кислоты, то кислотное число равно разности между
числом омыления и эфирным числом. Определяют кислотное число титрованием
анализируемого раствора спиртовым раствором КОН.
При этом
К.Ч. = 5,61 \//а
где V - объем в мл 0,1 н. раствора КОН, пошедшего на титрование, а - навеска
вещества в граммах. Для пчелиного воска, например, кислотное число лежит в ин­
тервале значений 62-70, для растительных масел 1-10.
Йодное число характеризует степень ненасыщенности органических соедине­
ний и равно массе иода в г, присоединяющегося к 100 г органического вещества. Для
определения йодного числа к раствору органического вещества в хлороформе или
в четыреххлористом углероде приливают избыток раствора Вг2. После завершения
реакции присоединения по двойным связям в исследуемом веществе добавляют
избыток К1 и оттитровывают раствором тиосульфата натрия № 2520 з иод, выделив­
шийся при взаимодействии с непрореагировавшим бромом.
При этом
И.Ч. = 1,269 т - У ^ / а
У2 и V I - объемы в мл 0,1 н. раствора Ма2520 3, пошедшие на титрование соответ­
ственно в холостом опыте и в опыте с навеской исследуемого вещества, а - навеска
вещества в граммах. Для жирных кислот йодное число изменяется в пределах от 100
до 400, для растительных масел - от 1 00 до 200, для твердых жиров - от 35 до 85.
81
Глава 4.
Вода и другие растворители
Содержание воды в коже, в зависимости от водно-солевого баланса организма,
составляет от 6 0 -7 0 % от её массы. Вода является дисперсионной средой цитоплаз­
мы клеток, непосредственно участвует в большинстве биохимических реакций,
обеспечивает тургор и осморегуляцию клеточных структур, т. е. физико-химиче­
ские и физиологические процессы, обеспечивающие постоянство осмотического
давления внутренней среды организма. Косметические средства могут оказывать
влияние только на содержание воды в верхнем, роговом слое эпидермиса, где ее
в среднем около 15%. В сухой коже содержание воды менее 10%. Ежесуточно кожа
теряет в результате испарения около 6 мг/см2 воды. Задача многих косметических
средств - уменьшить трансэпидермальную потерю воды.
Вода
Вода - неотъемлемый компонент большинства косметических средств: гелей,
шампуней, эмульсионных кремов. Она является растворителем для многих ПАВ,
некоторых полимеров, биологически активных веществ, солей и др. и относится к
основным видам сырья для косметической промышленности. Массовая доля воды
в большинстве косметических средств составляет от 60 до 95%, поэтому качество
воды напрямую влияет на потребительские свойства готовых продуктов. Исходя из
этого, используемая в производстве вода должна отвечать определенным требова­
ниям. В Российской Федерации при производстве косметических средств исполь­
зуют воду, соответствующую по своим показателям СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая
вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питье­
вого водоснабжения. Контроль качества».
В зависимости от происхождения природная вода содержит, наряду с раство­
ренными в ней газами, различные количества растворимых и плохо растворимых
минеральных солей (хлориды, карбонаты, силикаты калия и натрия, кальция и маг­
ния, стронция, железа и меди). Наличие растворенных солей увеличивает ионную
силу в косметической композиции, что сильно влияет на конформацию полимеров,
особенно белков и их гидролизатов, снижает пенообразующую способность ПАВ,
уменьшает растворимость многих БАВ, изменяет устойчивость кремов (эмульсий).
Растворенные соли железа в присутствии некоторых консервантов вызывают неже­
82
Глава 4. Вода и другие растворители
лательную окраску композиции. Контролируемым параметром является жесткость
воды, обусловленная наличием солей кальция и магния. В природных водах ряда
регионов России присутствует в значительных количествах стронций, что необхо­
димо учитывать при определении жесткости). Ранее, в соответствии с ГОСТ 4151,
общая жесткость воды измерялась в мг-экв/л. С 01 января 2014 года введен Меж­
государственный стандарт ГОСТ 31954-2012 «Вода питьевая. Методы определения
жесткости», где жесткость воды выражается в градусах жесткости (°Ж). Несмотря на
разную размерность численное значение жесткости не изменилось, т.е. 1 мг-экв/л =
1 моль/м 3 = 1 °Ж.
Жесткость указывается как содержание СаО либо МдО в миллимолях на литр
воды. Показатель мягкой воды - < 1,3 мМ, а жесткой > 2,5 - 3,8 мМ. Для снижения
жесткости воды используют, в основном, ионообменные методы.
Подготовка воды для производства косметики направлена на снижение
содержания неорганических солей, органических примесей, а также бактериальной
флоры. Показателем микробиологической чистоты воды является СоП-титр или
СоП -индекс. СоП-титр численно равен наименьшему объему воды в миллилитрах,
в котором найдена одна кишечная палочка Е$Г|епсЫа соП. Общее число
микроорганизмов не должно превышать 100 колониеобразующих единиц (КОЕ)
на миллилитр. С точки зрения органолептических показателей вода для косметики
должна быть бесцветна, абсолютно прозрачна, не иметь запаха и почти не иметь
вкуса. После длительного отстаивания вода не должна оставлять мути.
В зависимости от вида водоподготовки различают воду деионизированную,
кипяченую, дистиллированную, стерилизованную и апирогенную.
Деионизированную воду получают методом ионного обмена. В качестве
ионообменников применяют полимерные водонерастворимые материалы, имею­
щие в своем составе функциональные группы, способные к ионизации в водных
растворах и обмену ионами с электролитами. Чаще всего это катионные ионооб­
менные смолы, которые позволяют удалить из воды практически полностью ионы
кальция, железа, магния, и таким образом, умягчить воду. В качестве ионогенных
групп в таких ионитах содержатся сульфогруппы 5 0 3Н- с рабочим диапазоном рН
от 1 до 14. В результате одноступенчатой обработки воды методом ионного обмена
жесткость воды снижается до 0,05-0,10°Ж, что удовлетворяет требованиям к каче­
ству воды для производства косметики. Широко распространены и неорганические
ионообменные материалы, например, цеолиты. Контроль качества деионизирован­
ной воды удобно проводить методом кондуктометрии, основанном на измерении
электрического сопротивления (или проводимости) растворов. Чем меньше солей
растворено в воде, тем выше электрическое сопротивление такой воды. Основной
проблемой при деионизации воды является неудовлетворительная микробиологи­
ческая характеристика воды. Поэтому, в качестве дополнительных мер может быть
использовано УФ облучение.
83
Стерилизованную воду получают при ультрафиолетовом облучении, при обра­
ботке воды хлором, озоном или с помощью мембранной фильтрации. Ультрафиоле­
товое облучение проводят только для оптически прозрачных сред при длине волны
260 нм. Эффективность обеззараживания зависит от времени воздействия. Обычно
необходимый уровень облучения составляет около 100 Вт/см2. Специальные лампы
при этом монтируются непосредственно в систему подачи и хранения воды, что обе­
спечивает непрерывную обработку непосредственно перед подачей воды в произ­
водственный цикл. Хлорирование обеспечивает длительный эффект стерилизации
за счет неспецифического действия хлора на клеточную мембрану бактерий. Актив­
ная концентрация хлора должна быть не менее 5 мг/л, что на порядок выше, чем при
подготовке питьевой воды. Кислая среда и высокая температура повышают окис­
лительное действие хлора, но наличие органических примесей заметно уменьшает
эффективность хлорирования воды. После хлорирования рекомендуется обрабаты­
вать воду активированным углем, содержащим серебро.
Озонирование воды протекает быстро. Время полного распада озона составля­
ет от 2 до 1 0 минут. При этом не изменяются ни цвет, ни запах, ни вкус воды. Однако
озонирование гораздо дороже, чем хлорирование.
Баромембранные методы обработки воды включают в себя обратный осмос,
микро-, ультра- и нанофильтрацию и позволяют очищать воду не только от солей,
но и микробов/вирусов. Суть всех этих методов в пропускании воды под давлением
через специальные мембраны с разным размером пор.
Таблица 4.1. Особенности основных баромембранных методов очистки воды
Процесс
Размеры
пор
мембраны,
А
Обратный осмос
1-15
0,5-8,0
Деминерализация воды, задерживает
практически все ионы на 92-98%
Нанофильтрация
10-70
0,5-8,0
Отделение красителей, пестицидов,
гербицидов, вирусов, некоторых
солей, сахарозы и др.
Ультрафильтрация
30-100
0,2-1,0
Отделение коллоидов, вирусов,
угольной сажи и др. Эффективно
отделяет низкомолекулярные
вещества от высокомолекулярных
Микрофильтрация
500-2000
84
Рабочее
давление,
МПа
0,01-0,2
Область применения
Отделение вирусов, бактерий,
тонкодисперсных пигментов,
угольной пыли, разделение эмульсий
Глава 4. Вода и другие растворители
Мембранная фильтрация позволяет удалять микроорганизмы, коллоидные
примеси с размером частиц 0,2-0,3 мкм и более. Обычно мембранную фильтрацию
проводят при избыточном давлении с использованием специальных микро- и
ультрафильтров.
В современных косметических рецептурах модно использовать воду из мине­
ральных и термальных природных источников. Такая вода обогащена природными
минералами, солями металлов, микроэлементами. Добавление её в косметические
препараты должно вызывать общее оздоровление организма и улучшение состоя­
ния кожи. Однако необходимо тщательно проверять, как вода из термальных или
минеральных источников, которая имеет высокую проводимость и ионную силу
из-за наличия в ней растворимых солей, влияет на остальные компоненты косме­
тической рецептуры. Не изменяет ли она конформации и состояние полимеров,
консервантов, УФ фильтров и других веществ, которые чувствительны к изменению
ионной силы среды.
Низкомолекулярные спирты
Низкомолекулярные спирты широко применяются в косметических из­
делиях, парфюмерии, это важные гидрофильные вспомогательные вещества.
Спирты - полярные вещества, содержащие гидроксильные группы и обладающие
ярко выраженными гидрофильными свойствами, прекрасные растворители для
жиров, растительных экстрактов, отдушек и биологически активных веществ. Как
правило, это прозрачные бесцветные горючие жидкости со специфическим запахом
и относительной плотностью меньше единицы. Одноатомные спирты - маловязкие
бесцветные жидкости, а многоатомные отличаются маслянистой консистенцией.
Некоторые спирты, например, этиловый, бензиловый, проявляют антибактери­
альные свойства. Наиболее широко применяются одноатомные спирты - этанол,
изопропиловый спирт и многоатомные спирты - гликоли, глицерин, сорбитол и др.
Все спирты используют в косметике как в чистом виде, так и в качестве полупродук­
тов для получения синтетических восков, жиров, полимеров и т. д.
Этиловый спирт или этанол - С 2 Н5ОН - легко подвижная жидкость с харак­
терным запахом и вкусом. Содержит 96,5% этанола. Это один из основных спиртов,
используемый в производстве парфюмерных и косметических изделий. Концен­
трация в композициях может достигать 85 % в случае изготовления духов. Приме­
няется в составе тоников, лосьонов как растворитель для введения отдушек или
малорастворимых биологически активных веществ, как временный пластифика­
тор некоторых полимеров. Этанол надо осторожно использовать в рецептурах с
неорганическими и органическими гидроколлоидами, где он способен снижать
вязкость и менять консистенцию готового изделия. При концентрациях около 20 %
сам является надежным консервантом. При меньших концентрациях усиливает
85
действие других консервантов. В настоящее время наблюдается тенденция к заме­
не этилового спирта на другие безалкогольные растворители. В кремы для сухой и
нормальной кожи этанолы вводят не более 5%, в кремы для жирной кожи не более
10%, в лосьоны-дезодоранты - до 85%.
Физико-химические характеристики чистого этанола (абсолютного спирта):
Молекулярная масса: 46,07
Плотность: 15‘С: 0,79425 г/см3; 2 0 °С: 0,78934 г/см3
Температура кипения: 78,3°С
Температура возгорания: 12°С
Температура замерзания: - 117°С
Показатель преломления: 20'С: 1,361
Обычно для нужд косметической промышленности используется денатуриро­
ванный ректификованный спирт (так называемый «парфюмерный» спирт), в котором
содержится примерно 9 6 % этанола в объёмном соотношении. В России согласно
национальным стандартам используют спирт этиловый ректификованный из пище­
вого сырья (высшей очистки и сорта «Экстра»), спирт этиловый ректификованный
технический (марки «Экстра») и спирт этиловый синтетический, а также названные
спирты денатурированные.
В информации для потребителя согласно ГОСТ 32117-2013 «Продукция
парфюмерно-косметическая. Информация для потребителя. Общие требования»,
введенном в действие 01.01.2014 года для парфюмерных и косметических изделий,
содержащих этиловый спирт, приводят информацию об используемом спирте
в соответствии с нормативными документами, устанавливающими требования
к этиловому спирту (например, спирт этиловый ректификованный из пищевого
сырья). В качестве добавок и денатурантов чаще всего используются камфора,
денатониум бензоат (битрекс), диэтилфталат, метилэтилкетон, метил изобутил кетон
и толуол. Денатуранты обладают неприятным вкусом и запахом, так что спирт с
денатурирующими агентами невозможно выпить.
Смеси этанола и воды используются в качестве растворителей во многих кос­
метических и лечебных средствах для наружного применения. 8 0 -7 0 % раствор эта­
нола используется для дезинфекции рук. Если добавить к смеси водорастворимых
активных ингредиентов небольшое количество этанола, можно добиться лучшего
прохождения ингредиентов через трансэпидермальный барьер кожи.
Абсолютный спирт поглощает воду. В нем растворяются многие смолы, масла и
ароматические масла. Абсолютный спирт полностью растворим в воде, диэтиловом
эфире, ацетоне, глицерине и многих других соединениях, в отличие от разбавленно­
го спирта, он не используется для дезинфекции.
86
Глава 4. Вода и другие растворители
Расчет концентрации спирта.
Для того чтобы знать, в каком объеме воды разводить концентрированный эта­
нол до определенного его содержания в растворе, выведена следующая формула:
\Л/ = х^Р-Р^/Р^ где \Л/ - абсолютный вес воды, необходимой для того, чтобы рас­
творить х частей этанола до процентного содержания Р1#
Р - содержание концентрированного спирта в весовом соотношении,
Р-, - содержание спирта желаемой концентрации в весовом соотношении,
х - абсолютный вес растворенного этанола в граммах или килограммах.
Концентрация этанола, выраженная в весовом соотношении, не зависит ни от
каких дополнительных параметров. Если же концентрацию выражают в объёмном
соотношении, необходимо учесть температуру смеси. Для перевода концентра­
ции в объёмном соотношении в концентрацию в весовом соотношении и наоборот
используют следующую формулу:
Процент эт анола в объёмном соот нош ении = (Процент эт анол а в весовом
соот нош ении х Плот ност ь при 15°С)/0,7938.
Если смешать 100 мл 100% этанола и 100 мл воды, общий объём смеси соста­
вит совсем не 2 0 0 мл, как это можно было бы предположить, а 192,8 мл, и содержа­
ние этанола в конечной смеси составит 51,8% в объёмном соотношении или 44,2%
в весовом соотношении.
Изопропанол (изопропиловый спирт) - С 3 Н7ОН - прозрачная бесцветная
жидкость
с
характерным
запахом,
свободно
смешивается
с
водой,
ацетоном и этанолом, в два раза более токсичен, чем этанол. Представляет собой
подвижную прозрачную жидкость плотностью 0,785, с температурой кипения
82,4°С и показателем преломления 1,3776. Для дезинфекции используются
водные растворы изопропанола: от 50 до 91,3% в объёмном соотношении.
В водной смеси изопропанол действует как дополнительный растворитель для
активных ингредиентов. Чаще всего смесь изопропанола с водой используют в
качестве растворителя в составе тоников, как увлажняющее средство, и лаках
для волос. Из-за характерного и не слишком приятного запаха изопропанол в
составе косметических и парфюмерных изделий используется реже, чем этанол.
Но, тем не менее, его часто применяют в лосьонах для бритья и волос, в качестве
дезинфицирующего средства. В косметических рецептурах часто используют его
эфиры (см. изопропилмиристат).
Бутиловый и амиловый спирты используются в составе лаков для волос, лаков
для ногтей в виде эфиров уксусной кислоты (бутил- и амилацетаты), являются полу­
продуктами для производства растворителей и душистых веществ.
Бензиловый спирт - С 7 Н80 - очень сильное асептическое средство. Применяет­
ся в качестве антисептика в кремах, лосьонах, эликсирах, косметическом молочке
и т. д. Душистое вещество, фиксатор запаха и растворитель в парфюмерии, сырье
в производстве душистых веществ, растворитель красителей и сложных эфиров
87
целлюлозы. Х ор о ш о растворяется в спирте, плохо - в воде (4 г на 100 г воды).
Температура кипения 205,8°С, относительная плотность 1,043-1,05, показатель
преломления 1,5380-1,5403.
Пропиленгликоль (1,2-пропандиол) - С 3 Н 8 0 2 - двухатомный спирт. По внеш­
нему виду вязкая, прозрачная, бесцветная жидкость с относительной плотностью
1,034-1,038 и показателем преломления при 2 0 °С - 1,4320-1,4330. Температура
кипения, при которой отгоняется 9 5 % вещества, равна 185-190°С. Пропиленгликоль
гигроскопичен, смешивается с водой во всех соотношениях, менее летуч по срав­
нению с этанолом. Применяется в косметическом производстве как растворитель
многих косметических ингредиентов: красителей, смол, эфирных масел, экстрактов
растений, биологически активных веществ, используется для снижения температуры
замерзания косметических изделий (например, туши для ресниц). Легко поглощается
кожей и является хорошим переносчиком влаги. Применяют пропиленгликоль в кос­
метических кремах в концентрациях до б%, в дезодорирующих карандашах (до 60%).
Будучи очень гигроскопичным веществом, он используется и в качестве увлажнителя
для кожи, точнее стабилизатора влажности в концентрациях свыше 5%, известна и его
способность усиливать резорбцию кожи. Используется в туши для ресниц, в губных
помадах, дезодорантах, антиперспирантах, зубных эликсирах, лосьонах после бритья
и др. Пропиленгликоль может вызывать реакции сенсибилизации.
Глицерин (1,2,3-пропантриол)- С 3 Н 8 0 3 - трехатомный спирт применяется
в составе практически любых косметических средств как быстро смягчающее кожу
вещество. В 1816 году французский химик Э. Шеврель открыл, что природные жиры
являются сложными эфирами длинных карбоновых кислот и глицерина. Он расще­
пил природные жиры на эти компоненты и получил синтетические жиры из чистых
жирных кислот и глицерина, которые по своим свойствам не отличались от природ­
ных. Сейчас глицерин получают синтетическим путем или путем гидролиза жиров.
Глицерин - вязкая, маслянистая, прозрачная, бесцветная жидкость со сладкова­
тым вкусом, неограниченно смешивающаяся с водой, может поглощать из воздуха
до 4 0 % воды по отношению к первоначальной его массе. Водно-глицериновые рас­
творы применяют для получения биологически активных растительных экстрактов.
Небольшие по размеру молекулы глицерина способны преодолевать липидный
барьер кожи и проникать в глубокие слои эпидермиса. Глицерин в малых концентра­
циях оказывает смягчающее действие на кожу, увлажняет ее, поэтому его добавляют
сейчас чуть ли не в каждое косметическое средство. Существуют исследования, что
молекула глицерина «работает» как сигнальная молекула и способствует нормаль­
ному процессу жизнедеятельности клеток эпидермиса. При его дефиците образует­
ся толстая, или гиперпролиферативная, кожа. Смазывание такой кожи глицерином
приводит ее к нормальному состоянию. В больших концентрациях (>30%) глицерин,
напротив, способен вытягивать влагу из кожи и привести к обезвоживанию.
88
Глава 4. Вода и другие растворители
Глицерин не сохнет, не прогоркает, замерзает при низких температурах -40°С,
его относительная плотность составляет не менее 1,248. Он препятствует высыха­
нию, брожению и замерзанию косметических препаратов, улучшает распределение
по поверхности полутвердых продуктов. Глицерин способствует активному смеши­
ванию компонентов, в больших концентрациях оказывает бактерицидное действие.
Эфиры глицерина и жирных кислот используются в качестве эмульгаторов при
получении эмульсионных кремов. Добавляют его в косметические кремы и лосьоны,
в тушь для ресниц, в кондиционеры для волос в концентрации до 1 0 % (преимуще­
ственно 3-6%), в зубные пасты до 20%.
Сорбитол - С 6 Н 1 4 0 6 - шестиатомный спирт, получаемый восстановлением
глюкозы. Белое кристаллическое, гигроскопичное вещество с температурой плав­
ления 96°С, имеет сладкий вкус, служит заменителем сахара для больных диабетом,
является промежуточным продуктом в синтезе витамина С. Плохо растворяется
в воде и холодном спирте, при нагревании хорошо растворим в спирте. Применя­
ется в качестве заменителя глицерина, входит в состав многих питательных кремов
и эмульгаторов. Благодаря гигроскопическим свойствам используется преимуще­
ственно как стабилизатор влажности кожи и волос в концентрации 2-5%.
Полиэтиленгликоли (ПЭГ) - продукты поликонденсации этиленгликоля или по­
лимеризации этилендиоксида. Как и все продукты полимерного синтеза, ПЭГ - это
смеси, отличающиеся средней молекулярной массой. В косметике используются
ПЭГ со степенью полимеризации от 4 до 150, что соответствует средней массе
от 200 до 6000. В номенклатуре 11МС1 степень полимеризации указывается после
сокращения РЕС. Если молекулярная масса ПЭГ меньше 400, то это вязкие бесцвет­
ные жидкости, при показателях 400-1500 - это пластичные пасты. Начиная с пока­
зателя 1500 и выше, это твердые воскообразные субстанции, поставляемые в виде
сыпучих чешуек или очень мелких шариков (см. п. 35, 36, глава 3). Чем выше моле­
кулярная масса, тем ниже скорость растворения и гигроскопичность ПЭГ. Разные
типы ПЭГ могут неограниченно смешиваться между собой, устойчивы к разложению
микроорганизмами. Поскольку ПЭГ - полярные молекулы, то, помимо воды, они
растворяются в одно- и многоатомных спиртах, ацетоне, многих сложных эфирах, но
нерастворимы или труднорастворимы в алифатических углеводородах, жирных и
минеральных маслах. Ряд ПЭГ с молекулярной массой от 200 до 400 - хорошие рас­
творители для гидроф обны х веществ. ПЭГ гигроскопичны , х ор ош о совм ести­
мы с кожей и широко используются в качестве стабилизаторов влажности, а также
для регулирования реологических свойств жидких косметических средств.
В косметических изделиях используют и гидрофобные растворители - при­
родные и минеральные масла (оливковое, миндальное, персиковое, парфюмер­
ное и другие). Так, массажные масла, косметические масла для кожи лица и тела
представляют собой растворы биологически активных веществ и функциональных
добавок в одном базовом масле, которое для всех остальных ингредиентов является
растворителем.
89
Полиэт иленгликоль находит ш ирокое применение в косметической сфере.
Он может быть добавлен в самые разные продукты, т акие как средства для
бритья, для ванн , для ухода за кожей , в ш ампуни, дезодорант ы , кондиционеры
для волос. Используется в качестве базы для кремов, лосьонов, помады , пудры.
В качестве носит еля и влагоудерживающего вещ ест ва полиэтиленгликоль до­
бавляют в массу для производст ва зубной пасты.
Полиэтиленгликоль используется в косметике по нескольким причинам: для
увлажнения и уплот нения кожи, для образования эмульсии; в качестве связующе­
го вещества. Без полиэтиленгликоля многие современные косметические сред­
ст ва будет сложно производить.
ООО «Завод синтанолов» предлагает самую полную линейку
низко- и высокомолекулярных полиэтиленгликолей со своего склада
в г. Дзержинск (Нижегородская область) наливом или в упаковке.
Н аим ено­
вание
Хим ическое н аим енование
№ САБ
ТУ
ПЭГ-200
П о л и эти л е н гл и ко л ь - ПЭГ-200
25322-68-3
ТУ 248 3-0 07-71150986-2006 с Изм. 1,2,3
ПЭГ-300
П о л и эти л е н гл и ко л ь - ПЭГ-300
25322-68-3
ТУ 248 3-0 07-71150986-2006 с Изм. 1,2,3
ПЭГ-400
П о л и эти л е н гл и кол ь - ПЭГ-400
25322-68-3
ТУ 248 3-0 07-71150986-2006 с Изм. 1,2,3
ПЭГ-600
П о л и эти л ен гл и кол ь - ПЭГ-600
25322-68-3
ТУ 248 3-0 07-71150986-2006 с Изм. 1,2,3
ПЭГ-800
П о л и эти л е н гл и кол ь - ПЭГ-800
25322-68-3
ТУ 248 3-007-71150986-2006 с Изм. 1,2,3
ПЭГ-1000
П ол и эти л ен гл и кол ь - ПЭГ-1000
25322-68-3
ТУ 248 3-007-71150986-2006 с Изм. 1,2,3
ПЭГ-1500
П о л и эти л е н гл и кол ь - П Э М 500
25322-68-3
ТУ 2 483-008-71150986-2006 с Изм. 1-3
ПЭГ-2000
П о л и эти л е н гл и кол ь - ПЭГ-2000
25322-68-3
ТУ 2483-008-71150986-2006 с Изм. 1-3
ПЭГ-3350
П о л и эти л ен гл и кол ь - ПЭГ-3350
25322-68-3
ТУ 248 3-008-71150986-2006 с Изм. 1-3
ПЭГ-4000
П о л и эти л ен гл и кол ь - ПЭГ-4000
25322-68-3
ТУ 248 3-0 08-71150986-2006 с Изм. 1-3
ПЭГ-6000
П о л и эти л ен гл и кол ь - ПЭГ-6000
25322-68-3
ТУ 248 3-008-71150986-2006 с Изм. 1-3
ПЭГ-8000
П о л и эти л е н гл и кол ь - ПЭГ-8000
25322-68-3
ТУ 2483-008-71150986-2006 с Изм. 1-3
Глава 5. Поверхностно-активные вещества
Глава 5.
Поверхностно-активные вещества
Косметические средства представляют собой, как правило, многокомпонентные
системы. В зависимости от природы смешиваемых компонентов такие системы могут
быть однородными, т. е. гомогенными (растворы душистых веществ в подходящих
растворителях), гетерогенными, или дисперсными. В гомогенных системах при за­
данных условиях существует только одна фаза и нет границ раздела фаз. Эмульси­
онный лосьон, пенка для очищения лица и гель-скраб - гетерогенные двухфазные
системы, а именно: масло/вода, газ/вода и твердое тело (частицы скраба)/вода.
Ф аза - т ермодинамически равновесное сост ояние вещества, качественно
от личающ ееся по своим физическим свойст вам от других равновесных со­
ст ояний того же вещества. Любая фаза характеризует ся пост оянст вом
всех физико-химических и термодинамических параметров в своем объеме.
В гетерогенных (дисперсных) системах в относительном равновесии находятся
две или более фазы, между которыми существует поверхность раздела - межфаз­
ная поверхность. Устойчивость гетерогенных систем сильно зависит от величины
межфазного натяжения на границе раздела фаз. Поверхностное натяжение - мера
нескомпенсированности межмолекулярных сил на границе раздела фаз, так как
свободная энергия молекул в поверхностном слое выше, чем в объемах соприка­
сающихся фаз. Чем ниже поверхностное натяжение, тем более устойчивой являет­
ся дисперсная система. Стремление любой системы уменьшить свою поверхност­
ную энергию обусловливает существование поверхностного натяжения, действие
которого проявляется в сокращении до минимума площади межфазного контакта.
Поэтому капля взвешенной в воздухе жидкости принимает сферическую форму.
Поверхностно-активные вещества (ПАВ) или сурфактанты (от англ, зиг^асе поверхность и ас!ап* - действующее вещество) - это различные по химическому
составу соединения, способные концентрироваться на границах фаз и снижать по­
верхностное (межфазное) натяжение веществ, образующих эти фазы.
91
О с о б е н н о с т ь х и м и ч е с к о го с тр о е н и я П А В - д и ф и л ь н о с ть молекул, н ал и ч и е в их
м о л е кул ах ги д р о ф о б н о го у гл е в о д о р о д н о го р ад и к ал а и ги д р о ф и л ь н о й п о л я р н о й
или и о н н о й (ф у н к ц и о н ал ьн о й ) группы . П о л я р н а я к о н ц е в а я гр уп п а в за и м о д е й с тв у ­
ет с м о л е к у л ам и вод ы путем и о н -д и п о л ь н ы х вза и м о д е й ств и й , что и д е лает П А В
в о д о р а с тв о р и м ы м . П р и м е р о м п о л я р н ы х гр уп п м о гу т б ы ть - О Н , -С О О Н , - М 0 2, -М Н 2,
-СИ, - 0 5 0 3. Ги д р оф о б н ая часть о б ы ч н о б ы в ае т д л и н н о й л и н е й н о й у гл е в о д о р о д ­
ной, иногд а р а зв е тв л е н н о й у гл е в о д о р о д н о й , л и б о это ф то р у гл е р о д н ая цепь. В сл ед ­
ств и е д и ф и л ьн о с ти с тр о е н и я м ол е кул ы П А В о б л а д а ю т в ы со к о й а д с о р б ц и о н н о й
с п о с о б н о с ть ю .
О п р е д е л е н н ы й б а л ан с м е ж д у ги д р о ф о б н о й и ги д р о ф и л ь н о й частям и м ол е кул ы
п р и д а ю т так и м си сте м ам о с о б ы е свойства, в то м числ е с п о с о б н о с т ь а к к у м у л и ­
р о в а ть ся на р а зл и ч н ы х п о в е р х н о с тя х разд ел а ф аз и о б р а з о в ы в а т ь асс о ц и а ц и а ты
в р аство р ах , в том числ е в вид е мицелл. С п о с о б н о с т ь П А В а д с о р б и р о в а т ь с я на гр а­
н и ц е р азд е л а ф аз за в и с и т о т стр у к ту р ы и х и м и ч е с к о й п р и р о д ы к о н та к ти р у ю щ и х фаз.
Н а п р и м е р , в э м ул ьси и ти п а «вод а/м асл о» на гр ан и ц е разд е л а фаз у гл е в о д о р о д н а я
часть м ол е кул ы П А В о р и е н ти р у е тс я к маслу, а ги д р о ф и л ь н ая гр уп п а - к воде. П р и
этом м е ж ф азно е натяж е н и е сниж ается, что о б е с п е ч и в а е т с та б и л и з а ц и ю капе л ь м а с ­
ла в вод е (ри. 5.1.).
Рис. 5. 7. Схема расположения
и ориентации молекул ПАВ
в двухфазной системе вода/масло
М о ю щ е е д е й ств и е П А В с в я з а н о с тем, что п о в е р х н о с т н о -а к ти в н ы е ин гр е д и е н ты
мыл, ш ам пуней, л о с ь о н о в а д с о р б и р у ю тся на п о в е р х н о с т и за гр я зн е н и й (тверд ы е ча­
стицы , ж и р и прочее), о б в о л а к и в а ю т их, отделяя от п о в е р х н о сти , и с та б и л и з и р у ю т в
м о ю щ е м р аство р е . П о н и м а н и е б а зо в ы х м е х а н и зм о в д е й стви я П А В пр и р азр а б о тк е
ко см е ти ч е ск и х ср е д ств в а ж н о для со зд ан и я в систем е за д ан н ы х с в о й с тв и ко нтр о л я
п о в е д е н и я всех эл е м е н то в р еце птуры .
П р о м ы ш л е н н ы е П А В ы п о л у ч а ю т из р а зл и ч н о го сы р ья - неф теп род уктов, н ату­
р ал ьн ы х р асти те л ьн ы х масел и ж и в о тн ы х ж и р о в. О тм етим , что даж е о д н о и то же
н ат у р а л ь н о е сы рье, но взятое из р азл и ч н ы х и сто ч ни ко в, такж е отличается. П о это м у
в п р е д ел ах о д н о го х и м и ч е с к о го ти п а ве щ е ства (о д н о го н а и м е н о в а н и я П А В) м ож ет
им е ть м е сто о ч е н ь б о л ь ш о й р а з б р о с п а р ам е тр о в . В каж д о м случае ги д р о ф о б н ая
гр уп п а пр е д став л е н а у гл е в о д о р о д н ы м и ц е п ям и р а зл и ч н о й длины , отл ичия м о гу т
92
Глава 5. Поверхностно-активные вещества
быть и в полярных группах, в зависимости от их природы. Поэтому, сурфактан­
ты с одним и тем же названием, но полученные от разных производителей, могут
существенно отличаться по своим свойствам. Это необходимо учитывать как при
разработке рецептур, так и при необходимости провести замену сырья в промыш­
ленно выпускаемом изделии. Наилучший выход - запросить максимально возмож­
ную информацию у производителя, не ограничиваясь стандартной документацией.
Общие свойства растворов ПАВ
Адсорбция на межфазной поверхности
Общее свойство молекул всех ПАВ - способность адсорбироваться на межфаз­
ной поверхности. Молекулы ПАВ концентрируются на поверхности раздела фаз,
ориентируясь таким образом, чтобы полярные группы были направлены к полярной
среде, а неполярные углеводородные радикалы - к неполярной (часто масляной)
фазе. Результатом такой адсорбции является существенное снижение поверхност­
ного натяжения на межфазной границе и уменьшение общей энергии системы. Это
приводит к стабилизации дисперсной системы. Дисперсные частицы одной фазы,
окруженные слоем молекул ПАВ и распределенные в другой фазе, взаимодействуют
между собой на относительно далеких расстояниях, на которых преобладают силы
отталкивания между частицами. При этом оказывается невозможным слипание и
коагуляция частиц дисперсной фазы, и в системе облегчается диспергирование при
перемешивании.
Известные в косметике системы как «масло-вода», так и «вода-масло» состоят
из двух несмешивающихся между собой фаз: водная фаза (полярная, дисперсная)
и масляная фаза (неполярная, дисперсионная среда). ПАВ, добавленные к такой
системе, концентрируются на поверхности раздела двух фаз, уменьшают поверх­
ностное натяжение межфазной поверхности и обеспечивают устойчивость эмуль­
сии, улучшают смачиваемость и растекаемость косметических композиций по коже.
М ицеллообразование
Физические свойства ПАВ зависят от их концентрации в растворе: выше значе­
ния критической концентрации их свойства изменяются скачкообразно. При низких
концентрациях большинство ПАВ ведет себя как простой электролит, за исключе­
нием влияния на поверхностное натяжение, которое с ростом концентрации ПАВ
быстро снижается. При некоторой концентрации все свойства раствора ПАВ резко
меняются, поскольку, начиная с этой концентрации ПАВ образуют более крупные
единицы-мицеллы, обычно имеющие примерно сферическую форму. Мицеллы
ПАВ - это термодинамически устойчивые ассоциаты десятков и сотен дифильных
молекул.
93
Мицеллообразование в растворах дифильных веществ рассматривают либо
как равновесную химическую реакцию, подчиняющуюся закону действующих масс,
либо как выделение из пересыщенного раствора новой высокодисперсной фазы.
Мицеллообразование возможно для каждого ПАВ в определенном диапазоне
температур и концентраций. Концентрация, при которой происходит ассоциация
молекул, называется критической концентрацией мицеллообразования (ККМ). При
концентрации ПАВ выше ККМ в водном растворе самопроизвольно образуются ми­
целлы, которые сосуществуют в равновесии с неассоциированными молекулами.
Ниже ККМ мицеллы не обнаруживаются.
Молекулы каждого ПАВ при данной температуре и концентрации электролита
имеют характерное значение ККМ. Наиболее распространенный метод определе­
ния ККМ - измерение поверхностного натяжения у, значение которого соответствует
точке излома кривой, после которой величина у остается фактически постоянной,
несмотря на дальнейшее повышение концентрации ПАВ в растворе. В пределах лю­
бого класса ПАВ с увеличением длины цепи гидрофобной части ККМ снижается.
Молекулы ПАВ числом от 20 до 100, в зависимости от их размера и свойств, об­
разуют в воде сферические мицеллы, в которых углеводородных радикалы направ­
лены внутрь мицеллы, а полярные группы атомов обращены в водную фазу (рис. 5.2).
При концентрации ПАВ свыше критической число молекул ПАВ в мицелле прак­
тически не меняется, а увеличивается число мицелл в растворе. При дальнейшем
росте концентрации меняется форма мицелл - от сферической формы происходит
ряд последовательных равновесных переходов к дискообразной, цилиндрической
и пластинчатой форме мицелл.
водная среда
масляная среда
Рис. 5.2. Модели строения сферической мицеллы
Изменение температуры, существенно влияет на поведение ПАВ, в частности,
неионогенных. Верхний температурный предел, характерный для неионогенных
ПАВ - точка помутнения. Вплоть до этой температуры неионогенное ПАВ образует
прозрачный мицеллярный раствор, а выше неё раствор мутнеет. Причем, значение
точки помутнения зависит от концентрации ПАВ в растворе. В целом, фазовое по­
94
Глава 5. Поверхностно-активные вещества
ведение системы неиногенных ПАВ более сложное, чем ионных и, при определен­
ных условиях, такая система образует несколько видов жидкокристаллических фаз:
гексагональную, кубическую и ламеллярную.
В рамках достаточно узкого температурного диапазона растворимость
может возрастать на порядки, что и называется эффектом Крафта. Нижний темпе­
ратурный предел мицеллообразования для ионных ПАВ называют температурой
Крафта, которая сильно зависит даже от незначительных изменений в химической
структуре ПАВ.
Пенообразование
Пена является неравновесной дисперсией газовых пузырьков в относительно
небольшом объеме жидкости. Молекулы ПАВ, находящиеся на поверхностях разде­
ла фаз, отвечают за способность жидкости к пенообразованию и за стабильность
этой дисперсионной системы.
При создании косметического продукта могут возникнуть диаметрально проти­
воположные задачи: обильная пена воспринимается потребителями как показатель
качества большинства готовых косметических моющих средств для тела и волос, не­
обходима в средствах для бритья. В то же время, нежелательное пенообразование проблема, возникающая при перемешивании либо взбалтывании многокомпонент­
ных жидкостей, и её необходимо учитывать в технологическом процессе.
Важно иметь возможность контролировать реологические свойства пен и
их стабильность, которые определяются как физико-химическими свойствами
поверхностей раздела жидкой и газовой фаз, так и структурой совокупности газо­
вых пузырьков. Пена, полученная даже из прозрачной жидкости, кажется внешне
однородной и белой. На самом деле она имеет сложную структуру, образованную
специфической упаковкой отдельных газовых пузырьков разного размера и формы.
Химический состав, структура, стабильность и реологические свойства пены тесно
взаимосвязаны.
С точки зрения косметики пены обладают несколькими важными свойствами:
• способны удерживать различные вещества и распределять их должным обра­
зом при использовании относительно небольших количеств жидкости. Примером
может служить пена некоторых шампуней, которая эффективно распределяет мою­
щее средство и увлажняет поверхность волос без чрезмерного количества жидко­
сти, которая иначе могла бы стекать.
• способны распределять увлажняющий или смягчающий компонент с одновре­
менным удержаним жидкости в нужном месте. Примером может служить обычный
крем или пена для бритья, который обеспечивает как увлажнение, так и смягчение
кожи, достаточно стабильно удерживаясь на поверхности.
95
•увеличивают объем косметического средства, необходимого потребителю для
единичного использования. Количество ПАВ, необходимое для мытья рук или во­
лос, обычно значительно меньше используемого потребителем количества. Нали­
чие пены одновременно и приводит в соответствие требуемое и реально исполь­
зуемое количество продукта и придает ему популярные потребительские свойства.
•традиционно ассоциируются с шампунями, кремами и пенами для бритья, жид­
кими и брусковыми мылами и пенами для ванны, поскольку первые косметические
продукты (прежде всего, мыло) обладали пенообразующими свойствами. Пена и
моющая способность исторически ассоциативно связаны друг с другом, хотя в со­
временных композициях это совсем не так. Структура пены в готовом косметиче­
ском продукте - важная часть его потребительских свойств и привлекательности.
Она должна быть стабильной и устойчивой на протяжении времени использования
косметического средства.
Взаимодействие ПАВ с эпидермисом
При взаимодействии раствора любого ПАВ с эпидермисом наблюдается «набу­
хание» рогового слоя и увеличение его проницаемости для активных компонентов.
Казалось бы, чем сильнее набухает роговой слой, тем лучше и быстрее происходит
процесс его очищения. Вместе с тем, этот процесс приводит к нарушению ключевых
барьерных функций эпидермиса. Механизм этого действия связан с влиянием ПАВ
на липиды кожи. В низкой концентрации они повышают текучесть липидных плас­
тов, а в высокой концентрации вызывают разрушение их жидкокристаллической
структуры и экстракцию липидов.
Поскольку липидный барьер кожи имеет слабо отрицательный заряд, то ани­
онные ПАВ слабо взаимодействуют с поверхностью кожи, тогда как катионные ПАВ
образуют более прочные связи с отрицательно заряженными функциональными
группами белков, липидов, фосфолипидов и других соединений липидного бислоя.
Поэтому анионные ПАВ дерматологически более безопасны для кожи человека.
Катионные ПАВ применяются в косметике меньше и, в основном, в смываемых кос­
метических продуктах.
Раздражающее действие ПАВ обусловлено также денатурацией белков и
инактивацией ферментов. Как следствие - на коже ощущается сухость, появляется
раздражение и покраснение. Поскольку возникают дерматологические проблемы
различной степени тяжести, вплоть до аллергических реакций, то различные аспекты
действия ПАВ на кожу стали объектом пристального внимания дерматологов.
В рецептурах средств личной гигиены и косметики все чаще используют ПАВ,
обладающие мягким действием на кожу: полиоловые (алкилполиглюкозидные),
неионогенные (бетаины, амидобетаины и изотионаты) и многие полимерные ПАВ.
Могут встречаться оксиэтилированные спирты, которые тоже относительно мягки,
96
Глава 5. Поверхностно-активные вещества
но они могут окисляться с образованием побочных продуктов (гипероксидов и аль­
дегидов), раздражающих кожу. Выявлено, что существует некоторая максимальная
степень кожного раздражения в зависимости от длины цепи. Считается, что она про­
является при 12 атомах углерода в углеводородной цепи.
Иногда добавка мягкого ПАВ (алкилполиглюкозидного л ибо амфотерного) может
привести к значительному снижению раздражения кожи анионными ПАВ. Поэтому
усилия химиков направлены на поиск новых, более мягких и не раздражающих кожу
ПАВ и на оптимизацию составов косметических композиций с целью нейтрализации
негативного действия.
Классификация ПАВ
ПАВ можно классифицировать по разным признакам: по природе гидрофильной
группы, по характеру использования, по длине гидрофобной цепи.
В зависимости от природы полярной группы ПАВ классифицируют на неионные
(неионогенные), которые в воде не диссоциируют на ионы, и ионные (ионогенные).
Последние, в зависимости от заряда, образующегося при диссоциации в воде ор­
ганического иона, подразделяют на анионные, катионные и амфотерные (рис. 5.З.).
Анионные или анионактивные ПАВ при диссоциации образуют отрицательно
заряженные ионы с длинной углеводородной цепочкой (органические анионы) и
обычный катион. По своему составу это чаще всего, органические кислоты или их
соли. Анионные ПАВ-эмульгаторы весьма эффективны как при создании эмульсий
типа «масло/вода», так и при диспергировании ряда порошкообразных материалов.
Стеа рил сульф ат натрия
о
и
5-0
Ц етилпиридинийхлорид
(± Щ
Ф
Ш
^ >
Э
з
Рис. 5.3. Строение и условные схемы ПАВ разного типа:
1 - анионного (стеарилсульфат натрия); 2 - катионного (цетилпиридинийхлорид);
3 - неионогеннного (сорбитанлаурат); 4 - амфотерного (соевый лецитин)
97
Некоторые анионные ПАВ - активные ингредиенты пеномоющих средств, которые
обеспечивают высокое пенообразование даже в жесткой воде. Наиболее широко
используются в различных промышленных продуктах, в первую очередь в быто­
вой химии и промышленных моющих средствах, что определяется их относительно
низкой себестоимостью.
Катионные или катионактивные ПАВ при растворении в воде образуют поло­
жительно заряженные ионы (органические катионы) и низкомолекулярный анион.
К катионным ПАВ относятся, например, соли жирных аминов и четвертичных аммо­
ниевых оснований. Катионные эмульгаторы менее эффективны, чем анионные, так
как они в меньшей степени снижают поверхностное натяжение. Но они могут взаи­
модействовать с клеточными белками бактерий, проявляя при этом бактерицидную
активность. Катионные ПАВ активно используются в средствах ухода за волосами
(бальзамы-ополаскиватели, антистатики, кондиционеры для волос).
Амфотерные ПАВ способны в зависимости от рН вести себя как анионактивные
(в щелочной среде) или как катионактивные (в кислой среде) ПАВ, причем некото­
рые из них (как сульфобетаины) проявляют двойственность свойств даже вне зави­
симости от рН среды. В молекулах амфотерных ПАВ присутствуют функциональные
группы, способные нести и отрицательный, и положительный заряд. Они хорошо
совместимы с анионными и катионными ПАВ, сохраняя свои потребительские свой­
ства при изменении рН. Амфотерные ПАВ обладают высоким пенообразованием,
мягким дерматологическим действием на кожу и широко применяются в шампунях
«без слез», в пеномоющих средствах для детей и для людей с чувствительной кожей.
Неионогенные ПАВ. Если молекулы ПАВ при растворении в воде не образу­
ют ионов, то такие ПАВ называют неионными или неионогенными. Неионные
ПАВ имеют более слабую пенообразующую способность, чем анионные ПАВ, но
их действие на кожу значительно мягче. Они широко применяются в качестве
эмульгаторов, диспергаторов, солюбилизаторов, а также в качестве со-ПАВ, ста­
билизаторов пены, смачивателей и т.п. Ту же функцию, что и углеводородный
«хвост», у ПАВ могут выполнять другие радикалы или цепи, например: алкилфенол, полиоксипропилен, полидиметилсилоксан и другие липофильные фрагменты.
Анионные ПАВ
Для максимальной эффективности ПАВ, как моющего средства, гидрофобная
цепь должна быть линейной алкильной группой с длиной цепи около 10-18 ато­
мов углерода. Для анионных ПАВ, применяемых в бытовой химии и косметике,
наиболее часто гидрофильные группы представлены карбоксилатами, сульфоната­
ми и фосфатами. В целом, анионные ПАВ можно описать следующими формулами:
98
Глава 5. Поверхностно-активные вещества
Карбоксилаты
СпН2п-И С О О - № +;
Сульфаты С п Н2 п+1 0 5 0 3- Ма+;
Сульфонаты С пН2п+1 5 0 3- № +;
Фосфаты
С п Н2 п+1 0 Р 0 ( 0 Н ) 0 - № +,
где п = 8-И8, а противоион № +.
Карбоксилат ы
Из карбоксилатов наиболее известны стеараты натрия (С17Н35СООМа) или
калия, миристат натрия (С14Н29СООЫа), олеат натрия. Именно эти ПАВ обеспечи­
вали моющее действие мыл, повсеместно используемых на протяжении столетий.
Гидрофобный «хвост» карбоксилатов может содержать ненасыщенные участки - как
например, в олеате натрия, где в алкильной цепи С 17 присутствует одна двойная
связь. С началом развитого промышленного производства мыла, его потребитель­
ские качества регулировались за счет комбинации жирных кислот, получаемых из
говяжьего жира, лярда, кокосового или пальмового масел и т. п. Такие мыла дешевы,
нетоксичны и не загрязняют окружающую среду. Основная их проблема - это обра­
зование осадка в жесткой воде, содержащей двухвалентные ионы. Проблема реша­
ется модификацией карбоксилатов за счет введения гидрофильных цепей, эфиров
карбоксилатов с гидроксильными группами и несколькими СООН-группами или не­
которых саркозинатов. Постепенно, с нарастанием дефицита природного сырья, в
состав рецептур промышленного кускового мыла все чаще вводят синтетическое
сырье, а говяжий жир и лярд используются все меньше в силу отрицательного обще­
ственного мнения относительно использования животного сырья.
Стеарат калия и стеарат натрия, кроме производства мыла, используют в
пенах для ванн, пенах для бритья, некоторых средствах по уходу за кожей. Стеарат
натрия широко применяют также в зубных пастах, сухих духах и дезодорантах.
Натрия лауроилсаркозинат С ц Н 23-СО-Ы(СН3)СН2-СООМа - прозрачная жид­
кость со специфическим запахом. Содержание основного вещества 30%. Натрий
лауролсаркозинат устойчив к гидролизу, стабилен в жесткой воде. Обладает более
слабыми пенообразующими свойствами, но позволяет получать кремы и зубные
пасты красивой кремообразной консистенции. Обладает мягким очищающим дей­
ствием и противокариесными свойствами, чем и объясняется его применение в
составе зубных паст. Нередко используется совместно с лаурилсульфатом натрия.
Также применяется в составе кондиционирующих шампуней.
Алкилсульфат ы
Одним из наиболее распространенных синтетических ПАВ являются алкилсуль­
фаты (Сп Н 2 п + 1 ОБО з Ы), сложные эфиры серной кислоты. Алкилсульфаты используют
как эффективные диспергаторы, солюбилизаторы и пенообразователи. При этом
предпочтение отдается линейным алкилсульфатам, поскольку они более биоразлагаемы, чем разветвленные.
99
С у л ь ф а т и р о в а н и е - взаимодейст вие (этерификация) первичного спирт а с
серной илихлорсульф оновой кислот ой, с олеумом или серным ангидридом 5 0 3,
в результ ат е чего происходит присоединение к спирт у группы -503Я.
Свойства ал кил сульфатных ПАВ зависят от природы алкильной цепи. Наиболее
известен додецилсульфат натрия (ДСН) или лаурилсульфат натрия, широко исполь­
зуемый во многих отраслях.
Натрия лаурилсульфат - СН3-(СН2)11-0503Ма - растворим в воде, устойчив
в слабокислой среде и в жесткой воде, рН 1 % водного раствора лежит в пределах
от 7,5 до 9,5. Производится также в виде пастообразной массы, содержащей до
7 0 % основного вещества, и в виде раствора с концентрацией основного вещества
28 -40 % . При температуре около 25 °С он полностью растворим и 30%-ный водный
раствор достаточно текуч и имеет низкую вязкость. Эта температура ниже точки
Крафта, и лаурилсульфат натрия может отделяться в виде мягкой пасты. Регулируя
распределение длин цепей в алкильной цепи, можно получить температуру Крафта
около 10°С. По мере увеличения концентрации ПАВ до 3 0 -4 0 % вязкость раствора
быстро возрастает вплоть до образования геля. При воздействии на кожу сильно
обезжиривает ее. Применяется в составе зубных паст (до 2%), редко - шампунях и
пенках для бритья, часто - в средствах для мытья посуды и предметах домашнего
обихода, используется в автомобильной косметике.
Алкилэт оксисульфат ы
Введение в молекулу алкилсульфата этоксигруппы (-СН2 СН 2 О-) приводит
к более мягкому дерматологическому воздействию этих ПАВ по сравнению
с исходными алкилсульфатами. Такие ПАВ называют сульфоэтоксилатами. Их
получают сульфатированием алкилполиэтиленгликолевых эфиров и последующей
нейтрализацией щелочью с образованием натриевых и реже магниевых солей.
Общая формула сульфоэтоксилатов: [РЮ(С2Н40 )п ]5 0 3Ма, где В - углеводородный
радикал, а п = 2-4. Алкилэтоксисульфаты более устойчивы, чем алкилсульфаты, в
жесткой воде.
Оксиэтилированный натрия лаурилсульфат нашел особенно широкое при­
менение. Товарная форма представляет собой полупрозрачную, бесцветную массу с
содержанием анионактивных веществ 70%, рН 1%-ного водного раствора составля­
ет 6,5-8,0. В составе пеномоющих средств используется в количестве до 25%.
Натрия лаурилэтоксисульфат или лаурет сульфат натрия - С 12Н 2 5 (ОСН2СН 2 )
т 0 5 0 3№ , где т обычно 1-3. Чаще других поверхностно-активных веществ
используется в составе косметических рецептур, в частности, моющих средств.
Алкилсульфаты и лаурет сульфат получают сульфатированием насыщенных или
ненасыщенных первичных высших спиртов с последующей нейтрализацией
натриевой щелочью, аммиаком или триэтаноламином.
100
Глава 5. Поверхностно-активные вещества
Примером анионактивных синтетических ПАВ с более мягким дермато­
логическим действием являются триэтаноламиновые соли ал кил сульфатов С п Н2П+1 0 5 0 з МН(С2Н40Н ) з / где п = 10-18. По внешнему виду это однородные жид­
кости без осадка, от желтого до коричневого цвета, полностью растворимые в воде,
с содержанием основного вещества до 35%. Обладают пенообразующим и моющим
действием, облегчают диспергирование, являются эффективными эмульгаторами.
Триэтаноламинлаурилсульфат - С 12Н25 0 5 0 3МН(С2Н40Н )3 - лаурилсульфат
ТЭА - представитель этого вида ПАВ. Прозрачная жидкость светло-желтого цвета, с
содержанием анионактивных веществ 40%, рН 1%-ного водного раствора составля­
ет 6,5-7,5, относительная плотность при 20°С 1,00-1,06. Обладает хорошим пеноо­
бразующим и моющим действием, используется в составе шампуней, гелей для душа
и пены для ванн в концентрациях до 10%.
Лаурилэтоксисульфат магния тоже применяется в шампунях, средствах для
принятия ванн и душа. Это вязкая, прозрачная, бесцветная или светло-желтая масса
с содержанием анионактивных веществ до 25%. Показатель рН 1 % водного раство­
ра составляет 6,5-7,5, относительная плотность при 20°С 1,00-1,10. Поскольку «оксиэтилированный» лаурилсульфат магния обладает более мягким дерматологическим
действием на кожу, то он рекомендуется для чувствительной кожи, в составах дет­
ских шампуней и пенок для купания в концентрации до 5%.
Лаурилэтоксисульфат аммония - В0(С2Н40 ) т ] 5 0 3-Н 4+ - часто используется в
моющих средствах производства США, но почти не встречается в европейских сред­
ствах личной гигиены.
Еще одно современное направление развития химии анионных ПАВ - это
модификация натуральных масел, например, подсолнечного, касторового,
кокосового или оливкового. Путем сульфатирования натурального касторового
масла с последующей нейтрализацией получают производное рицинолевой
кислоты, у которого гидроксильная группа -О Н заменена на сульфогруппу -5 0 3Н.
Сульфонат ы
В молекуле сульфонатов - СпН 2 п + 1 5 0 3- № + - атом серы непосредственно при­
соединяется к атому углерода алкильного радикала, что придает сульфонатам более
высокую стойкость к гидролизу по сравнению с сульфатами. Наиболее распростра­
ненным видом таких ПАВ являются алкиларилсульфонаты (например, алкилбензолсульфонат). Получают такие ПАВ обычно путем реакции серной кислоты с алкиларилуглеводородами, например додецилбензолом. Особым классом сульфонатных ПАВ
являются нафталиновые и алкилнафталиновые сульфонаты, обычно используемые в
качестве диспергирующих агентов.
101
Парафиновые сульфонаты получают сульфоокислением нормальных линейных
парафинов с использованием диоксида серы и кислорода. Такие ПАВ очень хорошо
растворимы в воде, биоразлагаемы и совместимы со многими присутствующими в
воде ионами.
Примером могут служить линейные алкилбензолсульфонаты (1_АВ5, ЛАБС) с
длиной алкильной цепи от 8 до 15 атомов углерода. Основным недостатком ЛАБС
является их раздражающее действие на кожу, в связи с чем их нельзя использовать
в рецептуре средств личной гигиены.
В косметике находят применение сульфосукцинаты - сложные эфиры
сульфоянтарной кислоты, в том числе сложные моно- и диэфиры. Например,
сульфосукцинат на основе моноэтаноламида жирных кислот кокосового масла
двунатриевый имеет хорошие пенообразующие свойства, особенно подходит для
детских косметических средств и продуктов интимной гигиены. Сложные диэфиры
растворимы и в воде, и во многих органических растворителях, и хорошо подходят
для приготовления микроэмульсий типа вода/масло.
Криптоанионные полиэтоксикарбоксилаты.
Общая формула - В-(0СН2-СН2)т-0-(СН2)п-С00Ма, где В - углеводородный
радикал с С8-С18, т = 1 -1 0 , п=1-10. Полиалкоксикарбоксилаты совместимы с
катионными ингредиентами, они обладают мягким моющим действием, хорошей
солюбилизирующей способностью, особенно в отношении растительных и эфирных
масел. Это дает возможность применять их в гелях или в молочке для снятия макияжа.
Анионные ПАВ имеют самое широкое применение. Мировой объем их произ­
водства превышает совокупный объем всех остальных ПАВ.
Катионные ПАВ
Катионактивные или катионные ПАВ менее применимы в косметике из-за их
жесткого раздражающего действия на кожу по сравнению с анионактивными ПАВ.
Почти 9 0 % всех катионных ПАВ представляют собой четвертичные аммониевые ос­
нования. Их получают метилированием первичных и вторичных аминов. Они рас­
творимы в воде и при диссоциации образуют положительно заряженный органиче­
ский поверхностно-активный катион.
К катионным ПАВ относятся алкилтриметиламмоний хлориды, в которых
алкильная группа содержит 8-18 атомов углерода. К ним относится цетилтриметиламмонийхлорид С 16НззМ+(СН3)зС1'. Второй класс - соединения с двумя высокомо­
лекулярными алкильными группами, в частности, диалкилдиметил аммоний хлорид,
в которых к атому азота присоединены две алкильные группы с длиной цепи 8-18
атомов углерода, например, дицетилдиметиламмоний хлорид (С16Нзз)2М+(СНз)2С1'.
102
Информация предоставлена КАО СНЕМ1СА1. Е1/Я0РЕ
и компанией РЕВАДА
Алкилэтоксикарбоксилаты:
м ногофункциональность, мягкость и эффективность
Алкиловы е эфиры карбоновы х кислот и их соли известны уже много лет. В 1930-е, они исполь­
зовались как замена мылу в средствах для очистки тканей, а также, как эмульгаторы, см ачива­
тели и диспергаторы в кожевенной, бумажной и л акокр асочной отраслях пром ы ш ленности. К
началу восьмидесятых, использование алкилэтоксикарбоксилатов в таких продуктах, как ш ам ­
пуни, пены для ванн и гели для душа начало расти, т.к. больш е вним ания стало уделяться мяг­
кости продуктов.
В соврем енны х рецептурах, многоф ункциональны е ингредиенты о собенно полезны. Алкилэ­
токсикарбоксилаты и их соли обеспечиваю т ком бинацию многих полезных свойств, которые
удовлетворяю т требования р азработчиков рецептур. Као СНегтпса15 Еигоре предлагает данны е
продукты под торговы м названием АКУРО*.
О бщ ая ф ормула алкилэтоксикарбоксилатов:
В— О — (СН2С Н 20 ) п— С Н 2С О О М
В - пр ои звод н ое ж ирны х спиртов, и обы чно он находится между С4Н9 и С 18Н37. Степень этоксил ирован ия обозначена как п и находится между 2 и 20. М - вод ород или катион (Ыа,К< Мд,Са).
Почти все алкилэтоксикарбоксилаты, прим еняем ы е в продуктах личной гигиены, основаны на
кокосовой алкильной цепи (С12/ 14) и сущ ествуют в виде концентри рованны х кислот (> 9 0 % ак­
тивного вещества с 5 или 10 моль ЕО) или нейтрализованной натриевой соли (2 2 % активного
вещества с 5 моль ЕО или > 6 0 % активного вещества с 4 или 10 моль ЕО).
Физико-химические свойства
А н и о н алкилэтоксикарбоксилатов образует вод ораствори м ы й кольцевой комплекс с катио­
ном, который может быть легко заменен другими неорганическим и или органическим и кати­
онами. Карбоксильная группа обеспечивает д войную ф ункцию неионны х и анионны х ПАВ. В
кислой среде они ведут себя как неионны е ПАВ, а в щ елочной среде как анионны е ПАВ. Бла­
годаря такой структуре алкилэтоксикарбоксилаты д ем онстрирую т х ор ош ую совм естимость со
всеми видами ПАВ, включая катионные, усиливая свойства ко нд ицио нир о вания волос и кожи.
Эта особенность дает целый ряд преимуществ.
Ф изико-хим ические свойства алкиловы х эф иров карбоновы х кислот определяются гидроф об­
ной алкильной цепью и степенью этоксилирования, а также основанием , используемым для
нейтрализации и выведения рН, необходим ого для конкретного продукта. Гидрофильная полигликолевая группа способствует хорош ей растворим ости и эф фективному д исп е ргир ованию
кальциевых мыл. Оба свойства улучшаются с увеличением степени этоксилирования. Значения
ГЛБ для алкиловы х эф иров карбоновы х кислот напрям ую связаны с количеством этиленоксида.
Наприм ер, для кокосовой алкильной цепи ГЛБ может варьироваться от 9 до 15, для количества
м оль ЕО от 3 до 15 соответственно.
Изменяя длину и структуру гидроф обной углеродной цепи м ож но изменить некоторые свой­
ства. Например, объем пены увеличивается при увеличении длины цепи, оптим альны й эффект
достигается при использовании цепи С 12/14 и относительно низкой степени этоксилирования, с
оптим альны м значением около 4.5 моль ЕО. Алкиловы е эфиры карбоновы х кислот с короткой
цепью сохраняю т низкие свойства пенооб р азования в ш ироком д иапазоне температур и рН.
П оверхностное натяжение увеличивается при увеличении рН и степени этоксилирования и
при ум еньш ении длины алкильной цепи. Для кислот характерны более низкие значения ККМ,
чем для солей. Недавние исследования показали о бр азов ан и е премицеллы в водном растворе
алкилэтоксикарбоксилатов при у р овне ниже ККМ, что может объяснить низкую раздраж аю щ ую
способность данны х ПАВ.
Превосходная р астворим ость в жесткой воде - важ ное преим ущ ество этих ПАВ, так же, как их
хо р о ш ие о чищ аю щ ие и п е нообразую щ ие свойства в жесткой воде. Алкилэтоксикарбоксилаты очень стабильны е ПАВ, они не гидролизуются в щ елочной или кислотной среде.
Экологические характеристики
Экотоксикологический проф иль - одна из важнейш их характеристик ПАВ. Алкилэтоксикар­
боксилаты полностью биоразлагаем ы со скоростью разлож ения >70% , нетоксичны по отно ш е ­
нию к водным организм ам с уровнем токсичности > 1 мг/л для рыб, м оллю сков и водорослей.
Следовательно, алкилэтоксикарбоксилаты не нуждаются в м аркировке о соответствии эколо­
гическим требованиям .
Н изкий потенциал раздраж ения для кожи и глаз
М ягкость - один из самых важных критериев оценки средств личной гигиены. Повреж дение
кожи, вы званное П А В очень х о р о ш о соотносится с р астворим остью зеина, белка, получаем о­
го из кукурузы, со структурой схожей со структурой кератина. Этот протеин не растворяется в
воде, но растворяется в присутствии поверхностно-активны х веществ. ПАВ оказы вает тем б о ­
лее сильное раздраж аю щ ее действие, чем выше его способность растворять белок. Согласно
этому тесту, алкилэтоксикарбоксилаты при сравнении в концентрации 1%, по сухому веществу,
водного раствора с другими ПАВ, такими как сульф осукцинаты или бетаины, значительно мяг­
че. Н аиболее мягким является лаурет-5 карбоксилат, предлагаемый под торговы м названием
АКУРО® Р О А М К1_ 40. Тестом на красны х кровяны х клетках показано, что алкилэтоксикарбок­
силаты - самые мягкие ПАВ в отнош ении раздраж ения глаз по сравнению с 51_5,51_Е$, САРВ.
Х о р о ш о известно, что алкиловы е эфиры карбоновы х кислот способны снижать ур ове нь раз­
драж ения более агрессивны х ПАВ. В снижении у р овня раздраж ения лауретсульфата натрия
алкилэтоксикарбоксилаты ведут себя схожим обр азом с основны м и амфотерными ПАВ, исполь­
зуемыми на рынке.
М ягкие оч и щ аю щ и е средства с х о р о ш и м п е н ообр азовани ем
Больш инство потребителей хотят видеть в своих очищ аю щ их средствах мягкость и хорош ую
пену. Слож ны й баланс между п енооб р азование м и мягкостью м ож но получить, используя алки­
лэтоксикарбоксилаты. Усилитель пены - это вещество, которое увеличивает количество пены,
улучшает ее коллоидную стабильность, препятствуя соединению пузы рьков и дает более гус­
тую и крем ообразную пену. АКУРО® Р О А М К1. 40 - вы дающ ийся усилитель пены, мягкий для
кожи и глаз.
В настоящ ее время, тенденцией рынка является разработка рецептур без 51_Е5 для получения
мягких продуктов, ор ие нтир ованны х на чувствительную кожу. АКУРО® Р О А М Р1.40 - оптим аль­
ный продукт линейки для использования в качестве о сновного анионактивного ПАВ в сред­
ствах без сульфатов, так как обеспечивает оптим альны й баланс между пенооб р азованием и
загущ аемостью рецептуры.
Эф ф ективность в продуктах личной гигиены
Базовая рецептура о снованная на лауретсульфате натрия и лаурет-11 карбоксилате натрия как
основны х анионны х ПАВ, подходит для м ногих средств гигиены. Лаурет-11 карбоксилат натрия,
под торговы м названием АКУРО® БОРТ 100 ВУС, был представлен на рынке в начале 90-х. Этот
алкилэтоксикарбоксилат является самым мягким из линейки АКУРО®. И спользование АКУРО®
БОРТ 100 В\/С в качестве со-П АВ дает в рецептуре превосходное пенообразование, при этом
очень сущ ественно снижая раздраж аю щ ее действие от анионны х ПАВ. Заметим, что алкилэток­
сикарбоксилаты являются очень эффективными солю билизаторам и для гидроф обных масел.
Используя это свойство, м ож но легко разработать пр озр ачны е ш ам пуни для блеска волос.
П р о зр ачн ы е ш ам пуни создают у потребителя впечатление хор ош их очищ аю щ их свойств, а
блеск волос ассоциируется со здоровы м и волосами. Гидроф обные масла обладаю т достаточ­
ными свойствам и улучшения блеска волос только при равно м е рно м и достаточном вы саж ива­
нии на кутикуле волоса. Изготовление прозрачны х ш ам пуней с достаточным количеством этих
масел требует высокоэф фективных солю билизаторов. Алкилэтоксикарбоновы е кислоты, ввиду
их крип то ан ио н н о го характера, в отличие от стандартных солю билизаторов, способны солю би­
лизир овать не только эф ирные масла, но также растительные масла и, более того, гидроф обные
м инеральны е и силиконовы е масла.
Точное р егули рование вы саж ивания ак ти вн ы х ингредиентов
Системы анионны х ПАВ, содерж ащ ие катионны е полимеры, м огут быть разработаны таким о б ­
разом, что полимеры растворим ы в продукте, но становятся нерастворим ы м и при см ы вании и
остаются на волосах,что объясняется ассоциацией между катионны м полим ером и анионны м
ПАВ. При избытке ПАВ, полим ер солюбилизируется и получается п розрачны й раствор. Однако,
во время смывания, концентрация ПАВ падает ниже критического уровня, требуем ого для со ­
любилизации, и комплекс поли м ер/П А В остается высаженным на волосах. Этот феномен изве­
стен, как «комплексная коацервация».
Тип см еш иваем ого с катионны м и полим ерам и П А В может влиять на степень вы саж ивания п о ­
лим ера на кожу или волосы. В то время как количество осаж денного полимера м ож но регу­
л ировать путем вы бора подходящего класса катионного полимера, м ож но регулировать вы­
саж ивание полимера за счет изменения поверхностно-активного вещества, используем ого в
системе.
Высш ий ур ове н ь вы саж ивания полимера наблюдается с неионогенны м и и им идазолиновы м и
амфотерными ПАВами. За счет ком плексообразования органических катионов в пятичлен­
ное кольцо, в случае с алкилэтоксикарбоксилатами, достигается р авно м е рно е вы саж ивание
Ро1уциа1:егтипл-10 на поверхности волоса или кожи, таким о бр азом улучшая эффективность
этого конд иционирую щ его агента. С использованием алкилэтоксикарбоксилатов достигается
более высокая степень вы саж ивания катионны х полимеров. Следовательно увеличивается
конд иционирую щ ий эффект и обеспечиваю тся сенсорны е свойства.
Заклю чение
1. А лкилэтоксикарбоновы е кислоты и их соли (АЕС) - анионны е ПАВы с вы даю щ им ися свойства­
ми для средств л ичной гигиены - характеризуются мягкостью для кожи и глаз и хорош им и экотоксикологическими свойствами. Их совм естимость со всеми типами ПАВ, включая катионные,
и специф ическими добавками, такими как катионны е полимеры в ш ам пунях и гелях для душа,
превосходна.
2. Среди всех алкилэтоксикарбоновы х производных, АКУРО® БОРТ 100 ВУС (БосЛ ит 1_аиге*Ь-11
СагЬоху1а1:е) - самый мягкий АЕС. Это очень эффективный солю билизатор для гидроф обных м а­
териалов, п озволяю щ ий приготовление прозрачны х ш ам пуней для блеска волос с хор ош им пен о о бр азо ван ие м и улучш енным блеском волос по сравнению с традиц ионны м и системами ПАВ.
3. Х ор о ш и м вы бором , когда важны пена и вязкость, вместе с поддерж анием мягкости, является
АКУРО® РО А М В1_40 (БосПит 1_аиге1:Ь-5 СагЬоху1а1е). Это вы сококонцентри рованны й продукт без
консервантов, мягкий, полож ительно влияю щ ий на вязкость и бы строе пенообразование, обе­
спечивая хо р о ш ую вспениваемость. Благодаря п рекрасном у соотнош ению цена/качество, он
может быть использован как о сно вно е а ни о нное П АВ при разработке о чищ аю щ их рецептур
без 51-ЕБ.
4. К онтролируем ое вы саж ивание катионны х полимеров, гидроф обных материалов и других
активных ингредиентов может быть получено включением алкилэтоксикарбоксилатов в рецептуру, улучшая, таким образом, ко нд иционирую щ ие свойства.
Как правило, катионные ПАВ химически стабильны в присутствии электролитов,
совместимы с большинством неорганических ионов и, поэтому, могут использовать­
ся в жесткой воде. В разной степени они несовместимы с метасиликатами, фосфа­
тами, белковоподобными веществами. В целом катионные ПАВ устойчивы в широ­
ком диапазоне рН. Из-за электростатического взаимодействия они не совместимы
с большинством анионных ПАВ, но совместимы с неионогенными. Катионные ПАВ
с одним алкильным радикалом нерастворимы в углеводородах, а ПАВ с двумя или
несколькими длинными алкильными звеньями хорошо растворимы в углеводород­
ных растворителях. Основная область применения катионных ПАВ определяется
их способностью адсорбироваться на отрицательно заряженных поверхностях. Это
диспергирующие агенты для неорганических пигментов, кондиционеры для волос,
бактерицидные средства. Благодаря бактерицидным свойствам распространен­
ность катионных ПАВ постепенно возрастает.
Алифатические катионные ПАВ с одним и двумя углеводородными «хвостами»
являются хорошими антистатиками, используются в косметике для волос. Их
биоразлагаемость зависит от химического строения.
Распространен алкилбензилдиметиламмоний хлорид или бензалкония хло­
рид [СпН2п+1М+(СНз)2-СН2-С6Н5]С1-, где п = 10-8. Его получают из алкилдиметиламина и бензилхлорида. Это прозрачная жидкость, содержащая не менее 4 8 % основ­
ного вещества, имеет рН 6,0-7,0. Обладает антистатическими, дезодорирующими,
диспергирующими и эмульгирующими свойствами. Порог раздражающего действия
составляет 0,5%. Предельно допустимая концентрация в сточной воде 0,1 мг/л. При­
меняется в составе ополаскивателей, бальзамов для волос, в средствах для укладки
волос в количестве до 0,5%. Обладает высокой бактерицидной активностью.
Алкилдиметиламиноксид - СпН2п+1М+(СН3)20 - получают окислением алкилдиметиламина пероксидом водорода. Это прозрачная, слегка мутная жидкость от
бесцветного до светло-желтого цвета. Содержание основного вещества до 30%. Такой
водный раствор негорюч, малотоксичен, пороговая концентрация раздражающего
действия на кожу - 1%. Обладает дезинфицирующими свойствами. Применяется в
качестве стабилизатора пены и антистатика в составе шампуней и ополаскивателей
для волос. Концентрация в средствах личной гигиены не должна превышать 1%.
Катионные полимеры, используемые в составе кондиционирующих шампу­
ней, кондиционеров, бальзамов и лаков для волос, получили общее название по­
ликвартениумы. Все поликвартениумы содержат функциональную группу -КГВ4,
где В - углеводородный радикал. Поликвартениумы маркируют номером, который
назначается в порядке регистрации вещества и никак не связан с его химической
структурой. Поликватерниумы получают химической модификацией натуральных
полимеров, например, гуаровой камеди или целлюлозы, но большинство поликвартениумов - это полностью синтетические вещества. Концентрация их в рецеп-
106
Глава 5. Поверхностно-активные вещества
турах лежит в пределах от 0,2 до 0,5%. При взаимодействии катионных полимеров
с кератином волос уменьшается статическое электричество, облегчается их расче­
сывание, увеличивается объем волос. Поликватериниумы используют в составах
как для химической завивки, так и для распрямления волос, кондиционеров, масок,
бальзамов для волос. Некоторые виды поликватерниумов способны формировать
на волосах достаточно прочную полимерную пленку, создавая эффект фиксации.
Такие ПАВ применяют в качестве фиксирующих добавок в составах лаков для волос,
пенок и гелей для укладки, для придания волосам дополнительного объема.
Поликвартениум-7 состоит из звеньев четвертичного аммониевого основания
диаллилдиметиламмоний хлорида и акриламида. Полностью растворим в воде
и в растворах амфотерных, неионных и катионных ПАВ, ограниченно совместим
с анионными ПАВ. В средствах ухода за волосами поликвартениум-7 снижает
статический электрический заряд, возникающий на волосах при их расчесывании,
стабилизирует пену в шампунях и пеномоющих средствах. В средствах для кожи
способствует лучшему распределению продукта, смягчает кожу. В шампунях и
в кондиционерах используется в концентрации от 0,3 до 1,2%, в кремах для рук
и тела - 0,70-0,75%.
Неионные ПАВ
Высокомолекулярные соединения, растворимые в воде, но в водном растворе
не образующие ионов. Молекулы неионогенных или неионных ПАВ содержат оксиэтильные (СН2СН20) или оксипропильные группы. Именно их наличие обусловлива­
ет растворимость неионных ПАВ в воде. При растворении ПАВ электропроводность
раствора не изменяется. Наиболее часто применяемые в косметике неионные ПАВ
получают на основе этиленоксида и иначе называют этоксилированными или оксиэтилированными.
Поскольку эти ПАВ обладают весьма слабым раздражающим действием на кожу
и слизистые оболочки, то их широко используют для стабилизации композиций в
несмываемых косметических средствах. Неиногенные ПАВ являются достаточно
эффективными эмульгаторами и активно применяются в составе косметических
изделий. Но они обладают невысокой способностью к пенообразованию.
Свойства неионных ПАВ зависят от соотношения гидрофильной и липофильной
частей молекул. Укорачивая или удлиняя углеводородную цепочку и меняя степень
полимеризации, можно получать соединения с разнообразными и точно заданны­
ми физическими и химическими свойствами. Неионные ПАВ разделяют по строению
гидрофобной части молекулы, в зависимости от того, что выбрано как основа для
получения эфиров:
• оксиэтилированные спирты,
• оксиэтилированные жирные кислоты,
• оксиэтилированные масла,
107
• оксиэтилированные алкилфенолы,
• оксиэтилированные амиды,
• оксиэтилированные сорбитаны,
• оксиэтилированные алкиламины,
• сополимеры этиленоксида и пропиленоксида (полимерные ПАВ),
• полигидроксисоединения - эфиры гликоля, глицерина, гликозидов
полигликозидов, сахарозы.
и
Оксиэтилированные
спирты
обычно
получают
этоксилированием
жирного спирта с длиной цепи С12 и выше. Общая формула РНОСН2-СН2)тОН.
Э то важные компоненты моющих и чистящих средств, хорошие смачиватели,
диспергаторы, солюбилизаторы маслорастворимых веществ. Область применения
оксиэтилированных спиртов зависит от гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ)
и степени этоксилирования, как показано в таблице 5.1.
Таблица 5. 7. Область применения НПАВ в зависимости от химического строения
Число ГЛБ
Степень
этоксилирования, %
Область применения
3-6
20-30
Эмульгаторы «вода/масло»
7-11
35-55
Смачиватели
8-18
40-90
Эмульгаторы «масло/вода»
10-15
50-75
Моющие средства
10-18
50-90
Солюбилизаторы
Г и д р о ф и л ь н о -л и п о ф и л ь н ы й
баланс
(ГЛБ) характеризует соот нош ение
гидрофильных (водорастворимых) и липоф ильных (маслорастворимых) групп
ат омов в молекуле ПАВ и изменяется в пределах от 1 до 40 . ГЛБ является
мерой водо- и м аслораст ворим ост и ПАВ .
Оксиэт илированные ж ирные кислоты
Сложные эфиры глицерина - моно- и диглицериды жирных насыщенных кислот С 12- С 18, а также моно- и диглицериды олеиновой, линолевой кислот проявляют
свойства неионных ПАВ и широко используются в составе косметических рецеп­
тур как со-эмульгаторы, эмоленты, загустители, стабилизаторы пены, смачиватели
и перламутровые добавки. Их получают из природных жиров и масел частичным
гидролизом щелочью, либо прямой этерификацией жирных кислот с глицерином.
Синтамид-5 - смесь полиэтиленгликолевых эфиров моноэтаноламидов жир­
ных кислот кокосового или пальмоядрового масел фракции С 10- С 16* Общая формула С пН2п+1С0М НСН2СН20(С 2Н40 )т Н, где п = 10-16. Светло-желтая пастообразная
масса, содержание основного вещества - 90%, хорошо растворима в воде, в этаноле,
108
Эмуксол 268
Эмуксол 268 представляет собой блок-сополимер окиси этилена и окиси
пропилена. Используется в качестве поверхностно-активного вещества в
фармацевтической и косметической отраслях. Производится ФГУП «ГНЦ «НИОПИК».
Эмуксол 268 является неионогенным поверхностно-активным веществом
(ПАВ), молекула которого состоит из трех цепей: две цепи полиэтиленоксида
(ПЭО) являются гидрофильными, а цепь полипропиленоксида (ППО) является
гидрофобной, что придает Эмуксолу 268 амфифильные свойства.
Эмуксол 268 в фармацевтике является эффективным деэмульгатором,
стабилизирует вводимые внутривенно жировые эмульсии, используется для
предотвращения жировой эмболии, гемолиза эритроцитов, агрегации тромбоцитов,
уменьшения вязкости крови и сопротивления сосудов при искусственном
кровообращении и перфузии. На основе Эмуксола 268 разработан кровезаменитель
Перфторан. По химическому строению является аналогом ингредиентов, описанных
под международным непантенованным названием «Ро1охатег$».
Блок-сополимеры оксида этилена и оксида пропилена, к которым относится
Эмуксол 268, способны:
• стимулировать синтез оксипролина (предшественник коллагена), улучшать
процессы микроциркуляции крови в подкожной клетчатке;
• положительно влиять на обменные процессы в коже и подкожной клетчатке;
• способствовать регенерации пораженных тканей, предотвращать развитие
некротических процессов.
Эмуксол 268 может быть использован в составе косметических средств:
• как эффективное неионогенное ПАВ мягкого действия;
• стабилизатор косметических эмульсий;
•создавать защитную пленку на поверхности кожи;
•способствовать проникновению активных веществ в кожу;
• восстанавливать кожные покровы в средствах против угревой сыпи;
• использоваться в средствах для ухода за кожей после принятия солнечных
ванн, средствах ухода за кожей рук и ног, средствах зимнего ухода как компонент,
восстанавливающий кожу после микроповреждений.
Ф ГУ П «ГНЦ «НИ О ПИ К»
1 2 3 0 0 1 , г. М о с к в а , ул. Б о л ь ш а я С а д о в а я , д. 1/ 4
\лмлмллпюр|к.ги
бензоле. Используется в качестве смачивателя, эмульгатора, стабилизатора пены в
шампунях. Не обладает сенсибилизирующим действием, порог раздражения на
коже составляет 10%. В составе косметических композиций применяется в кон­
центрациях до 3%. Моноэтаноламиды и диэтаноламиды жирных кислот, входящих
в состав натуральных растительных масел: кокосового, рапсового и других, часто
используют в качестве загустителей. Получают конденсацией метиловых эфиров
кислот, содержащих С 10-С16, с моноэтаноламином (Н2 МСН2СН2ОН). В присутствии
анионактивных ПАВ моно- и диэтаноламиды взаимодействуют, что приводит в повы­
шению вязкости композиции. Загустители делают композицию более вязкой, при­
дают конечному продукту товарный вид. Более высокая вязкость косметического
продукта позволяет более точно его дозировать при использовании.
Моноэтаноламид жирных кислот лауриновой фракции представляет собой
воскоподобный продукт с температурой затвердевания 60-70°С и содержанием
свободных аминов до 1,5-4,0%. Его получают конденсацией метиловых эфиров
кислот фракции С8-С16 с моноэтаноламином. Общая формула моноэтаноламида мо­
жет быть представлена в виде: С ПН2П+1С01ЧНС2Н40Н, где п = 9-3. Число омыления
около 6. Моноэтаноламид представляет собой чешуйки с температурой плавления
свыше 100°С, мало растворим в воде и в органических растворителях. Показатель
рН 1%-ного водного раствора моноэтаноламида составляет около 9. Он является
хорошим эмульгатором, стабилизирует пену, загущает эмульсии. Особенно ярко
эффект повышения вязкости с добавлением моноэтаноламида проявляется в при­
сутствии хлорида натрия или каких-либо других низкомолекулярных электролитов.
В качестве загустителя моноэтаноламид жирных кислот добавляют до 6%.
Диэтаноламид жирных кислот кокосовой или лауриновой фракции полу­
чают глубокой конденсацией метиловых эфиров жирных кислот фракции С8-С14
с диэтаноламином. Общая формула их выглядит так: С пН2п+1С01М(С2Н40Н )2, где
п = 7-3. Получаемый пастообразный продукт содержит не более 7 % свободных
аминов, набухает в воде с образованием подвижного геля, хорошо растворяется в
средах с анионными ПАВ. По свойствам диэтаноламид похож на моноэтаноламид и
обладает эмульгирующими и диспергирующими свойствами. Используется в пено­
моющих средствах в количестве до 3 % в качестве пережиривающей добавки, стаби­
лизатора пены и загустителя.
Оксиэтилированные алкилфенолы получают реакцией этиленоксида с соот­
ветствующим алкилфенолом. Наиболее распространены ПАВ на основе нонилфенола, которые дешевы в производстве и используются в бытовой химии и недорогой
косметике. Нонилфенолы плохо разлагаемы и потенциально токсичны. В настоящее
время их усиленно относят к весьма нежелательным ингредиентам.
110
Глава 5. Поверхностно-активные вещества
Оксиэт илированные сорбит аны-полисорбат ы
Полисорбаты - одни из наиболее часто используемых неионных ПАВ. Эфиры
сорбитана получают реакцией сорбита с жирной кислотой при высоких темпера­
турах (> 200°С). В результате реакции получается сложный моноэфир, а в качестве
побочного продукта образуется некоторое количество сложного диэфира (ди- и
триэфиров). Конечный продукт зависит от природы алкильной группы кислоты и от
того, является ли продукт моно-, ди- или триэфиром. Примерами могут служить сорбитанмонолаурат (Спан 20), сорбитанмонопальмитат (Спан 40), сорбитанмоноолеат
(Спан 80). Сорбитановые эфиры нерастворимы в воде, но растворимы в большин­
стве органических растворителей (это неионные ПАВы с низким ГЛБ). Сорбитановые
эфиры жирных кислот иногда называют Спанами по фирменному названию компа­
нии АЛаз, начавшей их промышленный выпуск.
Этоксилированные производные спанов (твины) получают реакцией этиленоксида с любой гидроксильной группой, на эфирном звене сорбитана. При этом
поверхностно-активные свойства твинов отличаются от свойств спанов. Примера­
ми твинов могут служить полиоксиэтилен (20) сорбитанмонолаурат, полисорбат 20
(Твин 20), полиоксиэтилен (20) сорбитанмоностеарат полисорбат 60 (Твин 60), по­
лиоксиэтилен (20) сорбитанмоноолеат полисорбат 80 (Твин 80). Номер полисорбата
связан с типом жирных кислот, соединенных с частью молекулы - полиоксиэтилен
сорбитана. Монолаурат обозначается числом 20, монопальмитат - 40, моностеарат
- 60 и моноолеат - 80. Основанные на сорбите, извлекаемом из различных фруктов,
и на жирных кислотах из растительных масел (кокосового - полисорбат 20, пальмо­
вого - полисорбаты 40 и 60, оливкового - полисорбат 80), эти неионные ПАВ можно
отнести к натуральному сырью для «зеленой» или «экокосметики».
Полисорбаты хорошие эмульгаторы и солюбилизаторы жиров, эфирных масел,
отдушек в составе средств на водной основе. Улучшают скольжение и смягчают
кожу. Возможно сочетание различных полисорбатов в одном средстве. Хорошо рас­
творимы в воде и этаноле (спирте). Не растворяются в минеральном масле и жидком
парафине.
Этоксилированные продукты характеризуются относительно высоким зна­
чением ГЛБ. Чем выше номер полисорбата, тем, как правило, более липофильны­
ми свойствами он обладает, и значение ГЛБ (гидрофильно-липофильного баланса)
становится меньше. Одним из основных преимуществ сорбитановых эфиров и их
этоксилированных производных является разрешение к использованию в качестве
пищевых добавок. Кроме того, их широко используют в косметике и лекарственных
препаратах. Они легко разлагаются, попадая в природу.
111
Эт оксилированные ж иры и масла
Этоксилированию могут быть подвергнуты определенные натуральные жиры
и масла. Так получают этоксилаты ланолина и касторового масла. В косметике ши­
роко распространены РЕС-х Нус1годепа1:ес1 Са$*ог ОН (х=20...70), РЕС-х Са$1:ог ОМ
(х=20...70). Этоксилаты касторового масла - очень хорошие солюбилизаторы эфир­
ных масел, азулена, жирорастворимых витаминов.
Сополимеры эт илен- и пропиленоксида
Такие соединения иногда называют полимерными ПАВ или полоксамерами.
Их называют также плюрониками, по торговой марке Р1игопк:$ (ВА5Р). Представляют
собой
блок-сополимеры
полиоксиэтилена
(ПЭО)
и
полиоксипропилена
(ППО). Различное сродство к воде полиоксипропиленовой (гидрофобной) и
полиоксиэтиленовых (более гидрофильных) частей молекулы придает плюроникам
в водном растворе свойства высокомолекулярных ПАВ. Наиболее интересны
триблоксополимеры ПЭО-ППО-ПЭО, сложное поведение которых в водных
растворах, позволяет получить девять различных микрофаз при варьировании
концентрации и (или) температуры: сферические и палочкообразные мицеллы,
несколько типов жидких кристаллов, кубически или гексагонально упакованные
гидрогели и слоистые соединения. Температурно-зависимый микрофазный переход
от статистического клубка к мицелле, осуществляется благодаря гидрофобному
эффекту, через механизм обезвоживания. В Российской Федерации блоксополимеры того же класса производятся под групповыми торговыми марками
проксамолов и эмуксолов. Так Эмуксол 268 применяется в косметике в качестве
эмульгаторов.
ПАВ на основе м оно- и полисахаридов
В последнее время все шире используются полимерные ПАВ на основе
полисахаридов. Несколько ПАВ синтезировано из моно- или олигосахаридов
путем этерификации сахарозы с жирными кислотами или жирными глицеридами.
Наиболее актуальными из них являются алкилполиглюкозиды (АПГ), полученные
путем реакции этерификации жирного спирта непосредственно с глюкозой. Жирные
спирты для этих целей можно получить из возобновляемого сырья - растительных
масел, и поэтому такие ПАВ иногда называют «экологически чистыми».
Основные представители: кокоглюкозиды, лаурилглюкозиды и децилглюкозиды.
Свойства ПАВ на основе АПГ зависят от длины алкильной цепи и степени полимери­
зации. Они хорошо растворимы в воде и имеют высокие температуры помутнения
(< 100 °С). Стабильны в нейтральных и щелочных растворах, но нестабильны в креп­
ких кислых растворах. ПАВ на основе АПГ устойчивы при высоких концентрациях
электролитов и совместимы с большинством видов других ПАВ.
112
Глава 5. Поверхностно-активные вещества
Алкилполиглюкозиды можно комбинировать с любыми типами ПАВ, достигая
синергетического эффекта. Будучи биоразлагаемыми, они практически не оказыва­
ют влияния на окружающую среду, и их токсичность в воде значительно меньше, чем
у обычных алкилалкоксилатов. АПГ являются весьма перспективной группой ПАВ,
особенно в связи с развитием сегмента «натуральной» косметики.
Алкил С8- С 1б глюкозид (кокоглюкозид) - неионогенное ПАВ с прекрасными пе­
нообразующими свойствами и хорошими дерматологическими характеристиками.
Вязкий водный раствор с концентрацией основного вещества 51-53%, вязкость
составляет 10 000 мПа, рН 20%-ного раствора в изопропаноле 11,5-12,5, относитель­
ная плотность 1,07-1,08. Кокоглюкозиды можно использовать в качестве основного
или вторичного ПАВ в составе пеномоющих средств. Иногда кокоглюкозид комбини­
руют с глицерилмоноолеатом, способным эффективно увеличивать вязкость в гелях
для душа и в пенах для ванн, в шампунях и детских средствах, рН 5%-ного раствора
такой комбинации составляет 3,0-3,5. Комбинация кокоглюкозида с глицерилмоно­
олеатом обладает хорошими дерматологическими показателями.
Кокоил-глутамат - неионогенное очень мягкое высокоэффективное ПАВ, по­
лучаемое биотехнологическим путем. Образовано жирной кислотой кокосового
масла и глутаминовой аминокислотой, получаемой ферментацией из крахмала,
тростника или сахарной свеклы. Обладает увлажняющим действием, хорошо очи­
щает кожу, растворяя кожное сало, но не затрагивая липиды рогового слоя. Обра­
зует непрочные ионные связи с кератином волос, поэтому легко смывается. Био­
разлагаемое ПАВ, может использоваться в изготовлении натуральной косметики.
(0'150сИит Сосоу/ 61и1ата1е).
КокамидДЭА - диэтаноламиды жирных кислот кокосового масла. Жидкое веще­
ство желтого цвета, неионное ПАВ со значением рН 9-11. Применяется как загусти­
тель и стабилизатор пены для шампуней, средств для ванн и душа, мягких моющих
средств. Смягчает раздражающее действие анионных ПАВ. Используется также как
вспомогательный ингредиент - как смягчитель волокон, антистатик, как регулятор
вязкости вместо неорганических солей, как закрепитель и растворитель отдушки и
для усиления чистящих свойств.
Амфотерные ПАВ
Молекулы амфотерных ПАВ имеют функциональные группы, способные нести
и положительный, и отрицательный заряд, в зависимости от свойств той среды,
в которой находятся. В общем виде амфотерные ПАВ могут быть представлены
формулой К--В-0+, где В - углеводородный радикал, обычно С9-С19; 0 + - это
основная группа; К- - кислотная группа. Это самые качественные и недешевые ПАВ.
113
Свойства амфотерных ПАВ зависят от значения рН раствора, в котором они рас­
творены. В растворах с кислым рН молекулы амфотерного ПАВ приобретают поло­
жительный заряд и ведут себя как катионное ПАВ, а в растворах с рН>7 (щелочная
среда) они отрицательно заряжены и ведут себя как анионное ПАВ. Значение рН,
при котором и те, и другие ионные группы имеют равную степень ионизации, на­
зывается изоэлектрической точкой амфотерных ПАВ. В изоэлектрической точке за­
ряды равны, и молекула амфотерного ПАВ представляет собой цвиттер-ион. В изо­
электрической точке растворимость ПАВ минимальна, а поверхностная активность
максимальна. В изоэлектрической точке свойства амфотерных ПАВ близки к свой­
ствам неионных ПАВ, а ниже и выше этого значения все свойства сдвигаются в на­
правлении свойств соответственно катионных и анионных ПАВ. Изменение заряда
молекул в зависимости от значения рН влияет на смачивающие свойства, моющую
способность и пенообразование амфотерных ПАВ.
В целом, поверхностная активность амфотерных ПАВ изменяется в широких
пределах в зависимости от расстояния между заряженными группами. Амфотерные
ПАВ прекрасно совместимы с другими ПАВ и образуют смешанные мицеллы, хими­
чески стабильны и в кислотах, и в щелочах.
Амфотерные ПАВ обладают очень мягким дерматологическим действием, не
вызывают сильного раздражение глаз, в сочетании с анионными ПАВ улучшают
пенообразование и повышают безопасность моющих средств, а в сочетании с
катионными полимерами усиливают положительное воздействие силиконов
и полимеров на волосы и кожу. Их можно использовать для мытья даже самых
маленьких детей. Они обеспечивают очень хорошее очищение и практически не
влияют на защитный барьер кожи.
ПАВ этого типа получают из природного сырья, поэтому они достаточно доро­
ги. Химическое строение амфотерных ПАВ предусматривает наличие в их структуре
многих разнохарактерных функциональных групп и возможность построения их в
различных комбинациях. Поэтому при появлении новых направлений в примене­
нии ПАВ и исследовании возможностей получения препаратов с заданными свой­
ствами амфотерные ПАВ наиболее перспективны. В то же время на практике амфо­
терные ПАВ очень плохо загущаются, и для получения необходимой консистенции,
и красивой пены к ним обычно добавляют неионные и анионные ПАВ.
Амфотерные ПАВ можно подразделить на следующие виды:
1. Алкиламинокарбоновые кислоты
В-ЫН-(СН2)тСООН, алкильный радикал амина В обычно имеет линейное строе­
ние, радикал между аминной и карбоксильной группами (СН2)т может быть развет­
вленным или циклическим, как например в КМНС6Н4СООН - алкиламинофенилкарбоновых кислотах.
114
Глава 5. Поверхностно-активные вещества
2.
Алкилбетаины (АБ) - наиболее распространенный тип амфотерных ПАВ:- С- и
1Ч-алкилбетаины - КСН(М+(СН3)3)СОО- КМ+(СН3)2СН2С О О -.
М-алкилбетаины - производные триметилглицина (бетаина) - (СН3)3ЫСН2СООН.
Пример такого ПАВ - С 12Н25СОЫ(СН3)2СН2СООН лауриламидопропилдиметилбетаин. Алкилбетаины иногда называют алкилдиметилглицинатами.
• сульфобетаины - КС6Н4СН2М+(СН3)2СН2СН20 5 0 3- ;
• сульфитбетаины - КМ+(СН3)2СН2СН20 5 0 2;
• фосфатбетаины РЫ+(СН3)2СН2СН(0Н)СН20 Р 0 3;
• амидобетаины РСОМН(СН2)3М+(СН3)2СОО- ;
• оксиэтилированные бетаины РМ+(СН2СН20)СН 2С00-.
Бетаины имеют ряд особенностей. В отличие от других ионных ПАВ они не ме­
няют своей растворимости и потребительских свойств с изменением рН среды.
В водной среде хорошо совместимы с анионными и катионными ПАВ. Это высо­
копенные мягкие ПАВ, широко применяющиеся в составе пеномоющих средств,
средств по уходу за кожей.
Первый шаг к созданию шампуней «без слез» был сделан в начале 70-х годов
прошлого века, когда на сырьевом рынке косметики появились продукты конденса­
ции жирных кислот и гидролизатов белка, кокамидопропилбетаин и лаурилсульфобетаин, а чуть позже - кокоамфоацетат и кокоамфодиацетат. Сырьем для получения
этих амфотерных ПАВ обычно служат жирные кислоты кокосового, пальмоядро­
вого, подсолнечного, соевого и рапсового масел, а также гидролизаты коллагена,
кератина, эластина и других белков.
Кокамидопропилбетаин получают из 1\Г,М'-диметилпропандиамина и жирных
кислот кокосового масла с последующей обработкой амина хлорацетатом натрия.
По внешнему виду представляет собой прозрачную или слегка мутную жидкость
светло-желтого цвета со слабым характерным запахом. Содержание основного
вещества - 46-48%, хлорида натрия - 6-7% , рН 4,5-7,5. Устойчив в кислых и щелоч­
ных средах в присутствии солей кальция и магния. Обладает низкой загущающей
способностью. Является со-ПАВ в композициях шампуней и других пеномоющих
средств с очень хорошими очищающими и пенообразующими свойствами. Мягкое
со-ПАВ, в комбинации с анионными ПАВ и диэтаноламидами значительно улучша­
ет дерматологические качества косметического изделия. Это высококонцентри­
рованное амфотерное ПАВ применяют для приготовления любых косметических
и фармацевтических продуктов. Его комбинация с анионными ПАВ приводит к
значительному улучшению дерматологических качеств конечного изделия. Может
использоваться в косметике «натурального» направления.
Амидобетаин - вязкая прозрачная коричневая жидкость, хорошо растворимая
в воде. Содержание основного вещества не менее 40%. Устойчив в жесткой воде,
в щелочных и кислых растворах, обладает эмульгирующими, пенообразующими,
бактерицидными и антистатическими свойствами. Является стабилизатором пены.
В композициях моющих средств применяется в концентрации до 3%.
115
Алкилдиметилкарбоксибетаин - жидкость соломенного цвета, содержание
основного вещества 30%. Устойчив в жесткой воде, в растворах кислот и ще­
лочей. Не совместим с кислотными красителями, может осаждаться из раст­
воров, содержащих ионы цинка и трехвалентного железа. Общая формула:
С пН 2 п + ^ + (С Н з ) 2 (СН2СОО'), где п = 10-8. Используется в косметических препара­
тах как стабилизатор пены, смачиватель, диспергатор кальциевых мыл, эмульгатор
и антистатик. Снижает уровень раздражения кожи со стороны анионых ПАВ типа
лаурил/лауретсульфата.
3. Производные алкилимидазолинов. В структуре имидазолиновых ПАВ
анионные и катионные группы приблизительно равносильны. По структуре их делят
на небетаиновые и бетаиновые.
4. Алкиламиноалкансульфонаты и сульфаты. Константа ионизации кислотной
группы у этих ПАВ больше, чем основной, поэтому их применяют в щелочной среде.
5. Полимерные ПАВ:
• природные (белки, нуклеиновые кислоты, лецитин);
• продукты конденсации аминов, формальдегида, альбумина, жирных кислот;
• производные целлюлозы, полученные введением карбоксильных и этаноламиноэтильных групп;
•синтетические, в молекулах которых сочетаются структурные особенности всех
приведенных выше групп амфотерных ПАВ.
Полимерные высокомолекулярные ПАВ малотоксичны и меньше раздражают
кожу. Поэтому различные полимерные ПАВ используются в качестве стабилизато­
ров суспензий и эмульсий. Полимерными синтетическими ПАВ можно считать «плюроники», сополимеры этилен- и пропиленоксида, силиконовые ПАВ. Для получения
молекул, которые могут использоваться в качестве эмульгаторов и диспергаторов в
нестандартных условиях (высокие или низкие значения рН, высокие концентрации
электролитов, температура) полимерные ПАВ разными способами модифицируют.
Получены, например, полимерные ПАВ с боковыми цепями из жирорастворимых
соединений, пригодные для неводных дисперсий красителей и пигментов.
ПАВ на основе аминокислот
Для создания средств натуральной косметики, средств для ухода за чувстви­
тельной и детской кожей используют ПАВ, полученные из аминокислот различных
растений: яблока, овса, зародышей пшеницы. Все они обладают особой мягкостью,
образуют плотную и устойчивую пену, мягкую при контакте с кожей. Особо плотная
ламелярная структура мыльных пузырей позволяет пене стабильно расти и долго
сохраняться на поверхности. Все ПАВы на основе аминокислот не сушат кожу и
обладают хорошими смачивающими и солюбилизирующими свойствами.
116
Глава 5. Поверхностно-активные вещества
Примером может быть Рго1ео1 АР1_ (ЗосИит СосоИ Арр1е Ат'то АсМ) - пенообра­
зующее анионное ПАВ, полученное ацилированием аминокислот яблока, которое
придает мягкость косметическому продукту. Косметическая композиция с таким
ПАВ образует очень приятную, плотную и ультрамягкую пену, хорошо переносится
слизистой глаз и кожей, полностью сохраняет защитный липидный барьер кожи (до­
казано Патч-тестом). Это экологически чистое ПАВ, легко разлагается в природе под
действием микроорганизмов, удобно в использовании, растворяется в воде при рН
от 7 и выше. Применяется в пенках для умывания, гелях для душа для чувствитель­
ной кожи, мягких и детских шампунях, салфетках для удаления макияжа.
Специальные ПАВ
Фторуглеродные и силиконовые ПАВ иногда называют «суперсмачивателями»,
поскольку их водные растворы обладают повышенной смачивающей способностью
и хорошо растекаются по любой поверхности. Силиконовые ПАВ, иногда называе­
мые «органосиликонами», являются ПАВ с полидиметилсилоксановым скелетом, в
который включены водорастворимая или гидрофильная группы. В качестве гидро­
фильных групп обычно используют этилен- или пропиленоксид. Механизм, по ко­
торому эти молекулы снижают поверхностное натяжение воды, до конца не ясен.
Применяются для улучшения распределения косметического продукта на коже. Эти
ПАВ значительно дороже традиционных и применяются только для решения специ­
альных задач.
Джемини ПАВ
Джемини (депгнт - «близнецы»), бис-ПАВ, димерные структуры, содержащие в
молекуле две (иногда три) гидрофобные и две гидрофильные группы, связанные
соединительным мостиком (спейсером). Мостик может быть гидрофильным, гидро­
фобным, жестким или гибким и располагается либо на уровне гидрофильных групп,
либо вблизи от них. Таким образом, у бис-ПАВ три структурных элемента: гидро­
фильная группа, гидрофобная группа и соединяющий их элемент, который можно
менять, изменяя тем самым свойства ПАВ. Джемини ПАВ обладают более высокой
поверхностной активностью, по сравнению с традиционными.
Гибкость, длина и гидрофобность (гидрофильность) спейсера между двумя
гидрофильными группами влияют на многие свойства молекулы, причем иногда до­
вольно значительно. Очень полезным свойством подобных ПАВ является их упаков­
ка на различных поверхностях раздела, настолько плотная, что иногда она похожа
на мультислой, что улучшает пенообразующие и эмульгирующие свойства. В отличие
от обычных продуктов, в растворах формирующих сферические мицеллы, джеминиПАВ образуют стержнеобразные или ламеллярные структуры, которые более по­
верхностно активны, но меньше повреждают липидный барьер кожи и дают хоро­
шую пену при более низких концентрациях. Джемини-ПАВ отлично адсорбируются
из водной среды на противоположно заряженных твердых поверхностях, что позво­
ляет лучше диспергировать твердое вещество в водной фазе.
117
Джемини-ПАВ предоставляют широкие возможности целенаправленного регу­
лирования свойств эмульсионных и других коллоидных систем, изменяя гидрофиль­
ную группу и гидрофобную структуру спейсера (перемычки). Первым промышленно
освоенным джемини-ПАВ для косметики стал натрия дикокоилэтилендиамин П Э М 5
сульфат. Его несомненным преимуществом является мягкое дерматологическое дей­
ствие на кожу и волосы, а также возможность снижать раздражающее действие дру­
гих, более жестких ПАВ. Специалисты считают, что за такими ПАВ большое будущее.
Классификация ПАВ по характеру использования
С точки зрения функционального использования ПАВ в косметических компози­
циях можно классифицировать их как эмульгаторы, смачиватели и солюбилизаторы.
Поскольку смачивание, солюбилизация, эмульгирование являются стадиями про­
цесса моющего действия, то и любое ПАВ, в разной степени, одновременно является
и смачивателем, и солюбилизатором, и эмульгатором, и моющим веществом. Разли­
чается эффективность действия разных ПАВ на разных стадиях моющего действия.
Моющие средства - вещества или смеси веществ, применяемые в водных
растворах для очистки поверхности твёрдых тел от загрязнений.
Смачиватели - вещества, действующие на этапе диспергирования, т. е.
измельчения твёрдых тел на мелкие частички или жидкой фазы на мелкие капель­
ки. Смачивание - первая фаза моющего действия, когда загрязнение распадается
на отдельные частички или капельки и впоследствии обволакивается, окружается
молекулами ПАВ (солюблизируется), и удаляется водой.
Эмульгаторы - вещества, обеспечивающие стабильность эмульсий из несмешивающихся жидкостей. В частности, эмульгаторами являются пенообразователи и
стабилизаторы пены.
Солюбилизаторы - вещества, повышающие растворение частиц другого веще­
ства. Молекулы солюблизатора обволакивают плохо растворимую в данной среде
частицу, образуя вокруг неё так называемую мицеллу. Сама мицелла имеет сродство
к среде растворителя и таким путем обеспечивает растворение изначально нерас­
творимой в нём частицы.
Солюбилизация - процесс растворения веществ (масел, жирорастворимых
витаминов, красителей и других малорастворимых в воде веществ) в мицеллярных
растворах ПАВ, в результате чего масло заключено среди углеводородных «хвостов»
мицелл ПАВ. Полярные части молекул ПАВ направлены в водную фазу и обеспечива­
ют стабильность таких образований. Процесс солюбилизации является обратимым
и самопроизвольным. При заданных условиях (температуре и концентрации кон­
кретного ПАВ) может быть солюбилизировано только строго определенное количе­
ство масла. В итоге образуются устойчивые дисперсные системы, которые подобны
самопроизвольно образующимся высокодисперсным эмульсиям.
118
Глава 5. Поверхностно-активные вещества
Природа масла определяет особенности его включения в мицеллу. В зависимо­
сти от полярности масло может либо располагаться в ядре мицеллы, либо встраи­
ваться между молекулами ПАВ с обращением полярных групп к воде, либо закре­
пляться на поверхности мицеллы. При малом содержании масел происходит полная
солюбилизация их в мицеллы. Раствор ПАВ при этом выглядит совершенно про­
зрачным. С ростом концентрации масла сверх солюбилизационной емкости мицелл
происходит переход к состоянию эмульсии, раствор ПАВ мутнеет. При дальнейшем
росте концентрации масла образуется нестабильная эмульсия, которая разделяется
на две фазы. Введение масел в косметические эмульсии проводят на разных стадиях
производственного процесса. Заметим, что применение полиненасыщенных нату­
ральных масел в средствах для ухода за кожей требует использования антиоксидан­
тов для обеспечения химической стабильности масел.
Основные технологические трудности возникают при использовании масел в
пеномоющих средствах. Гидрофобность масел сразу сказывается на пенообразую­
щей способности средства и на его вязкости. Масло вызывает резкое уменьшение
пенообразования и вязкости конечного продукта. Поэтому для создания высоко­
пенных прозрачных пеномоющих средств требуются масла в солюбилизированной
форме. Для этого обычно в систему вводят дополнительное специальное со-ПАВ,
которое при уменьшении концентрации ПАВ в растворе позволяло бы удержи­
вать гидрофобное масло внутри мицелл или предотвращать его проникновение на
поверхность пенных пленок, что служит предпосылкой для разрушения пены.
Для эмульгирования натуральных, синтетических и силиконовых масел приме­
няются современные неионогенные ПАВ, которые позволяют создавать экономич­
ные прямые и обратные эмульсии или микроэмульсии. Весьма важен тот факт, что
процесс получения таких эмульсий можно проводить при комнатной температуре
- при этом снижаются энергозатраты. Отказ от высоких температур особенно важен
при обращении с натуральными, легко летучими маслами, для предотвращения их
окисления и поликонденсации.
Использование ПАВ в косметике
Введение ПАВ в косметические композиции может преследовать разные цели.
Молекулы ПАВ, снижая межфазное натяжение, придают устойчивость дисперсным
системам (эмульсиям, суспензиям), обладают моющим действием, образуют пену,
облегчают процесс диспергирования и получения косметических композиций.
Обычно наилучший эффект достигается при использовании нескольких разнотип­
ных ПАВ, обладающих разными свойствами. Определение их оптимального содер­
жания и состава с учетом требований безопасности и защиты окружающей среды и
является задачей составителя рецептур и химика-технолога на производстве.
119
Эмульсии
Для
изготовления эмульсий
используют различные смеси
ПАВ с
отличающимися значениями ГЛБ. В эмульсиях типа масло/вода стабильность про­
дукта возрастает при увеличении доли ПАВ с высоким ГЛБ и достигает максимума
при оптимальном соотношении двух ПАВ (оптимальный ГЛБ), после чего с дальней­
шим возрастанием доли ПАВ с высоким ГЛБ стабильность эмульсии снижается.
ПАВ необходимы и для уменьшения или предотвращения коалесценции и флоку­
ляции эмульсий. В отсутствии эмульгатора капли масляной фазы быстро сливаются
друг с другом, что обусловлено силами Ван-дер-Ваальса, быстро возрастающими с
уменьшением расстояния между каплями. Чтобы преодолеть эти силы притяжения,
необходима большая сила отталкивания, которая действует на средних расстояниях.
Флокуляция (от лат. ЛоссиН - клочья, хлопья) вид коагуляции , при кот орой
мелкие част ицы , находящиеся во взвешенном сост оянии в жидкой или газовой
среде , образуют рыхлые хлопьевидные скопления.
Коалесценция (от соа!езсо - сраст аюсь , соединяюсь) - слияние част иц внутри
подвижной среды или на поверхност и твердого тела. Самопроизвольный
процесс , сопровождающ ийся укрупнением капель и обусловлена действием
сил межмолекулярного притяжения. В жидкой дисперсионной среде коалес­
ценции част о предшествует коагуляция. Эмульсии и пены в результат е
коалесценции могут полност ью разделиться на две макрофазы: жидкость жидкость или жидкость - газ.
Пленка ПАВ обеспечивает высокую эластичность поверхности раздела м/в и
предотвращает флуктуацию поверхности или пленки. Во многих случаях предот­
вратить коалесценцию можно путем создания прочного барьера из ламеллярных
жидко-кристаллических фаз, благодаря их многослойной структуре, образующейся
при использовании смесей ПАВ.
Микроэмульсии
Микроэмульсии - это прозрачные или полупрозрачные системы с размерами
частиц дисперсной фазы от 10 до 100 нм. В терминологии последних лет эмульсии с
таким размером частиц именуют также «наноэмульсии», и им постепенно уделяется
все большее внимание. Подробнее эта тема рассмотрена в главе «Эмульсии». В от­
личие от макроэмульсий, обладающих лишь кинетической стабильностью, микро­
эмульсии являются термодинамически стабильными и могут образовываться само­
произвольно. Движущей силой их образования является низкое или сверхнизкое
межфазное натяжение (обычно от 10~4 до 10'2 мН/м). Чтобы достичь такого уровня
межфазного натяжения, удобно использовать два типа молекул ПАВ - одну, пре­
имущественно растворимую в воде (например, доцецилсульфат натрия), а другую
жирорастворимую (типа пентанола). В этом случае микроэмульсия образуется само­
произвольно, и система является термодинамически стабильной.
120
Глава 5. Поверхностно-активные вещества
Подбор ПАВ для получения микроэмульсий масло/вода или вода/масло является
довольно сложной задачей и основан на построении фазовой диаграммы трехком­
понентной системы «масло-вода-ПАВ», показывающей области концентраций ком­
понентов, при которых возможно формирование микроэмульсий.
Суспензии
ПАВ используют для приготовления дисперсий (суспензий) «твердое тело/жидкость». Диспергирование сыпучих веществ в жидкости требует применения ПАВ,
способствующего смачиванию порошка в жидкости. Как наружная, так и внутрен­
няя поверхности агрегатов и агломератов из твердых частиц должны быть полно­
стью смочены дисперсионной средой. Твердые агломераты разрушаются в высо­
коскоростных смесителях, после чего диспергированные частицы разбиваются
на более мелкие частицы (1-2 мкм в зависимости от области применения). ПАВ
способствует тонкому измельчению, благодаря быстрой адсорбции в трещинах кри­
сталлов (дальнейшее трещинообразование), и предотвращает агрегацию только
что образовавшихся частиц, порождая высокие силы отталкивания. Как и в случае
эмульсий, существуют два механизма стабилизации: электростатический (ионные
ПАВ) и стерический (неионные и полимерные ПАВ).
Фосфолипиды. В косметических изделиях фосфолипиды (например, лецитин,
из яичного желтка или сои), используют как эмульгаторы, а также для образования
липосом и везикул. Фосфолипиды позволяют солюбилизировать нерастворимые в
воде активные вещества в углеводородной части бислоя и образуют на коже ламел­
лярную жидкокристаллическую структуру, не разрушая структуру рогового слоя.
Силиконовые ПАВ. Если в косметических эмульсиях используются силиконовые
масла, то лучше всего они эмульгируются с помощью силиконовых ПАВ типа сопо­
лимера силоксана и полиэтиленоксида.
Косметический рынок предъявляет все более высокие требования к качеству
ПАВ. Повышается спрос на дерматологически мягкие и полифункциональные ПАВ.
Уже сейчас шампуни, гели, пены сочетают в себе не только моющие и очищающие, но
и некоторые дополнительные свойства, и эти требования будут только возрастать.
Потребуются максимально мягкие ПАВ, обладающие большим спектром действия.
Например, актуально совмещение моющих свойств со способностью солюбили­
зировать УФ-фильтры и/или отдушки, или сочетание моющего действия с антибак­
териальным и антисеборейным. Кроме того, стремительное расширение сегмента
натуральной косметики заставляет производителей искать новые источники при­
родного воспроизводимого сырья, пригодного для получения ПАВ, например, из
кокосового масла с плантаций кокосовых пальм, внедрять низкотемпературные
технологии.
121
Безопасность ПАВ
Основным критерием выбора ингредиентов рецептуры является их безопас­
ность для здоровья человека. Используемые в косметике ПАВ не должны вызывать
аллергии, сенсибилизации или раздражения и давать ощущение «сухости» кожи, не
должны содержать токсичных примесей.
Роговой слой - главная преграда от потери влаги кожей, защищает организм
от химического и биологического воздействия. Он состоит из липидов (около 10%
масс.), структурированных в ламеллярный бислой. При высоком содержании влаги
такая структура становится мягкой и прозрачной. При нанесении косметического
изделия на кожу его компоненты взаимодействуют с роговым слоем. ПАВ, способное
разрушать роговой слой, не может быть использовано в косметических средствах.
В рецептурах косметических изделий можно использовать традиционные
ионные, амфотерные и неионные ПАВ при условии соблюдения критериев
безопасности. Создатели современных косметических рецептур предпочитают
неионные ПАВ, которые не обладают сенсибилизирующим действием на кожу.
Часто используют сложные эфиры фосфорной кислоты, поскольку они подобны
фосфолипидам рогового слоя, а также сложные эфиры глицерина, в частности,
триглицериды жирных кислот. Последние сами по себе являются важными
компонентами кожного сала.
Токсичность водных растворов ПАВ обычно определяют на рыбе, дафниях и
водорослях. Индекс токсичности выражен в виде 1_С50 (для рыб) и ЕС50 (для дафний
и водорослей), где 1_С и ЕС отражают соответственно летальную и эффективную
концентрацию. Экологически безопасные значения 1_С и ЕС для ПАВ должны быть
выше 10 мг/л. Значения менее 1 мг/л через 96 ч (при испытании на рыбе и водорослях)
и через 48 ч (на дафниях) считаются токсичными.
Биоразлагаемость ПАВ
Вопросы экологии постепенно приобретают ключевое значение во многих
отраслях промышленности. Традиционные ПАВ весьма устойчивые соединения, и
с точки зрения влияния на окружающую среду создают экологические проблемы.
Однако, когда молекулы ПАВ разрушаются, они теряют свою поверхностную
активность и становятся практически безопасными для окружающей среды.
Поэтому большое внимание уделяется синтезу сурфактантов с лабильными, легко
разрушающимися связями, способных к деструкции и потере своей активности.
Наиболее известные из них - циклические ацетали, кетали, эфиры бетаина,
нормальные сложные эфиры четвертичных аммониевых солей, содержащие легко
гидролизующиеся функциональные группы.
122
Глава 5. Поверхностно-активные вещества
Высокие требования к чистоте окружающей среды побуждают к созданию био­
разлагаемых ПАВ, получаемых из микроорганизмов. Такие биологические ПАВ (био­
сурфактанты) - продукты метаболизма бактерий или компонентов их клеточных
мембран. По своему химическому строению они могут быть отнесены к смешанным
классам органических соединений, например, к липопептидам, липополисахаридам, фосфолипидам.
Биоразложением в природе занимаются бактерии (преобладающий родРзеис1отопа$). В ходе ферментативных реакций молекулы ПАВ превращаются в
диоксид углерода, воду и оксиды других элементов. Скорость биоразложения
ПАВ различная: от 1-2 часов для жирных кислот, до 1-2 суток у линейных
алкилбензолсульфонатов и до несколько месяцев - для разветвленных
алкилбензолсульфонатов. Скорость биоразложения ПАВ зависит от его
концентрации, химической структуры, значения рН и температуры.
Водорастворимые ПАВ расщепляются достаточно легко. Однако первичное
расщепление может приводить к образованию промежуточных соединений с
гораздо более низкой растворимостью в воде, которые расщепляются затем очень
медленно. Примером могут служить алкилфеноэтоксилаты, которые подвергаются
окислительному расщеплению, образуя липофильное соединение распадающееся
очень медленно. Липофильные дифильные молекулы, типа фторуглеродных ПАВ,
также распадаются очень медленно и потому могут накапливаться в липидных
структурах организма.
Способность ПАВ к расщеплению молекул сильно зависит от степени
разветвления углеводородной цепи. Разветвленность цепи обычно снижает
скорость биоразложения, что обусловлено стерическими преградами в
ферментативных реакциях.
Температура также сильно влияет на скорость разложения ПАВ в природе. Чем
выше температура, тем легче и быстрее протекает биоразложение молекул ПАВ.
Скорости биоразложения анионных ПАВ зимой и летом отличаются в 5-6 раз.
123
Приложение 1
С1.АВ1АМТ
Глюкамиды - инновация в мире ПАВ
Р. КШв, С. МИОМЕР, СапапХ Ргос/икТе (ОеиНсЫапс!) втЬН, вегтапу
Введение
При изготовлении глюкамидов в качестве основного сырья используют сахар и рас­
тительное масло. Источники сырья являются возобновляемыми (индекс возобновляе­
мости углерода составляет 95%), а сахар может иметь нетропическое происхождение.
Известно, что глюкамиды в водных средах способны образовывать мицеллы, имею­
щие продолговатую конфигурацию. При длине углеводородной цепи С Ю и выше су­
ществует тенденция образования таких мицелл, наличие которых является индика­
тором возможности образования в дальнейшем цилиндрических мицелл, которые в
растворах позволяют получить высокие значения вязкости в присутствии электроли­
тов. Ранее глюкамиды использовались преимущественно в средствах бытовой химии,
особенно в гелях для ручной мойки посуды. Совершенствование технологических
процессов и повышение качества сырья при производстве глюкамидов позволило
выпустить линейку этих продуктов, предназначенных для использования в косметике.
Целью настоящего исследования было выявление влияния длины углеводород­
ных радикалов на физико-химические свойства и потребительские характеристики
данного вида ПАВ (Ы-Асу1-М-Ме1:Ьу1-д1исотте5). Были выявлены корреляции между
распределением по длине углеводородных радикалов и такими показателями как ре­
ологические свойства, мягкость по отношению к коже и волосам, сенсорные характе­
ристики и пенообразование.
Методы
Измерения вязкости растворов ПАВ производились на модельных системах, содер­
жащих натрия лауретсульфат (51.Е5) и со-ПАВ, Вгоокбе1сЮ\/-11РгоЕх1:га при 20 г р т и со­
ответствующей температуре.
Оценка мягкости была произведена на основании теста с использованием эритро­
цитов (ВВС)(1,2,3), Зеинового теста (растворимость протеинов маиса в растворах ПАВ)
и недавно опубликованного теста на растворение липидов. Последний предполагает
измерение относительной равновесной концентрации стеариновой кислоты в рас­
творе ПАВ 5 % концентрации методом газовой хроматографии при рН=5 (т.е. раство­
римость стеариновой кислоты (%) в растворе ПАВ /0,05).
Сенсорные свойства были получены органолептически: мытье рук для средств по
уходу за кожей, мытье половины головы для средств по уходу за волосами специально
подготовленной группой панеллистов. Дополнительно расчесываемость волос оце­
нивали по измерениям приложенного усилия при расчесывании прядей на приборе
0|а$1гопМТ-177.
Результаты и обсуждения
С т р ук т ур о о б р а зо в ан и е
И зм е р е н и я вязкости в р ас тв о р а х о с н о в н о й П А В /с о -П А В с о б щ и м сод е р ж ан и е м п о ­
ве р х н о стн о -а к ти в н ы х ингр е д и е н то в 1 2 % в за в и си м о сти от сод ер ж ан и я х л о р и сто го
натр ия п р о и з в о д и л и с ь пр и с о о тн о ш е н и и ко н ц е н тр ац и й о с н о в н о й П А В (51_Е5)/со-ПАВ
как 10:2 пр и р Н = 5 (Рис. 1).
Глюкамиды с д л и н н о й цепи С1 2-1 4 или С12-18 им ею т п р и б л и зи те л ь н о такой же
откл и к на сол ь как и к о к ам и д о п р о п и л б е та и н (САРВ) и зн ачи те л ьн о л уч ш и й по с р а в ­
н е н и ю с ал к и л п о л и гл и к о зи д ам и (АР6). Так как ко н ц е н тр ац и и соли не бы ли о т к о р р е к ­
ти р о в а н ы с уче том ее сод ер ж ан и я в к о к ам и д о п р о п и л б е таи н е , то м о ж н о сказать, что
глю кам иды за гущ аю т даж е лучше.
А сМ К ю п о? $аК (о а $1_Е$/ Со-$игТас1ап1
$у$1ет 1 2 % а.к рН 5 (10:2)
40000
С8-10 61исаггнс1е — •— Сосо-С1исо51с)е
—
1_аигу1 С1исо5йе
СосатМе МЕА
Рис. 1. Зависимости вязкости систем 51.Е5/СО-ПАВ от концентрации хлорида натрия
М ягкост ь
Для оц ен ки м ягкости гл ю кам ид ов бы ли вы п ол н ен ы 3 р азл ичны х теста т-у№ го: для
о ц е н к и совм е сти м о сти с п р о те и н ам и и л и п и д ны м слоем кожи - ВВС, З е и н о в ы й тест и
тест на р ас тв о р е н и е л ипидов. Бы ло п р о и зв е д е н о с р а в н е н и е ге н е р и р о в а н н ы х д анны х
ВВС-теста и д анны х для 1 % р а с тв о р о в р азл ичны х ПАВ. Глюкамиды пр и таких ко н ц е н ­
тр а ц и я х п р о я в и л и себя в вы сш ей степени м ягким и при п р актически нулевы х зн аче ­
ниях д е н а тур ац и и белков. П р и ко н ц е н тр ац и и 1 % они п р актически не вы зы ваю т р а з ­
д р аж е н и е глаз согл асно п р о в о д и м о м у исслед ованию . Значе ния МЮ1 (средний индекс
р азд р аж е ни я глаза) леж ат в обл асти м енее 5, что соответствует статусу «не р азд р аж а­
ет». Значе ния со и зм е р и м ы с п о лученны м и д ан н ы м и для к о к ам и д о п р о п и л б е та и н а и
ал к и л п о л и гл и к о зи д о в (Рис. 2).
40
Рис. 2. Величины МЮ1 (Средний индекс раздражения глаза) на основе ВВС теста
500
ь Зоей и т 1_аигу1
5и1Га1е ( 3 0 3 )
400
300
■ Сосагтпйоргору!
Ве 1а 1пе
200
* 1_аигоу1 Ме1Иу1
0 1 и с а т 1с1е
* Сосо-61 исоз1с1е
1 0 0
■ 1_аигу1
0
0 1 исоз1с1е
7.е\п уа!ие ( т д N /1 0 0 т !_ )
Рис. 3. Значения зеинового теста для различных ПАВ
П о З е и н о в о м у тесту, ко то р ы й хар акте р и зуе т о тн о ш е н и е к пр о те и н ам кожи, по лу­
ченны е зн аче н и я р ас тв о р е н и я п р о те и н о в - зн ачи те л ьн о лучше, чем для ко кам ид оп р о п и л б е та и н а и с о п о с тав и в и м ы с д ан н ы м и для ал к и л п о л и гл и к о зи д о в (Рис. 3).
12
* Сосагтнс1оргору
I Ве1ат
я
С 8 -1 8 Асу1
Ме*Ну1
ч л и ч.сп1 и и с
я 1_аигу1
61исо$ 1с1е
Рис. 4. Относительная растворимость стеариновой кислоты в 5% растворах ПАВ
В тесте по р а с тв о р е н и ю л и п и д о в глю камиды п р о д е м о н с тр и р о в а л и о ч е н ь низкие
значе ни я д а н н о го п ар ам е тр а по с те ар и н о в о й кислоте пр и рН =5. Э то зн ачи те л ьн о л уч ­
ш ие показатели по с р а в н е н и ю с к о к ам и д о -п р о п и л б е таи н о м и л аур ам и н ок си д о м . Э то
свидетельствует о х о р о ш е й совм е сти м ости с л и п и д ны м слоем кож и (Рис. 4).
Сенсорны е свойст ва глю кам идов
С е н с о р н ы е свой ства П А В - важ ны й кр и те ри й их п р и м е н и м о с ти в косм етических
продуктах. С о д н о й стороны , это х о р о ш е е п е н о о б р а з о в а н и е и стр уктур а пены, а с д р у ­
гой - ощ ущ е н и я на коже после сп о л аск и в ан и я и р асче сы вае м о сть волос.
П р о ве д е н ы с р ав н е н и я п е н о о б р а з о в а н и я гл ю кам ид ов с к о к ам и д о п р о п и л б е та и н о м
в тестах по м ы тью рук средствам и, сод е р ж ащ и м и 1 2 % П А В по а к ти в н о м у компоненту,
из них 1 0 % натр ия лауретсульф ата и 2 % со-П АВ. К о м б и н ац и я 51_Е$ и гл ю кам ид ов дает
л учш ее п е н о о б р а з о в а н и е пр и р ас ти р а н и и по с р а в н е н и ю с ко м б и н а ц и е й 51.Е5/САРВ.
С 12-18 глюкамиды , и м е ю щ и е более д л и н н ую у гл е в о д о р о д н у ю цепь д аю т более крем истую пену. А н ал о ги ч н ы й результат был получен пр и мы тье п о л о в и н ы головы при
те с ти р о в ан и и р е ц е п тур по уходу за волосам и. С истем а 51Е5/61исапгмс1е в целом п р е ­
восход ила 51.Е5/САРВ по п а р ам е тр ам п е н о о б р азо в а н и я .
С е н с о р н ы е свой ства гл ю кам ид ов после о п о л ас к и в а н и я зави сят от д лины угл е во­
д о р о д н о го радикала. С 12/14 глю кам ид о б е сп е ч и в ае т п р и я тн о е о щ ущ е н и е на коже
после вы суш ивания, если глю кам ид обл ад ает более д л и н н о й ц е пью С16 или С18, то
пр оявл яю тся п е р е ж и р и в а ю щ и е /к о н д и ц и о н и р у ю щ и е его свойства, а такж е возрастает
кр ем и стость пены.
В ы явл ено вл ияние д о б авки гл ю кам ид ов в б а зо в у ю рецептуру, сод ер ж ащ ую 13,5%
ак ти в н о го П А В (1 2 % 51_Е5 1.5% и С А РВ ) на р асче сы ве м о сть вол ос (н е п о вр е ж д е н н ы е
пр яд и е в р о п е й ск и х волос). А к ти в н а я ко нц е н тр ац и я П А В в р е ц е п тур е о ставал ась н еи з­
менной; п р о и с х о д и л о п о эта п н о е зам ещ ение 51_Е5 на глю кам ид (Рис. 5). В язкость к о р ­
р е к ти р о в а л и солью . Р асчесы в ае м ость с р а в н и в а л и с ш ам пун ем изв е стно й то р го в о й
м арки, а такж е с б а зо в о й р еце птуро й, в ко то р ую был д о б авл е н дим етикон. Результат
свидетельствует, что глю кам иды сп о со б ств ую т сни ж е н и ю усилия п о р асче сы в ан и ю
м о к р ы х пр яд ей (Рис. 6.), такж е как и в ш ам пуне с сил иконом . П о м и м о этого, по м ере
п о в ы ш е н и я к о н ц е н тр ац и и глю кам ида в системе сниж ается не о б хо д и м о е ко ли че ство
соли для о б е сп е ч е н и я н уж ной вязкости.
Тез* Рогти1а1юп *
ЗоШит 1_аиге!Ь
ЗиКа1е
Сосагтс1оргору1
Ве(ат
ЗосПит СН1опс1е
ОМОМ Нус1ап1о1П
(РгезегуаИуе)
0!исатк*е С 12-С 18
4
6
5
7
1
2
3
12
11
10
8
6
12
6
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
2.25
1.75
1.75
0.75
0.25
2
0.25
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
6
0
0
1
2
4
6
61исатк1е С 12-С 14
0|те!Ысопе (50 % )
1.5
СагЪотег (СагЪоро!
980)
Оиаг Нус!гохургору!
Т пто ти т СЫопс1е
(Задиаг Ехсер
0.5
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
Рис. 5. Составы для тестирования расчесываемости волос (по активному веществу, %)
100
■ А у . М ах.
С о т Ь т § Рогсе
*51.Е5:САРВ:С1исатк1е
Рис. 6. Среднее максимальное усилие, приложенное для расчесывания прядей волос
после применения тестовых средств
Заключение
Проведенные исследования показывают, что глюкамиды, новый тип неионогенных
ПАВ, являются необыкновенно эффективными и обладающими исключительной мяг­
костью. Они обладают сильными загущающими/структурообразующими свойствами
наряду с отличным пенообразованием. Все это позволяет создать новые пеномою­
щие рецептуры со сравнительно низким содержанием ПАВ (более экологичные) без
ущерба для потребительских характеристик. Так как это неионные соединения, то они
совместимы практически с любыми другими ингредиентами в рецептуре.
В зависимости от распределения по углеводородным радикалам они проявляют
различные сенсорные свойства на волосах и коже и, таким образом, являются универ­
сальным ингредиентом для косметических продуктов. Их многофункциональность
позволяет упростить современную косметическую рецептуру без снижения качества
конечного продукта.®
Литература:
(1) \А/. Раре, II. Р^аппепЬескег, II. Норре: \/аИс1аТ10п о^нИе гее! Ы о о б сеП 1ез1:а5 ап т \/\Хю аззауй)г
1Ье гар1с1 зсге е п тд оПггК айоп ро*епйа1 о?5и|Тас*агП5. Мо1еси1агТох1Со1оду, 1(4), 525-536 (1987)
(2) М. Раре, И Р^аппепЬескег, I). Н орре: УаНйайоп
аззау Лэг гЬе гарИ зсгее п тд
1г п Ш ю п
ро1епйа1
*Ье гее! Ыоос! сеМ 1ез* з у з *е т аз т ч\Хго
зи Н а с О п К . Мо1еси1агТох'1Со1оду, 1, 525-536
(1989)
(3) Раре Щ
Р^аппепЬескег II, А г д е т Ь е а и х Н, ВгасЬег М, Езс1аПе О], Н а д т о 5, Каза 1У, 1_е>лл5 Р\/\/.
СОЫ РА уаПс!аЛоп рго]ес1 оп 1п у й го еуе 1т
1айоп *ез*з йэг с о з т е Л с тдгесПеШ з апс1ЛтзНес! ргос1ис15
(рЬазе I): 1Ье геб Ы о о б сеМ 1ез* (ог *Ье е з й т а й о п оТ а с т е еуе 1Г п Ш ю п ро*епйа1з. Ргезеп*з*аШз.
Т0Х1С01 1п У\ХЮ. 1999 Арг;13(2):343-54
(4) Ва1гег, О, НоЯтпапп Н: УеНаНгеп
2иг
11т\/уапс11ипд Ьехадопа1-Яйз51д-кпз1:аШпег юаззпдег
Тепз1с1рЬа5еп, ЕР 0 662 511: р. 5.
Предлагаемые
продукты
(ЫисоТат® С1еаг
(ЫисоТат® Р1и$
(ЫисоТат®ПцшР1ех
(ЫисоТат® Р1ех
(ЫисоТат* Саге
Наименование
по 1ЫС1
Саргу1оу1/Саргоу1
Ме*Ьу1(ЫисатИе
Саргу1оу1/Саргоу1
Ме1Ьу1 С1исапгпс1е
(апс!)
1-аигоу1/Муп51оу1
Ме*Ьу1 <31исагтс1е
1_аигоу1/Муп51оу1
Ме*Ьу1 <31исатк1е
(апб)
Сосо-Ве*ате
1_аигоу1/Муп$1оу1
Ме*Ьу1 (Ыисатк1е
Сосоу! Ме*Ьу1
(Ыисатк1е
Активная осн (%)
50
рН
8.0 - 9.5
8.5-9.5
Вн. Вид при 25°С
□цшс!
Ра$1е
Т плавленияОС
10
18
ЕСОТАНГ
Сосопи*оН
Сосопиг/ Ра1т (В5Р0)
Происхождение
50
35
35
40
8.5-9.5
4.8 - 6.8
5.0-7.0
12
32
Растительное происхождение, 94-95% РС1 (Индекс Возобновляемости углерода), без ГМО
Сертифицированное по РЗРО (МВ) пальмовое масло,
не подлежит маркировке экотоксичности по СНЗ
Приложение 2
Ведущим производителем поверхностно-активных веществ на российском рын­
ке на протяжении уже более 1 0 лет является группа компаний НОРКЕМ, имеющая
две производственные площадки: ООО «Завод синтанолов» (г. Дзержинск, Ниже­
городская обл.) и ООО «Ланитекс-Оптима-7» (г. Никольское, Ленинградская обл.).
Ассортимент продукции ГК НОРКЕМ постоянно расширяется и сегодня представлен
широким спектром наиболее востребованных классов ПАВ.
Все виды ПАВ в различных комбинациях друг с другом обладают превосходны­
ми моющими качествами и могут использоваться в составах косметических средств,
влажных салфеток, моющих средств для тела, пен для ванн со смягчающим действием,
а также в средствах для грудных детей, средствах гигиены полости рта.
Анионные ПАВ
Н аим енование
СУЛЬФ АНОР™
СУЛЬФ ОЭТОКСИЛАТЫ Ж И РН Ы Х СПИРТО В
(марки Б1, Б2, БЗ)
ЛАБСАНОР™
АЛ КИЛ БЕН ЗОЛ СУЛЬФ ОКИСЛ ОТА
Л И Н ЕЙ Н АЯ
(марки А, Б, В)
АЛКИЛСУЛЬФАТ
Хим ическое наим енование
С АЗ №
Лауретсульфат натрия
68891-38-3
Линейная
алкилбензолсульфокислота
27176-87-0
Лаурилсульфат натрия
85586-07-8
Анионные ПАВ обладают хорошими способностями к удалению частиц загрязнений,
диспергирующими качествами и достаточным пенообразованием, но вместе с тем
легко смываются с очищаемых поверхностей. Наличие данных свойств - основная
причина выбора в пользу хорошо пенящихся анионных ПАВ при производстве шам­
пуней для волос. Достоинством анионных ПАВ является также то, что они обладают
хорошими очищающими свойствами и быстрым пенообразованием как в мягкой, так
и в жесткой воде.
Неионогенные ПАВ
СИНТАНОР™ (Этоксилаты жирных спиртов / Синтанолы)
Н аим енование
Хим ическое н аим енование
САБ №
АЛМ-1
Смесь оксиэтилированных высших жирных спиртов С12-С14
68439-50-9
АЛ М -2
Смесь оксиэтилированных высших жирных спиртов С12-С14
68439-50-9
АЛМ-2,2
Смесь оксиэтилированных высших жирных спиртов С12-С14
68439-50-9
А Л М -3
Смесь оксиэтилированных высших жирных спиртов С12-С14
68439-50-9
АЛ М-7
Смесь оксиэтилированных высших жирных спиртов С12-С14
68439-50-9
АЛ М -8
Смесь оксиэтилированных высших жирных спиртов С12-С14
68439-50-9
А Л М -1 0
Смесь оксиэтилированных высших жирных спиртов С12-С14
68439-50-9
АЦСЭ-12
Смесь оксиэтилированных высших жирных спиртов С16-С18
68439-49-6
Д С -Ю
Смесь оксиэтилированных высших жирных спиртов С10-С18
68439-50-9
С И Н Т А Н О Р™ 7С
Этоксилированные спирты С12-С18 на 7 молей окиси этилена
68213-23-0
С И Н Т А Н О Р™
5-09-11
Этоксилированные синтетические спирты С9-С11 на 5 молей окиси
этилена
68439-45-2
С И Н Т А Н О Р™
5-12-15
Этоксилированные синтетические спирты С12-С15 на 5 молей окиси
этилена
68131-39-5
П репарат
ОС-20
(марки А и Б)
Смесь полиэтиленгликолевых эфиров первичных высших жирных
спиртов фракции С16-С18
68439-49-6
П р еп ар ат
ОС-25
Смесь первичных оксиэтилированных высших спиртов фракций
С16-С18 (25 мольные)
68439-49-6
Смесь первичных оксиэтилированных высших спиртов фракций
С16-С18 (50 мольные)
68439-49-6
П репарат
ОС-80
Смесь первичных оксиэтилированных высших спиртов фракций
С16-С18 (80 мольные)
68439-49-6
Смесь п репа­
рата О С-25 и
ПЭГ-4000
Смесь первичных оксиэтилированных (25 окиси этилена)
высших жирных спиртов С16-С18 и полиэтиленгликоля (ПЭГ)
высокомолекулярного с молекулярной массой около 4000
68439-49-6
П репарат
ОС-50
НОРАМИД™ (Этаноламиды жирных кислот кокосового масла)
Н аим енование
НОРАМ ИД™
Д И ЭТАН О Л АМ И Д Ы
(М ар ки А, Б)
Х им ическое наим енование
Диэтаноламид жирных кислот кокосового масла
САБ №
68603-42-9
СТЕНОР™ (Неионогенные эмульгаторы / солюбилизаторы / диспергаторы)
Н аим енование
Хим ическое наим енование
САБ №
С ТЕН О Р К36™
ПЭГ-36 Касторовое масло
61791-12-6
СТЕН О Р К40™
ПЭГ-40 Гидрогенизированное касторовое масло
61788-85-0
С ТЕН О Р К455™
ПЭГ-40 Гидрогенизированное касторовое масло,
Пропилен гликоль, Вода
57-55-6,7732-18-5
С ТЕН О Р М О Ю
ПЭГ-10 Моноолеат
9004-96-0
С ТЕН О Р 80
ПЭГ-20 Сорбитан моноолеат (Полисорбат 80)
9005-65-6
61788-85-0,
Неионогенные ПАВ имеют умеренные характеристики пенообразования, но в композициях
с анионными ПАВ обладают хорошими моющими качествами.
Амфотерные ПАВ
Н аим енование
А Л К И Л А М И Д О П Р О П И Л БЕТАИНЫ
Хим ическое н аим енование
Кокоамидопроп ил бетаин
САБ №
61789-40-0
(М ар ки А, Б)
Амфотерные ПАВ - высокопенящиеся и мягкие по отношению к коже, могут использоваться
даже для чувствительной кожи, придавая ей ощущение шелковистости. Композиция первичных
ПАВ с амфотерными снижает раздражение кожи и слизистой оболочки. Кроме того, амфотерные
ПАВ позволяют получать более вязкие составы, обеспечивают большее пенообразование,
обладают лучшими моющими характеристиками и улучшают специальные свойства шампунейкондиционеров.
Приложение 3
И нф ормация предоставлена КАО СНЕМ1СА1. ЕЫРОРЕ
и ком панией РЕВАД А
1_Е\/ЕМ01-®: мягкие неионогенне ПАВ
для широкого спектра косметических средств
Химический состав ЬЕУЕЫОЬ®
По химическому составу 1-Е\/ЕМ01-® - оксиэтилированные эфиры глицерина, получен­
ные реакцией трех различных компонентов: глицерина, этиленоксида и жирной кис­
лоты. Комбинация этих трех компонентов позволяет получить целый ряд продуктов с
различными потребительскими свойствами, относительно внешнего вида, пенообразования, загущения, солюбилизации и эмульгирования, а также кондиционирующего
и увлажняющего эффектов.
Общие свойства
Основными характеристиками 1-Е\/ЕМ01-® являются абсолютная мягкость и безопас­
ность для окружающей среды. Более того, есть и другие особенности этой молекулы,
которые имеют значение: растительное происхождение, жидкое состояние, облегча­
ющее процесс производства, транспортировки и использования продукта на пред­
приятиях. ЬЕУЕМОЬ® не содержат растворителей, использование которых может быть
опасно. Концентрация продукта - 100%, что означает, что они не содержат воду и, сле­
довательно, их транспортировка дешевле. ЬЕУЕМОЬ® не содержат небезопасных по­
бочных продуктов таких, как диоксан и нитрозамин, также они имеют минимальное
остаточное количество свободного этиленоксида. В них нет консервантов, они бесц­
ветны и не имеют запаха.
Основные характеристики серии продуктов 1.ЕУЕ1Ч01.®:
Абсолютно безвредны для кожи и волос
Безопасны для окружающей среды - маркировка не требуется
Растительное происхождение
Жидкое состояние при комнатной температуре
Просты в использовании и переработке
1 0 0 % активного вещества без добавления воды или других растворителей
Без консервантов
Молекула не содержит азота, следовательно отсутствует риск образования
нитрозаминов
Отсутствие побочных продуктов
В зависимости от химической структуры, каждый продукт линейки ЬЕ\/ЕМ01® имеет
свои определенные свойства и подходит для различных областей применения.
ЬЕУЕМОЬ® имеет очень гибкую молекулу, что дает различные продукты с разными
специфическими свойствами и делает подходящим для многих областей применения.
В настоящее время линейка включает два продукта для средств личной гигиены:
1_Е\/ЕМ01_® Н&В (С1усеге(Н - 2 Сосоа(е): многофункциональное со-ПАВ для средств лич­
ной гигиены, выступающее в роли загустителя, пенообразователя, увлажнителя кожи
и волос, а также эмолента. В сочетании с анионными ПАВ, выступает в качестве деток­
сифицирующего компонента.
1_Е\/ЕМ01® С-201 (С1усеге1Ь - 17 Сосоа1е)- замена стандартным неионогенным ПАВ,
контролирующим пенообразование, выступает также в качестве солюбилизатора для
масел, экстрактов и некоторых силиконов. Оба продукта могут считаться абсолютно
безопасными.
Экотоксикологические данные, полученные с помощью тестов ОЕСЭ, позволяют сде­
лать вывод, что 1Е>/ЕМ01_® легко биоразлагаемы в аэробных и анаэробных условиях, а
также, что они абсолютно безвредны для окружающей среды.
Потребительские свойства
1-Е\/ЕМ01-® Н&В - многофункциональное со-ПАВ для продуктов личной гигиены, а так­
же смываемых косметических средств, тогда как 1_Е\/ЕМ01® С-201 может играть роль
солюбилизатора для специальных масел, экстрактов и некоторых силиконов.
1.ЕУЕМ>1.* Н&В
Буквы Н и В были выбраны, исходя из его области применения. Н означает «голова»
или «волосы» (Неас! или Ьа1г), а буква В означает Ьос1у. Основные характеристики
1-Е>/ЕМ01-® Н&В: загущение, пенообразование и смягчающее действие; свойства кон­
диционирования и смягчения кожи, возможные, благодаря его эфирной структуре, а
также увлажняющий эффект за счет глицерина, используемого при производстве.
Относительно увеличения вязкости в конечной рецептуре, 1ЕУЕ1Ч01-® Н&В выступает
наравне с другими известными со-ПАВ и загустителями, такими как САРВ, децилглюкозид или кокамид ДЭА. Загущающий эффект 1_ЕУЕМ01® Н&В схож с эффектом кокамида
ДЭА, но с тем преимуществом, что его молекула не содержит азота и, следовательно,
отсутствует риск образования нитрозамина. По сравнению с децилглюкозидом он на­
много эффективнее.
П енообразую щ ая способност ь.
Все тесты позволили сделать вывод, что 1-Е\/ЕМ01-® Н&В - хороший пенообразователь
и стабилизатор пены, улучшает ее кремообразность и делающий пену более приятной
для применения. Результат сравним с большинством используемых со-ПАВ.
Увлаж няю щ ий эффект.
1_ЕУЕМ01® Н&В является производным глицерина, эффективность которого в качестве
увлажняющего вещества хорошо известна. Увлажняющее свойство ЬЕУЕЫОЬ® Н&В
сравнили с двумя эмолентами, ПЭГ-7 глицерил кокоатом и ПЭГ- 6 каприк/каприлик гли­
церидами. 1_Е\/ЕМ01_® Н&В показал большую эффективность, по сравнению с другими
ПАВ, в качестве пережиривающей добавки в пеномоющие средства.
К ондиционирую щ ий эффект.
Эффект кондиционирования волос был измерен, с использованием метода усилия
расчесывании. Были использованы два образца шампуня (А и В), содержащий 2 %
ЬЕУЕМОЦ® Н & В и, содержащий 2 % кокамида Д Э А . Шампунь А показал лучшие резуль­
таты, чем В, и с мокрыми, и с сухими волосами.
Эм ульгирую щ ие свойства.
ЬЕУЕМОЬ® Н & В используется в кондиционирующих рецептурах. В ополаскивателях
для волос 1-ЕУЕМ01-® Н & В выступает в качестве со-эмульгатора и кондиционера в со­
четании с катионным ПАВ, облегчая расчесывание волос и усиливая их блеск.
М ногоф ункц и он ал ьн ость и реком ендации по и спол ьзован и ю
рекомендован для очень мягких и высококачественных шампуней
или гелей для душа, например, в качестве заменителя кокамида ДЭА. Его
многофункциональность позволяет сократить количество компонентов в конечной
рецептуре, облегчая производство и транспортировку, и, конечно, удешевляя их.
Важно отметить, что 1-Е\/ЕМ01-®Н&В, благодаря низкой степени этоксилирования, не
растворяется в воде.
1-Е\/ЕМ01-® Н & В
ЬБУЕИОЕ® С -2 0 1 . В отличие от ЬБУЕИОЕ® Н&В, этот продукт имеет слабую пенообразу­
ющую способность и низкую вязкость в сочетании с анионными ПАВ. В данном случае,
благодаря высокой степени этоксилирования, ЬБУЕИ ОЕ® С-201 может рассматривать­
ся как хороший солюбилизатор для экстрактов и масел. Продукт прекрасно солюби­
лизирует как жирные, так и эфирные масла.
Обладает хорошей солюбилизирующей способностью для специальных добавок
в шампуни, таких как гидрофобные силиконы, которые используются для улучше­
ния эффекта кондиционирования и блеска волос. Учитывая все вышеупомянутые
свойства, а также полную безопасность для кожи и глаз, ЬЕУЕМОЬ® С-201 рекомен­
дован для производства средств личной гигиены с эфирными маслами, медицинских
средств для ванн, высококонцентрированных шампуней, мягких очищающих средств
для лица и средств для снятия макияжа.
1_ЕУЕМ01.®
-
заре гистр ир ованн ое
тор говое
наим енование
линейки
н е и о н о г е н н ы х П А В , к о т о р ы е в ы д е л я ю тс я б л а г о д а р я с в о и м т о к с и к о л о г и ч е с к и м и
экотокси кол оги чески м пр е и м ущ ествам в о тн о ш е н и и б е зо п асн о сти для человека
и
окруж аю щ ей
1_Е\ЛЕМ01-®
среды .
позволяет
М ногоф ункцион ал ьн ость
рассм атривать
их
в
каж д ого
к а ч е с тв е
продукта
хорош ей
и с п о л ь з у ю щ и м с я в н а с т о я щ е е в р е м я с о -П А В и с о л ю б и л и з а т о р а м .
линейки
альтернативы
Приложение 4
Информация предоставлена КАО СНЕМ1СА1. Е11РОРЕ
и компанией РЕВАДА
АМЮЕТ® N - натуральный низковязкий моноэтаноламид
рапсового масла с непревзойденной многофункциональностью
Алканоламиды хорошо известны в косметике своей способностью существенно
увеличивать вязкость водных растворов алкилсульфата натрия и алкилэфирсульфата
натрия и характеризуются превосходными пеноусиливающими и пеностабилизирующими
свойствами.
Торговое название алканоламидов и их производных от Као СНепгнса15 Еигоре - АМЮЕТ®.
В ассортименте Као СЬепгнса15 Еигоре есть различные типы этоксилированных
моноэтаноламидов, основанные на разных алкильных цепях и степени этоксилирования,
используемые в различных сферах, как эмульгаторы и солюбилизаторы. Низковязкий
концентрированный этоксилированный моноэтаноламид жирной кислоты, коммерчески
доступный под торговым названием АМЮЕТ® N (1ЫС1: РЕв-4 Раре$еедат\йе) - это продукт
реакции аминолиза рапсового масла, растительного масла с высоким содержанием С^з
ненасыщенных жирных кислот (олеиновая кислота, линолевая кислота, линоленовая
кислота), моноэтаноламином с последующим этоксилированием АМЮЕТ® N обладает
хорошей биоразлагаемостью, как аэробной, так и анаэробной, имеет хорошие
токсикологические свойства в водной среде, что делает его подходящим для рецептур,
отмеченных Есо1аЬе1 и «1ЧогсПс 5\л/ап».
АМЮЕТ® 1М, первоначально разработанный как жидкий загуститель для косметических
продуктов, является многофункциональным косметическим ингредиентом, позволяющим
производителю косметики снизить количество таких компонентов, как усилители пены,
солюбилизаторы и загустители, экономя, таким образом, складские площади и деньги.
Продукт прост в применении. Он не растворим в воде, может быть легко диспергирован
в водных растворах ПАВ; подходит для переработки без нагрева, свободен от вторичных
аминов и, следовательно, является подходящей альтернативой для диэтанол амидов
Эффективный загуститель. РЕС-4 ВарезеедатИе обладает хорошими загущающими
свойствами в различных системах ПАВ при низких концентрациях. Совместим с
неорганическими солями и органическими полимерными загустителями. Добавление
АМЮЕТ® N легко модифицирует вязкость. Благодаря своей жидкой форме, он также может
вводиться в рецептуры при комнатной температуре. РЕС-4 Варе$еес1агтс1е демонстрирует
превосходные загущающие свойства в системах без 51.Е5 или на базе этоксикарбоксилатов.
Усилитель пены. Комбинации ал кил сульфатов и алканоламидов до сих пор очень
популярны для усиления пены. Очищающие составы на основе лауретсульфата натрия и
АМЮЕТ® N в соотношении 10:2 показывают хорошие пеностабилизирующие свойства.
Мягкость и совместимость с кожей. РЕО-4 Варе$еес1аппте может использоваться как со-
ПАВ, так как он превосходно снижает раздражение. Он значительно менее раздражающий,
чем стандартные диэтаноламиды, и дает существенное снижение раздражающего
действия в рецептурах на основе 51.Е5.
Жидкий солюбилизатор. Многие солюбилизаторы достаточно ограничены по отношению
к веществам, которые они солюбилизируют и могут снижать сенсорные свойства
рецептуры. Чем большее количество солюбилизатора необходимо, тем более липкой
и воскоподобной будет рецептура, в то же самое время, будет ощущаться недостаток
однородности и мягкости.
обладает солюбилизирующими способностями по отношению к целому ряду
экстрактов, масел и активов. Его эффективность была оценена испытаниями в простой
водной системе в сравнении со стандартными неионогенными солюбилизаторами,
такими как полисорбат-20 и ПЭГ-40 гидрогенизированное касторовое масло. АМЮ ЕТ® N
оказался значительно лучшим солюбилизатором, чем полисорбат-2 0 . Солюбилизирующая
эффективность ПЭГ-40 гидрогенизированного касторового масла и АМ Ю ЕТ® N сходна, но
преимуществом АМЮ ЕТ® N является возможность переработки без нагрева.
АМЮ ЕТ® N
Сочетание АМ Ю ЕТ® 1\1, ПЭГ-40 гидрогенизированного касторового масла и воды в
соотношении 12:7:1 работает синергетически как смесь и улучшает солюбилизирующие
свойства в целом. Это прозрачная желтоватая жидкость, легко растворимая и в водной, и в
водно-спиртовой среде, даже при комнатной температуре. Она может быть использована
для солюбилизации целого ряда экстрактов, масел, активов, увеличивая количество
солюбилизированных липофильных компонентов в сравнении с основными рыночными
ориентирами.
Жидкий со-эмульгатор. Диметикон -
самый широко используемый силиконовый
полимер, доступный в различной вязкости. Диметиконы нерастворимы во многих ПАВ,
маслах и восках и это вызывает трудности при разработке рецептур. РЕС-4 Каре$еес1апп1с1е
способствует более эффективному включению диметиконов в рецептуры, благодаря
эмульгирующей способности в М/В эмульсиях. Его ГЛБ равен 1 1, и он может использоваться
в качестве основного эмульгатора или со-эмульгатора в М/В эмульсиях силиконовых или
вазелиновых масел и даже растительных масел, таких как масло жожоба. В некоторых
случаях возможно эмульгирование при комнатной температуре.
АМЮ ЕТ®
N (1140: РЕС -40 Карезеейагш йе) о сн о в ан
масле, что делает его у н и к ал ь н ы м
О бл ад ая
у н и к ал ь н ы м и
н ату р ал ьн ы м
на во зо б н о в л я е м о м
ингр ед ие нтом
для
р ап со во м
косметики.
загущ аю щ и м и , п е ноусил иваю щ им и, стаб и л и зи р у ю щ и м и
и
со л ю б и л и зи р у ю щ и м и свойствам и, АМЮ ЕТ® N м ож ет б ы ть и сп о л ьзо ван в ш и р о к о м
спектре продуктов, вклю чая ш ам пуни, м ягкие средства для оч и щ е н и я кожи, м ы ло
и гели для бритья, л о сьо н ы для кож и и масла для ванн. Его вы сокоэф ф ективны е
эм ул ьги р ую щ и е
и
сол ю б и л и зи р у ю щ и е
к о н ц е н тр ац и и сол ю бил изатор ов.
свойства
п о зв о л я ю т
д ости чь
сниж ения
Глава 6. Эмульсии косметические
Глава 6.
Эмульсии косметические
Эмульсия (латинский ети\део - дою, выдаиваю; новолатинский етиЫо) дисперсная система, состоящая из микроскопических капель/частиц жидкости
(дисперсной фазы), распределенных в другой жидкости (дисперсионной среде).
Эмульсия состоит из двух или более фракций, несмешиваемых между собой в есте­
ственном состоянии, где внутренняя и внешняя фазы формируют однородную
структуру с помощью специального компонента, называемого эмульгатором.
Косметические эмульсии - одна из распространенных форм средств по
уходу за кожей. Они представляют собой сложные многокомпонентные системы,
в которых ингредиенты распределены по нескольким фазам. Эмульсионные
системы позволяют включить в состав рецептуры большое количество активных
ингредиентов, эмолентов и функциональных добавок различной химической
природы, несмешивающихся друг с другом, равномерно распределяя их по фазам.
С точки зрения коллоидной химии, эмульсии - это однородные по внешнему
виду системы, состоящие из двух несмешивающихся жидкостей, не имеющие преде­
ла текучести. Одна из фаз системы представляет собой сплошную среду (дисперси­
онная среда, внешняя фаза) и включает в себя одну или несколько внутренних фаз,
распределенных в ней в мелкодисперсном виде (дисперсная фаза).
С термодинамической точки зрения эмульсия представляет собой двухфазную
систему с дисперсионной средой, содержащей микроскопические капли. Между
частицами дисперсной фазы (капельками) действуют силы электростатического
притяжения и отталкивания, возникающие при броуновском движении.
Поверхность раздела между фазами обладает свободной энергией, вследствие
чего при соединении двух капель уменьшается межфазная поверхность. Такая
система не может быть полностью термодинамически устойчивой. В этих случаях
в системе наблюдается коалесценция - слияние капель внутри подвижной среды,
обусловленное действием сил межмолекулярного притяжения, что является
самопроизвольным процессом. Часто коалесценции предшествует коагуляция
- объединение мелких дисперсных частиц в большие по размеру агрегаты -
137
зависящая от природы эмульгатора. Так, разветвленность эмульгатора влияет
на толщину оболочки капель, создающую стерический барьер, препятствующий
сближению капель. Эмульгатор, молекулы которого несут электрический заряд,
адсорбируясь на поверхности частиц дисперсной фазы, создает электростатический
барьер, препятствующий коагуляции и коалесценции.
С точки зрения косметической химии у эмульсий есть две основные функции:
- основа косметического средства, в которую вводятся активные ингредиенты,
обеспечивает потребительские свойства, безопасность и эффективность на протя­
жении всего срока годности готового продукта в конечной упаковке;
- одна из оптимальных систем доставки биологически-активных веществ в кожу.
Тип эмульсии конкретного косметического средства и ее ингредиентный состав во
многом определяют степень проникновения активных компонентов в эпидермис.
Качество и внешний вид эмульсии - важное потребительское свойство.
Именно внешний вид (однородность, блеск, цвет, запах) и тактильные ощущения от
применения во многом определяют первичный выбор потребителем.
Классификация эмульсий
Существует несколько видов классификации косметических эмульсий: по типу,
размеру частиц дисперной фазы, по структуре. Разные эмульсии имеют характер­
ные особенности, связанные с ингредиентным составом, наличием солей, коллои­
дов и их взаимодействием в процессе хранения.
Тип эмульсий
Выделяют три типа эмульсий:
• Прямые эмульсии «масло/вода», или в сокращенном обозначении м/в, в этом
случае масло является дисперсной фазой, а вода - дисперсионной средой;
• Обратные эмульсии «вода/масло» (сокращенно в/м);
• Множественные эмульсии (смешанного типа), системы, в которых одновремен­
но представлены оба типа: м/в и в/м (м/в/м, в/м/в).
Прямые эмульсии. Классические эмульсии типа «масло/вода», традиционно
применяемые в качестве основы косметического продукта. Наиболее распростра­
ненный и популярный вид эмульсий. Используется для приготовления практически
всех видов косметической продукции.
Эмульсии типа «масло/вода» - системы, в которых вода является дисперсионной
средой, а внутренняя дисперсная фаза состоит из капель масляных компонентов. Та­
кие эмульсии легко распределяются, быстро впитываются в кожу и обычно не остав­
ляют после себя жирного блеска, действуют на кожу охлаждающе в силу высокого
138
Глава 6. Эмульсии косметические
содержания в них свободной воды. Вследствие быстрого испарения воды прямые
эмульсии стимулируют трансэпидермальную потерю влаги и тем самым усиливают
потерю влаги кожей.
1
7 -
Н*.'
2
3
Рис. 6. 1. Схема строения эмульсии:
две несмешивающиеся жидкости вода и масло;
2 - прямая эмульсия «масло/вода» (частицы масла окружены слоем эмульгатора);
3 - обратная эмульсия «вода/масло» (частицы воды окружены слоем эмульгатора);
4 - сложная эмульсия «вода/масло/вода».
Обратные эмульсии. Эмульсии типа «вода/масло», также используются в кос­
метике, но в значительно меньшем объеме. Классическими примерами обратных
эмульсий являются крем под подгузник и массажный крем. Такая система создает
хороший окклюзивный эффект и хорошо сохраняет воду в коже.
5И/ОРэмульсии. 5 \лл1:сН-оН-рНа5 е 1есНпо1оду (5\Л/ОР) или технология обращения
фаз - инновационная технология, разработанная компанией ВА5Р. 5\Л/ОР эмульсии прямые эмульсии, которые обращаются в обратные в процессе нанесения на кожу.
В состав 5\Л/ОР эмульсии введена комбинация гидрофобных и гидрофильных эмуль­
гаторов, поддерживающих ее в стабильном состоянии, но обеспечивающих переход
прямой эмульсии в обратную под действием внешних факторов:
- механическая энергия, прикладываемая во время втирания эмульсии в кожу;
-действие электролитов, выделяемых потовыми железами;
- испарение воды;
- увеличение температуры эмульсии до температуры кожи.
Потребителю такой продукт обеспечивает сочетание сенсорных ощущений пря­
мых эмульсий с преимуществами обратных. В момент применения проявляются ув­
лажняющий и охлаждающий эффекты, за ними следует ощущение смягчения и «напитаннности» кожи, присущие обратной эмульсии. При нанесении 5\Л/ОР эмульсии
на кожу продукт может приобретать свойство водостойкости, обеспечивая допол­
нительные потребительские преимущества.
Множественные эмульсии. Комплексные системы, в которых капли дисперсной
фазы сами содержат еще более мелкие капельки, идентичные или, по меньшей мере,
похожие на непрерывную фазу. Это значит, что множественные эмульсии состоят,
как минимум, из трех фаз. У эмульсии типа «вода/масло/вода» во внешней водной
фазе находятся диспергированные капельки масла, которые, в свою очередь,
139
представляют собой дисперсионную среду для внутренней водной фазы. У систем
«масло/вода/масло» противоположная структура (рис. 6 .2 .).
©
0
вода
—
масло
© е е
е е ©
-----в/м
в/м/в
• • -----м/в
•
м/в/в
Рис. 6.2. Схематичное изображение множественных эмульсий
Технология множественных эмульсий позволяет ввести в рецептуру несовме­
стимые ингредиенты, поместив их во внутреннюю и внешнюю фазу. Такие эмульсии
имеют приятные потребительские свойства, легко распределяются, не утяжелены
большим количеством масел, но в то же время хорошо питают и увлажняют.
Перспективное направление - капсулирование биологически-активных
компонентов во внутренней водной фазе, которая не имеет контакта с воздухом,
что предотвращает их окисление. При соблюдении определенных технологических
условий можно получить эмульсии с внутренней водной фазой без консервантов,
а также уменьшить общую нагрузку консервантами. Внутренняя водная фаза, содер­
жащая биологически-активные вещества, защитит их от взаимодействия с другими
компонентами водной фазы, такими как консерванты, которые будут находиться во
внешней водной фазе. Еще одно преимущество - капсулированием ингредиентов
во внутренней фазе можно скрыть компоненты с резким запахом, которые трудно
замаскировать отдушкой. Либо, подобрав определенное ингредиентное соотноше­
ние, можно добиться последовательного высвобождения активных компонентов
(сначала из внешней фазы, а затем из внутренней).
Размер частиц эмульсии
По размеру частиц эмульсии подразделяются:
• Макроэмульсии: размер капель масляной фазы доходит до 100 микрон;
• Микроэмульсии: размер капель дисперсной фазы меньше длины волны света;
• Наноэмульсии: размер капель дисперсной фазы менее 100 нм.
Макроэмульсии. Обычные эмульсионные системы, характеризующиеся широ­
ким распределением частиц по размеру (0,05-100 мкм), мутностью и минимальной
стабильностью. Такие эмульсии можно назвать «классическими», и именно они чаще
всего используются в качестве базы косметических продуктов.
Макроэмульсии различаются и по содержанию внутренней дисперсной фазы.
Низким считается значение диспергируемого вещества менее 30%, высоким
140
Глава 6. Эмульсии косметические
- более 70%, промежуточный диапазон считается средним. Максимальная плотность
упаковки сферических капель составляет 74%, так что эмульсии с относительным
содержанием внутренней фазы выше этого значения состоят из деформированных
частиц несферической формы или имеют широкий диапазон размеров частиц.
Прямые макроэмульсии с низким содержанием внутренней фазы имеют легкую
текстуру, низкую вязкость, обладают текучестью. Как правило, это эмульсии в виде
молочка, сыворотки или другого легкого средства для ухода за телом.
Концентрированные прямые макроэмульсии с высоким содержанием
внутренней фазы имеют плотную структуру и высокую вязкость. Классическим
представителем в косметике является эмульсия, называемая «баттер».
У микроэмульсий размер частиц меньше длины волны видимого спектра света
(до 380 нм), с более узким диапазоном распределения по размеру. Термин «микро­
эмульсия» был введен Шульманом (5сЬи1тап) еще в1943 г. В те времена было обще­
признано, что масло и вода не смешиваются, а образуют эмульсии, которые обычно
представляют собой непрозрачные термодинамически неустойчивые дисперсии
одной жидкости в другой (зачастую «кинетически» стабилизированные для предот­
вращения коалесценции), которые разделяются на отдельные фазы. Эмульсия рас­
сеивает свет из-за наличия в ней капель, размер которых больше длины световой
волны, тогда как микроэмульсия - это система, в которой аналогично эмульсиям со­
держатся капли масла или воды, но они слишком малы для рассеивания света и ви­
зуально мы наблюдаем прозрачные или полупрозрачные системы. Однако вблизи
критической точки мицеллообразования (критической концентрации ПАВ) микро­
эмульсия может быть непрозрачной.
Микроэмульсии являются, по сути, коллоидными растворами, то есть
ингредиенты внутренней фазы присутствуют в дисперсионной среде в виде
мицелл, стабилизированных одним или несколькими амфифильными веществами.
У микроэмульсий более узкий диапазон распределения размеров частиц, они
прозрачные и изотропные. Для создания стабильных микроэмульсий требуются
гораздо более высокие концентрации эмульгатора (15-30% по сравнению с 1- 5 % для
макроэмульсий), а их рецептуры составляют с использованием низкомолекулярных
эмульгаторов.
В современной практике микроэмульсии применяют практически для всех
категорий косметических средств, требующих прозрачности и присутствия разных
фаз, содержащих активные вещества. Микроэмульсии могут быть промежуточным
этапом получения множественных эмульсий, либо в технологии инверсии
(обращения) фаз.
Наноэмульсии. Дисперсии частиц, размер которых менее 100 нм, помещен­
ные в дисперсионную среду. Наноэмульсии стали достаточно популярным косме­
тическим средством. Под нанокосметикой подразумевают продукты, содержащие
141
дисперсные частицы ингредиентов с наноразмерами, например солнцезащитные
нанофильтры. Перспективы технологии связаны с увеличением биодоступности
активных ингредиентов, улучшением потребительских свойств и возможностью
пролонгированного действия.
В соответствии с Техническим регламентом ТС 009/2011
«О безопасности парфюмерно-косметической продукции»:
Н аном ат ериал - нераст воримы й или биоуст ойчивый и специально п ро­
изведенный м ат ериал с не менее чем одним наружным размером либо вну­
т ренней ст рукт урой в пределах от 1 до 100 нм;
Ингредиенты , присут ст вующ ие в сост аве косметического продукт а в
форме наном ат ериалов , должны быть четко указаны в списке ингредиентов
с указанием после их названия в скобках слова «нано» или «папо» в случае ука­
зания ингредиентов в соот вет ст вии с международной номенклат урой кос­
метических средств (7Л/Ц).
В случае использования изготовителем в сост аве парф юмерно-косме­
т ической продукции наном ат ериалов необходимо предст авит ь сведения о
наном ат ериале , включая его химическое название , размер част иц, а также
физические и химические свойства;
Парфюмерно-космет ическая продукция; произведенная с использованием
наном ат ериалов , подлежит государст венной регистрации.
Косметические наноэмульсии могут быть двух видов:
- эмульсии, в состав которых введены частицы, имеющие наноразмер;
- эмульсии, собственный размер частиц которых менее 1 0 0 нм.
Использование нерастворимых наночастиц УФ-фильтров позволяет получить
«невидимую» защиту от солнечных лучей. Частицы диоксида титана, приобретая на­
норазмер, становятся невидимыми, но по-прежнему поглощают УФ-излучение.
Наноэмульсии имеют ряд преимуществ по сравнению с макро- и микроэмульси­
ями: они более стабильны за счет малого размера частиц, активные ингредиенты бо­
лее равномерно распределены по всему объему, при нанесении на кожу активные
ингредиенты проникают в более глубокие слои, обеспечивая тем самым эффектив­
ность и длительное действие. От размера частиц активного вещества зависит глуби­
на его проникновения, а также скорость и эффективность воздействия.
Наночастицы эмульсий, содержащие в своем составе активные вещества, за счет
маленького размера имеющие большую площадь поверхности, при контакте с ро­
говым слоем, обеспечивают увеличение концентрации активного вещества в месте
воздействия.
142
Глава 6. Эмульсии косметические
Структура эмульсии
П о ст рукт уре эмульсии подразделяются:
1) Обычные эмульсии (масло/вода или вода/масло);
2) Ламеллярные эмульсии (жидкокристаллические структуры) - эмульсионные
системы, в которой капли масла окружены жидкокристаллическими пластами;
3) Эмульсии, структурированные полимером.
Обычные эмульсии. Прямые и обратные эмульсии типа «вода/масло» или «мас­
ло/вода», в которых диспергированные частицы, окруженные слоем эмульгатора,
равномерно распределены в дисперсионной среде. Они могут иметь разную вяз­
кость (от спреевых форм, до густого плотного крема) и выполнять различные по­
требительские функции. К этому типу относятся все классические косметические
кремовые формы.
Ламеллярная эмульсия. Эмульсионная система, в которой капли масла окружены
водно-масляной фазой, организованной в виде липидных жидкокристаллических
пластов, разделенных водной прослойкой (мультиламеллярная система).
с
с
Рис. 6.3. Схематичное изображение жидкокристаллических ламеллярных эмульсий
Стабилизация ламеллярной эмульсии происходит за счет распределения частиц
дисперсной фазы, окруженной многочисленными пластами (ламеллами), которые
имеют жидкокристаллическую структуру аналогично биологической мембране.
Ламеллярная сеть удерживает масляные капли, препятствуя коагуляции. В форми­
ровании жидкокристаллической структуры принимают участие липиды, аналогич­
ные липидному составу рогового слоя кожи. При нанесении на кожу липиды ламел­
лярной эмульсии встраиваются в межклеточные липидные пласты рогового слоя,
восстанавливая кожный барьер. Ламеллярные эмульсии имеют приятную текстуру,
не оставляют жирного блеска, легко распределяются по коже и хорошо впитывают­
ся, обладают увлажняющими свойствами.
143
Полимерная эмульсия. Эмульсия, в состав которой входит гелеобразователь
(полимер), имеет «сшитую» полимером структуру, где капли дисперсной фазы за­
фиксированы полимерной сеткой, препятствующей коагуляции.
Если полимеры содержат функциональные группы, способные адсорбировать­
ся на каплях, то это может привести при низких концентрациях полимеров к появ­
лению нестабильности системы, а при высоких их концентрациях - к образованию
однородной сшитой структуры.
Определение типа эмульсий
Тип эмульсии устанавливается путем определения свойств ее дисперсионной
среды, но эти подходы применимы только для классических прямых и обратных
эмульсий. Существует несколько методов определения типа эмульсий («масло/
вода» или «вода/масло»), но ни один из них не является вполне совершенным.
1 )
Метод разбавления. В пробирку с водой добавляют небольшое количество
эмульсии и осторожно встряхивают. Если эмульсия равномерно распределяется в
объеме воды, то это эмульсия типа «масло/вода». Если капля не диспергируется, то
это эмульсия типа «вода/масло». Поведение множественных эмульсий при разбав­
лении зависит от внешней непрерывной фазы, но нужно помнить, что в процессе
разбавления может произойти инверсия фаз и множественная эмульсия превратит­
ся в обычную м/в или в/м.
2) Метод окраш ивания непрерывной фазы. Каплю эмульсии помещают на
предметное стекло микроскопа рядом с несколькими кристаллами растворимого в
воде красителя. Пластинку наклоняют так, чтобы капля и краситель соприкасались.
Если окажется, что непрерывная фаза окрасилась, это эмульсия «масло/вода». Если
окрашивания не произошло, то опыт повторяют с жирорастворимым красителем,
подтверждая, что это эмульсия типа «вода/масло». Эту пробу можно проводить с
эмульсией в пробирке. Например, если при добавлении нескольких кристалликов
водорастворимого красителя и встряхивании происходит равномерное окрашива­
ние образца по всему объему, то это эмульсия типа «масло/вода». В концентриро­
ванных эмульсиях труднее определять окрашенную площадь.
3) Метод определения электропроводности. Водная непрерывная фаза
обладает намного большей электропроводностью, чем масляная. В процессе изме­
рения в эмульсию помещают два электрода, и появление тока свидетельствует о том,
что это эмульсия типа «масло/вода». Эмульсии «масло/вода», стабилизированные
неионными эмульгаторами, могут давать низкую электропроводность, а эмульсии
«вода/масло» будут повышать электропроводность с увеличением концентрации
дисперсной фазы. Множественные эмульсии могут обладать электропроводностью
даже в случае, если они диспергированы в масляной непрерывной фазе.
4) Метод парафиновой полоски. Капля эмульсии при нанесении на покры­
тую парафином пластинку растекается, если дисперсионной средой является масло
(эмульсия типа «вода/масло») и не растекается, если дисперсионной средой явля­
144
Глава 6. Эмульсии косметические
ется вода (эмульсия «масло/вода»). Метод хорошо применим для жидких эмульсий,
легко растекающихся по поверхности.
Итак, если эмульсия не смачивает гидрофобную поверхность, разбавляется
водой, окрашивается водорастворимым красителем и обнаруживает высокую
электропроводность, то это эмульсия типа «масло/вода».
Если эмульсия смачивает гидрофобную поверхность, не окрашивается водорас­
творимым красителем (или окрашивается маслорастворимым красителем), и имеет
низкую электропроводность, то это эмульсия «вода/масло».
Действие эмульсии на кожу
Для потребителя важны тактильные ощущения при нанесении косметического
продукта на кожу. Сенсорные же свойства будут зависеть, в первую очередь, от
ингредиентного состава и типа эмульсии. Для оценки потребительских свойств
эксперты применяют метод сенсорного профиля (рис. 6.4.).
Критерии оценки можно условно разделить на три группы: органолептические
свойства (внешний вид, цвет, запах), тактильные ощущения и ощущение после на­
несения продукта. Совокупность критериев определяется видом тестируемого про­
дукта и его назначением. К органолептическим свойствам относятся показатели,
характеризующие внешнюю привлекательность продукта: вид, цвет, запах, которые
можно оценить визуально, не нанося продукт на кожу.
Консистенция
П родукт 1
------- П родукт 2
Рис. 6.4. Пример сенсорного профиля
Оценка тактильных ощущений происходит в момент нанесения средства и его
распределения по поверхности кожи: распределяемость, впитываемость, липкость.
В последнюю очередь оцениваются ощущения после применения: например, нали­
чие пленки, увлажненность. При однократном нанесении на кожу можно условно
оценить такие показатели как увлажненность, мягкость. Оценить эффективность
145
косметического продукта таким методом возможно далеко не всегда, так как ряд
эффектов проявляется только после определенного периода применения продукта.
Существуют показатели, которые необходимо оценивать в различных ситуациях.
Например: запах средства в упаковке и запах на коже после применения могут
существенно отличаться; липкость в момент нанесения продукта и остаточная
липкость через некоторое время после нанесения могут быть совершенно разными.
Этот метод предполагает участие экспертов, прошедших специальную
подготовку в отношении сенсорной оценки. Количественная оценка проводится по
каждому параметру с помощью балльной системы, диапазон оценокустанавливается
экспертом в начале работы и остается неизменным в процессе тестирования. При
этом, максимальное значение означает максимально положительный отзыв, а
минимальное - отрицательный. Например: быстрое впитывание в креме для рук
- высокое значение по шкале, но тот же самый показатель для массажного крема
является недостатком, поэтому ему присваивается минимальное значение.
Тактильные ощущения определяются типом эмульсии, размером ее частиц,
ингредиентным составом.
Системы типа «масло/вода», в силу высокого содержания в них воды, при
нанесении на кожу действуют охлаждающе. Они легко распределяются, быстро
впитываются и обычно не оставляют после себя жирного блеска.
Липофильная внешняя фаза системы типа «вода/масло», даже при высоком
содержании воды, обеспечивает хороший смягчающий и питающий эффект. Тонкая
жировая пленка, взаимодействующая с поверхностью кожи и верхними слоями
рогового слоя, частично предотвращает испарение воды и тем самым обращает
направление потока кожной влаги вовнутрь (окклюзивный эффект). При нанесении
на кожу эмульсии типа «вода/масло» легче проникают сквозь эпидермальный
барьер, чем прямые эмульсии.
Эмульсии множественного типа обладают широким спектром действия.
Самым очевидным преимуществом представляется сочетание классических
свойств эмульсий типа «вода/масло» и типа «масло/вода» в одной форме продукта:
барьерная защита кожи, пролонгированное увлажнение и сенсорно приятные
ощущения на коже. Через внешнюю водную фазу, непосредственно после
аппликации, происходит немедленное увлажнение, из сливающихся масляных
капелек и создается защитная пленка и высвобождается заключенная в них водная
фаза с активными ингредиентами. Чем меньше размер частиц эмульсии, тем лучше
происходит впитывание. Крупные капли могут создавать жирную пленку на коже,
для впитывания которой требуется большее количество времени.
146
Глава 6. Эмульсии косметические
Тиксот ропност ь.
Очень
важным
свойством
продукта
является
тиксотропность - способность эмульсии уменьшать вязкость под действием
механического воздействия (например, распределением по коже) и увеличивать
вязкость (загущаться) в состоянии покоя.
Правильно подобранные тиксотропные свойства эмульсий могут придать сис­
теме уникальные потребительские свойства. Введением различных полимеровзагустителей можно добиться получения густых косметических продуктов, которые
могут распыляться, течь при приложении сдвиговых усилий. Например, продукт,
который во флаконе находится в виде неподвижного геля, при нажатии на дозатор
превращается в легко текучую жидкость, разбрызгивающуюся при прохождении
через спреевый дозатор.
Основные подходы при разработке эмульсий
О б о сн о ван и е б езо п асн о ст и и эф ф ект ивност и.
Разработка рецептуры
эмульсии - это умение оптимально сочетать химические и физические
свойства ингредиентов, возможности технологического процесса и специфику
используемого оборудования. Выбор типа эмульсии зависит от исходных данных,
указанных в техническом задании, ее назначения, стабильности на протяжении
срока годности, стоимости, прогнозируемых реологических свойств, технологии
изготовления, лимитирующих нормативных требований и вопросов безопасности.
Для продукции, находящейся в обращении на территории РФ, основные харак­
теристики и методы оценки косметических эмульсий изложены в межгосударствен­
ном стандарте ГОСТ 31460-2012 «Кремы косметические. Общие технические усло­
вия», введенном в действие в качестве национального стандарта 01.07.2013 года.
Д анны й ст андарт распрост раняет ся на косметические кремы, в т ом числе
косметические молочко, сливки, сметанку, эмульсии, маски, пилинги, скрабы,
кремы на гелевой основе и другие аналогичные по назначению изделия, предна­
значенные для ухода за кожей, ногт ями и волосами.
Косметические кремы предст авляют собой смесь синт ет ических и нат ураль­
ных продуктов: жиров, воска, масел, наст оев или экст ракт ов лекарст венных
трав, витаминов, красителей, ант иоксидантов, консервантов, от душ ек и дру­
гих добавок, обеспечивающ их пот ребит ельские свойст ва кремов и разреш ен­
ных к применению в уст ановленном порядке.
Косметические кремы должны вы рабат ыват ься в соот вет ст вии с т ребова­
ниями наст оящ его ст андарт а по рецептурам, техническим т ребованиям и
технологическим регламент ам (инструкциям) при соблюдении т ребований
ТР ТС 009/2011 «О безопасност и парф юмерно-космет ической продукции».
147
По органолептическим и физико-химическим показат елям косметические
кремы должны соот вет ст воват ь т ребованиям и нормам, указанным в
ГОСТ 31460-2012 «Кремы косметические. Общ ие технические условия». Значе­
ние показат елей на конкрет ное изделие должно быть приведено в техническом
требовании.
Выбор активных ингредиентов для косметической эмульсии обусловлен
свойствами продукции, указанными в техническом задании на разработку. При этом
разработчик должен учитывать не только возможность введения того или иного
ингредиента, но и отчетливо понимать, каким образом будет впоследствии доказана
эффективность действия готового продукта. Общий принцип подтверждения
эффективности изложен в ТР ТС 009/2011 «О безопасности парфюмерно­
косметической продукции» статья 6.5. «...Подтверждение пот ребит ельских
свойств парф юмерно-космет ической продукции, заявленных в маркировке
пот ребит ельской т ары ...может осущ ест влят ься путем исследования на
добровольцах, и/или путем исследований, проведенных на моделях-образцах, и/или
с пом ощ ью инст румент альных методов, и/или на основании научных данных для
ингредиентов, входящих в сост ав парф юмерно-космет ической продукции».
Процесс разработки рецептуры косметической эмульсии схематично можно
представить следующим образом:
- подбор базовых и активных ингредиентов в соответствии с назначением про­
дукта, его потребительскими свойствами и заявленной эффективностью;
- проверка совместимости сырья;
- создание вариантов базы;
- тестирование стабильности базы до введения активных ингредиентов, отду­
шек, консервантов;
- подбор рабочих концентраций активных ингредиентов, консервантов,
отдушек;
- тестирование стабильности базы после введения активных ингредиентов,
отдушек, консервантов;
- мониторинг изменений показателей вязкости, рН, стабильности после введе­
ния каждого активного ингредиента, отдушки, консервантов, поскольку каждый из
них может повлиять на стабильность системы в целом, как в отдельности, так и в
комбинации друг с другом;
- решение проблем со стабильностью эмульсии на стадии разработки, таким
образом, чтобы к моменту промышленного выпуска рецептура прошла тестирова­
ние на жизнеспособность и сохраняла механическую и термическую стабильность
на протяжении всего жизненного цикла;
- тестирование продукта в оригинальной упаковке, проверка возможности
дозирования, оценка удобства использования, взаимодействия ингредиентов кос­
метической эмульсии с материалом упаковки (силиконы, некоторые эмоленты,
активные вещества, УФ-фильтры, отдушки и консерванты, входящие в состав рецеп­
туры, могут частично растворять материал упаковки);
- тестирование показателей качества продукции на момент изготовления и
в динамике в соответствии с установленными нормативными документами;
148
Глава 6. Эмульсии косметические
- подбор технологических режимов и отработка технологии производства в
лабораторных условиях;
- установление контрольных точек (допустимые отклонения характеристик
эмульсии, не оказывающие влияния на качество продукта) и критические показатели,
влияющие на продукт (критичные показатели качества сырья, отклонение от
заданных технологических условий);
- подготовка технологической документации.
В процессе лабораторного изготовления образцов необходимо обращать
внимание на поведение сырья - гигроскопичность, изменение цвета, запаха,
критические температуры, выпадение осадка, критические факторы.
Подбор эмульгаторов. Общим термином «эмульгатор» называют химические
соединения, которые занимают межфазную область между диспергированной
фазой (каплей) и непрерывной фазой или дисперсионной средой. Это амфифиль­
ные молекулы, содержащие как гидрофильные, так и липофильные группы, имею­
щие определенное сродство как к диспергированной, так и непрерывной фазам и
способствующие образованию и стабилизации эмульсий. Образуя вокруг дисперги­
рованных капель стерический защитный слой и обладая сродством к обеим фазам,
эмульгаторы становятся эффективными стабилизаторами системы. Подробнее об
эмульгаторах, подходах к их подбору и методе гидрофильно-липофильного баланса
(ГЛБ) для современных косметических средств см. главу 7.
Существует эмпирическое правило Банкрофта: ПАВ, растворимые преимуще­
ственно в водной фазе, обычно образуют эмульсии типа «масло/вода», а ПАВ, раствормые преимущественно в жировой фазе, обычно образуют эмульсии типа «вода/
масло». Прямые эмульсии дают эмульгаторы с числом ГЛБ, равным 8-13, а при числе
ГЛБ 3-6 получают обратные эмульсии. Для получения наиболее стабильных эмуль­
сий, как правило, требуется комбинация из нескольких эмульгаторов. Эффектив­
ность эмульгатора тем выше, чем лучше полярные и неполярные части его молекул
отвечают природе обеих фаз эмульсии. Замена или сдвиг баланса эмульгаторов
в системе может привести к обращению фаз и получению эмульсии другого типа.
Современный ассортимент эмульгаторов позволяет путем подбора создавать про­
дукты с различными заданными потребительскими свойствами.
Способы введения эмульгаторов
Различными могут быть и способы введения разных фаз в систему. Например,
масло можно вводить в воду, воду - в масло или оба компонента одновременно
- в установку, в которой происходит образование эмульсии. Эмульсия «масло/
вода» будет легче получаться при добавлении масла в массу воды, а эмульсия
«вода/масло» - при добавлении воды в масло. Это используют, когда добиваются
обращения фаз, которое зависит от относительных количеств обеих фаз и природы
эмульгатора. Таким образом, можно выделить четыре способа: 1 ) растворение в
воде; 2) растворение в масле; 3) стабилизация мылами; 4) прерывистое введение.
149
Растворение в воде. Эмульгатор растворяют в водной фазе, затем при переме­
шивании добавляют масло. Обычно таким путем образуется эмульсия «масло/вода».
Для получения эмульсии «вода/масло», масло следует добавлять до тех пор, пока не
произойдет обращения фаз, или же вводить водный раствор в масло.
Растворение в масле. Эмульгатор растворяют в масляной фазе, куда затем
добавляют воду. Обычно так образуется эмульсия «вода/масло». Если требуется
получить эмульсию «масло/вода», добавление воды должно быть продолжено
вплоть до обращения фаз, либо масло надо вводить малыми количествами в воду.
Оба способа симметричны, при неизменных условиях способ растворения в
воде будет давать эмульсии «масло/вода», способ растворения в масле - эмульсии
«вода/масло». Это справедливо, если условия действительно неизменны, а значение
ГЛБ эмульгаторов одинаково. Обычно эмульсии «масло/вода» используются чаще.
Способ растворения в масле дает лучшие эмульсии, чем способ растворения в воде,
капли оказываются достаточно малыми и одинаковыми по размеру.
Стабилизации мылами. В процессе образования эмульсий происходит реак­
ция образования мыла на поверхности раздела фаз. Одна составная часть эмуль­
гатора - жирная кислота - растворяется в масле, а другая часть - щелочь - в воде.
Когда обе фазы соединяются, на поверхности их раздела образуется мыло, создавая
устойчивую эмульсию. В зависимости от природы мыла могут быть получены эмуль­
сии «масло/вода» или «вода/масло». Стабилизацией мылами получают устойчивые
эмульсии с очень малыми размерами капель.
Прерывистое введение. Воду и масло добавляют к эмульгатору периодиче­
ски, малыми порциями. Этот метод применим в том случае, если в систему введены
эмульгаторы, как для прямых, так и для обратных эмульсий. Он позволяет контроли­
ровать инверсию фаз в процессе получения эмульсии.
Приготовление классических эмульсий
Термодинамически
устойчивое
состояние
двух
несмачивающихся
жидкостей отвечает минимуму свободной поверхности, причем более тяжелая
жидкость располагается под более легкой. Основная технологическая задача получить стабильную эмульсию с большим числом частиц одной из жидкостей,
диспергированных в другой.
Для получения косметических эмульсий, как прямых, так и обратных, обычно
применяется метод дробления больших капель под действием эффективного сдвига
при перемешивании (рис. 6.5.). В процессе образования эмульсии определяющим
фактором являются реологические свойства обеих фаз. В сбалансированной
эмульсии частицы имеют наименьший возможный размер и равномерно
распределены по объему.
150
Глава 6. Эмульсии косметические
диспергирование
о
Рис. 6.5. Схематичное изображение процесса диспергирования
Стабильность такой эмульсии можно обеспечить правильным подбором ПАВ,
правильным выбором химического типа эмульгатора, обеспечивающего наиболь­
шее стерическое отталкивание, с помощью добавления ионогенных веществ для
электростатического отталкивания капель друг от друга и с помощью изменения
технологических режимов.
Современные косметические эмульсии представляют собой сложные смеси
ингредиентов различных галеновых форм: от порошков, гранул и высоковязких
паст до жидкостей с низкой вязкостью. Основная задача - получить стабильную
гомогенную эмульсию, в которой все ингредиенты равномерно распределены по
всему объему.
Перемешивание
Классическим традиционно применяемым оборудованием для получения
косметических эмульсий является смеситель. Его тип и комплектация определяют
характеристики эмульсии: тип эмульсии, вязкость, плотность и так далее.
Интенсивность процесса смешения двух жидких фаз зависит от типа мешалок,
скорости вращения, размеров и геометрических параметров емкости. Для
более интенсивного перемешивания в процессе эмульгирования используют
гомогенизаторы.
При простом перемешивании частицы жидкости совершают круговое движение
по горизонтали и незначительное вертикальное. Равномерное распределение
частиц по всему объему возможно лишь при наличии бокового вертикального
течения, которое могут создать различные рассекатели, установленные внутри
смесителя (на внутренней поверхности корпуса или на мешалке).
а)
б)
Рис. 6.6. Схема движения жидкости в смесителе с рассекателями:
а) с пропеллерной мешалкой; 6) с турбинной мешалкой.
151
При образовании эмульсии происходят два процесса - диспергирование и
коалесценция. В течение первых нескольких секунд перемешивания преобладает
первый процесс - диспергирование, а коалесценция распространяется лишь на
малое число частиц. Чем больше в процессе перемешивания образуется отдельных
капель, тем более частыми будут и соударения между ними. После нескольких минут
перемешивания наблюдается и коалесценция, и диспергирование, то есть процесс
становится равновесным. Именно условиями равновесия определяются величина
концентрации эмульгатора, размер частиц и другие характеристики эмульсии.
В процессе диспергирования основная роль отводится разделению жидкости на
отдельные капли, в процессе коалесценции - столкновениям капель. Концентрация
эмульсии сначала быстро возрастает и достигает предельного значения. С уменьше­
нием размера частиц их жесткость увеличивается, и диспергирование снижается.
При определенной интенсивности перемешивания капли дробятся только до опре­
деленного предела. Чем больше отличаются жидкости по плотности, тем больше от­
личие в скоростях, которые приобретают капли этих жидкостей при прочих равных
условиях. Удельная поверхность капель дисперсной фазы возрастает пропорцио­
нально разности плотностей ее и дисперсионной среды.
При прочих равных условиях интенсивность перемешивания оказывает суще­
ственное влияние на свойства эмульсии. Поверхность частиц возрастает при увели­
чении скорости вращения и соотношения диаметра мешалки к диаметру смесителя.
Дополнительным фактором является длительность перемешивания. Оптимально
подобранные режимы перемешивания определяют качество эмульсии.
Различные типы мешалок обеспечивают три различные структуры потока: осе­
вого, радиального и тангенциального. Осевой поток направлен параллельно валу
мешалки и стенкам реактора. Это особенно полезно при наличии суспензий и твер­
дых веществ, порошков. Радиальный поток определяется наличием лопасти на валу
и используется в случае необходимости большого сдвига и перемешивания нижних
слоев жидкости. Движение тангенциального потока создает вихревое движение.
Тангенциальный поток не обладает значительной мощностью, при смешивании гра­
диенты скорости очень малы. Мешалки тангенциального типа часто сочетаются с
мешалками, обеспечивающими осевой поток.
ООО
а
б
в
Рис. 6.7. Направление потоков жидкости в реакторах с разным типом мешалок:
а) пропеллерная, б) радиальная, в) лопастная
152
Глава 6. Эмульсии косметические
О т т и п а меш алки, у с т а н о в л е н н о й в см есител е (реакторе), за в и с я т с в о й с тв а п о ­
л уч ае м ы х э м ул ьси й (рис. 6.8.).
С о зд а н и е т у р б у л е н тн о го п о то к а в н у тр и н и зк о в я зк и х ж и д к о сте й зн а ч и те л ь н о
п р ощ е, чем в сре д е с в ы со к о й вязко стью . П о э то м у для п е р е м е ш и в а н и я н и з к о в я з ­
ких ж и д ко сте й м о ж н о и с п о л ь зо в а т ь м е ш ал к и т у р б и н н о г о или п р о п е л л е р н о г о типа,
а для густых п р о д у к то в н е о б х о д и м о п р о в о д и т ь п е р е м е ш и в а н и е в та н ге н ц и а л ь н о м
потоке. С ущ е ств у е т б о л ь ш о е к о л и ч е ств о м е ш а л о к р а зн о го ти п а для п е р е м е ш и в а н и я
эм ул ьси й р а з л и ч н о й вязкости, ти п а и свойств.
Рис. 6.8. Типы мешалок:
а) турбинного типа, б) пропеллерная, в) диссолвер, г) якорная, д) лопастная
П роп ел л ерн ая м еш ал ка -
с та н д ар тн ы й п е р е м е ш и в а ю щ и й эл ем е н т для п е р е ­
м е щ е н и я м а те р и ал а с п о в е р х н о с ти в н и ж ни е слои, с о зд ав ая л о к а л ь н ы е силы с д в и ­
га и с к о р о с т и о с е в о го п о то ка в р еактор е. О н а исп о л ьзуе тся на ср е д н и х и в ы с о ­
ких скор остях.
М е ш а л к а т урб и н н ого т и п а п р е д н а зн а ч е н а для п е р е м е щ е н и я м а те р и ал а в
о с е в о м потоке, о б е с п е ч и в а е т м и н и м а л ь н ы е с д в и га ю щ и е усил ия и и спол ьзуе тся на
с р е д н и х и в ы со к и х скор остях.
Д иссолвер о б е с п е ч и в а е т р а д и а л ь н ы й поток, п р е д н а зн а ч е н н ы й для см е ш е н и я
ве р х н е й и н и ж не й части. С о зд а в а я в ы со к ую т у р б у л е н тн о с ть и в ы со к о е уси л и е
сдвига, о б е с п е ч и в а е т у м е н ь ш е н и е
части ц /кап ел ь.
И спо л ьзуется
на
ср е д н и х
и
в ы со к и х скор остях.
М е ш а л к а якорного т и п а
обеспечивает
тан ге н ц и а л ь н ы й
поток,
в ы со к ую
с к о р о с т ь сд вига п о кр ая м и м и н и м а л ь н ы е о с аж д е н и е эм ул ьси й на сте нках сосудов.
И сп о л ьзуе тся пр и низк их скор остях. Х о р о ш о п о д хо д и т для р а в н о м е р н о г о р а с п р е ­
д е л е н и я для ср е д н и х и в ы со к о в я зк и х ж идкостей.
Л о п а ст н а я м еш ал ка - ещ е о д и н п р и м е р для та н ге н ц и а л ь н о го п о то к а с м и н и ­
м а л ь н о й тур б у л е н тн о с ть ю , ко то р а я д ае т х о р о ш и й те п л о о б м е н и н е ж н ую о б р а б о т к у
прод укта. И сп о л ьзуе тся п р и ни зк и х и ср е д н и х скор остях.
153
Компания 1КАЛЛ/ЕВКЕ О тЬ Н & Со. КС (Германия)
представляет универсальный многофункциональный реактор
1КА т а д к Р и м Т
для периодических процессов с объемами от 0,15 до 2,0 литров
Настольная компактная установка 1КАтадкР1_А1МТ предназначена для быстрых, надежных
смешиваний, гомогенизации, эм ульгирования и д исп ергир ования жидких и сыпучих веществ в
ш ир о ком д иапазоне вязкостей.
Существует три конф игурации 1КАтадкР1_АМТ для различных целей:
- комплектация 1КА пладкР1_АМТ «Ьа$к» с погруж ным д испергатором и мешалкой для
д оброкачественного смешивания, эм ульгирования и суспендирования;
- комплектация 1КАтадкР1_АМТ «тИпе» с м ощ ны м поточным донны м д испергатором типа
ОВ\ и мешалкой для бы строго получения тонких эмульсий, дисперсий, суспензий, гелевых
продуктов и масс с вы сокой вязкостью, а также влажного помола и растворения одного
продукта в другом. В специальном исполнении используется для работы с сухими продуктами.
- комплектация 1КА тадкР1_АМТ «ромскг» с двумя видами м еш алок для смешивания,
напыления, сушки гранулированны х и п орош ковы х продуктов.
Разнообразие конф игураций установки 1КАпладкР1_АМТ и дополнений к ней, возм ож ность
работы с небольш им и объемами и разны ми продуктами дают хор ош ие предложения для
л або р ато р н ой и производ ственной работы по подбору, отработке рецептур и технологий.
Установка может успеш но использоваться при малых объемах производства.
М ногоф ункциональная
установка
1КА
тадкР1_АМТ
прим еним а
при
реш ении
эксперим ентальны х задач в учебных, академических и научно-исследовательских институтах,
она идеально подходит для работы в косметической, ф армацевтической, химической, пищ евой
пром ы ш ленности, а также в других сферах исследований и производств.
М о щ н ы й привод мешалки 1КА пладкР1_АМТ с плавной регулировкой частоты вращ ений
обеспечивает работу нескольких перем еш иваю щ их элементов разной формы, которые
заменяются вручную за несколько секунд. Насадки на кры ш ке реактора предназначены для
ввода ингредиентов, контроля за процессом и о тбора проб. Д войная рубаш ка реактора вместе
с якор ной меш алкой поддерж иваю т нужную равном ерную тем пературу продукта даже при
его вы сокой вязкости. В озм ож ность работы под давлением и вакуумом увеличивает спектр
прим енения 1КАтадкР1_АМТ.
Комплектация установки 1КА тад1сР1АЫ Т «тИпе» донны м диспергатором РВ1 позволяет
получать наим еньш ий разм ер частиц в узком д иапазоне распределений. Высокая м ощ ность
двухступенчатого модуля ОВ\ справляется с вязкими продуктам и без д ополнительного насоса
для перекачивания. Эту роль вы полняет первая ступень диспергатора, тогда как вторая
обеспечивает вы сокое качество см еш ивания и стабильность продукта. Сходство конфигураций,
используемых в дизайне 1КА тадкР1_АМТ и в линейке пром ы ш ленны х установок, м иним изирует
слож ности при процессах масш табирования.
Контур рециркуляции обеспечивает необходим ое количество проходов массы через
ОВ\ и доведение продукта до нуж ного состояния и способствует бы стром у нагреванию и
охлаждению, а также о безвоздуш ивани ю массы под вакуумом. Боковы е д озирую щ ие воронки
п озволяю т загружать ж идкие и сухие ингредиенты без остановки процесса.
Работа с объем ам и от 150 мл эконом ит сырье, вы сокая производ ительность сокращ ает
время технологических процессов, ком пактность установки эконом ит место. Удобство
м асш табирования облегчает процесс внедрения в производство. М о н и то р и н г процесса и
соврем енное п рограм м ное обеспечение уп ро щ аю т автом атизацию работы. Разнообразны е
опции и аксессуары, которые м ож но добавлять в процессе эксплуатации, обеспечиваю т
м ногоф ункциональность
и универсальность установки
1КА тадкР1_АМТ, способной
восп р оизводить ш ирокий спектр пром ы ш ленны х и исследовательских технологий. Надежность
машины, простота ее очистки, сборки и необрем енительное обслуж ивание делают установку
1КА тадкР1_АМТ достойны м и незам еним ы м техническим п ом ощ ником в работе.
Глава 6. Эмульсии косметические
В коллоидной мельнице эмульгирование происходит при выдавливании жид­
кости в узкий зазор между ротором, вращающимся с большой скоростью, и непод­
вижным статором. Вследствие большой скорости и малого зазора возникают боль­
шие касательные напряжения, которые в сочетании с центробежными силами дают
почти мгновенный разрыв жидкой струи на капли. Жидкость течет в зазор либо под
действием собственного веса, либо под небольшим избыточным давлением.
Гомогенизаторы - устройства, в которых диспергирование жидкости дости­
гается пропусканием ее через малые отверстия под высоким давлением, вызываю­
щим разрыв дисперсной фазы на капли. В гомогенизаторах можно диспергировать
как жидкости, так и пастообразные материалы. Если пропустить через гомогениза­
тор предварительно смешанные жидкости, то, даже при однократной обработке,
формируется готовая эмульсия с размером частиц менее 1 мкм. В случае раздельно
взятых жидкостей требуется многократное прохождение их через гомогенизатор
для получения столь мелких капель. Гомогенизаторы - экономически наиболее вы­
годные аппараты для производства высокодисперсных эмульсий.
При оптимальных для данной системы условиях эмульгирования средний
размер частиц уменьшается очень быстро в течение первых нескольких секунд и
постепенно достигает предельного значения за 1-5 мин. Стабильность и ожидаемая
вязкость эмульсии достигаются в этом же временном интервале. Таким образом,
соблюдение оптимально подобранных режимов изготовления выгодно как с точки
зрения качества эмульсии, так и экономии энергозатрат.
Способы приготовления
Существует два способа получения эмульсий в косметике: горячий и холодный.
Горячий способ. Традиционный «классический» способ получения эмульсий.
Основные технологические стадии процесса:
1. нагревание фаз эмульсии до расплавления/растворения всех компонентов
эмульсии;
2. смешение;
3. гомогенизация;
4. охлаждение до температуры введения остальных ингредиентов;
5. введение остальных ингредиентов;
6. перемешивание.
Полученную эмульсию необходимо максимально быстро охладить, так как при
повышенных температурах существует риск роста микроорганизмов, ускоряется
процесс флокуляции и коагуляции, легколетучие вещества (компоненты парфю­
мерных композиций, силиконы, эфирные масла) могут испариться с поверхности.
Преимущество данного способа заключается в возможности использования широ­
кого спектра эмульгаторов и эмолентов. Основные недостатки - длительность про­
цесса, большие энергетические затраты, дополнительные требования к смесителям
(наличие возможности нагрева и охлаждения).
155
В случае использования ингредиентов, не требующих предварительного рас­
плавления и/или растворения при повышенной температуре, изменение темпера­
туры оказывает на эмульсии лишь косвенное воздействие. При повышении темпе­
ратуры изменяется поверхностное натяжение, вязкость, адсорбция эмульгатора и
др. Поскольку при возрастании температуры и вязкость, и поверхностное натяже­
ние уменьшаются, то и эмульгирование обычно происходит легче. Нередко темпе­
ратура повышается вследствие энергичного перемешивания жидкости.
Холодный способ. Эмульсии, ингредиенты которых не требуют дополнительно­
го нагрева для растворения и/или расплавления, могут быть изготовлены «холод­
ным» способом. Технология изготовления косметических эмульсий существенно
проще и включает в себя стадии смешения фаз, гомогенизации и введения необ­
ходимых дополнительных ингредиентов (консерванты, отдушки, активные компо­
ненты). Основные преимущества такого способа заключаются в сокращении вре­
мени изготовления эмульсии, уменьшения энергетических затрат, возможность
введения ингредиентов, активность которых уменьшается при температурном воз­
действии. Недостаток - ограниченное количество специфических эмульгаторов и
ингредиентов.
При получении эмульсии очень важно контролировать стабильность, вязкость,
рН, качество исходного сырья и воды. Существуют и другие характеристики, такие
как диэлектрическая проницаемость, электропроводность или цвет, но они более
специфичны для каждого продукта и определяются по мере производственной
необходимости. Стабильность, вязкость и рН зависят в разной степени от многих
переменных факторов, в том числе от природы жидкостей, температуры, типов и
количества добавок, а также от типа и количества приложенной механической или
химической энергии для образования эмульсии.
На стабильность продукта в процессе хранения основное влияние оказывает ингредиентный состав: соотношение эмульгаторов, выбор масляной фазы, активные
ингредиенты, отдушка, красители, антиоксиданты, консерванты, регуляторы рН, а
также взаимодействие между ними на протяжении всего срока годности. Например,
температура плавления эмульгаторов (она зависит от химического состава сырья),
водородный показатель активных ингредиентов, растворимость. Незначительные
отклонения по качеству каждого из ингредиентов (в рамках допустимых отклоне­
ний) в сумме могут дать видимый эффект. Качество используемого сырья влияет
как на стабильность, так и на безопасность продукта. Качественные характеристики
сырья изменяются при переходе на более дешевое сырье, даже на полный аналог,
физико-химические показатели могут иметь отклонения, которые негативно воз­
действуют на стабильность, а также влияют на технологические режимы.
Вода, как основная составляющая большинства косметических эмульсий, должна
пройти предварительную очистку. Соли жесткости, ионы железа и прочие примеси,
находящиеся в воде, могут вступать во взаимодействие с компонентами рецептуры.
Микробиологические показатели воды обязательно повлияют на микробиологиче­
ские показатели готового продукта, как на момент производства, так и в процессе
хранения. Водородный показатель воды также важен при создании эмульсии.
156
Глава 6. Эмульсии косметические
При переходе на более дешевые сырьевые аналоги могут возникнуть свои про­
блемы. Сырье от другого поставщика может отличаться по физико-химическим
показателям (рН, температура плавления, содержание основного вещества) и по­
влиять на качество конечного продукта.
Если в рецептуре предусмотрены корректировки (например, по рН), то при про­
мышленном выпуске необходимо учитывать возможные отклонения. Парфюмерные
композиции могут оказывать значительное влияние не только на запах и интенсив­
ность аромата, но и на стабильность продукта и его цвет.
Консерванты должны обеспечить сохранность продукта на протяжении всего
срока годности, но они же могут влиять на качество продукта, также с ними могут
происходить изменения, негативно влияющие на качество и эффективность. При
производстве нужно учитывать температурные режимы ввода консервантов в про­
дукт, а при разработке тщательно подбирать ингредиентный состав таким образом,
чтобы консервант не потерял активность при взаимодействии с ингредиентами
рецептуры, а продукт имел тот диапазон рН, при котором консервант наиболее
эффективен.
Нарушение технологических режимов в процессе промышленного выпуска
может привести не только к расслоению и изменению вязкости, но и к микробио­
логическому заражению продукта. Изменение цвета и запаха в процессе хранения
может быть следствием не только неверно подобранной отдушки и красителя, но и
окисления активных ингредиентов, или микробиологического заражения, или из­
менения водородного показателя продукта, результатом взаимодействия ингреди­
ентов друг с другом, или их нестабильности.
Одной из сложных проблем является качество и стабильность натуральной кос­
метики. Это связано с тем, что ограничен перечень используемых ингредиентов, кон­
сервантов и гелеобразователей. «Зеленая» косметика имеет меньший срок годности,
натуральные консерванты, и вещества, которые не входят в список консервантов, но
обладают антимикробной и биоцидной активностью, не такие агрессивные по отно­
шению к микроорганизмам. Их нужно подбирать и тщательно тестировать, так как
они могут иметь проблему с совместимостью и со стабильностью, их активность мо­
жет зависеть от рН. При разработке «зеленых» косметических эмульсий может так­
же возникнуть проблема в достижении потребительских свойств. Надо тщательно
осуществлять подбор и комбинирование эмолентов и растительных масел, так как
натуральные эмоленты не всегда дают тот же эффект на коже, что и синтетические,
а базовые компоненты могут придать излишнюю липкость после нанесения.
Особенности производства множественных эмульсий
Существенное отличие при получении множественных эмульсий, в отличие
от прямых и обратных, заключается в более сложном технологическом процессе.
Существуют два способа получения множественных эмульсий: одноступенчатый и
двухступенчатый.
157
О д н о сту п е н ч а ты й м етод ча сти ч н о е о б р а щ е н и е ф аз
1
2
3
4
Получение обы чной эмульсии (в/м или
м/в) с использованием эмульгаторов,
поведение
которых
потенциально
изменяется в зависим ости от какихлибо ф акторов (температура, введение
электролитов и т.д.)
Создание условий для
природы эмульгатора
Д ву х сту п е н ч аты й м етод
1
Получение обы чной эмульсии
(в/м или м/в)
изменения
Начало деф орм ации капелек эмуль­
сии, изм енение местами внеш ней и
внутренней фазы
Если на этапе частичного обращ ения
фаз заф иксировать одну из фаз, или
вывести из системы электролит, то
получится множественная эмульсия
Например: эмульсия типа в/м/в,
где водные фазы одинаковые
о
Полученная эмульсия используется в
качестве одной из фаз для эмульсии
следующего у ровня
Например: эмульсия типа в/м/в^
где водные фазы разные
Одноступенчатый метод не дает однородной по размеру частиц эмульсии. При
этом внешняя фаза и фаза, находящаяся внутри маленьких частиц, одинаковы.
Метод достаточно прост и не требует дополнительного оборудования. Полученная
таким способом эмульсия обладает интересными сенсорными свойствами по срав­
нению с классической.
Метод частичного обращения фаз не позволяет капсулировать во внутрен­
ней фазе определенные компоненты, так как в процессе обращения фаз эмульсия
частично разрушается, и вещества частично переходят во внешнюю водную фазу.
Двухступенчатый метод получения множественных эмульсий решает данную про­
блему, так как стадии получения внутренней и внешней эмульсии последовательны,
что позволяет использовать фазы разного ингредиентного состава и капсулировать
разнообразные добавки.
Контроль наличия множественной эмульсии требует от производителя больших
затрат, поскольку точные доказательства можно получить только методами высоко­
точной микроскопии. Первоначально, определив размер частиц и построив график
распределения по размерам, мы можем только сказать, что в системе присутствуют
частицы двух размеров.
158
Глава 6. Эмульсии косметические
Рис. 6.9. Микроскопическое изображение типичной в/м/в эмульсии
Перепечатано из М1ЛТ1РЬЕ ЕМ1Л5ЮМ5. ТЕ^ОЮвУАПОАРРиСАТЮИЗ.
ЕдНед ЬуАЬгаЬат Азепп/2008 Ь у Ш е у & 5оп$, 1пс. АИпдЫзгеземед.
М н о ж е с т в е н н ы е э м ул ьси и явл яю тся п е р с п е к ти в н ы м н а п р а в л е н и е м в к о см е ти ­
ческих ср е д ств ах п о уход у за кожей, но в п р о ц е с се как и зго то вл ения, так и х р а н е ­
ния м о гу т в о з н и к н у т ь се р ь е зн ы е пр обл е м ы , с в я з а н н ы е с их т е р м о д и н а м и ч е с к о й
н е у сто й ч и в о с ть ю . Капе л ьки э м ул ьси и и м е ю т си л ь н у ю те н д е н ц и ю к сл и п ани ю , что в
к о н е ч н о м итоге м ож е т п р и в е сти к р а с с л о е н и ю эм ульсии. М н о ж е с т в е н н ы е эм ульси и
тр е б у ю т д о п о л н и т е л ь н о й с та б и л и з а ц и и фаз и о ч е н ь чув ств и те л ьн ы к т е м п е р а т у р ­
ны м п е р е п а д ам и з а м о р а ж и в а н и ю .
Стабильность эмульсий
Н а р у ш е н и е с та б и л ь н о сти э м ул ьси и - о с н о в н а я п р обл е м а, ко то р а я м ож е т в о з ­
н и к н у ть как в п р о ц е с се п р о и зв о д с тв а, так и на п р о тя ж е н и и ж и з н е н н о го цикл а п р о ­
дукта. П о те р я ста б и л ь н о сти прод укта, в с в о ю очер ед ь, м ож е т п о в л и я ть не то л ь к о на
п о тр е б и те л ь ск и е свойства, н о и на по казате л и б е зо п а с н о с т и пр од укта. Расслоение,
и зм е н е н и е в н е ш н е го вида, цвета, запаха и вя зк о сти - это о с н о в н ы е ви д и м ы е п р и з н а ­
ки н е стаб и л ьн о сти , ко то р ы е м о гу т к о с в е н н о у к а з ы в а ть на н а р у ш е н и е показате л е й
б е зо п ас н о сти .
Э м у л ь си и д о л ж ны бы ть с та б и л и з и р о в а н ы так и м о б р а зо м , чтобы с о х р а н и ть с в о ю
у с т о й ч и в о с т ь на п р о тя ж е н и и всего ж и з н е н н о го ци кл а э м у л ь с и о н н о го к о см е ти ч е с­
ко го прод укта. На с та б и л ь н о с ть э м ул ьси и о к а з ы в а ю т вл и я н и е р а зл и ч н ы е п о к азате ­
ли, о д н и м из ко то р ы х явл яется р а зм е р частиц. Чем м е н ь ш е р а зм е р частиц, и чем
б ол е е р а в н о м е р н о о н и р а с п р е д е л е н ы по всем у объему, тем с та б и л ь н е е эм ульсия.
Н а л и ч и е к о нгл о м е р ато в, агр е га то в и ч асти ц р а з н о г о р а зм е р а м ож е т б ы ть о б у с л о в ­
л е н о отсутств и е м го м о ге н н о сти или п е р в ы м и п р и з н а к а м и н а р у ш е н и я с таб и л ьн о сти .
Р а зл и ч аю т тр и о с н о в н ы х вида с та б и л ь н о с ти эм ульсий: ф изическая, х и м и ч е ск а я
и м и к р о б и о л о ги ч е с к а я , к о то р ы е те с н о св язан ы м е ж д у собой , и н а р у ш е н и е о д н о го
вид а с та б и л ь н о сти ведет к н а р у ш е н и ю других.
159
Физическая стабильность эмульсии определяется способностью сохранять
исходные физические характеристики и заданную текстуру на протяжении всего
периода с момента изготовления и на протяжении всего срока хранения продукта.
В отсутствие эмульгатора главными силами, действующими между двумя
находящимися в непосредственной близости каплями, являются Ван-дер-Ваальсовы
силы притяжения, которые притягивают капли, приводя к их слипанию. При
наличии эмульгатора на поверхности частиц создается электростатический и/или
стерический барьеры: для эмульсий типа «масло/вода» эффективны оба эти типа
барьеров, а в эмульсияхтипа«вода/масло» эффективны только стерические барьеры.
Путем выбора систем эмульгатора на поверхности частиц можно сформировать
плотно упакованные структуры, которые обеспечивают высокие стабилизирующие
свойства.
При длительном хранении стабильность эмульсии может быть нарушена пере­
ходом мелких капель в капли больших размеров. Если эмульсия недостаточно
стабилизирована для того, чтобы выдержать стрессовые условия (например, под
действием электролитов), то начинается процесс коагуляции: частицы дисперсной
фазы сливаются, теряя свою целостность. Процесс необратим и ведет к расслоению,
восстановить в этом случае стабильность простым перемешиванием невозможно.
Если внешняя фаза недостаточно густая, плотность дисперсионной фазы и
дисперсной среды не одинаковы, то под действием силы тяжести менее плотные,
по сравнению с дисперсионной средой, капли поднимаются вверх, сохраняя свою
целостность. Такой процесс называется флокуляцией. В эмульсии образуются
скопления частиц, удерживаемые минимальной потенциальной энергией и
практически не контактирующие между собой, благодаря чему их можно вновь
диспергировать механическим воздействием. Тем самым данный процесс
является обратимым с помощью простого перемешивания. После прекращения
перемешивания капли снова флокулируют.
При повышении плотности непрерывной фазы процесс флокуляции замедляет­
ся, так как происходит уменьшение размера частиц эмульсии, и/или их плотность
изменяется в сторону плотности внешней фазы. Капли сохраняют свою целостность
даже при образовании скоплений и не контактируют между собой, а удержива­
ются в непосредственной близости друг от друга с минимальной потенциальной
энергией.У эмульсии типа «вода/масло» дисперсная фаза обычно оседает вниз, а у
эмульсий типа «масло/вода» дисперсная фаза поднимается вверх.
Еще одним процессом, который можно рассматривать как форму физической не­
стабильности эмульсий, является созревание по Оствальду. В эмульсии обычно су­
ществуют капли разных размеров. Для перехода внутренней фазы из более мелких
в более крупные капли существует определенная движущая сила, так как давление
(или химический потенциал) молекул внутри капли обратно пропорционально ее
радиусу. В результате при формировании в эмульсии более крупных частиц умень­
160
Глава 6. Эмульсии косметические
шается площадь поверхности раздела фаз. Рост крупных капель за счет мелких мо­
жет привести к изменению реологических свойств эмульсии и ее внешнего вида, в
том числе к расслоению. Созревание по Оствальду зачастую ускоряется при повы­
шенных температурах. Один из способов замедлить его состоит в том, чтобы умень­
шить диффузию молекул внутренней фазы через межфазное пространство. Иногда
это достигается правильным выбором стабилизаторов с низкой молекулярной мас­
сой, которые очень плохо растворимы в непрерывной фазе, или путем создания на
поверхности раздела фаз, менее проницаемого барьера из жидкокристаллических
структур.
Химическая стабильность подразумевает отсутствие химических реакций
между ингредиентами эмульсий (омыления, окисления, гидролиза составных
компонентов, их взаимодействия между собой), взаимодействия с кислородом
воздуха или материалом упаковки. Химическая нестабильность может повлиять
на физическую стабильность (при окислении эмульгатора или его гидролиза,
например) и микробиологическую стабильность эмульсии (при разрушении и
дезактивации консерванта).
При правильном подборе рецептуры косметической эмульсии, введении анти­
оксидантов, препятствующих окислению, а также подбора консервантной системы
с учетом совместимости ингредиентов, в процессе хранения химические реакции
недопустимы.
В эмульсиях содержатся ингредиенты, которые могут подвергаться биораз­
ложению, что приводит к ухудшению технологических свойств (в лучшем случае)
или к полному расслоению эмульсии (в худшем случае). Включение в состав рецеп­
тур эмульсий эмульгаторов с биоцидными свойствами (например, соединения на
основе четвертичных аммонийных солей) или небольшого количества биоцидных
средств помогает предотвратить проблему. Для предотвращения развития окисли­
тельных процессов в состав рецептуры включают антиоксиданты.
Микробиологическая стабильность предполагает устойчивость системы
к микробному заражению, поскольку продукты жизнедеятельности микро­
организмов, как и само накопление микробной массы, неизбежно приведут
вначале к химической, а затем и к физической нестабильности. При нарушении
микробиологической стабильности с эмульсией могут произойти как видимые
изменения, так и невидимые. Видимые изменения: изменение цвета, запаха,
консистенции, уменьшение вязкости, расслоение, появление плесени. Невидимые
- изменения водородного показателя, появление токсичных веществ, которые
выделяют микроорганизмы в процессе своей жизнедеятельности, что может
вызвать аллергическую реакцию.
Косметическая эмульсия имеет сложный ингредиентный состав. В ней содер­
жится большое количество воды, а также компоненты, которые являются питатель­
ной средой для микроорганизмов. Поэтому в процессе хранения она подвержена
161
микробиологическому заражению. Требования к микробиологическим показателям
косметических продуктов указаны в ТР ТС 009/2011, и эти показатели должны вы­
держиваться на протяжении всего жизненного цикла продукции. Именно для этих
целей в продукцию вводят консерванты.
Для оценки рисков микробного заражения парфюмерно-косметической
продукции используется межгосударственный стандарт ГОСТ 150 29621-2013
«Продукция косметическая. Микробиология. Руководящие указания по оценке риска
и идентификации продукции с микробиологически низким риском», введенный в
действие 01.01.2015 года.
Влияние температурных воздействий на эмульсию
Чтобы гарантировать требуемый срок хранения эмульсии, необходимо опре­
делить параметры ее стабильности в условиях хранения. Испытания стабильности
включают в себя: цикл замораживания - размораживания и центрифугирования для
моделирования колебаний температуры и вибраций при транспортировке.
Центрифугирование эмульсии способствует уплотнению капель, процесс
сопровождается растяжением слоя эмульгирующего агента и может привести к его
разрыву, который вызывает коалесценцию капель у некоторых эмульсий.
Замерзание. При замерзании водной фазы эмульсии типа «масло/вода» появ­
ляются кристаллы льда, которые выталкивают шарики масла в сужающиеся каналы
незамерзшей жидкости. При этом концентрация электролитов в еще незамерзшей
воде увеличивается, вода все более переохлаждается, электрический заряд эмуль­
сии уменьшается. В результате роста кристаллов льда шарики масла сжимаются,
вытягиваются в нити и соединяются. Последующие процессы зависят от условия
контакта поверхности шарика и адсорбционного слоя эмульгатора. Когда вязкость
поверхности шарика достигает вязкости твердого вещества, гидрофобная часть
адсорбированных молекул эмульгатора теряет свою подвижность. Это предотвра­
щает восстановление деформированных шариков масла, находящихся под дав­
лением кристаллов льда. В той части поверхности шарика, которая не защищена
эмульгатором, начинается коалесценция, зависящая от природы эмульгатора, его
концентрации, степени покрытия эмульгатором поверхности шарика и от природы
дисперсной фазы. Длина гидрофобной цепочки молекулы эмульгатора влияет на
степень коалесценции, а природа гидрофильной группы - на степень дегидратации
при замерзании эмульсии. Оптимальный баланс между этими группами уменьшает
коалесценцию при замерзании. Размер пустот между кристаллами льда влияет на
стабильность при замерзании, так как шарики диаметром меньше, чем ширина
пустот, не должны подвергаться давлению. Скорость замерзания и скорость таяния
влияют на стабильность. Более быстрое замерзание и умеренная скорость оттаива­
ния приводят к большей неустойчивости.
162
Глава 6. Эмульсии косметические
На степень коалесценции влияет температура плавления масляной фазы. При­
рода масляной фазы влияет на растворимость в ней эмульгатора благодаря равно­
весию «твердое вещество - жидкость», существующему в масляной фазе при раз­
личных температурах. Для увеличения стабильности при низких температурах
нужно использовать масла с низкими температурами плавления. Важным фактором
стабильности при замораживании является наличие адсорбционного слоя вокруг
капелек.
Повышенная температура. Об изменениях, происходящих в эмульсиях при
повышенных температурах, известно гораздо меньше, чем при условиях замора­
живания - оттаивания. Выдерживание эмульсий при температуре выше нормаль­
ной может быть использовано для ускорения процесса старения и определения
длительности их устойчивости. Льюис и Дроммонд еще в 1953 году показали, что
интервал температур 30-40°С является оптимальным для разбавленных эмульсий
м/в. При высоких температурах плавится жировая фаза, изменяется растворимость
компонентов в ней, и может произойти обращение фаз. Эмульсии в/м могут обра­
щаться в эмульсии м/в, если нагревание сопровождается легким встряхиванием.
Данный процесс иногда обратим, при кратковременном выдерживании в нормаль­
ных условиях происходит ее восстановление. Факторами, влияющими на температу­
ру фазового превращения, являются свойства эмульгатора, химические составные
части масляной фазы и, в меньшей степени, длина гидрофильной цепи эмульгатора.
Температура обращения фаз зависит от природы масляной фазы. Следовательно,
чем лучше эмульгатор растворим в масле, тем ниже температура обращения фаз.
Мет оды оценки стабильности
В соответствии с ГОСТ 31460-2012 «Кремы косметические. Общие технические
условия» оценка стабильности эмульсии осуществляется по двум показателям:
коллоидная стабильность и термостабильность. Для проверки стабильности
эмульсии на протяжении срока годности производители проводят дополнительные
тестирования: замораживание, термостатирование при повышенных температурах,
колебательное тестирование. Аномальные температурные воздействия могут
спровоцировать коагуляцию при незначительном нарушении стабильности,
которое сложно выявить на момент изготовления.
Центрифугирование при больших скоростях. Для определения стабильно­
сти косметических эмульсий используют методику, указанную в ГОСТ 29188.3-91
«Изделия косметические. Методы определения стабильности эмульсии», которая
основана на разделении эмульсии на жировую и водную фазы при центрифугиро­
вании. Для определения стабильности эмульсию помещают в пробирки и термостатируют при температуре 40-42°С, после чего центрифугируют в течение 5 минут на
скорости 6000 об/мин ( 1 0 0 се к1). Эмульсию считают стабильной, если после термостатирования в пробирках не наблюдают выделения водной фазы, при этом допу­
скается выделение слоя масляной фазы не более 0,5 см. Этот метод используется с
целью определения скорости отделения дисперсной фазы, но он непригоден для
163
устойчивых или вязких эмульсий. Центрифугирование имеет то преимущество, что
оно способствует агрегации шариков задолго до коалесценции.
Центрифугированием образец эмульсии «масло/вода» разделяется на три слоя:
верхний слой - отслоившаяся масляная фаза, средний - эмульсия, шарики которой
находятся в плотной упаковке, нижний - водный слой. После пятиминутного цен­
трифугирования граница между слоем эмульсии и воды не изменяется, так как поч­
ти вся дисперсная фаза из эмульсии удалена. В этом случае шарики имеют полиэдри­
ческую форму и отделены друг от друга небольшими прослойками. Единственное
уменьшение объема этой высококонцентрированной системы может происходить
в результате коалесценции.
На устойчивость при центрифугировании влияет чистота эмульгатора, его
концентрация, объемная концентрация дисперсной фазы, площадь поверхности
шариков и концентрация добавляемых солей.
Стабильность также увеличивается по мере того, как площадь масляной фазы
возрастает. Стабильность зависит от количества эмульгатора, адсорбировавшегося
на поверхности раздела фаз. Перед коалесценцией масляных шариков водные
пленки становятся настолько тонкими, что разрываются, вызывая разрушения
адсорбционного слоя эмульгатора. Наличие электролитов оказывает влияние на
стабильность при центрифугировании.
Центрифугирование, создавая определенные физические изменения в слое
эмульсии, может быть использовано как быстрый метод определения старения
эмульсий при нормальных условиях. При центрифугировании основным процессом
является коалесценция в эмульсиях.
Примеры стабилизации эмульсий
Расслоения эмульсии при хранении можно избежать несколькими путями.
Для увеличения вязкости одной из фаз при расслоении прямой эмульсии вве­
сти гелеобразователь (загуститель), при расслоении обратной эмульсии загустить
внешнюю масляную фазу.
Изменить соотношения базовых ингредиентов в рецептуре: уменьшить или уве­
личить содержание масляной фазы, уменьшить или увеличить концентрацию эмуль­
гаторов, изменить их соотношение в системе, заменить одни эмульгаторы на другие
с учетом совместимости ингредиентов.
Чтобы эмульсия сохранила агрегативную устойчивость, необходимо обеспечить
достаточную степень дисперсности, понизив избыток свободной поверхностной
энергии до минимального значения. Практически это осуществляется применением
эмульгатора, который абсорбируется на границе раздела фаз, на поверхности ча­
стиц и создает защитную оболочку толщиной в один или несколько молекулярных
слоев, понижая поверхностное натяжение на границе раздела фаз.
164
Глава 6. Эмульсии косметические
Важно помнить, что эмульсии тем устойчивее, чем ближе плотности обеих фаз.
Возможна стабилизация эмульсии высокодисперсными порошками, которые
способны смачиваться полярной и неполярной жидкостями, составляющими эмуль­
сию. При встряхивании полярной жидкости с неполярной в присутствии твердого
эмульгатора его крупинки прилипают к межфазной поверхности, причем большая
часть поверхности частиц твердого эмульгатора находится в той жидкости, которая
лучше их смачивает. Таким образом на капельках образуется «броня», предотвра­
щающая коалесценцию. Если твердый материал лучше смачивается водой (напри­
мер, каолин), такая «броня» возникает со стороны водной фазы; при этом образуется
эмульсия типа м/в.
Введение ПАВ сильно увеличивает время коалесценции. Между каплями обра­
зуется тонкая жидкая пленка, обладающая упругими свойствами и препятствующая
слиянию капель под действием поверхностных сил.
Технологические аспекты
Важный этап производства - это перенос технологии изготовления продукта из
лаборатории на производство. Разработчик должен получить в лаборатории ста­
бильный продукт, протестировать его стабильность (термостабильность, коллоид­
ная стабильность, стабильность после ускоренного старения и колебательного те­
стирования), моделируя жизненный цикл, отработать технологию таким образом,
чтобы стабильный продукт получился в процессе производства.
Технологию изготовления косметической эмульсии необходимо адаптировать к
конкретному оборудованию, имеющемуся в наличии на предприятии с учетом ос­
новных задач: обеспечения стабильной рецептуры эмульсии в процессе промыш­
ленного выпуска и стабильности продукта в потребительской таре на протяжении
всего жизненного цикла продукта без изменения своих свойств.
При масштабировании важно учитывать, что размер частиц косметической
эмульсии, полученной в лабораторных условиях, может значительно отличаться от
размера частиц эмульсии, полученной на производстве.
Физические ф акт оры принципиально влияют на качество продукта, получен­
ного в процессе промышленного выпуска, и их можно условно разделить на посто­
янные и переменные.
К постоянным факторам относятся скорость вращения мешалки, скорость
гомогенизации, скорость и равномерность нагрева/охлаждения и перемешивания.
Эти факторы определяются параметрами оборудования.
Равномерность перемешивания при введении ингредиентов и в процессе
нагрева/охлаждения при производстве косметических эмульсий обеспечивает
эффективную теплопередачу по всему объему продукта в реакторе и равномерное
распределение ингредиентов по всему объему. Для этого используют смесители в
комбинации с разными типами мешалок и гомогенизаторов.
165
Переменные факторы варьируются от варки к варке и могут возникать спон­
танно (с учетом того, что оборудование работает исправно). Незначительные коле­
бания температуры в комплексе с другими факторами могут дать непредсказуемый
результат. (Максимальная температура при нагревании, температура, при которой
происходит гомогенизация, температура введения ингредиентов). Скорость охлаж­
дения влияет не только на технологические потери при выпуске продукции из-за
образования «шубы», но и на вязкость продукта: слишком резкое охлаждение мо­
жет уменьшить вязкость продукта, либо сильно увеличить. На скорость охлаждения
может повлиять температура теплоносителя в рубашке охлаждения, скорость пере­
мешивания, площадь охлаждающей поверхности, конфигурация реактора, а также
температура загружаемого сырья. Необходимо учитывать температуру продукта
при выгрузке из смесителя, температуру фасовки (некоторые густые косметиче­
ские эмульсии нужно фасовать в теплом виде, чтобы окончательное формирование
структуры продукта было уже в потребительской упаковке). Время обработки - это
не только время гомогенизации, но и скорость охлаждения, перемешивания. Время
обработки влияет на гомогенность продукта, на его стабильность. Технологические
режимы влияют на реологические свойства продукта.
Человеческий факт ор - основной фактор, оказывающий непредсказуемое
влияние на отлаженный, идеально подобранный процесс. Проверка работоспособ­
ности оборудования (исправность, герметичность, равномерность перемешивания)
зависит от человеческого фактора. Перед началом работы оператор и наладчик
должны проверять исправность оборудования, обращать внимание на отклонения
в работе. Проверка работоспособности температурных датчиков, весов, насосов,
счетчиков воды - залог получения стабильного продукта. Все измерительные при­
боры должны проходить регулярную поверку. Важно обращать внимание на под­
готовку сырья, приготовление навесок в промежуточную емкость, приготовление
растворов и предварительных смесей ингредиентов с учетом их совместимости.
Для минимизации влияния человеческого фактора необходимо максимально
задокументировать процедуры, добиваясь автоматизма операторов в выполнении
всех необходимых процедур. На предприятии должна быть разработана документа­
ция, в которой прописаны все действия, алгоритмы, блок-схемы, ответственность,
стандартные процедуры, чтобы человек был частью этой системы, действовал по
установленному алгоритму. Производство эмульсии требует постоянного адекват­
ного контроля для поддержания стабильного качества. В технологической докумен­
тации должно быть полное описание технологии, порядка введения ингредиентов
и работы оборудования, должны быть указаны точки контроля качества. На рабочих
местах у операторов должны быть технологические карты и контрольные листы.
При изготовлении косметических эмульсий оператор должен точно и аккуратно вы­
полнять все действия, указанные в технологической карте, разработанной техноло­
гом, соблюдая все временные, температурные, скоростные и другие режимы, после­
довательность ведения процесса и его параметры, заполнять контрольные листы,
в которых необходимо фиксировать любые отклонения процесса от описанного в
технологической карте и информировать о них ответственных лиц.
166
Глава 6. Эмульсии косметические
Важным является учет потерь при производстве. При использовании вязко­
го сырья при дозировании часть остается в промежуточной таре - это количество
надо учитывать как потери при загрузке. Вязкий продукт при выгрузке остается в
реакторе, в фасовочном бункере, в промежуточных емкостях - эти потери также
необходимо учитывать, фасовать продукт теплым, если это допускается ингредиентным составом (рецептурой, свойствами продукта) и технологическими режимами.
Необходимо учитывать летучесть и гигроскопичность сыпучих продуктов.
Продукт при промышленном выпуске отличается от образца, изготовленного
в лабораторных условиях. В процессе промышленного выпуска могут возникнуть
неожиданные проблемы, даже при условии, что рецептура в процессе разработки
проверена и стабильна, что все сырье правильно взвешено, является именно
тем, чем и должно быть, прошло входной контроль, все технологические режимы
соблюдены. Таким образом, получение качественной стабильной эмульсии на
производстве складывается из многих частей.
Оценка безопасности косметических эмульсий проводится в аккредитованных
испытательных лабораториях в соответствии с ТР ТС 009/2011 «О безопасности
парфюмерно-косметической продукции».
Основными показателями качества эмульсий в соответствии с ГОСТ 31460-2012
«Кремы косметические. Общие технические условия» являются: органолептические
показатели (внешний вид, цвет, запах), водородный показатель, массовая доля воды
и летучих веществ, коллоидная стабильность и термостабильность. Для потребителя
важны безопасность продукта, потребительские свойства эмульсии, соответствие
назначению и эффективность, что обеспечивается ингредиентным составом.
167
Приложение 1
лаборатория косметики
Косметические основы
для восстановления эпидермального барьера
Один из основных принципов работы лаборатории косметики «Аркадия» использование косметических основ, оказывающих восстанавливающее действие на
эпидермальный барьер. Такой подход мы используем с момента организации компа­
нии в 2 0 0 0 году.
Целостность барьера рогового слоя необходима для нормального функциониро­
вания кожи, а его нарушение приводит к обезвоживанию кожи, шелушению, появ­
лению воспаления, патологической чувствительности, склонности к аллергическим
реакциям и облегчает проникновение бактерий и токсических веществ извне.
Косметические кремы «Аркадия» изготавливаются на базе ламеллярных эмульсий,
где в качестве эмульгатора используется лецитин (фосфолипиды) совместно
с эмульгаторами нового поколения, представляющими собой сложные эфиры саха­
ров, жирных кислот и глицерина, и хорошо сочетающимися по своим физико-хими­
ческим свойствам с фосфолипидами. Такая комбинация приводит к образованию не­
посредственно в эмульсии слоистых (ламеллярных) структур, сходных по строению
с липидами рогового слоя кожи, где бислойные липидные мембраны разделены про­
межутками водной фазы.
Основную защитную функцию кожи выполняет эпидермальный барьер.
Липиды рогового слоя эпидермиса организованы в мембранные пласты благодаря
поверхностной активности входящих в них керамидов. А керамиды, в свою очередь,
образуются из фосфолипидов плазматических мембран кератиноцитов в процессе
их ороговения при движении от базальной мембраны к поверхности кожи. Таким об­
разом, керамиды являются метаболитами родственных им веществ - фосфолипидов.
Поэтому ламеллярные эмульсии на базе физиологических фосфолипидов хорошо со­
вмещаются с эпидермальными липидами, встраиваются в их поврежденные участки
и восстанавливают естественную защиту. При нанесении такого крема на кожу, после
частичного испарения воды, на поверхности кожи образуются мембраноподобные
слои, которые фактически представляют собой депо активных компонентов - как
водорастворимых, так и жирорастворимых. При этом благодаря единой структуре
облегчается транспорт активных компонентов крема в глубокие слои кожи. Таким
образом, ламеллярные эмульсии, содержащие физиологические вещества, даже сами
по себе, без введения дополнительных компонентов, являются активными, обладая
способностью восстанавливать эпидермальный барьер.
Отказ нашей Лаборатории от использования стандартных эмульгаторов и эмуль­
сионных баз обусловлен тем, что они не всегда хорошо переносятся кожей, а в неко­
торых случаях могут вызывать нежелательную дерматологическую реакцию, а также
снижать действенность активных компонентов.
Эмульгаторы, необходимые для получения эмульсий, представляют собой ПАВ
и играют вспомогательную, технологическую роль. Свойства эмульгаторов обуслов­
лены их поверхностной активностью, а именно способностью распределяться на
границе несмешивающихся фаз благодаря особому строению их молекул, имеющих
как липофильный, так и гидрофильный участки.
В косметической отрасли наибольшее распространение получили прямые эмуль­
сии масло в воде. Для их изготовления как в нашей стране, так и за рубежом исполь­
зуются эмульсионные базы или смесовые эмульгаторы. Они включают в себя, как
минимум два компонента - липофильный, с низким значением ГЛБ (гидрофильно­
липофильного баланса) и гидрофильный, с высоким значением ГЛБ. Значение ГЛБ
смеси рассчитывается аддитивно, поэтому комбинируя такие компоненты в различ­
ных соотношениях, можно получать смесовые эмульгаторы для разных типов эмуль­
сий, в зависимости от требуемого ГЛБ.
Липофильный компонент обычно представляет собой воскообразное вещество,
нерастворимое в воде и растворимое в масле; он имеет низкое значение ГЛБ (1-3),
слабо выраженную эмульгирующую способность и поверхностную активность, и яв­
ляется безопасным.
Гидрофильный компонент часто является высокоактивным (жестким) ПАВ моющего
действия с ГЛБ более 17, детергентом, способным переносить масло в водную фазу в
мицеллярной форме.
Прямые эмульсии м/в образуются с помощью эмульсионных баз с ГЛБ 8 - 1 1 ,
у которых вклад гидрофильного компонента достаточно высок. После нанесения на
кожу такой эмульсии происходит перераспределение компонентов - вода испаря­
ется, натуральные масла проникают в кожу, при этом относительная концентрация
жесткого ПАВ детергента увеличивается. Постепенно он начинает взаимодейство­
вать с эпидермальными липидами, нарушая их структурную организацию так, что при
последующем умывании водой произойдет эмульгирование собственных липидов
кожи, которые будут удаляться вместе с загрязнениями. Если восстановительный по­
тенциал кожи достаточно высок, то нарушение барьерных свойств не произойдет, так
как кожа быстро компенсирует потери, а если восстановительная способность кожи
ослаблена, возможны нежелательные последствия.
Практикующим косметологам давно известно, что обратные эмульсии в/м хорошо
переносятся кожей. В случае обратных эмульсий дисперсной фазой является вода, а
в качестве эмульгаторов обычно используются индивидуальные гидрофобные веще­
ства с относительно низким значением ГЛБ(4-6). Поверхностной активности у таких
эмульгаторов хватает на то, чтобы переводить воду в масляную фазу и удерживать там
ее в форме мельчайших капелек - иными словами, они эмульгируют воду, а не масло,
и поэтому не нарушают липидный барьер при нанесении обратной эмульсии на кожу.
Кроме того, как у эмульгаторов обратных эмульсий, так и у структурных липидов эпи­
дермиса величины ГЛБ находятся в одном интервале значений, таким образом, они
близки между собой по поверхностной активности.
Эстетическим недостатком обратных эмульсий является их чрезмерная жирность.
В настоящее время на сырьевом рынке появились эмульгаторы, способные образо­
вывать легкие обратные эмульсии с высоким содержанием водной фазы - такие же,
как и в прямых эмульсиях. Именно такие эмульгаторы используются для изготовления
нескольких кремов и масок «Аркадия» для сухой кожи.
Еще один тип эмульгаторов с хорошим дерматологическим профилем - это
полимерные эмульгаторы. С их использованием образуется крем-гель, при нанесе­
нии которого на кожу, большие молекулы полимера остаются на ее поверхности и не
нарушают структуру липидного барьера эпидермиса. На такой полимерной основе
в ЛК «Аркадия » освоен выпуск так называемых «безэмульгаторных» кремов, хорошо
востребованных в наши дни.
В последние годы ламеллярные эмульсии приобрели большую популярность,
но при этом остается в тени тот факт, что не все ламеллярные эмульсии одинаково
полезны для кожи. По сути, ламеллярность - это способность некоторых ПАВ в водной
среде образовывать пластинчатые двухфазные структуры, (при том, что большинство
ПАВ обладают сферической ассоциацией). Свойство ламеллярности обусловлено
особенностями строения и геометрией молекул, а именно - ПАВ, молекулы которых
имеют одну гидрофильную «головку» и два гидрофобных углеводородных радикала,
способны к ламеллярной ассоциации. При этом они могут иметь высокое значение
ГЛБ и обладать мощным моющим действием, то есть быть сильными детергентами.
Эмульсия на основе подобных ПАВ не будет обладать свойством восстанавливать
эпидермальный барьер - наоборот, при контакте с водой после нанесения крема
будут вымываться структурные липиды кожи.
Таким образом, только физиологические фосфо- и гликолипиды и также синте­
тические вещества, обладающие поверхностно-активными свойствами, близкими к
свойствам структурных липидов эпидермиса, могут использоваться для получения
кремов восстанавливающего действия.
Центральный офис продаж и обучение:
Санкт-Петербург, Крестьянский пер., 2
тел. (812) 449-04-35/37
$а1е@агкасНа.$рЬ.ги
мм/т.агкас1|а.$рЬ.ги
Приложение 2
Королёв'
Фарм
КОНТРАКТНОЕ пр ои з в од с т в
Новый метод
получения наноэмульсий для косметической индустрии
Нужненко Н.С., Генеральный директор ООО «НоролёвФарм»
Мировой рынок потребления косметических средств по уходу за кожей
стремительно растет и для учета всех пожеланий потребителей необходимо
максимально использовать самые передовые технологии производства как
ингредиентов, так и готовых косметических форм.
Большую часть средств по уходу за кожей составляют различные крема и, в основ­
ном, это эмульсионные системы. Производство косметических эмульсий классическим
способом связано с большими энергетическими затратами, связанными с длительным
нагревом, расплавом, и медленным охлаждением при постоянном перемешивании.
Задача производителя сократить энергетические затраты на производство и при этом
получить продукт, отвечающий требованиям мирового рынка.
Одним из наиболее перспективных направлений является использование нанома­
териалов в составе косметических средств. Это может быть как включение отдельных
ингредиентов наноразмера в качестве функциональных добавок, например, солн­
цезащитных фильтров, так и изготовление собственно наноэмульсий. Известно, что
наноэмульсии могут быть получены путем гомогенизации эмульсий под высоким дав­
лением, когда под воздействием физических факторов частицы достаточно крупного
размера разрываются на более мелкие.
Компания «КоролёвФарм» разработала уникальную технологию получения нано­
эмульсий с размером частиц менее 1 0 0 нм.
Специальная конструкция Наноэмульсионной установки НэоФорм обеспечива­
ет производство высокодисперсной эмульсии в потоке, что позволяет производить
эмульсии без длительного перемешивания. Система дозирования потоков фаз дает
возможность смешивать холодную водную и горячую масляную фазы и существен­
но сократить энергетические затраты на нагрев и время на охлаждение. Поскольку
нагревается только часть эмульсии, после смешения двух фаз, готовая эмульсия имеет
температуру значительно ниже, чем при классическом способе обработки.
Принцип действия Наноэмульсионной установки НэоФорм заключается в единов­
ременном комплексном механическом воздействии на поток смешивающихся эмуль­
сионных фаз. Совокупное действие гидродинамического давления, кавитации и цен­
тробежных сил в течение короткого промежутка времени разрывает крупные частицы
эмульсионной системы, превращая обычную эмульсию в наноэмульсию.
Данным способом можно получать многокомпонентные эмульсии самого различ­
ного состава, которые соответствуют необходимым физико-химическим показателям и
стабильны на протяжении всего срока годности продукции.
.. ЧГныЛ
Лаборат орная наноэмульсионная установка НэоФорм и
схематическое изображение И/!еГ57Ш™: (а) Столик Пелтье;
0) первичный пучок электронов; (Ь) держатель образца; (с) образец.
Важная составная часть технологии получения наноэмульсий - процесс подтверж­
дения наноразмера полученных образцов. Одним из методов подтверждения является
определение размера частиц методом электронной микроскопии.
Исследование проводится на двулучевой аналитической установке РЕМегза 30,
оснащенной охлаждающим столиком Ме*5ТЕМ™, который позволяет работать с влаж­
ными образцами и визуализировать их с помощью сканирующего-просвечивающего
детектора.
Электронно-микроскопическое изображение эмульсии, полученное на двулучевой
аналитической установке ГЕ1 Уегза 30. Исследование выполнено О О О «СМА»
Согласно действующему законодательству, при выводе на рынок продукт,
содержащий наночастицы, проходит обязательные исследования с целью определения
потенциальной опасности для потребителя.
Классификация продукции наноиндустрии и нанотехнологии по степени их потен­
циальной опасности определяет несколько категорий:
- категория «А» - первичная нанотехнологическая продукция,
- категория «Б» - наносодержащая продукция,
- категория «В» - услуги, при производстве которых используются нанотехнологии
и/или нанокомпоненты,
- категория «Г» - специальное оборудование для наноиндустрии.
Поданной классификации наноэмульсии относятся к категории «А» или к категории
«Б» в зависимости от технологии производства и ингредиентного состава.
Подтверждение наличия и идентификация наночастиц проводится различными
современными качественными и количественными методами (например, хроматомасс-спектрометрии).
Оценка степени потенциальной опасности продукции наноиндустрии и техно­
логии ее производства проводится в рамках классифицирования в соответствии с
МР 1.2.0016-10 «Методика классифицирования нанотехнологий и продукции наноин­
дустрии по степени их потенциальной опасности», МР 1.2.2522-09 «Методические реко­
мендации по выявлению наноматериалов, представляющих потенциальную опасность
для здоровья человека».
Косметические эмульсии, полученные на Наноэмульсионной установке НэоФорм
компании «КоролёвФарм» получили подтверждение соответствия в рамках системы
сертификации продукции наноиндустрии.
Глава 7.
Эмульгаторы,
гидрофильно-липофильный баланс
Эмульгаторы и эмульгирующие смеси - обязательные компоненты косметиче­
ских кремов эмульсионного типа. Их химическая природа и свойства в значитель­
ной степени определяют качество крема, его стабильность, однородность его струк­
туры. Роль эмульгаторов существенно возрастает при введении в состав космети­
ческих композиций биологически активных веществ (БАВ), поскольку последние
оказывают значительное влияние на устойчивость эмульсии и могут разрушить ее.
Эмульгирующие смеси имеют более сложный состав, они состоят из нескольких
эмульгаторов и по эффективности превосходят отдельные эмульгаторы. Применяют
два типа эмульгаторов и эмульгирующих смесей: одни предназначены для получе­
ния систем типа «масло/вода», другие - для систем «вода/масло».
Эмульгаторы для системы «вода/масло»
В эмульсиях «вода/масло» мельчайшие капельки воды распределены в масля­
ной среде и стабилизированы слоем эмульгатора или ПАВ (или и тем, и другим), так
что полярная часть молекул эмульгатора обращена в водную фазу, а неполярная
часть - в масляную фазу. По правилу Банкрофта, непрерывной считается та фаза, в
которой эмульгатор растворяется лучше. Межфазные слои вокруг каждой капельки
воды не дают им слипаться и защищают эмульсию от расслаивания. Эмульгаторами
для эмульсий типа «вода/масло» чаще всего служат маслорастворимые ПАВ, такие,
как, например, моно-, ди- и триэфиры олеиновой кислоты и многоатомных спиртов.
Ниже приведены примеры некоторых эмульгаторов.
Пентол - это смесь сложных эфиров пентаэритрита и олеиновой кислоты,
состоит из 5 0 % диэфира, 2 0 % моноэфира, остальное триэфиры и тетраэфиры.
ЭмпирическаяформулаС 4 1 Н 7 6 0 6.Повнешнемувидуэтовязкаянепрозрачнаяжидкость
от желтого до светло-коричневого цвета с небольшим осадком. Кислотное число
не выше 2, эфирное число 165-172, эмульгирующая способность (максимальный
объем водной фазы, превращенный в эмульсию) не менее 11. Применяется в
количестве 1 -3 % для получения кремов типа вода/масло с содержанием воды
40-45%. Модифицированный пентол - продукт этерификации олеиновой кислоты
смесью многоатомных спиртов - по эмульгирующей способности превосходит
пентол. В косметике используется для приготовления кремов типа «вода/масло» в
концентрации до 5%.
174
Глава 7. Эмульгаторы, гидрофильно-липофильный баланс
Сорбитанолеат - смесь сложных эфиров сорбитола (шестиатомного спирта) и
олеиновой кислоты с преобладанием моно- и диэфиров. Вязкая масса от желтого до
светло-коричневого цвета. Кислотное число не более 4,5, эфирное число 120-140,
гидроксильное число не менее 200. Используется, как и пентол, для получения
эмульсионных кремов «вода/масло» с содержанием воды 40-45%.
Ланолиновые спирты - неионогенные ПАВ, способны снижать межфазное
натяжение на границе с минеральными маслами. По внешнему виду это твердая,
хрупкая, воскообразная масса желтого цвета со слабым запахом. Температура
плавления 58-60°С, кислотное число не выше 1 , гидроксильное число 130-150, число
омыления не более 12. Практически нерастворимы в воде, гликолях, глицерине.
Состав таких спиртов не постоянен и зависит от способа получения и от исходного
сырья. Содержание холестерина составляет 28-30%. По своей эмульгирующей
способности значительно превосходят ланолин. Способствуют образованию
эмульсий «вода/масло» с высокой стабильностью. Применяются в концентрации
6 - 8 %. Регулируют консистенцию кремов, оказывают смягчающее действие на кожу.
Стеарат цинка - белый порошок с содержанием влаги не более 2%. Кислотное
число не более 3. Получают его синтетическим путем, представляет собой соль цинка
и стеариновой кислоты. Благодаря мягкости, высокой адгезии к коже и «скользящим»
свойствам его применяют в качестве наполнителя в составе пудры. В составе
эмульсионных кремов используется как эмульгатор и структурообразователь
в концентрации до 2 %.
Эмульгаторы для системы «масло/вода»
В эмульсиях «масло/вода» мельчайшие капельки масла распределены в водной
среде и стабилизированы слоем эмульгатора или ПАВ так, что полярная часть
молекул эмульгатора обращена в водную фазу, а неполярная часть - к маслу, внутрь
капли. Приготовление такой эмульсии требует высокой скорости перемешивания
и гомогенизации всей массы при высоких скоростях сдвига. В этих условиях вокруг
каждой частицы масла формируются развитые межфазные слои, которые защищают
капельки масла от слияния друг с другом, а всю эмульсию от расслаивания. Другими
словами, такая эмульсия будет стабильной. Эмульсии «масло/вода» называют
прямыми эмульсиями.
Эмульсионный воск получают сплавлением синтетических первичных спиртов
фракции С 1 7 -С 1 8 с калиевыми солями фосфорнокислых эфиров указанных спиртов.
По внешнему виду представляет собой однородную массу в виде сплава или струж­
ки от белого до кремового цвета с рН 6 ,0-7,0. Обладает высокими эмульгирующими
свойствами. Наличие фосфорных соединений делает его близким лецитину и кефалину, входящим в состав кожного жира. Благодаря этому эмульсионный воск оказы­
вает эффективное смягчающее действие на кожу, предотвращает потерю воды, не
оставляет ощущения жирности на коже. Его применяют в основном для получения
жирных кремов «масло/вода» густой консистенции в концентрации от 2 до 7%.
175
Стеарат ПЭГ-400 - смесь моно- и диэфиров полиэтиленгликоля с
молекулярной массой 400 и стеариновой кислоты:
С 1 7 Н з 5 СОО(СН 2 СН 2 0 )9Н моноэфир,
С 1 7 Н з 5 СОО(СН 2 СН 2 0 )9 СО С 1 7 Н з 5 диэфир.
По внешнему виду это пастообразная масса от кремового до светло-желтого
цвета. Кислотное число составляет не более 5, эфирное число 80-100, температура
каплепадения 80-85°С, рН водной вытяжки 5,0-6,0. Растворим в оливковом, парфю­
мерном масле при нагревании, но при охлаждении может выпасть в осадок. На его
основе получают кремы густой и жидкой консистенции. Оптимальная концентра­
ция, при которой образуются стабильные эмульсии, составляет 3-5%. Он обладает
поверхностно-активными свойствами и высокой эмульгирующей способностью.
Наиболее стабильные эмульсии образуются при соотношении масляной и водной
фазы, равном 30:70. Его используют при изготовлении тональных кремов, кремоо­
бразных и оттеночных шампуней, для диспергирования красителей и пигментов и в
других косметических изделиях.
Олеат ПЭГ-400 -см есь моно- и диэфиров олеиновой кислоты и полиэтиленгли­
коля с преобладанием моноэфира:
С 1 7 Н з 3 С 0 0 (СН 2 СН 2 0 )9Н моноэфир,
С-, 7 Н з 3 С 0 0 (СН 2 СН 2 0 )9 С 0 С 1 7 Н 3 3 диэфир.
Маслянистая жидкость темного цвета. Кислотное число не более 5, эфирное
число 70-100. Олеат ПЭГ-400 растворим в оливковом и парфюмерном маслах,
образует стабильные эмульсии с высоким (до 70%) содержанием масляной фазы.
Оптимальная концентрация в композиции 2-5% . Стабильность эмульсии резко
возрастает при совместном применении стеарата и олеата ПЭГ-400. Хорошо
совместим со многими видами косметического сырья: стеарин, спермацет, воски
и др. Благодаря хорошим дерматологическим свойствам он широко используется
в косметических кремах, предназначенных для ухода за сухой и чувствительной
кожей лица. Высокая растворимость в маслах позволяет применять его в масляных
шампунях, в очищающих маслах, в детской косметике.
Фосфат стеарата ПЭГ-400 получают по реакции фосфорилирования между
стеаратом ПЭГ-400 и фосфорным ангидридом с последующей нейтрализацией кис­
лых фосфорных эфиров. По внешнему виду это воскообразный продукт кремового
цвета с температурой каплепадения 28-34°С. Он обладает более высокой поверх­
ностной активностью, чем стеарат ПЭГ-400. рН 1 %-ного водного раствора составля­
ет 6 ,0-7,0. Этот эмульгатор образует устойчивые эмульсии «масло/вода» в широком
диапазоне соотношения фаз. Хорошо совместим с основными видами сырья: лано­
лином, стеарином, восками, неионогенными и анионактивными ПАВ. Добавление
электролитов и кислая среда не оказывают отрицательного влияния на эмульсии,
образованные с помощью этого эмульгатора. Применяют в эмульсионных кремах в
концентрациях от 0,5 до 2,0%.
176
Глава 7. Эмульгаторы, гидрофильно-липофильный баланс
Фосфат олеата ПЭГ-400 - фосфорилированный олеат ПЭГ-400 - вязкая масля­
нистая жидкость, по своим свойствам похожая на фосфат стеарата ПЭГ-400. Образует
маловязкие и стабильные эмульсии, хорошо сочетается с основными видами косме­
тического сырья. Кислые добавки, экстракты растений не оказывают существенного
влияния на устойчивость эмульсии, стабилизированной фосфатом олеата ПЭГ-400.
Для получения эмульсионных кремов жидкой консистенции его используют в кон­
центрации от 0,5 до 2,0%. В количестве до 0,5% его можно также вводить в эмульси­
онные кремы типа «вода/масло» для снижения их вязкости.
ПЭЛ -эм ульгатор представляет собой смесь эфиров пентаэритрита и лауриновой
кислоты с преобладанием моноэфира (не менее 60%).
СН2ОН
I
НОН 2 С— С— СН2ОСО(СН 2 )10СН 3 моноэфир
I
СН2ОН
По внешнему виду это твердая однородная масса от кремового до светложелтого
цвета со специфическим запахом. Температура каплепадения 24-32°С, кислотное
число не более 5, эфирное число 192-200 мг КОН/г. ПЭЛ не является самостоятель­
ным эмульгатором и применяется в сочетании с другими эмульгаторами (сорбитанолеатом, эмульсионным воском, моностеаратом глицерина и др.) При этом могут
быть получены высокоустойчивые эмульсии типа «масло/вода», имеющие мягкую
консистенцию и красивый внешний вид, сохраняющие свою стабильность в присут­
ствии кислых добавок. Концентрация в косметических кремах составляет 5-7% .
Оксиэтилированный ланолин - продукт оксиэтилирования ланолина (присое­
динения этокси-группы СН 2 СН 2 0 _). По внешнему виду это воскообразная масса жел­
товатого или светло-коричневого цвета. Температура каплепадения не ниже 50°С,
кислотное число не более 0,4, число омыления 10-16 мг КОН/г. Растворы с концен­
трацией оксиэтилированного ланолина до 10% сохраняют прозрачность. Применя­
ется в качестве дополнительного эмульгатора в системах «масло/вода». В концен­
трации до 1 % повышает устойчивость эмульсий, придает им однородную структуру,
уменьшает их вязкость. Используется в лосьонах как солюбилизатор и смягчающий
кожу компонент, а также в составе средств по уходу за волосами.
Стеарат ДЭГ(диэтиленгликольстеарат) - смесь моно- и диэфиров диэтиленгли­
коля со стеариновой и пальмитиновой кислотами. Преобладают в этой смеси моно­
эфиры (60-75%). Формулы основных компонентов этого эмульгатора даны ниже.
НОСН 2 СН 2 ОСН 2 СН 2 ОО СС 1 7 Н 3 5 моноэфир стеариновой кислоты
НОСН 2 СН 2 ОСН 2 СН 2 О О СС 1 5 Н 3 1 моноэфир пальмитиновой кислоты
С 1 7 Н 3 5 СООСН 2 СН 2 ОСН 2 СН 2 О О СС 1 7 Н 3 5 диэфир стеариновой кислоты
С-|5 Н 3 1 СООСН 2 СН 2 ОСН 2 СН 2 ОО СС 1 5 Н 3 1 диэфир пальмитиновой кислоты
177
Вязкая масса кремового цвета с температурой каплепадения 36-41 °С, хорошо
растворимая в углеводородах и маслах. Кислотное число не более 5, эфирное
число 140-170 мг КОН/г. Образует стабильные высокодисперсные эмульсии только
в сочетании с анионактивными или неионогенными ПАВ. При сочетании стеарата
ДЭГ с анионактивными ПАВ он вводится в жировую фазу, а анионактивные добавки в водную фазу. Это приводит к резкому снижению межфазного натяжения на границе
«масло/вода» и легкому образованию высокодисперсных эмульсий. Размер
частиц в таких эмульсиях составляет 1 - 2 нм для 9 0 -9 5 % частиц. Такие эмульсии
термостабильны и не расслаиваются даже при центрифугировании. Стеарат ДЭГ
используют при создании кремов, кремообразных моющих и оттеночных шампуней
и в других средствах по уходу за волосами в концентрации 0,5-5,0%.
Моностеарат глицерина - смесь моно- и диэфиров глицерина и стеариновой
кислоты. По внешнему виду представляет собой однородную белую массу со сла­
бым специфическим запахом. Температура плавления 51-56°С, кислотное число не
более 4, эфирное число 150-165 мг КОН/г. Содержит 3 5 -4 0 % моноэфира и примерно
4 0 % диэфира. Используется в кремах и в средствах по уходу за волосами как струк­
турообразующий и стабилизирующий компонент в количестве 0,5-7,0%. В присут­
ствии анионактивных добавок образуются стабильные высокодисперные эмульсии
типа «масло/вода».
Моноглицериды дистиллированные - глицериновые эфиры стеариновой и
пальмитиновой кислот. Содержание моноглицеридов не менее 90%, свободного
глицерина не более 1,5%. Кислотное число не более 3 мг КОН/г, температура
плавления 65-66°С. Обладает высокой эмульгирующей способностью, но не
является самостоятельным эмульгатором. Стабильные эмульсии образует в
присутствии дополнительных ПАВ (анионактивных и неионогенных). Применяют
его в концентрации до 5 % в кремах и в средствах по уходу за волосами.
Кремофоры марки А - неионогенные эмульгаторы - продукты этоксилирования жирных спиртов (цетилового и стеарилового). Кремофор А 6 (Се*Неаге*Н- 6 (апс!)
БНеагу! А1соЬо1) представляет собой воскоподобный продукт белого цвета. Величина
ГЛБ составляет около 1 1 , кремофор А25 (Се1:Иеаге1:И-25) - белый порошок с ГЛБ 16.
Оба эмульгатора хорошо растворяются в воде, спирте, жирах и маслах. Плавятся в
интервале температур 40-50°С. Применение этих эмульгаторов в смеси при соотно­
шении 1 : 1 позволяет получать стабильные гомогенные эмульсии, причем оба эмуль­
гатора устойчивы против электролитов. Рекомендуемое количество для введения в
рецептуру косметических кремов 1-5 % .
В настоящее время компании, производящие эмульгаторы для косметических
эмульсий, предпочитают создавать высокоэффективные эмульгирующие смеси.
Такие комплексные эмульгаторы позволяют влиять сразу на несколько параме­
тров эмульсии, и концентрация их в косметической композиции может быть мень­
178
Глава 7. Эмульгаторы, гидрофильно-липофильный баланс
ше, чем концентрация каждого эмульгатора в отдельности. Весьма эффективным
комплексным эмульгатором неионогенного характера для систем «масло/вода»
является смесь цетилового спирта С 164 3з04, этоксилированного цетилового эфи­
ра Се1еаге1Ь-80 и глицерилстеарата. Такой эмульгатор имеет кислотное число
не более 2, число омыления 20-30 мг К04/г, максимальное содержание свободного
глицерина не более 2%. Температура его застывания колеблется от 49 до 55°С.
Безусловно,перечисленные выше эмульгаторы относятся к разряду «классиче­
ских», давно и повсеместно применяемых в косметике. Разработаны новые типы
эмульсий, обладающие различной потребительской привлекательностью. Для каж­
дого типа эмульсий преобладают свои типы эмульгаторов. В современной космети­
ке популярны множественные эмульсии, микроэмульсии, некоторые полутвердые
формы. 4а основе традиционных эмульгаторов поставщики сырья разрабатывают
под эти продукты различные модификации, способные обеспечить стабильность и
высокое качество основы продукта. Одной из наиболее перспективных основ для
косметических кремов являются жидкокристаллические эмульсии.
Эмульгаторы для создания «жидких кристаллов»
4еионогенные
эмульгаторы
на
основе
алкилполиглюкозидов
(АПГ)
описаны более 100 лет назад, получать в промышленном масштабе начали в 1992
г. прямым синтезом из жирных спиртов и глюкозы. Жирные спирты, выделяемые из
природных растительных масел, служат сырьем для гидрофобной части молекулы
АПГ. Изменяя длину цепи жирного спирта и количество присоединенных глюкозидных звеньев, удается оказать целенаправленное воздействие на свойства АПГ.
Такие эмульгаторы с длинноцепочечным жирным спиртом (С 1 6 /С18) и гидрофиль­
ным цетеарилглюкозидом обеспечивают формирование ламеллярной жидкокри­
сталлической структуры. Жидкие кристаллы - это молекулярные бислои молекул
эмульгатора, которые окружают капли масла и образуют анизотропную структу­
ру. Жесткая стабильная оболочка (пленка) вокруг капель масла препятствует их
коалесценции. Ламеллярная структура жидких кристаллов усиливает липидный
барьер кожи, защищает эпидермис от потери воды, повторяя мультиламеллярную
структуру липидов кожи. В процессе нагревания в водной фазе до 75°С, при мало­
интенсивном перемешивании (500 об/мин. в течении 30 мин.) эмульгируются раз­
личные виды и количества масел - 10 и 30 % неполярных и полярных масел. Готовая
эмульсия достаточно сложна по составу, причем, согласно литературным данным,
формируются 4 фазы:
-диспергированная масляная фаза;
- фаза кристаллического геля, где двойные липидные слои разделены слоем
«связанной воды»;
- кристаллогидраты цетеарилового спирта;
- «резервуары» диспергированной воды.
179
Жидкокристаллическая гелевая фаза с двойным липидным слоем представляет
собой активный участок прочного связывания все большего и большего количества
воды. Набухание ламеллярных липидных бислоев является электростатическим
по своей природе. Молекулы цетеарилглюкозида встраиваются среди молекул
цетеарилового спирта и появляются электрические двойные слои за счет диссоци­
ации и диффузии групп цетеарилглюкозида в окружающую воду. Из-за перекрытия
электрических двойных слоев происходит электростатическое отталкивание между
соседними бислоями и, таким образом, увеличивается толщина водных слоев. Пока­
зано, что в процессе хранения межламеллярные зоны меняют свою толщину с 460 А
(3 недели хранения) до 600 А (после 6 мес.). Следовательно, увеличивается кристал­
лическая гелевая сетка и усиливается общая прочность эмульсии.
Гидрофильно-липофильный баланс (ГЛБ)
Система гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ) - инструмент разработчика
косметических средств, позволяющий создать оптимальный по стабильности
вариант эмульсии типа «масло в воде» за достаточно короткое время. ГЛБ
характеризует соотношение гидрофильных (водорастворимых) и липофильных
(маслорастворимых) групп атомов в молекуле ПАВ и изменяется в пределах от 1 до
40. Фактически ГЛБ является мерой водо- и маслорастворимости ПАВ.
Если выбрана определенная пара эмульгаторов (или серия пар для
экспериментов), с помощью ГЛБ можно определить их соотношение для достижения
оптимальной стабильности при минимальном содержании ПАВ. При этом можно
значительно сократить число вариантов, требующих экспериментальной проверки.
Конечно, этот теоретический подход не заменяет собой экспериментальной
работы. Выбор химического типа эмульгатора и его концентрации, соотношения
объемов фаз, температуры обработки, порядка добавления эмульгаторов, необхо­
димости добавления дополнительных стабилизирующих модификаторов - все это
необходимые этапы работы по созданию качественной эмульсии.
Значения ГЛБ эмульгаторов
Все эмульгаторы состоят из молекул, в которых сочетаются гидрофильные и ли­
пофильные группы. Показатель ГЛБ эмульгатора - это выражение его гидрофильно­
липофильного баланса или баланса размера и концентрации гидрофильных и липо­
фильных групп эмульгатора. Число ГЛБ само по себе является показателем процента
(по весу) гидрофильного компонента молекулы эмульгатора. Для облегчения обра­
щения с цифрами этот показатель процента по весу для выражения значения ГЛБ
делится на 5. Таким образом, ПАВ с содержанием гидрофильного компонента 7 5 %
(по весу) имеет значение ГЛБ, равное 15. В системе ГЛБ каждый эмульгатор имеет
свое числовое значение. Растворимые в воде ПАВ с ГЛБ от 8 до 13 хорошо образуют
180
Глава 7. Эмульгаторы, гидрофильно-липофильный баланс
и стабилизируют прямые эмульсии типа «масло/вода». Соотношение эмульгатор/
масло для прямых эмульсий составляет около 1:5, а для высокоэффективных эмуль­
гаторов 1 :1 0. Обратные эмульсии образуют и стабилизируют ПАВ с более низким ГЛБ
3-6. Хотя система ГЛБ была разработана для объяснения характеристик неионных
эмульгаторов, амфифильным характером, в той или иной степени, обладают все
поверхностно-активные веществ.
Большое значение при получении эмульсий имеет природа масла. Наибольшие
трудности при эмульгировании создают масла с высоким содержанием ненасыщен­
ных жирных кислот.
Показатели ГЛБ для большинства неионных эмульгаторов могут быть вычисле­
ны как на основании теоретического состава, так и на основании аналитических дан­
ных. Значения ГЛБ, основанные на теоретическом составе, вычисляются исходя из
молекулярных весов гидрофильного и липофильного компонентов ПАВ.
Пример: полисорбат 20, который состоит из сорбитана (молекулярны й вес 164),
л аур ин о вой кислоты (м олекулярный вес 200), 20 молей этиленоксида (общий м о ­
лекулярны й вес 880), минус вода от этериф икации (м олекулярный вес 18). О бщ ий
м олекулярный вес равен 1126. М олекулярны й вес гидроф ильного компонента (сорбитан + этиленоксид) составляет 164 + 880 = 1044. Таким образом , соотнош ение ве­
сов для полисорбата 20 будет 1044/1226 = 85%, что при делении на 5 дает итоговое
значение ГЛБ, равное 17,0. Ф актическое публикуемое значение равно 16,7, о но полу­
чено на основе аналитических данных, которые м огут быть более показательными
при характеристике таких сложных химических комплексов.
Если точно вычислить показатель ГЛБ для определенного ПАВ невозможно, то
это значение приблизительно оценить путем простого теста дисперсности в воде
(табл. 7.1.).
Таблица 7.1. Дисперсность в воде и диапазон ГЛБ
Дисперсность в воде
Не диспергируется в воде
Слабая дисперсия
Молочная дисперсия после
энергичного перемешивания
Диапазон ГЛБ
1-4
3-6
6-8
Стабильная молочная дисперсия
8-10
Полупрозрачная или прозрачная
дисперсия
10-13
181
Ионны е поверхностно-активны е вещества
Оценка ГЛБ ионных ПАВ связана с дополнительными сложностями, поскольку,
даже если относительная доля гидрофильной части молекулы низка, при ионизации
молекула становится, в целом, более гидрофильной. Кроме того, показатели ГЛБ,
присвоенные ионным ПАВ, не обязательно остаются постоянными при внесении
существенных изменений в конкретную эмульсионную систему. Экспериментальный
метод определения значений ГЛБ ионных ПАВ состоит в смешивании неизвестного
эмульгатора в различных пропорциях с эмульгатором, имеющим известное
значение ГЛБ, и использование смеси для эмульгирования масла с известными
требуемыми показателями ГЛБ. Считается, что показатель ГЛБ наиболее стабильной
смеси приблизительно равен требуемому значению ГЛБ масла, таким образом,
может быть вычислен показатель ГЛБ неизвестного ПАВ. Некоторые показатели ГЛБ
для ионных ПАВ приведены в таблице 7.2. Следует заметить, что катионные ПАВ и
натрия лаурилсульфат имеют значения, превышающие теоретический предел для
показателя ГЛБ (немного меньше 20).
Таблица 7.2. Показатели ГЛБ для ионных поверхностно-активных веществ
Поверхностно-активное вещество
ГЛБ
Олеат ТЭА
1 2
Олеат натрия
18
Олеат калия
2 0
\ -цетил-М-этилморфолинэтосульфат
25-30
Лаурилсульфат натрия
40 (приблизительно)
1 1
Смеси эмульгаторов
При смешивании двух или более эмульгаторов с известными значениями
ГЛБ может быть легко вычислен результирующий показатель ГЛБ для смеси. Для
этого необходимо просто определить весовой процент каждого эмульгатора в
смеси, умноженный на ГЛБ эмульгатора. Полученные значения складываются для
определения ГЛБ смеси.
Таким образом, смесь, содержащая 70 % полисорбата 80 (ГЛБ 15,0) и 3 0 %
сорбитанолеата (ГЛБ 4,3) будет иметь ГЛБ 11,8.
Полисорбат 80
7 0 % х 15,0
=
10,5
Сорбитанолеат
30 % х 4,3
=
=
1,3
ГЛБ
182
1 1 ,8
Глава 7. Эмульгаторы, гидрофильно-липофильный баланс
Следует отметить, что ГЛ Б системы ПАВ не зависит от ее процентного содержания
в эмульсии. Показанный в примере показатель ГЛБ смеси, равный 11,8, сохраняется
вне зависимости от использования этой смеси в эмульсии в количестве 1 %, 5 % или
10%. Смеси эмульгаторов всегда обеспечивают лучшую стабилизацию эмульсии по
сравнению с одиночными ПАВ.
На практике сначала определяют показатель ГЛБ, необходимый для наилучшего
эмульгирования системы. Для этого выбирают пару эмульгаторов, один из которых
имеет существенно более низкий показатель ГЛБ, чем требуется для масляной фазы,
а другой - более высокий. Рассчитывают их необходимое соотношение по формуле,
приведенной ниже (для достижения определенного ГЛБ, равного X):
%(А)
=
%(В)
=
____________
1 0 0 (X - ГЛБ (В))____________
ГЛБ (А) - ГЛБ (В)
100 - %(А)
Если требуется выполнить несколько подобных расчетов, для упрощения работы
следует построить указанную ниже сетку (таблица 7.З.).
На левой оси откладывается значение, соответствующее ГЛБ менее гидрофиль­
ного (низкое значение ГЛБ) ПАВ, а на правой оси - отметку, соответствующую ГЛБ
ПАВ с более высоким показателем. Затем соединить отметки прямой линией. После
этого провести горизонтальную линию до значения ГЛБ, которое требуется для сме­
си. Далее провести перпендикулярную линию вниз из точки пересечения двух ли­
ний для нахождения процентного содержания ПАВ с более высоким значением ГЛБ
в смеси. Очевидно, оставшуюся долю будет занимать продукт с меньшим значением.
Таблица 7.3. Сетка для расчетов на основе ГЛБ
(1С1ЗигГааапН, 1992,12)
ЗНАЧЕНИЕ
ГЛБ
С НИЗКИМ ГЛБ)
% СОДЕРЖАНИЯ ПАВ С ВЫСОКИМ ГЛБ
(ПАВ
ВЫСОКИМ ГЛБ)
183
Определение показат елей ГЛБ
Необходимое значение ГЛБ для различных масел и смесей определяется
эмпирическим путем. Хотя некоторые классы химических веществ могут попадать
в заданные диапазоны показателей ГЛБ, такие физические характеристики, как
полярность, длина цепи или состав функциональных групп влияют на показатель
весьма существенно.
Для многих веществ показатели ГЛБ уже определены и опубликованы
(1С1 5игГас1:ап*5, 1992, 7). В таблице 7.4 приведен список часто используемых
косметических ингредиентов и соответствующие требуемые показатели ГЛБ.
Это обеспечивает значительную экономию времени: многие показатели ГЛБ для
масляно-фазных смесей могут быть дополнительно вычислены.
Т аб л и ц а 7А . ГЛБ ч а с т о и с п о л ь з у е м ы х и н г р е д и е н т о в
(1С15иг{ас1ап1$ 1992,7)
Ингредиент
ГЛБ
Ингредиент
ГЛБ
Пчелины й воск
9
Изостеариновая кислота
15-16
Бензоф енон-3
7
И зосорбид лаурат
10
5
М асл о ж ожоба
6 -7
К април овы й/каприновы й
триглицерид
К асторовое масло
14
Ланолин
9
С 1 2-15 алкилбензоат
13
М и н е р ал ьн о е масло
10
Церезиновы й воск
8
Н орковы й ж ир
5
Цетиловы й спирт
15-16
М иристил м и ри стат
8 -9
Цетил пал ьмитат
10
О ктилм етоксициннам ат
8
Кукурузное масло
6
О ктилстеарат
7 -8
Х л оп ковое масло
5 -6
О леиновая кислота
17
Циклом етикон
7 -8
Вазелин
7 -8
Д иизопропил адипат
9
ППГ-15 стеариловы й эфир
7
Диметикон
9
Ретинилпальмитат
6
8
Сквален
10
11
Стеариловый спирт
15-16
И зопропил м иристат
11-12
Токоферол
6
Изопропилпальм итат
11-12
Гидрогенизированное
касторовое масло
Гидрогенизированны й
полиизобутен
Ориентировочными точками отсчета для материалов с неизвестными показа­
телями ГЛБ могут быть использованы следующие значения: эфиры обычно имеют
значения от 10 до 12, углеводороды - от 10 до 11, триглицериды - от 5 до 7, жирные
спирты и кислоты - от 15 до 16, силиконы - от 7 до 9 ( в случае силиконов важно
тестировать конкретные ингредиенты).
184
Глава 7. Эмульгаторы, гидрофильно-липофильный баланс
Подбор эмульгат оров
После определения требуемых показателей ГЛБ выбирают эмульгаторы, причем
важно выбрать пару, в которой один компонент имеет показатель ГЛБ, как минимум,
на две единицы выше требуемого для масляной фазы, и один компонент с показа­
телем ГЛБ, как минимум, на две единицы ниже требуемого. Эксперимент начинают
с общей концентрации эмульгатора 5 % от общей массы состава. Если достигнута
хорошая степень стабильности, концентрацию можно попробовать снижать. Под­
бор оптимальной пропорции позволяет использовать минимальную концентрацию
ПАВ.
Если хорошая
стабильность
не достигнута, необходимо увеличить
концентрацию или подбирать другую пару эмульгаторов. Одновременно надо
учесть, что на стабильность влияет также порядок добавления, температура
и скорость перемешивания. Необходимо достичь стабильности системы до
перехода к добавлению вспомогательных средств в форме полимеров, ионных и
жидкокристаллических фаз.
Существует отдельный тип систем неионных эмульгаторов, действие которых не
связано с показателем ГЛБ напрямую. Это жидкокристаллические системы.
Дополнит ельны е ф акт оры
Водорастворимые ингредиенты. Следует отметить, что для таких
водорастворимых ингредиентов как соли, многоатомные спирты (сорбитол,
глицерин, пропиленгликоль) и оксикислоты не предусмотрено ни требуемых
показателей ГЛБ, ни значений ГЛБ. Если содержание водорастворимых веществ в
рецептуре превышает 15% от общей массы состава, нужно учесть корректировку
показателей ГЛБ для планируемой концентрации в водной фазе, поскольку такие
вещества изменяют характеристики ПАВ.
Регулировка вязкости. После определения требуемых показателей ГЛБ масля­
ной фазы, выбора пары неионных эмульгаторов и их пропорции, можно регулиро­
вать вязкость эмульсии, корректируя соотношение ПАВ. Если необходимо добиться
более низкой вязкости, нужно добиться повышения ГЛБ на одну или две единицы.
Если вязкость необходимо увеличить, нужно снизить ГЛБ смеси. Популярным при­
емом является использование пары стеарет-2/стеарет-21, которая обеспечивает
стабильность систем даже при изменении до несколько отличных от необходимого
значений показателей ГЛБ для масляной фазы.
Тенденции в рецепт урах и ГЛБ
Одной из тенденций в создании эмульсий нового типа является использование
большего количества натуральных масел, полярных масел и силиконовых масел.
«Интуитивный подход» к эмульгированию, опирающийся на свой опыт в прошлом,
может стать источником проблем при столкновении с такими масляными фазами, и
применение метода ГЛБ может стать действительно необходимым.
185
Другой тенденцией является производство эмульсий с меньшими значениями
рН. Привычные базовые эмульсионные системы зачастую становятся совершенно
нестабильными при существенных сдвигах рН, особенно в сторону закисления.
Современные потребительские предпочтения не позволяют создавать рецеп­
туры с высоким содержанием моющих компонентов, поскольку большое внимание
уделяется чувствительности кожи; высоких концентраций водорастворимых поли­
меров, приводящих к неприятным кожным ощущениям, а также составов, представ­
ляющих собой беспорядочную смесь ПАВ, добавляемых одно за другим для устра­
нения различных проблем стабильности, выявленных в ходе разработки. Наконец,
длительность жизненного цикла продукции уменьшается, а затраты сокращаются.
Такой инструмент, как система ГЛБ, разработанная для сокращения времени раз­
работки рецептуры и оптимизации эффективности эмульгаторов, на сегодняшний
день является самой подходящей.
Система ГЛБ работает благодаря четырем обстоятельствам:
Во-первых, требуемые показатели ГЛБ масляной фазы остаются постоянными
независимо от используемых для оценки ПАВ, что позволяет разработчику
производить вычисления на базе одного химического типа ПАВ и затем напрямую
применять полученный результат для работы с другими ПАВ.
Во-вторых, смеси масел имеют требуемые показатели ГЛБ, соразмерные
содержанию компонентов смеси. Благодаря этому большая часть работы по
выбору комбинации эмульгаторов проводится до начала каких-либо лабораторных
испытаний, что позволяет значительно сэкономить время.
В-третьих, требуемые показатели ГЛБ не зависят от объемного соотношения
фаз. Для высокого, среднего или низкого содержания дисперсной фазы требуемые
показатели ГЛБ остаются постоянными.
В-четвертых, значения ГЛБ ПАВ не зависят от концентрации. Показатель ГЛБ
для смеси эмульгаторов не изменяется при использовании этой смеси в рецептуре
в количестве 2 % или 8%.
Правильное использование системы ГЛБ позволяет быстро разрабатывать
рецептуры эмульсий типа «масло в воде» с использованием широкого диапазона
масляных фаз при минимальном введении неионных эмульгаторов в качестве
единственного стабилизирующего средства. Такие эмульсии способны выдержать
множество испытаний, например, пониженное значение рН, высокое содержание
электролитов или высокий уровень «добавок». Система ГЛБ - не единственный
инструмент в арсенале разработчика косметических рецептур, однако она должна
быть в начале процесса создания стабильной эмульсии.
186
Глава 8. Синтетические и природные полимеры
Глава 8.
Синтетические и природные
полимеры
Общая характеристика полимеров
Полимеры представляют собой высокомолекулярные соединения, молекулы
которых содержат многократно повторяющиеся группы атомов - мономерные
звенья. В одной макромолекуле объединяются сотни и даже тысячи мономерных
звеньев. Молекулярная масса полимеров может достигать нескольких миллионов
дальтон. Молекула полимера может содержать только один тип мономера, тогда
мы имеем дело с гомополимером. В состав молекулы полимера могут входить два
и более разных мономера, тогда это - сополимер. Полимеры, возможно, наиболее
разнообразный и многочисленный вид косметического сырья, используемый в
составе косметических рецептур в самых различных целях.
Существует несколько критериев классификации полимеров.
• По происхождению полимеры делят на природные (например, коллаген,
целлюлоза, хитозан), природные, но химически модифицированные, или
частично синтетические (например, производные целлюлозы), и синтетические
(например, полиэтилен, поливинилпирролидон).
• По химическому составу полимеры бывают органические, неорганические и
элементоорганические.
• По способу получения полимеры делят на полимеризационные и
поликонденсационные.
Полимеризационные
полимеры
получают
в
реакциях полимеризации из мономеров, при этом никаких продуктов, кроме
полимера, не образуется. Поликондесационные полимеры образуются в
реакциях поликонденсации, в которых, помимо полимера, выделяются также
низкомолекулярные побочные продукты.
187
• По структуре макромолекул полимеры подразделяют на карбоцепные,
которые содержат в основной цепи только атомы углерода, и гетероцепные
полимеры, которые могут содержать в основной цепи атомы углерода, азота,
кислорода, серы и других элементов.
• По растворимости - полимеры делят на нерастворимые в воде и
водорастворимые (полиэлектролиты).
• По типу диссоциации в воде водорастворимые полимеры бывают анионные,
катионные, амфотерные и неионогенные. Анионные, катионные и амфотерные
полимеры образуют в воде высокомолекулярные ионы.
• По структуре полимерной цепи полимеры могут быль линейными и
разветвленными. В косметических изделиях чаще всего используют линейные
полимеры.
Какие задачи выполняют полимеры в косметических средствах? В составе
рецептур высокомолекулярные полимеры могут быть загустителями, повышая вяз­
кость композиции, пленкообразующими веществами, стабилизаторами композиции
и гелеобразователями.
Часто в косметических композициях используют смеси полимер - ПАВ.
Специфическое взаимодействие двух этих веществ приводит к росту вязкости и
увеличению прочности структурной сетки в жидкой фазе. Такие комплексы полимерПАВ обеспечивают высокую агрегативную устойчивость косметических эмульсий
и суспензий. Большое распространение в косметике получили инертные неионо­
генные полимеры, такие, как полиэтилен, полиэтиленгликоль, поливиниловый
спирт, поливинилпирролидон, и анионные полиэлектролиты, такие, как, например,
карбоксиметилцеллюлоза и ее соли, полиакрилаты и его сополимеры. Основные
виды сырья, используемые при приготовлении гелей, рассмотрены ниже.
Природные полимеры
К природным полимерам относят полимеры, образующиеся в животных и рас­
тительных организмах. Важнейшие из них - белки, полисахариды и нуклеиновые
кислоты и их производные.
Белки и гидролизат ы
Вследствие больших размеров и высокой молекулярной массы, белки не могут
проникать в кожу через эпидермис. Поэтому для различных целей в косметичесие изделия включают продукты их гидролиза. Под действием воды, температуры
и ферментов-протеаз длинные молекулы белков расщепляются на более простые,
меньших размеров. Продукты гидролиза белков - гидролизаты - состоят из свобод­
ных и связанных аминокислот и их солей, они биологически активны, не обладают
аллергическим и раздражающим действием, легко впитываются кожей. Гидролиза­
ты белков относятся к природным, органическим, гетероцепным, конденсационным
188
Глава 8. Синтетические и природные полимеры
полимерам. Наиболее известные в этой группе белков - линейные фибриллярные
белки коллаген и эластин, которые особенно важны в средствах по уходу за увядаю­
щей и зрелой кожей. Подробно они рассмотрены в главе «Аминокислоты, пептиды,
белки», том 2.
Если в аннотации косметического средства указано, что в него включен коллаген
в негидролизованном виде, то это делается только для улучшения внешних эстети­
ческих характеристик кожи и придания ей желаемых поверхностных свойств.
Желатин - продукт денатурации коллагена - состоит на 8 5 % из протеинов, на
10 -12 % из воды и на 3 % из минеральных солей. Это эффективный гелеобразователь
- при концентрации желатина всего 1 % его гель можно резать ножом. Используется
как желирующий, загущающий агент в шампунях, кремах, для капсулирования
жидких БАВ, в средствах для укрепления ногтей. В косметике желатин применяется,
в основном, в средствах для ухода за жирной кожей. Так как желатин является
питательной средой для бактерий, то препараты с ним требуют эффективной защиты
консервантами. Очень трудно выполнимое условие для всех видов животного сырья
и, в частности для желатина, - это постоянство физико-химических характеристик от
партии к партии.
Полисахариды
Одна из важнейших задач косметики - эффективное увлажнение кожи. Полиса­
хариды - класс полимеров, молекулы которых построены из остатков моносахаров
(глюкоза, фруктоза, галактоза и др.), с успехом решают эту задачу.
Альгинаты (натрия, калия, аммония, кальция) - производные альгиновой кис­
лоты из бурых водорослей семейства ламинарий. Сухой остаток многих бурых мор­
ских водорослей примерно на 3 0 % состоит из альгиновой кислоты, сложного по­
лисахарида (полиманнуроновая кислота) с молекулярной массой порядка 200 кДа,
по структуре немного напоминающий целлюлозу. Отличие между целлюлозой
и альгиновой кислотой в том, что в шестом положении маннозы на месте -СН2ОН
группы находится карбоксильная группа. Альгиновая кислота и альгинат кальция
нерастворимы в воде, в водных растворах они набухают, образуя вязкую дисперсию.
Альгиновая кислота очень гигроскопична - при набухании она способна поглощать
200-300-кратное количество воды. Потому ее иногда добавляют в состав шипучих
таблеток для ванн, так как альгиновая кислота стабилизирует пенообразование и не
даёт таблетке «взорваться» в воде. Соли и эфиры альгиновой кислоты хорошо рас­
творяются в воде. Эфиры альгиновой кислоты устойчивы в кислых растворах, под
действием щелочей они гидролизуются. Соли альгиновой кислоты (например, аль­
гинат натрия) гораздо более стабильны, чем эфиры, они начинают гидролизоваться
только в растворах с рН ниже 4,5 или выше 12,0.1 - 2 % альгинатные гели дают слабо
кислую реакцию (рН около 6), а у пропиленгликоль-альгинатного геля рН около 4.
Обладают сильным увлажняющим действием на кожу, используются как основа для
гелевых средств по уходу за кожей, как загустители, структурообразователи, стаби­
лизаторы эмульсий и кондиционирующие агенты.
189
Альгинатные гели используются в средствах по уходу за кожей, в качестве конди­
ционирующего агента - в шампунях, в качестве защитных и увлажняющих добавок
- в кремах для рук и в лосьонах, как структурообразователи - в зубных пастах. С ком­
понентами зубных паст хорошо совместим альгинат натрия. Он легко растворяется
в воде, а при повышении концентрации образует вязкие структурированные рас­
творы. В присутствии ионов кальция переходит в нерастворимый альгинат кальция.
В присутствии солей щелочных и тяжелых металлов альгинатный гель становится
более плотным. Сильнее всего гель уплотняется под действием цитрата кальция.
Альгинатный гель слаборастворим: 1 объём растворяется в 1000 объёмах холод­
ной воды. Гели, состоящие из альгиновых кислот, этерифицированных гликолевыми
группами или полиэтиленгликолем 400, оказываются чуть более плотными, чем гели
из чистой альгиновой кислоты. Пропиленгликоль-альгинат стабилен в кислых рас­
творах - это отличный гелеобразователь для средств с рН от 1,5 до 7. Коллоидные
растворы альгинатов оказываются самыми вязкими в среде с рН от 8,5 до 9. Наибо­
лее стабильны растворы с рН 7. Вязкость растворов с рН 5 существенно ниже мак­
симальной вязкости. В буферных растворах альгинаты могут храниться довольно
долго и сохраняют значительную вязкость при рН от 5 до 8.
Альгиновую кислоту и альгинаты хранят на холоде. Растворы нестабильны при
высокой температуре (выше 70°С), при длительном нагреве становятся менее вяз­
кими. В растворы альгинатов необходимо добавлять консерванты, например, 0,1%
метилпарабен или 1,5% бензоат натрия. Альгинатные гели остаются стабильными в
растворах, содержащих до 3 5 % этанола, в более концентрированных спиртовых рас­
творах альгинаты выпадают в осадок. Альгинаты совместимы с пропиленгликолем,
глицерином и сорбитолом, но несовместимы с салициловой кислотой, неорганичес­
кими кислотами, кислыми солями и соединениями, в состав которых входит алюми­
ний. В присутствии большинства ПАВ гели на основе альгинатов становятся менее
вязкими. Триэтаноламинальгинат хорошо совместим с этиловым спиртом. Альгиновая кислота реагирует с ионами кальция и алюминия, поэтому средства на основе
альгинатного геля не рекомендуется хранить в алюминиевой таре.
Гиалуроновая кислота - гиалуроновая кислота - линейный полисахарид
животного либо биотехнологического происхождения, относится к глюкозаминогликанам и входит в состав межклеточного вещества соединительных тканей.
Молекулы гиалуроновой кислоты состоят из регулярно чередующихся остатков
О-глюкопиранозилуроновой кислоты (с моносахаридным заместителем в положе­
нии 4) и 2-ацетамидо-2-дезокси-Р-глюкопиранозы (с заместителем в положении 3),
соединённых поочерёдно (3-1,4- и |3-1,3-гликозидными связями (рис. 8.1.). Гиалуро­
новая кислота - общее название смеси гликопротеинов, состав которой колеблется
в зависимости от источника и технологии получения конечного продукта. Сопря­
жённое основание для гиалуроновой кислоты - гиалуронат. Поскольку молекула в
организме обычно существует в промежуточной полианионной форме, считается
более корректным использование термина гиалуронан.
190
Глава 8. Синтетические и природные полимеры
Гиалуроновая кислота - природный гелеобразователь - важный структурный
элемент кожи, содержится в суставной жидкости, слюне, синовиальной жидкости.
В теле человека весом 70 кг в среднем содержится около 15 грамм гиалуроновой
кислоты, треть из которой преобразуется каждый день. Около половины всего
количества гиалуроновой кислоты в организме сосредоточено в коже: в дерме,
между коллагеновыми и эластиновыми волокнами, в эпидермисе и на поверхности
кожи. Благодаря своей высокой гидрофильности способствует поддержанию нор­
мального водного баланса. В природном состоянии гиалуроновая кислота образует
комплексы с белками; содержание последних в таких комплексах достигает 30%.
Широко применяется в современных косметических средствах, вводится как
правило в виде натриевой соли - гиалуроната натрия. Хорошо растворима в воде,
но не растворима в большинстве органических растворителей. Эмульсии на ее
основе имеют мягкую и тонкую консистенцию, не дают жирного ощущения, хорошо
переносятся кожей, эффективно увлажняют и защищают кожу. В сочетании с другими
активными компонентами гиалуроновая кислота действует в синергизме, нередко
усиливая их активность.
Современные методы биотехнологии позволяют получать гиалуроновую кисло­
ту различной длины полисахаридной цепи и, следовательно, различного молекуляр­
ного веса, что в значительной мере определяет ее свойства и позволяет все более
целенаправленно использовать ее в косметических средствах. Молекулы низкого и
среднего молекулярного веса (50-150 кДальтон) лучше и быстрее проникают в кожу
и обеспечивают быстрый увлажняющий и регенерирующий эффект, поэтому такой
гиалуронат используется для сухой, увядающей, поврежденной кожи. Высокомоле­
кулярная гиалуроновая кислота (около 1 млн Дальтон и выше) предназначена для
пролонгированного увлажнения. На поверхности кожи она смешивается с себумом и
создает неокклюзивную пленку, препятствующую потере воды и защищающую кожу
от внешних воздействий, которые могут изменить естественный липидный барьер.
В частности, такой гиалуронат подходит для увлажнения жирной кожи. Нетоксична.
Может использоваться в косметических средствах «натурального» направления.
с=о
I
сн,
Рис 8.1. Структурная формула участка цепи гиалуроновой кислоты
191
Натриевая соль гиалуроновой кислоты - один из самых популярных увлажня­
ющих и влагоудерживающих компонентов продолжительного действия. Обладает
также регенерирующей, противовирусной, бактерицидной, ранозаживляющей ак­
тивностью. Широко применяется в косметических препаратах, в том числе кремах,
губной помаде. 1140: Нуа1игоп1с Ас\6, /А/С/: ЗосИит Нуа/игопаХе.
Крахмал и производные крахмала
Крахмал - высокомолекулярное вещество класса углеводов, полисахарид рас­
тительного происхождения, который в виде гранул накапливается в клетках мно­
гих растений. Преимущественно образуется в семенах, клубнях и плодах растений.
Крахмал можно обнаружить с помощью довольно простой качественной реакции:
при взаимодействии с йодом он окрашивается в синий цвет. Белый мелкозернистый
порошок без запаха и вкуса. Нетоксичен.
Качество крахмала во многом зависит от размера его гранул. У рисового крахма­
ла (1ИС1: Огуга ЗаХма ЗХагсЬ) - самые мелкие гранулы. Его добавляют в состав тонкоди­
сперсных пудр, сухие тени для век, детские присыпки, сухие дезодоранты, средства
для жирной кожи. Самые большие гранулы у картофельного крахмала (1МС1: Зо1апит
ТиЬегозит ЗХагсЬ), и его часто используют в качестве разрыхлителя для таблеток, в
детских и гигиенических присыпках, средствах декоративной косметики. В смеси с
глицерином картофельный крахмал может наноситься на кожу при появлении раз­
дражений, мелких воспалений, но у лиц с особо чувствительной кожей возможны
аллергические реакции. Гранулы пшеничного крахмала (1ЫС1: Тайсит Уи/дапз ЗХагсЬ)
обычно меньше, чем гранулы картофельного крахмала, но больше гранул рисового.
Крахмал состоит из двух высокомолекулярных веществ: амилозы (линейный
полимер глюкозы) и амилопектина (разветвленный полимер глюкозы). Крахмал не
растворяется в холодной воде и спиртах, набухает в горячей воде (60-80°С), кипя­
щий раствор крахмала густеет и приобретает консистенцию пасты, а при дальней­
шем нагревании паста разлагается, и в растворе образуются продукты гидролиза
крахмала - декстрины. В результате окончательного гидролиза крахмала полимер
распадается до глюкозы. Крахмал хорошо абсорбирует влагу и за счет этого осве­
жает и охлаждает кожу, но его трудно наносить ровно. Мягко действует на кожу,
делая ее более шелковистой, снимает зуд, поэтому его часто добавляют в различные
косметические и лекарственные средства, например, в скрабы для кожи, пудры и
средства для депиляции. В состав пудры обычно добавляют рисовый, пшеничный,
овсяный, кукурузный и, реже, гречневый крахмал.
Растворы крахмала в смеси с глицерином используют в качестве загустителей
и стабилизаторов в составе кремов для кожи и зубных паст. На коже крахмал лег­
ко разлагается под действием ферментов, содержащихся в секрете кожных желез.
В результате ферментативного гидролиза образуются продукты, которые могут раз­
дражать кожу, и именно поэтому в составе пудр редко используется немодифициро­
192
Глава 8. Синтетические и природные полимеры
ванный крахмал. Коллоидный раствор кукурузного или пшеничного крахмала, вхо­
дящий в состав крема, делает крем немного липким на ощупь. Если долго нагревать
средство, содержащее крахмал, оно станет менее вязким и утратит свои адгезивные
свойства. Глицерин и некоторые гликоли делают коллоидные растворы крахмала
более плотными. При нагревании крахмал образует жесткую желатиноподобную
массу - так называемый крахмальный клейстер. Разные типы крахмала образуют
клейстер при разной температуре: для желатинизации кукурузного крахмала доста­
точно температуры 55,0-62,5°С, картофельный и рисовый крахмал образуют клей­
стер при температуре 58,7-62,5°С и 58,7-61,2°С, соответственно, а пшеничный крах­
мал густеет при температуре 65,0-67,5°С. В раствор крахмала обязательно нужно
добавлять консерванты.
На основе крахмала получают другие виды косметического сырья: например,
дифосфат крахмала или крахмал клейстеризованный - водно-глицериновый кол­
лоидный раствор крахмала, используемый как связующий компонент в рецептурах
зубных паст. Нативный крахмал используют как структурообразующий компонент
и нейтрализатор в шампунях от перхоти, ополаскивателях для волос и т. д. Моди­
фицированный крахмал используют для изготовления микрокапсул для переноса
биологически-активных веществ.
Амилоза. В состав крахмала входит линейный или слаборазветвленный
полисахарид - амилоза (молекулярная масса порядка 150 кДа), который набухает
в воде и склонен к образованию гелей, и сильноразветвленный полисахарид амилопектин (примерно 1000 кДа). Макромолекулы амилозы представляют собой
линейные или слаборазветвленные цепи, состоящие из 2 0 0 - 1 0 0 0 остатков
Р-глюкозы. Амилоза - белое вещество, нерастворимое в холодной воде, спир­
те, эфире. Она образует нерастворимые кристаллические комплексы со спиртами
(бутиловым, амиловым и др.), с жирными кислотами, фенолами. С йодом амилоза дает
интенсивное синее окрашивание. Применяется в качестве эмульгатора и загустителя
в средствах по уходу за кожей. Соотношение амилозы и амилопектина в крахмале
зависит от вида растения, из которого был получен крахмал, и от стадии его разви­
тия. В среднем крахмал содержит 15 -25 % амилозы и 7 5 -8 6 % амилопектина, то есть
соотношениемеждулинейными и разветвленными полимерамисоставляетоколо 1:3.
Для сравнения, в целлюлозе вообще нет разветвленных полимеров.
Декстрины - продукты термического гидролиза крахмала в присутствии
неорганических кислот. По внешнему виду это аморфные коллоидные вещества. По
составу представляют собой смеси неизмененного крахмала и продуктов разных
степеней его распада. Легко растворимы в воде, при нагревании до 225°С разла­
гаются. В воде декстрин набухает, придавая раствору консистенцию липкой пасты,
нерастворим в этаноле. Крахмальные декстрины содержат свободные альдегидные
группы, которые обусловливают их восстановительную способность. Они использу­
ются как эмульгаторы и загустители в кремах, лосьонах, а также как разбавители для
сухих экстрактов. Декстрин используют в качестве связующего компонента в составе
таблеток.
193
Декстран - крупный полисахарид бактериального происхождения с
молекулярной массой порядка нескольких миллионов дальтон, синтезируется из
сахарозы. В косметической промышленности декстран используется в производстве
таблетированных форм.
Пектины - смесь растительных длинноцепочечных полисахаридов, молекулы
которых состоят из остатков Р-галактуроновой кислоты и 1_-рамнопиранозы (боковые
цепи могут содержать до 50% других моносахаридов). Были открыты еще в 1825 г. В приро­
де это компоненты клеточных стенок растений, но они накапливаются в значитель­
ном количестве в плодах растений. Содержание пектиновых веществ в отдельных
видах растений может достигать 3 0 % (например, в белой части кожуры цитрусо­
вых). Получают пектиновые вещества, обрабатывая растительное сырье горячей
соляной кислотой с последующим осаждением спиртом. Молекулярная масса пек­
тина обычно составляет от 30 до 100 кДа, а в ряде случаев существенно превышает
100 кДа. Название по 1МС1: РесГ/л. Пектины довольно устойчивы к действию кислот,
однако разрушаются под действием щелочей и легко подвергаются окислитель­
ному расщеплению. Пектин практически ничем не пахнет. Растворив его в воде в
соотношении 1 :2 0 , можно получить вязкий подкисленный раствор, совместимый с
различными кислотами и не совместимый со щелочами и мылами. Пектин спосо­
бен обратимо переходить из состояния золя в состояние геля. В нейтральной среде
стабилизирует коллоидные системы. В смеси с водой, глицерином, сахаром и кис­
лотами пектин густеет, образуя прозрачный гель. Кроме того, он переходит в форму
геля в растворе, содержащем небольшое количество спирта. Если спирта слишком
много, пектин будет выпадать в осадок. 3 - 5 % водные растворы пектина эмульгиру­
ют ароматические масла, жирные кислоты и, в какой-то степени, жидкий парафин.
Образующиеся эмульсии довольно стабильны. Чем чище пектин, тем лучше он
эмульгирует масла и жирные кислоты.
Пектиновые гели подвержены синерезису (отделению жидкой фазы). Для того
чтобы избежать синерезиса, в раствор пектина добавляют небольшое количество
гуаровой или трагакантовой камеди. В косметике пектиновые гели используются
как природные гелеобразователи и загустители в средствах по уходу за кожей, в
зубных пастах. В концентрации 0,5-1% их используют в нейтральных или слабокис­
лых зубных пастах. В качестве абразивных компонентов в таких пастах рекоменду­
ется добавлять дикальцийфосфат, каолин, кремниевую кислоту и двуокись титана.
Вытесняя карбонаты из их солей с металлами, пектин образует собственные
соли - пектинаты. Полипектинат натрия (натриевая соль галактуроновой кисло­
ты) образует вязкую слизь, похожую на коллоидные растворы пектина. Пектинаты
стабильны в нейтральных и слабощелочных растворах. рН 1 % раствора полипектината натрия составляет порядка 6 ,7-6,8, тогда как рН 1 % раствора пектина обычно
составляет не более 4. Смесь ионов серебра и полипектината натрия можно исполь­
зовать для дезинфекции. Правда, вполне возможно, что активным компонентом
194
Глава 8. Синтетические и природные полимеры
этой смеси являются только ионы серебра. Консерванты защищают пектиновые гели
от действия микроорганизмов, но показано, что пектин активно реагирует с часто
использующимися консервантами парабенами, поэтому для средств, содержащих пек­
тин, рекомендуется выбирать другие консерванты, например, сорбиновую кислоту.
Хитозан - производное природного полисахарида хитина, продукт обработки
хитина горячими концентрированными щелочами. Получают, в основном, из панци­
рей красного краба или низших грибов. Хитозан, в отличие от хитина, растворяется
в воде и в кислотах. Поликатион, деацетилированная аминогруппа хитозана при рН
больше 7 положительно заряжена. Отсюда вытекают два важных свойства хитоза­
на: растворимость в воде и способность связываться с поверхностью клеток, несу­
щих отрицательный заряд, а также и прочно удерживать ионы металлов. Способен
образовывать большое количество водородных связей и может связать большое
количество органических водорастворимых веществ. Ацетилированная аминогруп­
па хитозана не имеет заряда и обеспечивает гидрофобные свойства молекулы. Свя­
занный с клетками кожи и волос хитозан образует влагоудерживающее покрытие.
Получены водорастворимые производные хитозана (например, сукцинат), которые
сохраняют все перечисленные свойства хитозана. Это бесцветные прозрачные жид­
кости без запаха, легко растворимые в воде при любых значениях рН. Они хорошо
растворимы в воде, что обеспечивает их совместимость со многими косметически­
ми композициями. Известны полиэтиленгликолевые эфиры хитозана. Хитозан и его
производные применяются как натуральные гелеобразователи и активные увлаж­
няющие добавки в средствах по уходу за кожей. Обладает слабым противогрибко­
вым и антибактериальным действием.
Природные смолы
Гуммиарабик - смесь кальциевых, магниевых и натриевых солей сложного
полисахарида арабиногалактана. Это затвердевающая на воздухе смола акации сене­
гальской, получаемая из надреза веток и стволов акации, похожая на каучук. Её состав:
80-90% - полисахариды, 10-15% - белки. Известно, что в состав входят 0-галактоза,
О-глюкуроновая кислота, 1_-арабиноза, 1_-рамноза и 6 -0 -(Р-глюкопиранозилуроновая
кислота)-0-галактоза. Молекулярная масса полисахарида составляет от 200 до 300 кДа.
Гуммиарабик получают, обрабатывая арабиногалактан разбавленной соляной кис­
лотой. Гуммиарабик оптически активен, он вращает плоскость поляризации прохо­
дящего света влево, растворяется в воде с образованием слабокислого раствора.
Вязкость раствора минимальна при рН порядка 6-7. В природном гуммиарабике
могут быть примеси ферментов растительного происхождения, преимущественно
- оксидаз и пероксидаз. От ферментов избавляются, прогревая смесь. Растворы гум­
миарабика не должны контактировать с фенолами, танином, лецитином, мылами,
многими ионными ПАВ, четвертичными аммонийными солями и т.п. Гуммиарабик
образует вязкие водные растворы и стабилизирует дисперсные системы, использу­
ется в качестве эмульгатора для эмульсий «масло/вода», для инкапсулирования БАВ
и в качестве защитного коллоида. Как и большинство природных гелеобразующих
соединений, гуммиарабик нетоксичен. Название по 1ИС1: Асасю Зепеда! (Зит.
195
Гуаровая камедь (камедь циамопсиса) - природный полисахарид, образующий
водные коллоидные системы. В ее состав входят обычные для всех растительных
смол полимеры, состоящие из 0-маннозы и 0-галактозы. Кроме того, в составе
гуаровой камеди содержится примерно 12 % воды, 5 -7 % белка и некоторое коли­
чество ферментов. Молекулярная масса полисахарида - порядка 220 кДа. Гуаро­
вая камедь высокого качества растворяется в холодной воде, образуя непрозрач­
ный вязкий коллоидный раствор. Чем выше температура раствора, тем быстрее
камедь набухает. Растворы стабильны при рН от 4 до 10,5. По мере хранения рас­
творы закисляются. 1 % раствор гуаровой камеди даёт слабокислую реакцию (рН
5,5-6,0), а максимальная вязкость раствора достигается при рН от 5 до 8 . Камедь
выдерживает длительное нагревание при 1 0 0 °С, причем так ее можно очистить от
примеси ферментов растительного происхождения. Коллоидные растворы гуаро­
вой камеди хорошо совместимы с гидроколлоидными гелями и желатинами. В со­
левом растворе гуаровая камедь плохо набухает. Коллоидные растворы гуаровой
камеди осаждаются под действием спиртов. Очищенная камедь - белый или чуть
желтоватый порошок, причем коммерчески доступные продукты отличаются друг
от друга качеством и степенью очистки. Применяемая в качестве диспергирующего
компонента во многих эмульсиях она совместима с большинством одновалентных
и двухвалентных ионов, но в дисперсии, содержащие гуаровую камедь, рекоменду­
ется добавлять консерванты. Каррагенан, добавленный в раствор гуаровой камеди,
увеличивает вязкость смеси. Загуститель в средствах по уходу за кожей и волосами,
в зубных пастах. 1МС1: Суаторж ТеХгадопо!оЬа Сит.
Каррагенан - общее название группы линейных сульфатных полисахаридов,
полимер, выделяемый из красных морских водорослей КЬодорЬусеае, например,
РигсеНасепа (иШдаХа, Нурпеа, СЬопдгиз Сп$ри$ или (ЫдаШпа татШова (называемых
ирландским мхом). 2 % раствор каррагенана в горячей воде - это довольно вязкий
слизистый коллоид. Если концентрацию каррагенана увеличить до 3-5% , раствор
густеет и образуется гель. Растворы имеют рН 7,0-8,5. Макромолекулы каррагенана
состоят из остатков сульфатированной галактозы. Молекулярная масса колеблется
в широких пределах (от 100 «Да до 1 000 кДа). В состав каррагенана входит фрак­
ция неорганических соединений, растворимая в холодной воде, и гелеобразующая
фракция, растворимая в горячей воде и густеющая при охлаждении. Гелеобразу­
ющая фракция состоит из кальциевых солей сульфированных полисахаридов, мо­
лекулярная масса которых составляет примерно 200 «Да. Полисахариды состоят
из галактозы и 3,6-ангидрогалактозы. Вязкость образующихся гелей зависит от рН
среды, молекулярной массы, концентрации, температуры и от находящихся в среде
электролитов. В присутствии хлорида натрия образуется довольно жесткий плот­
ный гель, а в присутствии солей кальция гель начинает сильнее впитывать влагу.
Под действием желатина гель становится более густым. Каррагенан очищают много­
кратным спиртовым осаждением и промывкой в воде или в спирте. Применяется как
гелеобразователь, загуститель, смягчающий и эмульгирующий агент, обеспечивает
стабильность косметических эмульсий и суспензий, как связующий компонент в зуб­
ных пастах, эффективный пленкообразователь.
196
Глава 8. Синтетические и природные полимеры
Стимулирует процессы регенерации клеток кожи, оказывает смягчающее и
легкое бактерицидное действие, эффективно увлажняет кожу и удерживает влагу
в силу высокого содержания полисахаридов, органических кислот, минеральных
солей, способствует выводу токсинов, оказывает антиоксидантное действие. Каррагенан легко реагирует со многими белками, в том числе с белками молока, и эта ре­
акция приводит к спонтанному гелеобразованию. Он хорошо совместим со многими
натуральными и синтетическими видами косметического сырья, хорошо дисперги­
руется в глицерине. Входит в рецептуры кремов, косметического молочка, зубных
паст. Как стабилизатор пены используется в шампунях и кремах для бритья. Соли
каррагенана (натрия и кальция) - каррагенаты - представляют собой мелкодисперс­
ные порошки белого или кремового цвета без запаха и вкуса. Зубные пасты с каррагенатами имеют красивый внешний вид и стабильны при хранении.
Из разных видов водорослей и благодаря разным способам выделения можно
получить разные типы каррагенана. Коллоидный раствор каррагенана стабилен в
средах с рН от 4 до 10. В кислой среде каррагенан начинает деполимеризоваться,
и чем выше температура смеси, тем быстрее идет деполимеризация. Пока гель не
застыл, смесь не рекомендуется нагревать, а все кислоты, входящие в состав гото­
вого средства, рекомендуется добавлять в смесь в самую последнюю очередь. Когда
гель застывает, он становится значительно более стабильным и не разлагается даже
при низких значениях рН. Вязкость чистого коллоидного 1 % раствора каррагенана
составляет порядка 200-500 мПа-см при 25°С. Каррагенаны хорошо совместимы с
гуаром. В растворе с высоким содержанием этанола каррагенан выпадает в осадок.
Каррагенановые гели немного липкие, они хорошо смазывают кожу и способствуют
распределению эмульсии по коже. При приготовлении коллоидного раствора каррагенанов порошок из морских водорослей добавляется в слегка подогретую воду.
Ни в коем случае не стоит лить воду в порошок, иначе образуются крупные и плохо
растворимые комки. 1ЫС1: Саггадеепап. 1ЫС1: СЬопёгиз сп$ри$.
Ксантановая камедь - камедь кукурузного сахара, полисахарид микробного
происхождения, полученный путем ферментации с использованием бактерии
ХаШЬотопав сатре$1т. Продукт ферментации обладает рядом необычных
реологических свойств. Биополимер, состоящий в основном из (З-О-глюкозы, а-0маннозы и а - 0 глюкуроновой кислоты. Обладает рядом необычных реологических
свойств. Молекулы ксантана адсорбируют воду с образованием трехмерной сетки
из двойных спиралей ксантана, по структуре близкой к гелям, но отличающейся
меньшей вязкостью. Очень сильный загуститель. 1 % водный раствор ксантана
обладает вязкостью порядка 2000-3000 мПа<м. Кроме того, раствор ксантана
стабилен при рН от 3 до 11 и не меняет свои свойства при нагревании. В присутствии
растворителей ксантановая камедь образует тиксотропные золи с содержанием
ксантана до 40%, стабильные даже в присутствии солей сильных электролитов.
Ксантановый золь остаётся стабилен в растворе, содержащем до 2 5 % хлорида
натрия, до 3 5 % сульфата цинка и до 10% карбоната натрия. Ксантановая камедь
растворяется в воде, устойчива к высоким концентрациям солей, к изменениям рН.
197
Смесь жидкого парафина и воды в соотношении 4:6 с добавлением до 1 %
ксантановой камеди образует белую эмульсию с легкой текстурой, которую очень
легко наносить на кожу. Такая эмульсия не застывает на коже в виде толстой
пленки, как это случается с эмульсиями на основе гуммиарабика. Ксантановая
камедь нетоксична, она не раздражает кожу. Раствор ксантановой камеди остаётся
стабильным в присутствии большинства солей: устойчив в растворах сульфата
алюминия, сульфата магния, сульфата аммония, хлорида натрия, карбоната натрия,
сульфата цинка и др. Гели на основе ксантановой камеди остаются стабильными
в среде, содержащей до 4 0 % полиолов. Ксантан достаточно хорошо хранится
без консервантов. Ксантановый гель чаще всего добавляют в эмульсии и зубные
пасты, он входит в состав некоторых шампуней, кондиционеров для волос и
декоративной косметики в форме суспензий как эмульгатор и загуститель.
Камедь карай и, или камедь стеркулии жгучей, - природный кислый
полисахарид, мелкий порошок, дающий в воде слабокислую реакцию (рН 4,5)
и обладающий легким кисловатым запахом. Камедь карайи преимущественно
состоит из сложного ацетилированного полисахарида, молекулярная масса
которого составляет примерно 9500 кДа. В состав полисахарида входят 0-галактоза
(14%), О-галактуроновая кислота (43%) и 1_-рамноза (15%). Несмотря на то, что
камедь карайи считается водорастворимым полимером, полисахарид в её составе
считается одним из наименее гидрофильных, но камедь хорошо абсорбирует
воду. Дисперсия с низким содержанием камеди карайи образует так называемый
«растительный клей», или «растительную слизь». Раствор, содержащий 2 -3 % камеди
карайи, густеет и приобретает консистенцию пасты. 0,5% дисперсия камеди карайи
соответствует вязкости порядка 400 мПа-см. Вязкость камеди карайи значительно
уменьшается в растворе сильных электролитов, в щелочной среде гель из камеди
становится жестким. Дает вязкие растворы и мягкие гели в интервале рН от 3 до
7. Важно отметить, что камедь карайи играет роль своеобразного буфера: если рН
геля довести до 7-8 с помощью щелочи, то через некоторое время раствор снова
станет слабокислым. При длительном хранении гель из камеди карайи становится
жиже. Для того чтобы гель не слишком сильно разжижался, в его состав добавляют
консерванты, чаще всего парагидроксибензоаты. 1МС1:5ГегсиНа 1)геп$ бит.
Трагакантовая камедь (камедь астрагала смолистого) - растительная слизь,
быстро застывающая на воздухе. Камедь выделяется из стебля астрагала спонтанно
или после механического повреждения. В состав трагаканта входят два типа
полисахаридов, возникающих при полимеризации галактуроновой кислоты. При
гидролизе этих полисахаридов образуются 0 -галактоза, 1_-фруктоза, Ьарабиноза и
Р-ксилоза. Кроме того, трагакантовая камедь содержит 10% арабанов, порядка 10%
воды, 4 % целлюлозы, 3 % крахмала и около 3 % неорганических примесей. В жидком
состоянии камедь мутная и вязкая. Трагакант - кислый полисахарид. В растворе с рН
меньше 4 или больше 6,5 вязкость трагакантовой камеди со временем уменьшается,
при этом крупные полимеры этой камеди могут образовывать своеобразные
198
Глава 8. Синтетические и природные полимеры
мицеллы вокруг активных ингредиентов, то есть гель на основе трагакантовой
камеди может снижать эффективность активных ингредиентов. В настоящее время
используется довольно редко, её практически полностью заменили синтетические
гидроколлоиды. 1ЫС1: А$Хгода!и$ вит т И егвит .
Камедь бобов рожкового дерева (камедь цератонии стручковой) - размо­
лотый эндосперм семян рожкового дерева. Представляет собой желтовато-белый
порошок, содержащий 7 5 -8 0 % водорастворимых компонентов и порядка 14% влаги.
Основа камеди - нейтральный водорастворимый полисахарид с молекулярной
массой 310 кДа. Интересно, что чем выше температура смеси, в которой находится
камедь бобов рожкового дерева, тем более вязким становится образующийся рас­
твор. Из нагретого 2 % раствора и из охлажденного 5 % раствора камеди получаются
составы с примерно одинаковой вязкостью, рН среды на вязкость раствора камеди
не влияет. В присутствии многоатомных спиртов вязкость раствора уменьшается.
Смесь камеди бобов рожкового дерева, каррагенана и хлорида натрия густеет с об­
разованием геля. Камедь используют в качестве загустителя и эмульгатора в составе
зубных паст и многих других косметических средствах. 1ЫС1: Сегахоп 'ш 5Шдиа в и т .
Целлюлоза и производные целлюлозы
Большая группа высокомолекулярных соединений, применяемых в косме­
тике, образуется при переработке самого распространенного природного поли­
мера - целлюлозы. Их получают по реакции этерификации путем замещения ато­
мов водорода в ОН-группах целлюлозы на остатки спиртов или органических и
неорганических кислот.
Схема процесса может быть представлена в виде:
(- С 6 Н 8 0 2 (0Н) 3 -)п] + ЗВ-ОН -> (- С 6 Н 8 0 2 (0В)3-)п + ЗН20
(- С 6 Н 8 0 2 (0Н) 3 -)п] + ЗКСООН -> (- С 6 Н 8 0 2 (0С0В)3-)п + ЗН20
Целлюлоза - это полисахарид растительного происхождения, состоящий из
3000-10000 остатков глюкозы, соединенных (3-1,4-гликозидной связью. Молекуляр­
ная масса целлюлозы - от 500 до 1600 кДа. При неполном гидролизе целлюлозы
образуется дисахарид целлобиоза.
В косметической промышленности в основном используется а-целлюлоза. Это
стойкая часть целлюлозы, нерастворимая в 17,5%-ном растворе гидроксида натрия.
У а-целлюлозы сравнительно высокая степень полимеризации (200 и выше), моле­
кулярная масса составляет порядка 30 кДа. У (3- и у-целлюлозы степень полимериза­
ции ниже, и эти низкомолекулярные полимеры гидролизуются в растворе щелочи.
Целлюлоза инертна и нерастворима в большинстве промышленных растворителей.
199
Чаще всего в косметических рецептурах используют натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы (№-КМЦ), метил целлюлозу (МЦ), гидроксиэтилцеллюлозу (ГЭЦ) и
гидроксипропилцеллюлозу (ГПЦ), а также некоторые другие эфиры. Растворимость
в воде и другие физико-химические свойства существенно зависят от природы за­
местителя, степени замещения и от молекулярной массы полимера. В косметичес­
ких изделиях они используются для создания необходимой консистенции в изде­
лии, для стабилизации и повышения вязкости (загущения) эмульсий и суспензий.
Карбоксиметилцеллюлозы. Существует несколько типов коммерчески доступ­
ных карбоксиметилцеллюлоз (КМЦ), отличающихся друг от друга степенью очист­
ки и вязкостью. КМЦ в смеси с холодной водой образует коллоидный раствор, а в
смеси с горячей водой - гель. Коллоидные растворы и гели КМЦ термостабильны,
не разлагаются при кипячении, толерантны к действию щелочей, но могут деполимеризоваться в присутствии кислот (рН 3). Особенно быстро кислотный гидролиз
протекает при нагревании. КМЦ совместимы с глицерином, пропиленгликолем, метилцеллюлозами, гидроксиэтилцеллюлозами, пектином, поливиниловыми спирта­
ми, крахмалом, триэтаноламином и силикатом натрия, но при этом только частично
совместимы с каррагенаном, трагакантовой камедью, желатином и казеином. КМЦ
растворяются в горячем глицерине и в разбавленных растворах этанола (не больше
50%). Гели и золи на основе КМЦ могут образовывать тонкие пленки, устойчивые
к действию многих органических растворителей (ацетона, бензола, этанола и жир­
ных кислот), поэтому КМЦ часто добавляют в состав мазей для кожи. КМЦ добавляют
в зубные пасты в качестве загустителя, но в такой зубной пасте должно быть как
можно меньше ПАВ, ведь большинство ПАВ (в т.ч. лаурилсульфат натрия) суще­
ственно снижают вязкость КМЦ. Кроме того, КМЦ добавляют в мыла любого типа в
качестве стабилизатора пенообразования. Свойства эфиров целлюлозы зависят в
первую очередь от природы эфирной группы. Так, например, Ыа-КМЦ хорошо свя­
зывает воду, образует растворы, устойчивые в широком диапазоне рН. Применяется
как стабилизатор в декоративной косметике и как регулятор вязкости и структурообразователь в составе зубных паст.
Гидроксипропилцеллюлозы - неионогенные эфиры целлюлозы с молекуляр­
ной массой от 60 до 1 2 0 0 кДа. В косметических средствах гидроксипропилцеллю­
лозы используются в качестве загустителей и связующих компонентов. Вязкость 2 %
водного раствора коммерчески доступной гидроксипропилцеллюлозы варьирует
от 6000 до 20000 мПа-см. Гидроксипропилцеллюлозы обратимо желатинизируются
в горячей воде (40°С), растворяются в воде, этаноле и пропиленгликоле, но не
раст-воряются в глицерине, углеводородах и растительных маслах. В ацетоне и в
длинноцепочечныхспиртахонирастворяютсятолькочастичнодакойрастворкажется
мутным, способны поглощать влагу. Из-за высокой растворимости ее во многих
органических растворителях широко используются в парфюмерных композициях,
тониках и освежителях для кожи, в средствах после бритья. Преимуществом
гидроксиэтилцеллюлозы является высокая устойчивость к воздействию солей
200
Глава 8. Синтетические и природные полимеры
поливалентных ионов (к ионной силе растворов). Она применяется в водно­
спиртовых системах, в композициях с повышенным содержанием солей, таких, как
дезодоранты и антиперспиранты.
Метилцеллюлозы - неионогенные эфиры целлюлозы с молекулярной массой
порядка 20-150 кДа. Чем выше степень полимеризации метилцеллюлозы, тем боль­
ше мономеров в составе полимерной цепочки, выше молекулярная масса полимера
и тем более вязкие растворы он образует. Вязкость 2 % водного раствора коммер­
чески доступной метилцеллюлозы варьирует от 10 до 10000 мПа-см. За счет своей
рыхлой структуры метил целлюлоза способна растворяться в некоторых полярных
растворителях. Метилцеллюлозы не растворяются в прочих неорганических раст­
ворителях. В горячей воде (порядка 50°С) метилцеллюлозы желатинизируются, в
растворе образуются комочки или помутнения. Процесс желатинизации обрати­
мый, при охлаждении раствора метилцеллюлоза снова становится растворимой.
Метил целлюлозу обычно растворяют в воде с температурой менее 50°С. Если полу­
ченный раствор остудить сразу после приготовления, можно получить прозрачный
коллоидный раствор. В присутствии глицерина метилцеллюлоза осаждается из рас­
творов. Метилцеллюлозы используются в качестве загустителей и связующих ком­
понентов, как стабилизатор и пленкообразователь в средствах по уходу за кожей и
в декоративной косметике.
Гидроксипропилметилцеллюлозы (ГПМЦ) так же, как и метилцеллюлозы,
используются в качестве загустителей. Это неионогенные эфиры целлюлозы с
молекулярной массой от 3000 до 300000 мПа-см. ГПМЦ, как и метилцеллюлозы,
желатинизируются в горячей воде (60°С). Образующиеся псевдогели нестабильны,
растворы возвращаются в жидкое состояние при охлаждении. ГПЦ растворяются в
воде или в смеси одноатомных спиртов и кетонов.
Гидроксиэтилцеллюлозы (ГЭЦ) хорошо растворимы в горячей воде (65°С).
Совместимы практически со всеми солями электролитов, но нестабильны в присут­
ствии сульфатов, особенно в присутствии сульфата аммония. Хорошо совместимы
с трагакантовой камедью, КМЦ, крахмалом, декстрином, желатином, сорбитолом,
глицерином, пропиленгликолем, жидкими полигликолями и длинноцепочечными
двухатомными спиртами, но в то же время лишь частично совместимы с метилцеллюлозами и поливиниловыми спиртами. ГЭЦ подвержены кислотному и основному
гидролизу, но остаются стабильными в разбавленных растворах этанола (до 15%).
При длительном хранении вязкость гелей на основе ГЭЦ может значительно сни­
жаться, что, возможно, связано с ее ферментативным расщеплением. Как эффектив­
ный загуститель, её добавляют в зубные пасты, эмульсии и шампуни, используют в
качестве плёнкообразователя.
Микрокристаллическую целлюлозу получают при нагревании обычной
целлюлозы в смеси с неорганическими кислотами. Жесткий кислотный гидро­
лиз приводит к понижению степени полимеризации целлюлозы до 200-300.
201
В результате образуются микрокристаллы целлюлозы - компактные кристалли­
ческие агрегаты полимеров. Высокодисперсный порошок, легко набухающий
в водной среде с образованием геля. Используется при получении прессованных
и порошкообразных косметических форм. Пластична, легко прессуется без добав­
ления масел или восков. Микрокристаллическая целлюлоза, содержащая примеси
карбоксиметилцеллюлозы натрия, используется в качестве стабилизатора
суспензий. Хорошо совмещается с солями алюминия.
Синтетические полимеры
Синтетические полимеры и сополимеры получают из мономеров, таких как
акриловая кислота и ее эфиры, винилпирролидон, окись этилена и окись пропилена.
Эта область химии динамично развивается, и в данном разделе дано лишь общее
представление об основных видах полимерного сырья.
Полиэтиленгликоли (-СН2 СН 2 0-)п (ПЭГ) представляют собой неионные кисло­
родсодержащие высокомолекулярные соединения с молекулярной массой от 2 0 0
до 6000. Низкомолекулярные ПЭГ (молекулярная масса 200-600) - это раствори­
мые в воде жидкости. Высшие гликоли (молекулярная масса 3000-6000) - твердые
вещества. Все они термоустойчивы в широком диапазоне рН. Температура плавле­
ния колеблется в зависимости от молекулярной массы от - 1 0 до 6 8 °С, относительная
плотность 1,12-1,21. В промышленности их получают полимеризацией окиси этилена
при 100-150°С под действием гликолей и щелочных катализаторов.
Основная область использования ПЭГ в косметике - это эмульсионные крема и
лосьоны. ПЭГ способствуют увеличению адгезии к коже, придают ощущение глад­
кости. В кремах для бритья ПЭГ может заменить минеральное масло или ланолин.
Кроме того, ПЭГ облегчают перемешивание и гомогенизацию композиций.
Полипропиленгликоли [-ОСН 2 СН(СН3)-]п (ППГ) по своим физико-химическим
свойствам близки к ПЭГ. Они представляют собой жидкости, растворимые в воде,
если их молекулярная масса не превышает 4000. Получают их реакцией полиме­
ризации окиси пропилена при нагревании до 100-160°С, в присутствии щелочных
катализаторов и гликолей. ППГ применяются в лосьонах как смягчающие и защища­
ющие кожу компоненты. В зависимости от молекулярной массы они могут служить
геле-образователями, регуляторами вязкости, эмульгаторами, очищающими компо­
нентами. При высыхании не оставляют следов на коже. Входят в состав дезодоран­
тов, солнцезащитных гелей, декоративной косметики и многих кремов, изготовлен­
ных по холодной технологии.
Поливинилпирролилон (ПВП) и его сополимеры - это неионные полимеры,
растворимые в воде и в полярных органических жидкостях, например, в спир­
тах. Молекулярная масса от 10 до 40 кДа. Температура размягчения составляет
202
Глава 8. Синтетические и природные полимеры
140-160°С, при температуре выше 160°С полимер разлагается. Поливинилпирролидон хорошо растворим в воде, спирте, хлороформе, ароматических углеводородах.
Легко образует комплексы со многими красителями, токсинами, лекарственными
веществами, совмещается с парфюмерными композициями. ПВП и его сополимеры
хорошо адсорбируются на волосах, ногтях (на кератине), биологически инертны.
Водные растворы поливинилпирролидона устойчивы в присутствии неорганических
солей, анионных и катионных полимеров. Поэтому он применяется в составе
шампуней, кремов для рук, кремов для бритья, в зубных пастах, в солнцезащитных
композициях в количестве до 3%. ПВП образует плотные прозрачные пленки.
В рецептурах декоративной косметики он способствует однородности композиции,
предотвращает высыхание. В средствах по уходу за волосами используется для
создания защитного покрытия, в красках для волос - как стабилизатор, в лаках для
волос - как фиксатор.
Поливиниловый спирт [-СН2 -СН(ОН)-]п (ПВС) относится к термопластичным
полимерам с микрокристаллической структурой. Молекулярная масса составляет
от 10 до 50 кДа. Относительная плотность равна 1,29-1,32. ПВС растворим в
горячей воде, так как большая часть его гидроксильных групп связана между собой
водородными связями. Он устойчив в маслах, разбавленных кислотах и щелочах.
В качестве сырья для косметики используются поливиниловые спирты высокой
степени очистки с молекулярной массой от 22 до 220 кДа, и выполняют они только
защитную или загущающую функцию.
Полиакриловая кислоты и полиакрилаты (или карбомеры, карбополы) полимеры эфиров и/или солей акриловой кислоты общей формулы [-СН 2 СН(СООР)-]
п, где В - Н, п-алкил или щелочной металл. Полиакриловую кислоту получают по­
лимеризацией в водных 25%-ных растворах. Реакция экзотермическая, протека­
ет по радикальному механизму. Полиакриловая кислота - бесцветный хрупкий и
неплавкий продукт. Для нее самой и ее солей известны фибриллярная и глобулярная
структуры.
Полиакриловые кислоты - это кислоты высокомолекулярных карбоксивиниловых полимеров. Это наиболее широко используемые синтетические полимеры
анионного типа. Они применяются в косметике как в чистом виде, так и в форме
солей,сложныхэфиров. Карбомеры продаются ввидебелыххлопьевидныхпорошков,
дающих слабокислую реакцию. Эти порошки набухают в воде и других полярных
растворителях, а при нейтрализации щелочами или органическими веществами
основного характера образуют вязкие растворы или термостабильные гели, кото­
рые не окисляются и не подвержены гидролизу и микробиологически устойчивы.
Эфиры полиакриловой кислоты растворимы в своих мономерах, ароматических
углеводородах, низшие гомологи - в ацетоне.
203
Полиакрилаты являются хорошими загустителями и гелеобразователями, устой­
чивы к действию света и кислорода. Их применяют для получения кремов, лосьонов
и гелей после бритья, солнцезащитных кремов и лосьонов, кремов-скрабов, масок
с минеральными частицами глины, анти целлюлитных кремов и гелей, и т. д. Анион­
ные сополимеры бутилакрилата, этилакрилата и метакриловой кислоты применяют
в составе лаков и фиксаторов для волос. Натриевые соли полиакрилатов раствори­
мы в воде и активно используются в декоративной косметике как пленкообразователи и структурообразователи. Название по 1ИС1: СагЬотегз.
Карбомеры - классические загустители для косметических и лекарственных
средств. Для того чтобы раствор карбомеров стал более густым, рекомендуется
нейтрализовать его щелочами (ЫаОН) или органическими основаниями (аминами).
Нейтрализованный водный раствор 0,5% полиакриловой кислоты густеет с образо­
ванием прозрачного, псевдопластичного и устойчивого к деформациям геля. Более
концентрированные растворы карбомеров (0 ,6 - 2 % ) при нейтрализации образуют
желеобразный гель. Гели на основе полиакриловой кислоты могут адсорбировать
этанол и растворенные в нем активные ингредиенты до конечной концентрации
этанола не более 30%. Карбомеры чувствительны к концентрации электролитов.
В присутствии щелочноземельных или тяжелых металлов карбомеры выпадают в
осадок. Для того чтобы приготовить гель из карбомеров, порошок полиакриловой
кислоты размешивают в воде с помощью высокоскоростного миксера до дости­
жения гомогенности, после чего дают смеси отстояться и нейтрализуют смесь до
нужного значения рН.
Катионные полимеры, используемые в составе кондиционирующих шампу­
ней, бальзамов и лаков для волос, получили общее название поликвартениумы.
При взаимодействии этих полимеров с кератином волос облегчается их расчесы­
вание, уменьшается статическое электричество, увеличивается объем волос. Все
поликвартениумы содержат функциональную группу -М + В4, где В- углеводородный
радикал. Благодаря этой полярной группе катионные полимеры растворимы в воде
и в других полярных жидкостях.
Водные гели
Гели - это физико-химическая система, в которой диспергированное вещество
образует пространственную структуру с определенной прочностью (пределом теку­
чести). Структура образуется за счет молекулярных, ионных, водородных и межмо­
лекулярных связей. Растворы полимеров при повышении концентрации образуют
гель, когда переплетающиеся длинные молекулы формируют трехмерную сетку в
объеме раствора. Так как полимеры имеют высокую молекулярную массу, то гель
образуется при малых концентрациях полимера 0,5-3,0% масс.
204
Глава 8. Синтетические и природные полимеры
При изготовлении гелей на основе желатина, альгинатов, крахмала или
трагаканта смесь ингредиентов рекомендуется подогревать. Гели на основе
карбоксиметилцеллюлозы и прочих производных целлюлозы, напротив, необходи­
мо готовить при низкой температуре. Большинство гелей - это готовая питательная
среда для бактерий, поэтому обязательно следует добавлять консерванты. Может
использоваться этанол, но слишком большие концентрации этанола мешают обра­
зованию структурной сетки геля. Твердые гели (например, гели для карандашных
дезодорантов) обычно делаются в растворе этанола, и к смеси добавляют неболь­
шое количество стеарата натрия. Некоторые многоатомные спирты (глицерин и т.п.)
способствуют затвердеванию гелей. По мере хранения гели постепенно «стареют»,
т.е. теряют стабильность. Чем дольше гель хранится, тем больше становится размер
диспергированных частиц, изменение размера приводит к изменению заряда частиц
и степени абсорбции, и в результате всех этих процессов характерные для геля связи
между частицами разрушаются, и гель либо кристаллизуется, либо разрушается.
Стабильность гелей во многом зависит от рН среды, в которой диспергированы
гелеобразующие частицы. Когда макромолекулы находятся вблизи своей изоэлектрической точки, они наименее растворимы и обладают минимальной вязкостью.
В изоэлектрической точке число положительно заряженных ионов макромолекулы
становится равно числу отрицательно заряженных ионов, и молекула в целом
становится нейтральной. В результате этого вблизи изоэлектрической точки вза­
имодействия между частицами в геле исчезают, и гели разрушаются. Когда гели
«стареют», они произвольно уплотняются, и в результате этого уплотнения про­
исходит сокращение геля в объёме и выделение части жидкой фазы. Это явление
называется синерезисом. Чтобы избежать синерезиса, рекомендуется добавлять
в состав жидкой фазы раствор сильных электролитов или глицерин. Благодаря
электролитам осмотическое давление внутри геля возрастет, и гель начнет
интенсивнее абсорбировать воду.
Элемент оорганические полимеры - силиконы
Большое количество современных косметических продуктов содержат
элементорганические полимеры - силиконы. Термин «силиконы» появился в 1901
г., когда была описана группа новых соединений с общей формулой
Эти
вещества идентифицируются как полимеры, в основе которых было повторяющееся
звено:
сн3
_ (_ 5 (_ 0 -)п
СН 3
Подобные линейные полимеры являются жидкостями даже при высоких зна­
чениях степени полимеризации п. Наиболее обычный и известный силикон полидиметилсилоксан (рис. 8 .2 .) имеет общую формулу.
205
Химическая структура силикона достаточно уникальна. Особенности связей
51—0 —51 (большое межатомное расстояние, тупой угол связи и низкая энергия вра­
щения) обусловливают высокую гибкость молекул силиконов и возможность раз­
ной ориентации в пространстве в зависимости от типа основы, в которую силико­
ны добавлены. Неполярные метильные группы, окружающие главную полярную
силоксановую цепь, образуют некое подвижное «облако» с гидрофобной поверхностью.
Силиконы не горючи, не токсичны, не имеют запаха. Классические силиконы
обладают низким поверхностным натяжением, низкой теплотой испарения и
высокой плотностью паров, высокой термической и окислительной стабильностью.
Их вязкость практически не зависит от температуры. Они химически инертны, устой­
чивы к действию УФ лучей и озона, не являются пищей для микроорганизмов.
СН,
I
сн 3
I
СН, —$1—О — 5 1 - 0
3 I
I
сн 3
сн 3
I
5 1 - С Н 3,
I
сн 3
где п = 1, 2, 3...
3
Рис. 8.2. Структурная формула диметикона (полидиметилсилоксана)
Линейные силоксаны (силиконы) были первыми кремнийорганическими
веществами, которые использовались в косметике. Их вводили в количестве 2 -3 %
в специальные кремы для защиты кожи от вредных воздействий. Силиконы эффективные эмоленты, они обладают способностью смягчать и увлажнять кожу.
Они обеспечивают прекрасные тактильные ощущения, делая продукты ухода за
кожей менее жирными и клейкими. Они улучшают способность косметических ком­
позиций к равномерному распределению по поверхности. Не нарушая процессов
водо- и газообмена в коже, силиконы обеспечивают более равномерное распреде­
ление на коже биологически активных и защитных веществ, таких, как, например,
солнцезащитные фильтры и увлажняющие компоненты.
Очень популярны силиконы в косметических средствах по уходу за волосами.
При добавлении силиконов в шампуни и кондиционеры они защищают волосы от
повреждения, обволакивая их тонкой, нелипкой пленкой, облегчают их расчесывание.
Волосы становятся «послушными», блестящими, приобретают дополнительный объем.
Интересны современные возможности силиконов в декоративной косме­
тике. Они придают изделиям ощущения воздушной легкости и красивый блеск,
обеспечивают насыщенный цвет пигментов и их более высокую укрывистость и
скользящий эффект при нанесении. Благодаря силиконам средства декоративной
косметики дольше сохраняются на коже, обеспечивая приятные ощущения шелко­
вистости и гладкости. Существуют рецептуры губной помады, в которых содержание
силиконов достигает 45%.
206
Глава 8. Синтетические и природные полимеры
. / ' ............‘
~ " \
\
.
> -
С Н ,
—
Г
0
1
-
- УЭ
1
$ 1- о
1
С Н ,
:
о
I
С Н ,
с н ,
; с н , —
/
—
' '
о
X
Ч
> „ - 5 1 - 0 - $ ! - С Н :
1
С Н ,
!
1 ч\
с н .
чЧ \ /
г.
;
/'
/
•,
у/ ) у у
Ч
,
" \
\
/ ’
■
1
2
ПОЛЯРНАЯ ОСНОВА
Рис. 8.3. Особенности силиконов
1 - неполярные метильные группы образуют «облако», окружающее полярную
силоксановую главную цепь; 2 - связь 5/— О— 5/характеризует большое межатомное
расстояние, тупой угол связи и низкая энергия вращения; 3 - гибкость связи 5/— О— 5/
и разная ориентация в пространстве в зависимости от т ипа основы
Диметиконы (полидиметилсилоксаны) - линейные полимеры, бесцветные
прозрачные жидкости без запаха. В зависимости от молекулярной массы вязкость
диметикона изменяется в широком диапазоне значений. Низкомолекулярные
диметиконы хорошо смешиваются с минеральными маслами. В лосьоны, тоники
и в косметическое молочко диметиконы добавляют в количестве от 0,1 до 0,5%,
в составе защитных кремов, средств для загара их содержание может достигать 5%.
Циклометиконы (циклометилсилоксан) - циклические силоксаны, могут
содержать в цикле четыре, пять или шесть атомов кремния (рис. 8.4.). Циклометиконы
- летучие, прозрачные жидкости без цвета и запаха, не оставляют следов и
пятен, снижают липкость косметических продуктов, улучшают характеристики
распыления в аэрозолях. Циклометиконы хорошо совместимы с большинством
органических растворителей, с восками, глицерином, спиртами и ароматическими
углеводородами. Используются в лосьонах и тониках, в средствах для снятия
макияжа, в лосьонах до и после бритья, в антиперспирантах, дезодорантах,
препаратах для волос в аэрозольной упаковке, масла для ванн и средствах для загара.
207
СН3 СН3
\ /
х 5 1 -О х
О
51
X V
$1
/ \
СН3^ ?
СН,,
? /С Н ,
$1
>
51
СН> Х
о
сн3/|
о сн'
'^ 8 1 -0 /
/
\
СН3 с н 3
СН,
Х 'СН3
1
сн, сн3
\ /
У
СНЗ Х |
/5!
съУ\
о
.5 1 - 0 .
о
СН> - Х
сн,
Ч
/ СНз
Ьсн,
? / с Н;
N .'СН,
о
О -З Г
/ \
СН, СН3
3
Рис. 8.4. С т р у к т у р н ы е ф ор м ул ы ц и к л о м ет и к о н о в
1 - ц и к л о т е т р а си л о к сан ; 2 - ц и к л о п ен т аси л о к са н ; 3 - цикл огексасил оксан
Средства по уходу за волосами обычно содержат смесь диметиконов
и циклометиконов. Циклометикон снижает вязкость композиции, улучшает распре­
деление ее по волосам, а диметикон образует на волосках тонкую пленку, которая
придает шелковистость и блеск. Летучесть циклических циклометиконов позволяет
использовать их в парфюмерии. Циклометиконы имеют необычно низкую теплоту
испарения жидкости, поэтому при испарении они не охлаждают кожу в отличие от
других летучих носителей. Так, например, для циклопентасилоксана теплота испа­
рения составляет 157 кДж/кг, для циклогексасилоксана -147 кДж/кг, а для воды 2257 кДж/кг, для этанола - 840 кДж/кг.
Фенилтриметикон (фенилдиметикон) - имеет некоторые преимущества перед
метильными силиконами: он хорошо растворим в минеральных маслах, совместим
со многими органическими ингредиентами, в частности с УФ фильтрами. Его при­
меняют в составе кремов, лосьонов, солнцезащитных композиций, дезодоран­
тов и антиперспирантов. Фенилметикон имеет высокий показатель преломления,
который обеспечивает блеск поверхности, на которую нанесен. Благодаря высокому
коэффициенту преломления (1,460) при смешении фенилтриметиконов с пиг­
ментами и красителями цвет композиции становится более ярким, насыщен­
ным, приобретает глубину и блеск. Это свойство фенилтриметиконов широко
используется при создании губных помад нового поколения. В средствах для волос
фенилтриметикон придает им блеск, устраняет липкость композиций.
208
Глава 8. Синтетические и природные полимеры
Алкилметилсилоксаны - группа кремнийорганических соединений, в которых
один метильный радикал заменен на длинный алкильный, благодаря чему улуч­
шается совместимость этих силиконов с жирами, восками, маслами. Агрегатное
состояние, летучесть и вязкость алкилметилсилоксанов зависят от типа радикалазаместителя. Так, цетилдиметикон (цетилметилсилоксан) - нелетучая жидкость,
легко совместимая с органическими соединениями, является хорошим эмолентом и
структурообразователем, используется в средствах для кожи и в кремах для бритья.
Алкилметилсилоксаны могут быть летучими жидкостями и твердыми веществами,
в зависимости от радикала. Такие продукты сохраняют все свойства силиконов, но
благодаря наличию алкильного радикала, легко совмещаются с масляной фазой.
А вот стеарилдиметикон, отличающийся одним радикалом - стеарилом С18 - это
уже легкоплавкий косметический воск (I плав. 32°С), который плавится при контак­
те с кожей и хорошо увлажняет эпидермис. В большинстве составов, включающих
минеральное масло или вазелин, такой косметический воск может заменить часть
масляной фазы. Добавка небольшого количества совместимого с ним масла необ­
ходима, чтобы избежать кристаллизации воска при охлаждении. Стеарилдиметикон
вводят в лосьоны для рук и для тела, в тональные кремы, средства ухода за лицом,
кремы и лосьоны для загара. Воск обычно добавляют в гидрофобную (масляную)
фазу в концентрации 1 - 1 0 %.
Силиконовые полиэфиры могут быть как твердыми веществами, так и
жидкостями в зависимости от молекулярной массы основной силиконовой цепи, от
длины привитой цепи и от природы эфирной группы. Они применяются в качестве
эмульгаторов, способствуют пенообразованию, совместимы с водой и спиртом, слу­
жат пластификаторами ряда смол. Наиболее известен диметикон сополиол (иногда
диметикон кополиол), который применяется в смеси с циклометиконом и является
хорошим эмульгатором.
Аминополидиметилсилоксаны - это силиконы, имеющие в составе молекул
аминогруппу. Аминогруппа выполняет несколько функций в средствах для волос:
делает их мягкими, придает им блеск и облегчает расчесываемость. Поэтому основ­
ное применение аминополидиметилсилоксанов - это кондиционеры для повреж­
денных волос, шампуни, краски для волос. Они уменьшают липкость косметических
ингредиентов, обеспечивают стойкость краски.
Смеси силиконо-органических эластомеров представляют собой еще одну
перспективную группу. У этих соединений между отдельными силоксановыми
цепочками образованы поперечные (перекрестные) связи различной химической
природы. Такие эластомеры выпускает компания Оо\ы С о гптд в виде порошка
или суспензии. Использование эластомеров в косметических изделиях приносит
приятные для потребителя тактильные ощущения при их применении: мягкости,
шелковистости, гладкости, снижает липкость изделий, обеспечивает загущение
композиции. Эти продукты позволяют создавать качественно новые текстуры
209
с новыми потребительскими свойствами: прозрачные гели с органическими
ингредиентами, такими, как УФ фильтры и ароматические вещества; безводные
рецептуры на основе восков с инновационными сенсорными свойствами; продукты
на основе натуральных веществ с приятными ощущениями на коже; муссы. При
использовании этих смесей на коже появляется одновременно ощущение и
гладкости, и припудренности. Следует отметить, что современные силиконы могут
применяться как в смываемых, так и в несмываемых косметических продуктах,
обеспечивая постоянство их качества.
Современный рынок требует расширения использования натуральных
растительных и животных масел. Они хорошо увлажняют, придают коже молодой
и здоровый вид, но их использование может вызвать трудности, связанные со
способом нанесения продукта, эстетическими свойствами и сенсорным профилем
(жирное и маслянистое ощущение). Применение силиконов, совместимых с такими
маслами, обеспечивает множество преимуществ и расширяет спектр возможных
рецептур.
Силиконы дают превосходные смягчающие свойства, снижают поверхностное
натяжение растительных масел, наблюдаемое даже при низкой концентрации сили­
кона. Обеспечивают легкость распределения по поверхности кожи, разнообразие
сенсорных профилей, меньше остаточной пленки, снижение жирности и липкости
и возможность сочетать в своей продукции силиконы и натуральные ингредиенты,
что позволяет компаниям расширить сферу применения натуральных веществ.
Вариабельность химического строения и совокупность физико-химических
характеристик, интересных для косметических изделий: высокая устойчивость
силиконов к действию света, тепла, к окислению, совместимость со многими
химическими ингредиентами, стойкость к микробному заражению, а также
придание косметическим продуктам приятных тактильных ощущений, объясняет их
популярность в различных косметических продуктах.
210
Загустители
Н ат рия карбоксим ет илкрахм ал (Н КК)
IN 0 : Бод'шт СагЬохутегНу! ЗТагсН
Натрия карбоксим етил крахмал из картоф ельного и кукурузного крахм ала ум еньш ает л ипкость и ж ирность
готового
продукта,
обеспечивает
ш елковистость
и
м атовы й
эффект,
об еспечивает
более
легкое
распределения на коже. П о казы вает х о р о ш у ю совм естим ость с П А В ам и и спиртами. Ф изические свойства
представлены на графиках. Нестабилен в растворах с вы сокой ио н н о й силой.
20 °С / рН 5 / 0% Я з а /З О с е к
40000
Е
30000
(
20000
У1УАЗТАР СЗ 302 ЗУ
У1УА5ТАВ СЗ 352 ------------------- -
10000
т
20 *С / рН 5 / 3% концентрация 1 30 сак
20 *С / 0% НаС1 / 3% концентрация / 30 сек
50000
8
|
45000
40000
У1УА5ТАК С 5 302 ЗУ
/1УА5ТАК С 8 352 ЗУ
У1УА5ТАК СЗ 302 ЗУ
У1УА5ТАК СЗ 35? ЗУ
кооо
1
0
0.5%
1.0%
15%
2.0%
2 5%
3.0%
Концентрация [%]
Концентрация НаС1 [%]
Гидроксипропилм ет илцеллю лоза (Г П М Ц )
IN01: Нудгохургору! Ме1Ьу1се11и1о5е
Сущ ествует 4 типа Г П М Ц с р азны м и степеням и зам ещ ения м етоксил ьн ой и гид ро ксипропоксил ьной группы.
Соответственно их делят на низковязкие и вы соковязкие Г П М Ц , вязкость 2 % раствора м ож ет достигать 300
0 00 тРа-5. В косм етике используется Г П М Ц К м ар о к (К15М ), являясь отл ичны м загустителем без эффекта
липкости. Не им еет запаха и вкуса, б иоразл агаем ы й и легко наносится. Этот продукт достаточно бы стро
высыхает на поверхности, что очень важ но в рецептурах антиперспирантов.
20*С/ рН5/0% НаО/ЭОсак
20 *С /0 4 НаО /3% концентрация /30 с*к
04
154
7 04
2
Концентрация [%]
Продукт
У1УАРНАКМ®С5
152 НУ
У1УА5ТАК®С5
302 З У
У1УАЗТАР®СЗ
352 ЗУ
ШС1
Нус!гохургору1 Ме^у1сеНи1озе
Природа происхождения
Древесина
Кукурузный крахмал
Картофельный крахмал
Вязкость (Брукфильд, 2 % )
15 000 т Р а -з
30 000 тР а -з
35 000 т Р а -з
РН
Уровень использования
3 -1 1
0.5 - 2 %
Зосйит СагЬохуте%1 5!агсП
5 -6
0.5 - 3 %
П р и м е н е н и е : эмульсии, гели после бритья, жидкие подводки для глаз, солнцезащитные продукты,
влажные салфетки, зубная паста, гели для волос, гели для душа, пены для ванн, шампуни, сыворотки,
увлаж няю щ ие гели, тушь для ресниц, кондиционеры, лаки для ногтей, роликовые дезодоранты.
С та б и л и за то р ы
М икр о кри стал л иче ская целлю лоза и Ксантановая кам е д ь
1М С1:
М1сгосгуз1а1Нпе Се11и1озе, ХапМап вит
К о м п о зи т из м и к р о к р и с та л л и че с к о й ц е л л ю л о зы и к са н тан о в о й кам еди. П ри ак ти в ац и и б о л ь ш и м уси л и е м
сдвига получается д и с п е р с н ая ц ел л ю лоза, о б л а д а ю щ а я т и к с о тр о п н ы м и свой ствам и , тем с а м ы м не д авая
осед ать тв е р д ы м ч астицам . П р и д ае т гладкость и бархатистость при н а н е се н и е на кож у при этом не о б л ад а е т
л ипкость ю . Ф и зи че ск и е свойства п ред ставл ены на графиках ниже.
20 *С / рН 5 / 0% ИаС11 30 сек
20 *С / рН 5 /3% концентрация 130 сек
4000
ЭЛОО
3000
2500
2000
1МЮ
1000
^
/
6
8
9
10
Концентрация КаС1 (41
Концентрация [% ]
М икр о кри стал л иче ская целлю лоза и Н атрия Карбоксим етил целлю лоза (М К Ц & М а К М Ц )
1Ы С 1:
Мюгосгуз1а1Нпе Се11и1озе, Се11и1озе вит
Ком позит, п о л уч е н н ы й путем нан е се н и я рас тво р а М а-к ар б о к си м е ти л ц е л л ю л о зы на ч астицы М К Ц . При
ак ти в ац и и б о л ь ш и м у с и л и е м сдвига получается - д и сп е р сн ая цел л ю лоза, о б л а д а ю щ а я ти к с о тр о п н ы м и
свой ствам и , к о то р у ю м о ж н о и с п о л ь зо в ать как ста б и л и зато р для суспензий, спреев, с ы вороток, зубны х паст и
т.д. Готовая суспензия без зап аха и вкуса о чень проста в при готовл ен и и . П р е д о тв р а щ а е т о с е д ан и е
н е р а с тв о р и м ы х частиц.
20 “С / 0% ЫаС1 / 3% концентрация / 30 сек
Концентрация [%]
РН
Создает уникальную трехмерную структуру, обладающую тиксотропными свойствами
•
. -.V
.
-с ж *
•
П окой
*
9
■
г
•
N .. '♦
'
*
Усилие
'
г
~ V *
р . !•
: -А —
е
■‘■■ф.
/ к ' "Ч
.........•
' .* Т
Продукт
ШС1
Природа происхождения
Вязкость(Брукф ильд, 3 % )
рн
Уровень использования
У1УАР1Ш®
С 5 032 X V
Мюгосгуз1а1Ипе Се11и1озе,
ХагЛЬап С и т
3 500 т Р а -з
У1УАР1Ж®
С05 5
У1УАР1Ш®
У1УАР11К®
С05 8
005 6
Мюгосгуз1а1Ппе Се11и1озе,
Се11и1озе С и т
Целлюлоза
2 800 т Р а з
250 т Р а - з
4 000 т Р а -з
3 -1 1
УМАР1Ж ®
С З Т ЕХ 12
4 000 т Р а -з
5 -1 1
0.5 -3®
П р и м е н е н и е : м /в и в /м эмульсии, суспензии, кондиционеры , пены, автозагары, ВВ-крем ы, скрабы
солнцезащ итны е крема и спреи, масляны е капсулы, зубные пасты, пилинги, влаж ны е салфетки.
С м я гч и те л и и Т е к с т у р о о б р а зо в а т е л и (с тр у к ту р о о б р а зо в а те л и )
Ц е л л ю л о за и М и к р о к р и ст а л л и ч е с к а я Ц е л л ю л о за (М Н Ц )
11ЧС1:
Се11и1о8е
П орош ковая
11МС1:
МюгосгузМНпе Се11и1озе
ц е л л ю л о за
м о ж е т н абу хать в вод е за счет своей
ам орф ной
структуры .
В свою
оч еред ь ,
м и к р о к р и с та л л и ч е с к а я це л л ю л о за, п о л у ч ае м а я из п о р о ш к о в о й ц е л л ю л о з ы путем гид ро ли за, практиче ски не
р а с тв о р и м а в воде. В п р о ц е с се ки с л о тн о го ги д р о л и за из структуры в о л о к н а уд ал яется ам о р ф н ая часть и
получается
б ел ы й
или почти
белы й,
мелкий
или
гр а н у л и р о в а н н ы й
по р о ш о к .
МКЦ
хорош о
сы пется
и
прессуется. К о м п а н и я .1Р5® п р е д л агае т М К Ц с р а з м е р о м ч ас т и ц от 4 ц м д о 250 цм. М К Ц и м е е т х о р о ш у ю сте пе нь
а б с о р б ц и и м асл а и воды.
УМАР11К®С5
4 РМ
Продукт
УМАР11К®С$
ЭРМ
ШС1
УМАР11К®СЗ
70 РМ
У М А Р Ы Р®СЗ
130 РМ
Мюгосгуз*аШпе Се11и1озе
П рирода происхождения
Целлюлоза
Разм ер частиц
4 цт
|
У рове нь использования
9 цт
1 - 20 %
70 ц т
130 ц т
1-15%
1-12%
Нерастворимы в воде, ацетоне, безводном этаноле и толуоле,
разбавленных кислотах, растворе гидроксида натрия и маслах
Р астворим ость
А б со рбция масла
2.63 д оН/д
1.8 д оИ/д
2.38 д оН/д
2.68 д оП/д
А б со рбция воды
5.28 д \л^а1ег/д
3.3 д \лга*ег/д
2.83 д \лга1ег/д
2.94 д \уа1ег/д
Ф рукт овы е волокна
К о м п а н и я .1Р5® п р е д л а гае т о б р а т и ть в н и м а н и е на т о н к о д и с п е р с н ы е ф р уктовы е в о л о к н а п о л у ч ае м ы е из
п ш е н и ц ы , я б л о к и ап е л ь с и н о в , это а б с о л ю т н о н о в ы е п р од у кты для к о см е ти ч е ск о й п р о м ы ш л е н н о с т и , к о то р ы е
м о ж н о п р и м е н я ть п р ак т и че с к и м в л ю б о м продукте. I N01:
Продукт
1ЫС1
Природа
происхождения
Размер частиц
Уровень
использования
Растворимость
Абсорбция масла
Абсорбция воды
ЕгиН Р /Ь е г з
У1ТАСЕ1_®С5
20 РС
У1ТАСЕ1_®СЗ
300 РС
У1ТАСЕ1_® С8
5 Арр1е
У1ТАСЕ1_®С5
5 Оа!
Се11и1озе
СеИи1озе
Ругиз та1и5 ЯЬег
Ауепа зайуа
Ьгап
300 ц т
Яблочные
волокна
5цт
Овсяные
волокна
5 цт
Целлюлоза
20 ц т
|
УНАСЕЦ® С5
7 Огапде
СКгиз
аигапИитс 1и 1с 1з ТгиК
ро^ег
Апельсиновые
волокна
7 цт
1 - 20 %
Нерастворимы в воде, ацетоне, безводном этаноле, толуоле, разбавленных кислотах, растворе
гидроксида натрия и маслах
5,65 д оП/д
1,06 д оП/д
2,99 д оП/д
1.9 д оИ/д
0,88 д оН/д
3.5 д \л/а!ег/д
7 65 д \л/а!ег/д
5.19 д ууа!ег/д
4 88 д \л/а*ег/д
5.56 д \л/а*ег/д
П р и м е н е н и е : м аски для лица, тональны е кремы , декоративная косметика, ВВ- крема, пудры, сухие
ш ам пуни, тени для глаз, дезодоранты , солнцезащ итны й крема.
О О О «Ретеннмайер Рус»
РФ, 115280, г. Москва, ул. Ленинская Слобода, д. 19, стр. 1
+7 495 276 1493, +7 495 276 0641, +7 915 432 3445
А 1 е х а п с 1 г а .6 а у с 1 1 е п к о @ г е Ц е п т а 1 е г .г и
уу\л/\л/.|Г5рег50па1саге-Сот
уууу\ллгеКепта1ег.ги
Глава 9.
Углеводороды
и высшие карбоновые кислоты
В косметике применяют различные продукты переработки нефти. Они дешевы,
устойчивы в химическом отношении, не окисляются на воздухе, не прогоркают, не
изменяют свои свойства при хранении, хотя по действию на кожу человека нефте­
продукты не могут заменить растительные масла или животные жиры. Чаще всего
эти вещества используются в качестве структурообразующих компонентов косме­
тических изделий и для создания на поверхности кожи гидрофобной пленки, не
впитывающейся в кожу, но обеспечивающей «скользящий эффект» в массажной и
детской продукции.
Углеводороды, применяемые в косметике
Парафин (парафиновое масло) получают при перегонке парафиновых фракций
нефти. Это кристаллическая масса со слабым специфическим запахом, выпускается в
виде пластин белого цвета.Твердый парафин имеет температуру плавления 50-52°С,
относительную плотность 0,772. Он не растворяется в воде, спирте, но растворяется
в органических растворителях. Жидкий парафин (белое минеральное масло) легко
смешивается с жирами Содержит смесь насыщенных ациклических углеводородов
с 20-30 атомами углерода в молекуле. В зависимости от состава масла температура
каплепадения может составлять -3, -9, -12 и -20°С. Парафин нетоксичен, однако в
отдельных случаях может вызвать раздражение кожи, что связано с наличием в нем
некоторых примесей. Не прогоркает, не реагирует с кислотами и щелочами. Пара­
фин применяют в количестве от 1 до 5 % как структурообразующий и загущающий
компонент во многих косметических изделиях: кольдкремах, бриллиантинах, губ­
ной помаде, туши для ресниц, декоративных карандашах, депиляториях, защитных
кремах и средствах от загара, парафиновых масках. Парафин также вводят в состав
искусственного вазелина, компонента защитных кремов. 1МС1: Рога/йл.
214
Глава 9. Углеводороды и высшие карболовые кислоты
Вазелин представляет собой смесь жидкого и мягкого парафинов и содержит
углеводороды с числом атомов углерода от 12 до 20. Натуральный вазелин полу­
чают из нефти. Искусственный вазелин - это сплав церезина (см. ниже), парафина
и парфюмерного или вазелинового масла. По внешнему виду это прозрачная бесц­
ветная мазеобразная масса без запаха. В зависимости от соотношения компонен­
тов можно получать вазелин с разной температурой плавления. Благодаря своим
смягчающим, пластифицирующим и водоотталкивающим свойствам долгое время
являлся основой для производства кремов, изделий декоративной косметики, депиляторов, косметических вазелинов.
Вазелин в чистом виде неблагоприятен для кожи, так как образует на ней изоли­
рующую пленку. Но при необходимости включается в состав косметических кремов
обеспечивая окклюзию и придавая свойство скольжения. В современных издели­
ях вазелин применяется все реже, уступая свое место натуральным компонентам
(растительным маслам и животным жирам) и силиконам. 1ИС1: РеГго/аШш.
Вазелиновое масло - прозрачная маслянистая жидкость без запаха и вкуса.
Относительная плотность лежит в пределах 0,839-0,852, показатель преломления
при 20°С 1,460-1,468. Температура вспышки от 125 до 195°С. По составу вазели­
новое масло близко к парфюмерному. Оно устойчиво к окислению и в небольших
концентрациях применяется в производстве губной помады. Составляет значимую
долю в составе многих массажных масел. Иные названия - жидкий вазелин, белое
минеральное масло. 1ЫС1: МтегаЮН.
Церезин - минеральный воск, очищенный и отбеленный озокерит (горный
воск), образуется путем частичного осмоления и полимеризации масел нефти.
Вещество твердое, без запаха, жирное на ощупь, непрозрачное, тверже парафина,
мелкокристаллическое. По цвету церезин может быть от желтого до темно-корич­
невого цвета. В зависимости от температуры плавления выпускают четыре сорта
церезина (80,75,67 и 57°С). Церезин хорошо смешивается с природными маслами и
жирами, применяется в декоративной косметике, в защитных кремах, для приготов­
ления искусственного вазелина, менее устойчив к действию химических реагентов,
чем парафин. Часто используется вместе с парафином для улучшения его загущаю­
щих и структурообразующих свойств. В косметических композициях повышает тер­
мостабильность. 1ЫС1: Сегез'т.
Парфюмерное масло - смесь жидких углеводородов, получаемая при перегон­
ке нефти. Бесцветная, прозрачная, маслянистая жидкость без запаха и вкуса, кипит
при температуре 360°С. Относительная плотность составляет 0,840-0,875. Парфю­
мерное масло не растворяется в воде и спирте, но легко смешивается с жирами и
маслами, устойчиво к действию воздуха и света. Кожей впитывается плохо, остав­
ляет на поверхности тонкую пленку, которая предотвращает потерю влаги кожей,
обеспечивая окклюзивный эффект. Поэтому парфюмерное масло вводят во многие
кремы, обладающие влагоудерживающими свойствами.
215
Имеются данные, что длительное применение парфюмерного масла может
вызвать пигментацию кожи, особенно при воздействии ультрафиолетовых лучей.
Ввод его в кремы ограничен, используется в основном в защитных и массажных кре­
мах, где важно хорошее скольжение и распределение продукта по коже, а также в
изделиях декоративной косметики, в составе искусственного вазелина. В массаж­
ных маслах используется широко наряду с вазелиновым маслом для обеспечения
длительного устойчивого скольжения. В количестве до 1 % парфюмерное масло
иногда вводят в зубные пасты для придания им красивого внешнего вида и улучшения
их консистенции. 1ЫС1: МтегаЮИ.
Петролатум является отходом при получении тонких смазочных масел. Это
смесь парафинов, церезина и высоковязких масел (7-38%). По внешнему виду это
вязкая светло-коричневая масса с температурой каплепадения 55-65°С. Его исполь­
зуют в промышленности после тщательной очистки и отбелки для приготовления
искусственных вазелинов и церезина. В косметических средствах применяется очи­
щенный продукт белого или желтоватого цвета. Используется для повышения вязко­
сти жировых смесей, особенно в декоративной косметике, в помадах, гриме.
Как ингредиенты для косметики, углеводороды относятся к минеральным видам
сырья, получаемого из нефтепродуктов. Они дешевы, устойчивы в химическом от­
ношении, не изменяют свои свойства при хранении. Используют в качестве структурообразователей и технологических добавок. Например, поскольку углеводороды
легко смешиваются с натуральными маслами и жирами, их добавляют, чтобы при­
дать композиции стойкость при хранении, термостабильность или удешевить ком­
позицию. С развитием в обществе тренда на использование натуральной косметики,
привлекательность углеводородов как сырья снижается, но вряд ли промышлен­
ность сможет в ближайшие годы найти им адекватную замену, особенно в продуктах
массового спроса и низкой ценовой категории.
Высшие карбоновые кислоты,
применяемые в косметике
Карбоновые кислоты в чистом виде в косметических композициях применя­
ются редко. Низкомолекулярные органические кислоты относятся к сильным протоплазматическим ядам, так как вызывают обезвоживание и обугливание тканей.
Слабые кислоты с большей молекулярной массой меньше раздражают кожу, но они
хорошо проникают в толщу ткани. Поэтому они могут входить в состав отбелива­
ющих и отшелушивающих средств. Но гораздо чаще в косметических композициях
используют высшие карбоновые кислоты и их производные: соли, сложные эфиры,
лактоны и т.п. По кислотным свойствами высшие карбоновые кислоты нейтральны
для кожи, некоторые из них даже нерастворимы в воде. Они легко смешиваются с
кожной жировой смазкой, приглаживают роговые чешуйки эпидермиса, скрепляют
их и придают коже более здоровый и ухоженный вид.
216
Глава 9. Углеводороды и высшие карболовые кислоты
Каприловая кислота - СН 3 — (СН 2 )6 — СООН, или октановая кислота, - при ком­
натной температуре жидкость с относительной плотностью 0,909-0,910 и показа­
телем преломления 1,4280. Растворима в воде ограниченно, хорошо растворима
в хлороформе, этаноле, бензоле, ледяной уксусной кислоте. Каприловая кислота
содержится в виде триглицеридов в молочных жирах (до 5,8% общей массы кислот),
а также в кокосовом и пальмовом маслах. Получают ее ректификацией из пальмово­
го или кокосового масел. В чистом виде она не применяется в косметических изде­
лиях, но в форме триглицеридов, особенно в смеси с каприновой (декановой) кис­
лотой, входит в состав многих косметических средств. 1ЫС1: СаргННсАас/.
Альфа-липоевая кислота, или тиоктовая С8Н 140 252, химическое название 6 ,8 -дитиооктановая кислота. Название «липоевая» было дано этой кислоте за сход­
ство ее физико-химических свойств с липоидами - веществами, растворимыми в ор­
ганических (липофильных) соединениях и нерастворимыми в воде. Молекула АЛК
состоит из 8 атомов углерода и двух атомов серы, отсюда второе ее название - тиок­
товая («тио» - соединение серы, «октос»» - восемь). Светло-жёлтый кристаллический
порошок горьковатого вкуса. Нерастворим в воде (натриевая соль растворима) и
растворим в этаноле. Молекулярная масса 206,192. Может существовать в окислен­
ной (дисульфидной) и восстановленной (сульфгидрильной) формах, благодаря чему
реализуются её коферментные функции. Является промежуточным переносчиком
атомов водорода и ацильных групп. Активно вступает в реакции со многими веще­
ствами, вследствие чего образуется значительное количество соединений с разным
уровнем биологической активности. Была открыта в 1951 г. как часть внутрикле­
точного ферментного комплекса, ответственного за выработку энергии в клетках.
Комплекс катализирует декарбоксилирование а-кетокислот типа пировиноградной,
кетоглутаровой кислот.
Способна к обратимому восстановлению до дигидролипоевой кислоты, поэтому
является промежуточным переносчиком водорода и ацильных остатков. Известна
как антиоксидант с высокой реакционной способностью к специфическим свобод­
ным радикалам, включая кислородные радикалы и ионы металлов. Синергетически взаимодействует с другими антиоксидантами и в состоянии защитить витами­
ны Е и С на клеточном уровне. Альфа-липоевая кислота способствует повышению
в тканях организма уровня глутатиона, одного из главных эндогенных антиокси­
дантов, количество которого уменьшается при старении, и при снабжении клеток
а-липоевой кислотой стареющие клетки продуцируют большее количество энер­
гии. Кроме этого а-липоевая кислота действует как мощный противовоспалитель­
ный агент, оказывая успокаивающее действие на раздраженную кожу. Было показа­
но, что она эффективна при предотвращении эритемы, вызванной воздействием УФ
облучения. Местное нанесение на кожу лосьона с 1 % а-липоевой кислоты повышает
содержание в коже витамина С, Е и гидантиона, обеспечивая защиту от воспаления.
1МС1: ТЫосИс ас\д.
217
Каприновая кислота - СН 3 — (СН 2 )8 — СООН, декановая кислота, - твердое
душистое вещество с цитрусовым запахом и жирной нотой. Плавится при температуре
ЗГС . При температуре 40°С имеет показатель преломления 1,4288 и относительную
плотность 0,886. Растворима в воде ограниченно, но хорошо растворима в хлоро­
форме, этаноле, бензоле, ледяной уксусной кислоте. Легко подвергается очистке при
перегонке с водяным паром. Каприновая кислота содержится в виде триглицеридов
в молочных жирах (до 14,2% общей массы кислот), а также в кокосовом и пальмовом
маслах, откуда ее выделяют двукратной ректификацией с последующей очисткой и
перекристаллизацией. В чистом виде каприновая кислота используется в отдушках
и даже для ароматизации пищевых продуктов. В форме триглицеридов, особенно в
смеси с каприловой кислотой, вводят в средства по уходу за кожей, в декоративную
косметику. 1ЫС1: СарпсАас!.
Лауриновая кислота (додекановая) ^ з С О О Н - используется для
получения кускового мыла. Входит в состав триглицеридов молочных жиров, лав­
рового и пальмоядрового масел, а также масла бабассу и кокосового, содержится
во фракциях С ю - С ^ и С-|0—^16 синтетических жирных кислот, откуда ее выделя­
ют ректификацией. Может быть получена также омылением природных жиров и
масел с последующим фракционированием. В виде сложного эфира она практически
составляет основу пальмового и кокосового масел (до 52%). Натриевые и магние­
вые соли лауриновой кислоты и лаурилсульфокислоты применяются в качестве
эмульгаторов косметических эмульсий. Они ведут себя как анионактивные ПАВ
(см. главу «Поверхностно-активные вещества»). Температура плавления лаурино­
вой кислоты 43,5-44,5°С, относительная плотность 0,869, показатель преломления
при 50°С равен 1,4304. Лауриновая кислота нерастворима в воде, но растворима
в метаноле, этаноле, бензоле, хлороформе. 1ЫС1: /.аилсАсМ.
Миристиновая кислота (тетрадециловая или тетрадекановая) С 1 3 Н27СООН - воскоподобное чешуйчатое вещество, практически не растворимое в
воде, растворяется в ацетоне, этаноле, бензоле, эфире и хлороформе. Содержится во
многих природных маслах и жирах. Миристиновую кислоту получают при гидролизе
кокосового и/или пальмового масла, входит в состав молочных жиров. Температура
плавления составляет 53-54°С, относительная плотность 0,859, показатель прелом­
ления при 60°С равен 1,4310. В состав косметических средств часто включают изопропилмиристат - сложный эфир изопропилового спирта и миристиновой кислоты, ко­
торый хорошо сочетается со всеми видами сырья и позволяет получать низковязкие
эмульсии, которые хорошо впитываются в кожу. Широко используемый жировой и
смягчающий компонент, но имеет ряд ограничений при введении в косметические
средства. Нитродиэтаноламины, зачастую присутствующие в виде примесей в кос­
метическом сырье, избирательно воздействуют на изопропилмиристат, многократ­
но увеличивая его трансэпидермальную проникаемость. Вместе с ним кожей могут
абсорбироваться и нитрозоамины, вещества особо токсичные для организма. В пер­
вую очередь это следует учитывать в производстве лосьонов для загара, которые
218
Глава 9. Углеводороды и высшие карболовые кислоты
наносятся на большую поверхность кожи и длительное время сохраняются на ней.
Кроме того, изопропилмиристат относится к комедогенным веществам. В косметику
включается в концентрации до 10%. 1МС1:15оргору1 МупзШе Аад.
Пальмитиновая кислота (гексадекановая) - С ^Н зтС О О Н - воскоподоб­
ное вещество, практически нерастворимое в воде, в органических растворителях
растворяются хорошо, но при нагревании. Температура плавления 62,5-б4,0°С, отно­
сительная плотность 0,841. Наиболее распространенная в природе жирная кислота.
Входит в состав природных триглицеридов большинства животных и растительных
жиров, восков (спермацета, пчелиного воска) и масел, например, пальмовое мас­
ло содержит 3 9 -4 7 % этой кислоты. Пальмитиновую кислоту выделяют ректифика­
цией или дробной кристаллизацией из смеси кислот после гидролиза природных
жиров. Входит в состав сырья для производства мыла и в состав стеарина косме­
тического. В составе косметических средств пальмитиновая кислота и ее произво­
дные используются в качестве структурообразователей, эмульгаторов, эмолентов.
1ЫС1: Ра1тШсАас1.
Стеариновая кислота (октадекановая) - С 1 7 Н35СООН - входит в состав глице­
ридов всех животных и растительных жиров и масел, одна из основных жирных кис­
лот тканей человека. В свободном виде содержится в секрете сальных желез. Сырье
представляет собой белую чешуевидную массу. Температура плавления 69,2-69,9°С,
относительная плотность 0,839, практически нерастворима в воде, плохо раствори­
ма в органических растворителях. Кислотное число стеариновой кислоты составляет
204-211 мг КОН/г, число омыления 207-212 мг КОН/г. Чистую стеариновую кислоту
можно получить дробным осаждением или дистилляцией стеарина, гидрировани­
ем олеиновой кислоты. В виде смеси стеариновой, пальмитиновой и небольшого
количества непредельных кислот используется в эмульсионных кремах в качестве
структурообразующего и эмульгирующего компонента. Применяется в косметиче­
ском производстве в качестве сырья для изготовления мыла, губной помады, пудры,
кремов, туши для ресниц и т.д. 1ЫС1:51еапсАас1.
Олеиновая кислота (цис-9-октадеценовая) - С 8 Н 1 7 СН=СН(СН 2 )7 СООН составная часть всех растительных масел. Получают ее гидролизом природных рас­
тительных жиров. Температура плавления 13,4 и 16,3°С (проявляет полиморфизм),
температура кипения 232°С (при 15 мм рт.ст.), относительная плотность 0,895, нерас­
творима в воде, растворяется в органических растворителях. Калиевые соли олеино­
вой кислоты являются основой жидкого мыла. В косметических композициях часто
находится в виде производных. Входит в состав жидких восков.
Стеарин косметический - насыщенная жирная кислота. Получают путем пере­
гонки продуктов гидролиза природных жиров. Для косметических целей дистил­
лируют. Белая крупнокристаллическая масса, твердая, с легким специфическим
запахом либо желтоватая, мелкокристаллическая. Вид стеарина зависит от того, из
219
какого сырья он выделен. Представляет собой смесь пальмитиновой и стеариновой
кислот в соотношении примерно 60:40 с температурой застывания 60°С. Раство­
ряется в горячем спирте, жирах и маслах, эфире. Входит в состав практически всех
триглицеридов животных жиров и растительных масел. Он обладает структурирую­
щим и эмульгирующим действием. Это основной компонент косметических кремов.
В присутствии щелочей (КОН, МаОН) или триэтаноламина стеарин образует мыло.
В косметике используется при изготовлении кремов, мыла, крема для бритья.
Бегеновая кислота (бехеновая) - С Н з - ( С Н 2) 2о ~ С О О Н , докозановая кислота,
- твердое воскоподобное вещество. Температура плавления 80-84°С. Плохо
растворима в воде, этаноле, ацетоне, лучше растворяется в эфире. Жирная кислота,
встречающаяся в растительных маслах, животных жирах, в том числе жирах морских
животных в форме триглицеридов. Наибольшее количество триглицеридов
бегеновой кислоты содержится в масле репы. Нетоксична. В косметических
изделиях применяется в виде сложных эфиров или солей в концентрации от 1 до
1 0 %: бегенилэрукат (в губных помадах); этоксилированный бегенилимидазолин (в
моющей основе шампуней, средств для ванн), бегенат диметикона, воскообразный
продукт с желирующими и смягчающими свойствами - как кондиционирующий и
водостойкий компонент в бальзамах для губ, дезодорантах, защитных кремах для
лица и рук. 1ЫС1: ВеЬеп/сЛс/У.
Алеуритовая кислота - бесцветные кристаллы, растворимые в этаноле
или уксусной кислоте при комнатной температуре и в теплой воде. Выделяют из
шеллака - воскоподобного вещества, выделяемого тропическими насекомыми
семейства лаковых червецов, в котором она составляет до 35%. В составе
косметических средств используется в качестве пережиривающего и увлажняющего
агента, образует защитную пленку на волосах и коже, обладает антиоксидантными
свойствами. Включается в рецептуры в концентрации 0,1-0.2%, в комбинации
с некоторыми аминокислотами либо эфирами молочной кислоты действие
алеуритовой кислоты усиливается. 1ЫС1:А1еигШсАа<1.
Розмариновая кислота - желтоватый кристаллический порошок, произво­
дное гидроксициннамоновой кислоты. Плохо растворима в воде, ограничено в эта­
ноле. Получают экстракцией из мелиссы, розмарина и некоторых других растений.
Благодаря наличию 4 фенольных групп дает заметный антиоксидантный эффект
уже в концентрации 0,02%. Обладает противовоспалительным эффектом, подавляя
синтез продуктов 5-липоксигеназы и лейкотриенов. В концентрации 0,2% оказыва­
ет антимикробный эффект. Стоимость розмариновой кислоты велика, поэтому ее
обычно предлагают в комплексе с другими активными агентами, усиливающими ее
действие. 1ЫС1: Ко5тапп1сАас1.
220
Глава 9. Углеводороды и высшие карболовые кислоты
^аргинин-белые кристаллы, растворимые в воде и немного в этаноле, получают
биотехнологическим путем. Показано, что аргинин проникает в волосы, утолщая и
укрепляя их, проникает в роговой слой и повышает уровень натурального увлажня­
ющего фактора, напрямую или косвенно метаболизируясь до мочевины. Ускоряет
заживление ран. Активно используется в шампунях, несмываемых бальзамах для
волос, кремах для сухой кожи. 1МС1:1-Агдтт.
В современной косметике применяют в основном карбоновые кислоты с
четным числом атомов углерода от 8 до 20. Хотя их называют кислотами, они не
обладают выраженными кислотными свойствами и даже не растворяются в воде с
образованием катионов водорода. Чаще в состав косметических композиций эти
кислоты входят в форме солей, триглицеридов или сложных эфиров одноатомных
спиртов. Высшие карбоновые кислоты применяются для производства практически
всех видов продукции на жировой основе: мыла, губной помады, туши для ресниц,
кремов. Иногда входят в состав косметической композиции в виде примеси синтети­
ческих восков и жиров.
221
Глава 10.
Воски
Воски, с химической точки зрения, относятся к классу сложных эфиров. Как пра­
вило, это твердые вещества, жирные на ощупь, не растворимые в воде, но раство­
римые в неполярных органических растворителях. Воски имеют общую химическую
формулу Р? 1 — СН 2 — О — СО— Р2, гДе ^ 1 — СН2— ОН соответствует высшему одноатом­
ному первичному спирту, а В2— СООН - высшей жирной кислоте. И кислоты, и спир­
ты, входящие в их состав, имеют углеводородную цепочку, состоящую из 8-30 атомов
углерода. Воски - более устойчивые соединения, чем жиры, они трудно расщепля­
ются и омыляются (подвергаются гидролизу в присутствии щелочей). В составе кос­
метических средств используются в качестве загустителей и структурообразователей, особое значение имеют для декоративной косметики, поскольку обеспечивают
нюансы требуемой структуры косметического изделия. На кожу воски оказывают
действие, аналогичное жирам.
Натуральные воски, применяемые в косметике
В натуральных восках доминируют смеси сложных эфиров, в основном, одно­
атомных спиртов с высшими жирными кислотами. Вместе с тем они содержат сво­
бодные жирные кислоты, углеводороды и спирты. Воски определенного состава
способны быть эмульгаторами.
Пчелиный воск - натуральный продукт жизнедеятельности пчел. По внешнему
виду это твердая хрупкая масса с мелкозернистым изломом белого, светло-желтого,
желто-коричневого или светло-серого цвета с приятным медовым запахом. Выраба­
тывается особыми железами рабочих пчел и служит материалом для строительства
сот. Плотность массы при 15°С колеблется от 0,956 до 0,970. Пчелиный воск раство­
рим в бензине, эфире, хлороформе, частично в горячем этаноле. Температура плав­
ления 65-67°С, кислотное число 18,5-22,5. Это смесь различных сложных эфиров
спиртов С 2 5 - С 3 2 с пальмитиновой кислотой и другими высшими жирными кисло­
222
Глава 10. Воски
тами. Главной составной частью пчелиного воска являются сложные эфиры жирных
насыщенных кислот (пальмитиновой, миристиновой, церотовой) и высокомолеку­
лярных одноатомных спиртов. 1ЫС1: Веезмах, СегаА\Ьа.
СН 3 — (СН 2 )П— СОО— (СН 2 )т — СН3, где п = 12-22, т = 22-32
Например, структурные формулы компонентов пчелиного воска:
СН3— (СН2)14— СОО— (СН2)2 6 — СН3 цериловый эф ир пальм ит иновой кислоты;
СН 3 — (СН2) -|4 — СОО— (СН 2 ) 3 *|— СН 3 мирициловый эфир пальмитиновой кислоты.
В небольших количествах в нем содержатся свободные жирные кислоты, выс­
шие спирты, витамин А, лактоны, антибиотики, бактерицидные вещества. Количе­
ственный состав пчелиного воска существенно зависит от источника его получения.
Пчелиный воск - основной структурообразующий элемент в эмульсионных кре­
мах типа «вода/масло». Он повышает термостабильность эмульсий, позволяет регу­
лировать консистенцию и вязкость крема, его применяют в концентрации 5-6%, в
кремах «масло/вода» - до 3%. Входит в состав изделий декоративной косметики (губ­
ные помады, тушь для ресниц, тени для век, румяна) в количестве до 5%. Способству­
ет образованию на поверхности кожи пленки, предотвращающей ее обезвоживание.
Воск пчел и н ы й цера беллина - гидрофильное производное натурального
пчелиного воска. Температура плавления 63-73°С. Сочетает в себе преимущества
пчелиного воска и эмульгирующую активность полиглицериновых эфиров. Пре­
образует масла в стабильные гладкие гели. Устраняет агломерацию, улучшает диспергируемость и равномерность распределения пигментов. Соэмульгатор с низким
ГЛБ. Стабилизирует и загущает эмульсии путем ингибирования кристаллизации в
масляной фазе. Придает продуктам густоту и устойчивость. Применяется как загу­
ститель безводных масляных продуктов, для декоративной косметики и в бальзамах
для губ. 1МС1: Ро1уд1усего1-3 Веезшах.
Консист енц ия - от лат инского слова «состояние» - понят ие , характ еризую­
щее подвижност ь > густоту , вязкость жидкост ей и полутвердых тел (мазей,
паст , гелей и т. д.). Консист енция может быть выражена в условных единицах ,
либо оцениват ься в сравнении разных продуктов. Например, пудра по конси­
ст енции может быть жидкой , порош кообразной , кремообразной.
Кар науб ски й воск представляет собой экссудат - жидкость, выпотевающую из
листьев пальмы С орегпю а сегКега. Он образуется на нижней поверхности листьев в
значительных количествах (около 7 г на один лист). По внешнему виду карнаубский
воск - твердая хрупкая масса желтого цвета без запаха. Примерно на 8 0 % состоит
из сложного эфира мирицилового спирта и церотиновой кислоты. Воск нераство­
рим в воде, растворим в органических растворителях при нагревании. Кислотное
число не более 3, число омыления 78-89. Содержит также лактоны, жирные кислоты
и смолистые вещества. Лактоны образуются из гидроксикислот в результате внутри-
223
молекулярной циклизации через «кислородный мостик», их можно рассматривать
как внутримолекулярные сложные эфиры. По химическим свойствам лактоны во
многом им подобны: вступают в реакцию гидролиза, взаимодействуют с аммиа­
ком и аминами, образуют амиды гидроксикислот. По внешнему виду представляют
собой низкоплавкие кристаллические вещества или жидкости. Высокая темпера­
тура плавления (80-86°С), твердость и хорошая полирующая способность делают
карнаубский воск уникальным среди других природных восков. Карнаубский воск
применяется в губной помаде, туши для ресниц, румянах, жидкой пудре, шариковых
дезодорантах, повышая их твердость, температуру плавления и придавая сильный
блеск губной помаде. Часто используют для корректировки консистенции массы.
Вводят в количестве до 5%. 1ЫС1: Сорегпюа Сегйега (СагпаиЬа) И/ах.
Канделильский воск добывают с поверхности листьев растения А1сип*е$
то1иссапа (ЕирНогЫа сегйега). По внешнему виду это твердая масса желтого или
серо-желтого цвета без запаха, но при нагревании появляется запах бензойной
смолы. На 5 0 -5 5 % канделильский воск состоит из углеводородов, на 3 3 -3 5 % - из
сложных эфиров, остальное - циклические и алифатические карбоновые кислоты
и лактоны. По своим физическим свойствам канделильский воск подобен карнаубскому и пчелиному воску. Кислотное число составляет 15-16, число омыления 46-65,
температура каплепадения 65-69°С. Используется в составе губных помад, как и
карнаубский воск, но в несколько больших концентрациях (до 13 %), в тенях для век,
в тональных средствах, в защитных кремах. 1ЫС1: ЕирЬогЫа СегЯега (Сапс1еН11а) 1/Уах.
Воск подсолнечника - твердый кристаллический продукт светло-желтого
цвета, с температурой плавления около 75°С. С маслами образует жесткие,
единообразные, термически стабильные гели, даже при небольших концентрациях.
Имеет узкую кривую плавления, сохраняет твердость при температуре ниже
55°С. Получают винтаризацией (вымораживание масла, позволяющее извлечь
воскообразную фракцию) подсолнечного масла. Альтернатива воску рисовых
отрубей, карнаубскому, канделильскому и минеральному воскам. Используется
как загуститель, структурообразователь, эмолент. Улучшает текстуру и прочность.
Гранулы воска подсолнечника используются как мягкий эксфолиант.
Воск розы - продукт отходов производства розового эфирного масла. Твердая
масса темно-желтого цвета с приятным запахом розы. Обладает структурообразую­
щими свойствами, близкими к пчелиному воску. Проявляет легкое бактерицидное
и противовоспалительное действие. Используется в составе губных помад и других
изделий декоративной косметики. 1ЫС1: Воза МиШЛога Е/оуяет И/ах.
Воск апельсиновой кожуры - пастообразная масса от оранжевого до
коричневого цвета с запахом апельсина. Получают из кожуры апельсина сладкого
СИгиз Аигапйит Ос//с/5 . Минорные компоненты воска обладают антиоксидантным,
противовоспалительным,
антимикробным,
солнцезащитными
сильным
смягчающим действием. Улучшает сенсорику готовых продуктов. Содержащиеся
224
Глава 10. Воски
в воске фитостеролы выполняют функции со-эмульгаторов. Выступает как
кондиционирующий агент в средствах по уходу за волосами, кожей. Является
растительной альтернативой ланолину. Не фототоксичен. Используется в кремах,
в том числе солнцезащитных, лосьонах, кондиционерах для волос, шампунях,
помадах, декоративной косметике, туши, карандашах и мазях. (N01: СНги$ АигапНит
Ои/с/ 5 (Огапде) Рее! Мах.
Воск горный (монтан-воск) - воскообразный продукт, относящийся к минераль­
ным воскам. Один из составных компонентов бентонита и фуллеровой глины. Может
применяться как загущающий и структурообразующий ингредиент в средствах по
уходу за кожей и волосами, в декоративной косметике. 1ЫС1: МопХап Мах.
Воск жожоба - восковая фракция масла жожоба, вырабатываемого из
вечнозеленого кустарникового растения 5 /ттолс/ 5 /'о сЫпепйз. Полутвердый
продукт,
содержащий
эйкозановую,
докозановую,
оминовую
кислоты,
природные антиоксиданты (витамин Р). В косметике применяется, как правило,
гидрогенизированный воск жожоба, обладающий хорошими смягчающими и
желирующими свойствами, достаточно высокой температурой плавления (около
75°С). Широко используется в современных косметических средствах: увлажняющих
и питательных кремах, губных помадах и других декоративных изделиях. В шампуни,
бальзамы, лаки для волос вводится в качестве специальной добавки, придающей
волосам мягкость и блеск. Может служить заменой спермацету. 1ЫС1: 51ттопё$1а
СЫпеп515 ЦорЬа) 5 вес! Мах.
Синтетические воски
Наряду с натуральными растительными маслами и животными жирами в
косметических изделиях часто используют ряд жироподобных веществ, получаемых
синтетическим путем. Эти вещества служат заменителями натуральных жиров и
масел. Как правило, это прозрачные, легко подвижные жидкости без запаха, хорошо
смешиваемые с природными маслами. Их вводят в косметические композиции
в количестве до 1 0 % для частичной замены растительных масел и улучшения
впитываемости изделия. По химическому строению заменители жиров и масел
представляют собой сложные эфиры жирных кислот и высших спиртов. В отличие
от природных восков и жиров синтетический воск является индивидуальным
веществом или искусственно приготовленной смесью индивидуальных веществ. Для
такого рода продуктов характерна высокая степень чистоты и отсутствие примесей.
Сложные эфиры можно получить из разных спиртов и разных карбоновых кислот.
Поэтому число возможных сочетаний очень велико. На практике из этого множества
выявлены те воскоподобные сложные эфиры, которые хорошо зарекомендовали
себя в производстве косметических изделий.
225
Воски, масла и жиры синтетического и природного происхождения играют важ­
ную роль в косметических композициях в качестве эмолентов и предназначены для
восполнения недостатка кожного жира, для защиты рогового слоя и для регулиро­
вания процесса испарения воды с поверхности кожи, оказывая на кожу смягчающее
и разглаживающее действие. Оставаясь на поверхности кожи или в роговом слое,
они устраняют сухость, шелушение кожи, улучшают ее внешний вид. Дополнитель­
ная смазка кожи способствует восстановлению липидного баланса и укреплению
барьерных функций эпидермиса. К эмолентам предъявляется ряд требований: низ­
кая проницаемость для воды, высокая проницаемость для паров воды, низкая вяз­
кость, хорошая растекаемость по поверхности кожи.
Эмолентами могут быть вещества разной химической природы, например, слож­
ные эфиры, жирные кислоты, жирные спирты, жиры и масла, силиконы. Рассмотрим
некоторые синтетические воски - эмоленты, относящиеся к классу сложных эфиров.
В таблице 1 0.1 знаком «+» отмечены те синтетические эмоленты, которые часто при­
меняются в составе косметических средств. Ниже дана их краткая характеристика.
Таблица 10.1. Синтетические воски - сложные эфиры (возможные комбинации)
+
+
бутил
+
+
децил
+
цетил
+
+
+
миристил
+
+
изостеарил
+
линолеат
лаурат
ланолат
+
+
+
+
+
+
+
+
олеил
стеарил
+
+
+
изоцетил
изост еарат
рициноат
олеат
+
изопропил
ст еарат
этил
изопальм ит ат
пальм ит ат
окт аноат
м ирист ат
спирт а
ацет ат
Радикал
каприлат
Кислот ны й ост ат ок
+
+
+
+
+
+
+
+
Бутилстеарат - продукт реакции этерификации между стеариновой кисло­
той и бутиловым спиртом, С 4 Н 9 О СО С 1 7 Н 3 5 . Маслянистая жидкость светло-желтого
цвета. Кислотное число не более 3, эфирное число 165-180, показатель прелом­
ления при 20°С равен 1,4430-1,4460. В косметических средствах применяется как
стабилизатор и эмульгатор эмульсий, в декоративных изделиях - как смягчающая и
226
Глава 10. Воски
пластифицирующая добавка. Бутилстеарат отнесен к числу комедогенных ингреди­
ентов, способных вызывать закупорку пор сальных желез, которая может привести к
появлению угревой сыпи, поэтому его не следует вводить в состав средств для жир­
ной кожи. Постепенно применение бутилстеарата в косметике снижается.
Бутилпальмитат и/или изопропилпальмитат сложные
эфиры
пальмитиновой кислоты и бутилового изопропилового спирта, С4 Н9ОСОС 15Нз1 или
СзН 7 ОСО С 1 5 Н31. Это бесцветные прозрачные жидкости без запаха с относительной
плотностью 0,840-0,860. Кислотное число не более 1 , число омыления 184-196.
Используются в составе косметических кремов, в шампунях придают волосам блеск,
в декоративной косметике применяются как смягчающие и пластифицирующие
компоненты в количествах до 1 0 % масс.
Воски эмульсионные-синтетические воски, смесь эмульгаторов и синтетических
первичных спиртов фракции С 1 7 - С 1 8 с калиевыми солями фосфорнокислых эфиров
указанных спиртов. Распространенный косметический полупродукт. По внешнему
виду представляет собой однородную массу в виде сплава или стружки от белого до
кремового цвета с рН 6 ,0-7,0. Хорошие эмульгаторы, гидрофильны, стойки при хра­
нении, термостойки. Фосфорные соединения восков обеспечивают биологическую
активность, приближающуюся по физиологическому эффекту на кожу к фосфатидам
(например, лецитину, кефалину). Благодаря этому эмульсионные воски оказывают
эффективное смягчающее действие на кожу, предотвращают потерю воды, не остав­
ляют ощущения жирности на коже. Применяют для получения жирных кремов «масло/вода» густой консистенции в концентрации от 2 до 7%.
Изопропилмиристат сложный
эфир
миристиновой
кислоты
и
изопропилового спирта, С 3 Н 7 ОСО С 1 3 Н 2 7 - очень широко используется в составе
косметических композиций. По внешнему виду прозрачная бесцветная жидкость с
относительной плотностью при 20°С 0,850-0,860 и показателем преломления при
той же температуре 1,432-1,439. Кислотное число не более 1, эфирное число 202-210.
Обладает низкой вязкостью и хорошо сочетается со всеми видами косметического
сырья, легко эмульгируется и позволяет получать маловязкие эмульсии, которые
быстро впитываются в кожу, не оставляя ощущения липкости и жирности на коже.
В составе косметических композиций его содержание составляет до 10%.
Октилоктаноат проявляет гидрофобные свойства, имеет низкую вязкость в
широком диапазоне температур, а значит, легко впитывается в кожу, преодолевая
липидный барьер кожи. Он может применяться в составе любых кремов и эмульсий,
полностью совместим со всеми традиционными компонентами масляных фаз
косметических препаратов и хорошо растворим в водно-спиртовых системах.
Октилоктаноат рекомендуется для «мягких» эмульсий, средств по уходу за телом,
не образует жирной пленки на коже, не оставляет жирного блеска. Широко
используется в составе лосьонов для бритья и тонизирующих составов для волос,
для спортивных кремов и кремов, применяемых в холодное время года.
227
Олеилолеат - сложный эфир олеиновой кислоты и олеинового спирта. Жид­
кость светло-желтого цвета с относительной плотностью 0,860-0,870. Кислотное
число составляет максимально 0,3, число омыления 130-140, показатель
преломления 1,464-1,466. Так как олеиновый спирт и олеиновая кислота непредельные соединения, то олеилолеат имеет довольно высокое значения
йодного числа 56-90. Температура помутнения олеилолеата 5°С. Применяется для
изготовления средств ухода за кожей, в частности, эмульсионных кремов и масла
для тела, солнцезащитных средств.
Децилолеат - прозрачное полярное масло желтоватого цвета с относительной
плотностью 0,860-0,870. Сложный эфир олеиновой кислоты и децилового спирта.
Кислотное число не более 1, число омыления 130-140, йодное число 55-65, точка
помутнения 5°С, показатель преломления 1,455-1,458. Так же, как олеилолеат при­
меняется в эмульсионных кремах и в лосьонах для ухода за сухой и чувствительной
кожей. Его концентрация в косметическом изделии может достигать 20-25%.
Илантан (торговое название) - это эфир высокомолекулярного спирта и
ундекановой кислоты СН 3 — (СН2 )9 — СООН - заменитель натуральных жиров. По
внешнему виду это мазеобразная масса от светло-желтого до темно-желтого цвета.
Кислотное число не более 5, эфирное число 190-240. При концентрациях выше 3 %
он обладает антимикробным действием, поэтому применяется в кремах против
угрей, в дезодорантах, в кремах для ног.
Микрокристаллический воск представляет собой светло-желтые чешуйки,
слегка жирные на ощупь, легче воды и в ней не растворяющиеся. Это смесь слож­
ных эфиров высших спиртов и высших карбоновых кислот. Точный состав микрокри­
сталлического воска зависит от способа получения и тщательного выполнения всех
технологических параметров при его производстве. Температура каплепадения
воска 80-86°С, температура застывания 75-81 °С. Активно используется при изготов­
лении косметических средств по уходу за кожей, эмульсионных кремов, кремов для
бритья, солнцезащитных средств, средств для депиляции и т. д. Концентрация в кос­
метическом изделии может составлять от 1 до 30%.
Триглицериды каприновой и каприловой кислот часто встречаются в составе
косметических изделий, хорошо себя зарекомендовали как синтетические замени­
тели натуральных жиров и восков. Относительная плотность составляет 0,930-0,960,
показатель преломления 1,448-1,450, температура помутнения -5°С. Кислотное
число и йодное число таких триглицеридов не превышают 0,3, число омыления
составляет 3 2 5-3 40 мг КОН/г. Большую часть этого сырья составляют вещества
с 8 и 10 атомами углерода в молекулах (50-65% и 3 0 -5 0 % соответственно).
В последние годы стало широко применяться сырье смешанного типа.
Например, жирные кислоты, полученные из натурального кокосового масла,
подвергают реакциям этерификации с синтетическим спиртом, например
октиловым. В результате образуется продукт - октилкокоат, сочетающий в себе
свойства натуральных и синтетических веществ.
228
РуССО Хеми - ведущий поставщик качественного сырья
для производства косметики и бытовой химии
Преимущества работы с нами:
- Уникальное сырье;
- Персональны й менеджер;
- Бесплатные о бразцы для тестирования;
- Разработка рецептур с учетом конечной стоимости продукта;
- Комплексная техническая поддержка;
- Презентации и встречи с производителями;
- Надежная логистика.
Консолидационный склад «Руссо Хеми» находится
в поселке Октябрьский (10 км от Москвы)
и отвечает всем современным требованиям складского хранения.
Головной офис компании находится в Москве,
дополнительные филиалы и склады в Санкт-Петербурге, Нижнем Новгороде, Екатеринбурге,
Киеве (Украина) и Минске (Беларусь)
М ы предлагаем все необходимые ингредиенты от всемирно известных
производителей для создания любого продукта.
Н аш и поставщ ики:
АкгоИ вЬе! - кон д иционир ую щ ие агенты, загустители, пленкообразователи, увлаж няю щ ая д о ­
бавка, м одиф икаторы реологии, мягкие ПАВы
Ак2о1ЧоЬе1 С Н е т к а ! АО - карбоксим етилцеллю лоза (КМ Ц)
СЬапдде ЗНепдЦа Вее 1пс)и5 1 г у пчелины й воск
СоаГех - полим ерны е загустители и диспергаторы (полимеры) для бы товой химии и косметики
Р о ж С о гтп д , Х1АМЕТЕК - силиконы, воски, эластомеры, эмульгаторы
Е|д ептапп & УегопеШ - эмульгаторы, эмоленты, солю билизаторы
СапйН аг ОН - м инеральны е масла
Сгееп РЬуХ - натуральны е скрабирую щ ие частицы
Непгу 1_атоПе - растительные масла / воски
Н111ЧТ5МАЫ - ПАВы, эмульгаторы, гидротропы, этоксилированны е спирты
1п(егпа1юпа1 Р1ауог$ & Ргадгапсез 1пс. (1РР) - отдушки
К)1. - эмоленты, эмульгаторы
Кигагау - изопентилдиол, М М В (3-Ме1Ноху-3-Ме*Ну1-1-Ви*апо1)
Рго(еш а - коллаген, эластин, кератин, шелк
Ргоуйа1 - натуральны е активы и экстракты
5аЬо - эмоленты, эмульгаторы
5а$о1 - ПАВы, эмоленты, эмульгаторы, ж ирны е спирты, солю билизаторы
$еп51еп( С о $ те (кТ е с Н п о 1 о д 1 е $ - вод ораствори м ы е и ж и р о р аство р и м ы е красители,
пигменты, оптические модификаторы, перламутры, УФ-фильтры, загустители,
пленкообразователи, модиф икаторы реологии
ЗНагоп - консерванты
Зшегда - натуральны е активы, эмоленты, ПАВы, консерванты, ф ункциональны е добавки
5МР - полимеры для конд иционир ования и акрилатны е загустители
БоНапсе - натуральны е активы и органическая гиалуроновая кислота
БгагсН ет - А П Г для бы товой химии и косметики
Та|Не - четвертичны е ам м онийны е соли (дезинфектанты), фостонаты (комплекообразователи)
2 $ с Ы т т е г & БсНшагс ИаНапа - ПАВы
Биоцевтика - С 0 2 - экстракты
109542, Россия, М осква,
Рязанский проспект, д. 86/1, стр. 2
Тел./Факс: (495) 231-22-17
\л/\ллл/.ги$$осНепгне.ги
Е-таП : 1п1:о@ги$50сЬет*1е.ги
Глава 11. Жиры и масла
Глава 11.
Жиры и масла
Жиры и масла обладают рядом общих свойств. Все они маслянисты на ощупь,
и на бумаге дают жирное, прозрачное, не исчезающее при нагревании пятно.
Плотность жиров и масел, как правило, меньше единицы. В воде они нерастворимы,
но растворяются в органических растворителях: серном и петролейном эфире,
бензине, бензоле, хлороформе и др. Будучи нерастворимыми в воде, жиры при
определенных условиях способны образовать с водой стойкие эмульсии, что имеет
важное биологическое значение.
Масла растительные
Жиры, получаемые из растений, называют маслами. При комнатной температу­
ре большинство масел - жидкости. Исключений немного: масло какао, пальмовое,
кокосовое масла. Из-за наличия двойных связей в их молекулах эти масла весьма
чувствительны к окислению, к действию микроорганизмов и нагреванию.
Свойст ва раст ит ельных масел
В зависимости от вида растительного сырья масла различаются своим хими­
ческим составом, в частности, содержанием триглицеридов насыщенных и не­
насыщенных жирных кислот. Из насыщенных карбоновых кислот чаще всего
встречаются стеариновая кислота С 17Нз5СООН, пальмитиновая С 15Н31СООН и
миристиновая С 1 зН 2 7 СООН, а также их сложные эфиры с глицерином и высши­
ми одноатомными спиртами. В чистом виде эти кислоты - твердые, похожие на
воск вещества без запаха и цвета, прекрасное сырье для приготовления кремов и
эмульсий. Из ненасыщенных карбоновых кислот чаще всего встречается олеино­
вая кислота С 1 7 Н33СООН и ее сложные эфиры. В некоторых растительных маслах
содержание олеиновой кислоты может достигать 83-84%. Ненасыщенные жирные
кислоты играют важную роль в процессах деления и регенерации клеток кожи,
регулируют ее водный баланс. Они не синтезируются в человеческом организ­
ме и поэтому обязательно должны поступать в организм вместе с пищей. Содер­
жание насыщенных и ненасыщенных жирных кислот в различных растительных
маслах приведено в таблице 1 1 .1 , из которой видно, что насыщенных жирных кис­
лот больше, чем ненасыщенных только в трех твердых растительных маслах: в коко-
231
совом, пальмовом и в масле какао. Максимальное количество ненасыщенных жирных
кислот - в льняном масле, олеиновой кислоты больше всего в оливковом масле.
Растительные масла классифицируют по разным критериям: по консистенции и
по способности к высыханию.
Таблица 11.1. Жирнокислотный состав некоторых растительных масел
Содержание жирных кислот, масс. %
Масло
насыщенные
олеиновая
линолевая
линоленовая
Оливковое
15,0
79,0
1,7
0
Кукурузное
12,7
24,2
58,0
0,7
Миндальное
8 ,2
69,9
7,4
0,1
Хлопковое
2 0 , 0
35,0
45,0
0
Льняное
4,0
2 2 , 0
57,0
Арахисовое
17,0
46,2
32,0
0
Какао
59,7
32,9
2 ,8
0,1
Пальмовое
49,3
37,0
9,1
0 ,2
Кокосовое
86,5
5,8
1 ,8
0
17,0
В зависимости от консистенции различают твердые и жидкие масла.
•Твердые масла содержат глицериды насыщенных кислот и жирные насыщенные
кислоты в чистом виде и характерны для тропических растений. Наиболее часто
встречаются насыщенные кислоты: лауриновая С 11Н2зСООН/ миристиновая
С13Н27СООН, пальмитиновая С^Нз^ООН, стеариновая С 17Н35СООН.
• Жидкие масла содержат ненасыщенные жирные кислоты: олеиновую
С 1 7 Н 3 3 СООН, линолевую
7 Н 3 1 СООН/ линоленовую С^Н^дСООН,
гидроксиолеиновую С-| 7 Н 3 2 ОНСООН и глицериды этих ненасыщенных жирных кислот.
По способности к высыханию (полимеризации) масла делятся на три группы:
• Высыхающие (льняное, конопляное, тунговое), которые в тонком слое
окисляются на воздухе и образуют гладкие, прозрачные, смолоподобные
эластичные пленки, нерастворимые в органических растворителях.
• Полувысыхающие (подсолнечное, кукурузное, соевое, хлопковое), медленно
образующие мягкие, липкие пленки, которые плавятся при нагревании
до 9 0-125°С.
• Невысыхающие (оливковое, рапсовое, арахисовое, горчичное, персиковое,
касторовое, миндальное, косовое, пальмовое, пальмоядровое, масло какао).
Эти масла не образуют пленок и не загустевают при нагревании.
232
Глава 11. Жиры и масла
Основные физико-химические параметры растительных масел:
• Относительная плотность
• Вязкость
•Температура плавления (это чаще всего интервал температур)
•Температура застывания
• Коэффициент преломления
• Кислотное число
• Эфирное число
• Йодное число
• Число омыления
• Перекисное число
Получение масел
Растительные жиры (масла) получают из различных частей растений путем холод­
ного или горячего прессования, или методом жидкостной экстракции. Метод холод­
ного прессования используется с древних времен, с его помощью и сегодня полу­
чают оливковое, подсолнечное, кукурузное, миндальное, соевое, касторовое масла,
масло авокадо, виноградной косточки, зародышей пшеницы и др. Метод горячего
прессования применяется в основном для получения твердых растительных масел:
масла какао, пальмового и кокосового масел. Жидкостной экстракцией можно по­
лучить подсолнечное, кукурузное, соевое масла, льняное, хлопковое, масло авокадо
и некоторые другие. В последние годы активно используется С 0 2 - экстракция, в
результате которой удается получить очень чистые масла, без примесей органиче­
ских растворителей. Физико-химические характеристики и свойства масел, получен­
ных разными методами, существенно отличаются. В состав всех растительных масел
помимо триглицеридов жирных кислот, которые легко подвергаются омылению,
входит так называемая неомыляемая фракция. Ее содержание может составлять
до 55%, как, например, у масла авокадо. Неомыляемая фракция масел представ­
лена жирорастворимыми витаминами, восками, фитостеринами, фосфолипидами
и другими веществами, благоприятно влияющими на кожу. Ценность растительно­
го масла как косметического ингредиента во многом определяется составом имен­
но неомыляемой фракции. Кроме того, стойкость растительного масла к окислению
сильно зависит от содержания в нем антиоксидантов, которые как раз и присутствуют
в неомыляемой фракции.
Раст ит ельные масла, применяемые в косметике
Ниже приводятся краткие описания и характеристики некоторых растительных
масел, часто применяемых в косметических рецептурах. Для удобства пользования
информация представлена в алфавитном порядке, вне зависимости от значимости
масла для косметической промышленности.
233
Авокадо масло получают из плодов вечнозеленого тропического растения
(Регзеа дгаИ551та), произрастающее в средиземноморских странах или в южных
штатах США. Плоды авокадо не вызревают на дереве, вероятно, этому препятствуют
ингибиторы, имеющиеся в листьях. Плод состоит из мякоти (70%), ядра (25%) и обо­
лочки (5%). В ядре содержится 1 - 2 % масла, в плодах - до 70%.
Масло авокадо - один из самых популярных ингредиентов для косметических
средств по уходу за кожей. Получают его холодным прессованием или экстракцией.
Масло имеет цвет от зеленого до красно-коричневого, характерный запах и прият­
ный вкус, напоминающий ореховое масло. После рафинирования оно становится
желтым и практически не имеет запаха. Относительная плотность масла авокадо
0,928-0,938, показатель преломления 1,458-1,468, температура воспламенения
+57°С. Основные жирные кислоты масла авокадо - олеиновая и пальмитиновая,
причем содержание олеиновой кислоты (до 82%) в 3 раза выше, чем пальмитино­
вой (до 26%). Обнаружены линолевая кислота (6-12%), небольшое количество миристиновой, стеариновой и линоленовой кислот. Масло из ядер авокадо на 5 5 %
состоит из неомыляемой фракции; содержит 15 -16 % линолевой; 1 0 - 1 1 % пальмитолеиновой; 5 -6 % олеиновой; 3 - 4 % пальмитиновой и 0,5-1% стеариновой кислот. В
неомыляемой фракции содержатся витамины А, С, О, Е, К, РР, группы В2, а также фитостерины, соли фосфорной кислоты, сквален, микроэлементы. Для косметических
целей используют рафинированное масло авокадо. В его состав входят олеиновая
(65%), пальмитиновая (20%), линолевая (13%) кислоты, витамины А, С, О, Е, К, РР, В2,
сквален, микроэлементы. Масло устойчиво к окислению, легко усваивается кожей,
не вызывает раздражения. Масло авокадо применяют в составе рецептур для кожи,
для укрепления волос и как компонент для детской и гигиенической косметики.
|[МС1: Регзеа СгаГ/5 5 /гш (Ауосабо) 0/7.
Аргоновое масло - жирное масло, получаемое из ядрышек косточковых плодов
Аргании колючей (Агдап'ш 5р1поза и , дерева, произрастающего в Марокко. Суще­
ствует два типа арганового масла. Пищевое масло более тёмного цвета и с более
выраженным вкусом в процессе получения проходит термическую обработку. Мас­
ло для косметических целей, получаемое методом холодного отжима, более свет­
лое, не имеет выраженного орехового аромата. Обладает антиоксидантной актив­
ностью. Наиболее высоко содержание в масле арганы витамина Е - до 60 мг/100г
масла, в том числе альфа-токоферола из них до 45 мг/100 г. Содержатся каротино­
иды, стеролы. Масло на 8 0 % состоит из ненасыщенных жирных кислот, из этого ко­
личества до 3 5 % линолевой (Омега-6 ) жирной кислоты, олеиновой жирной кислоты
(Омега-9) до 50%. Присутствуют другие жирные кислоты: пальмитиновая - 13-15%,
стеариновая до 3%, феруловая, сквален. Прекрасно впитывается, придает коже мяг­
кость, защищает от сухости и раздражения. Способствует заживлению ссадин, мел­
ких ран, ожогов. Разглаживает неглубокие морщины, подтягивая кожу лица. Умень­
шает отеки и воспаление, стимулирует кровообращение. Подходит для любого типа
кожи, а также для ухода за волосами и ногтями, массажа, профилактики растяжек.
1МС1:Агдата Зр'тоза Кете! 0/7.
234
Глава 11. Жиры и масла
Баобаба масло - средневязкое жирное масло из семян баобаба (Адап$оп\а
(ИдНаТа). Получают механическим холодным прессованием. Жидкость желтого цвета
или почти бесцветная, со слабым ореховым запахом. Очень устойчиво к окислению.
Содержит 4 0 % олеиновой (Омега-9), 3 0 % линолевой (Омега-6 ) и 3 % линоленовой
(Омега-3) жирных кислот. Богато витаминами А, Е и ЭЗ (до 1400 МЕ/г), стеролами.
Легко впитывается в кожу, не комедогенно. Повышает эластичность кожи, разглажи­
вает морщины. Используется в возрастной, солнцезащитной косметике, средствах
по уходу за волосами и уходу за телом. 1МС1:Ас1ап50п1а 01дИ:аТа Зееё 0/7.
Бурачника лекарственного (семян) масло - жирное растительное масло, полу­
чаемое из семян бурачника лекарственного Вогадо о№стаНз путем прессования и
последующей очистки. Имеет светло желтый цвет и слабо различимый запах и вкус.
Благоприятное действие на кожу обусловлено относительно высоким содержани­
ем у-линоленовой (до 30%) и линолевой (38%) кислоты, а также наличием транс­
ретиноевой кислоты, витаминов А, Р. Масло стимулирует активность клеток кожи и
способствует регенерации кожи, легко впитывается и полезно для всех типов кожи,
особенно сухой, обезвоженной и зрелой коже. Благодаря наличию в этом масле
линоленовой кислоты его полезно использовать при различных нарушениях кож­
ных покровов, особенно аллергий, дерматитов, воспалений и раздражений. Исполь­
зуется в качестве компонента, укрепляющего эпидермальный барьер, улучшающего
влагоудерживающую способность кожи, повышающего ее эластичность и защитные
свойства. Включается в средства по уходу за ногтями, солнцезащитную косметику.
/Л/С/: Вогадо ОЯстаНз 5еес10/7.
Виноградной косточки масло - одно из наиболее эффективных природных
увлажняющих средств получают прессованием косточек винограда (Ш/5 V^п^{е^а)
- лианы семейства виноградных. Оно содержит многие биологически активные
вещества: витамины, ненасыщенные жирные кислоты, лецитин. По внешнему виду
- светло-желтая жидкость практически без запаха. В ее состав входят триглицериды
олеиновой кислоты (70%) и линолевой кислоты (25%). Масло виноградной
косточки, так же, как природный виноград и вино из него, содержит полифенолы,
которые являются эффективными антиоксидантами и нейтрализуют действие
свободных радикалов. Кроме полифенолов масло содержит эффективный комплекс
биологически активных веществ: ненасыщенные жирные кислоты, тирозол,
причем все компоненты находятся в природном, оптимальном для человеческого
организма соотношении. Оно нормализует систему самозащиты клеток от
свободных радикалов, восстанавливает способность клеток к регенерации,
препятствует их старению. Масло разглаживает сухую кожу, увлажняет и питает ее,
устраняет раздражение и шелушение, свойственные чувствительной коже. Масло
рекомендуется и для людей с жирной кожей, так как нормализует деятельность
сальных желез и обладает увлажняющим действием. Используется в средствах по
уходу за кожей, в том числе в препаратах для стареющей и увядающей кожи, в губных
помадах. /А/С/: У/г/5 УтИега (вгаре) ЗеесЮИ.
235
Жожоба масло, получаемое из вечнозеленого кустарника жожоба (51ттопс151а
сЫпеп515), имеет ряд особенностей. Его созревшие плоды содержат 1-3 семени,
которые на 5 0 -6 0 % состоят из воска. Масло жожоба не содержит триглицери­
дов, а состоит из сложных эфиров редких одноатомных жирных кислот и спиртов.
Основные жирные спирты и жирные кислоты масла жожоба имеют в цепочке моле­
кул 20 или 22 атомов углерода. Для них характерна простая симметричная конфи­
гурация молекул. Этой симметрией и объясняется, по-видимому, высокая устойчи­
вость масла жожоба к окислению и нагреванию. В отличие от жиров и масел воски
обладают высокой стойкостью к гидролизу (т. е. не взаимодействуют с водой), к
окислению, высокой температурной стабильностью, сохраняя при этом множество
общих с жирами физико-химических свойств.
С точки зрения химии это не масло, а жидкий воск. Воски - сложные эфиры
одноатомных спиртов и высших карбоновых кислот - служат, главным образом, для
контроля над влажностью кожи, для смягчения и защиты наружных покровов. В при­
роде воски присутствуют в основном в наружных, поверхностных слоях кожи че­
ловека и животных, в надземных частях растений, где часто видны невооруженным
взглядом как восковой налет на листьях, стволе, плодах. Воски при комнатной тем­
пературе - обычно твердые вещества, а масло жожоба - жидкость. Примерно 2 5 %
кожного жира человека составляют восковые эфиры, близкие по составу к маслу
жожоба. Смешиваясь с кожным жиром на поверхности кожи, масло жожоба легко
проникает сквозь защитный барьер кожи, существенно уменьшает потерю воды
(а значит, увлажняет кожу), не задерживая при этом испарение газов и паров воды.
Масло содержится в плодах в значительных количествах - до 50%. Получают
его методом холодного прессования. Качество плодов определяет качество масла.
Относительная плотность масла жожоба 0,86-0,87 (при 25°С), температура плавле­
ния +7,0°С. Особенность масла - его высокая термическая стабильность. Темпера­
тура кипения масла 389°С, но оказалось, что нагревание масла жожоба до 370°С в
течение 96 часов не приводит к изменению его состава и разрушению его молекул.
Масло жожоба отличается устойчивостью к окислению, в несколько раз превосхо­
дящую устойчивость других природных триглицеридных масел. Но особенно инте­
ресна способность масла стабилизировать нестойкие к окислению биологически
активные ингредиенты при совместном применении их в косметических препара­
тах. Например, масла, содержащие ненасыщенные кислоты, такие, как линолевую
и линоленовую, становятся более устойчивыми к действию высоких температур
в присутствии масла жожоба, причем само масло не только замедляет процессы
окисления компонентов косметических рецептур, но и, проникая в глубокие слои
кожи, замедляет процессы перекисного окисления кожных липидов, предупреж­
дая, таким образом, преждевременное старение. Эффективно увлажняет и смягчает
кожу, образуя на ее поверхности полупроницаемый защитный слой. Особенно перс­
пективным является применение масла жожоба в рецептурах средств до загара и
после загара, в солнцезащитных кремах и лосьонах, бальзамах для губ. Результаты
многочисленных исследований показывают, что оно эффективно при концентра­
циях от 0,1 до 25%. Применяется оно и в средствах по уходу за волосами, способ­
236
Глава 11. Жиры и масла
ствуя очищению кожи головы и нормализации роста и развития волосяных фолли­
кул. В большинстве препаратов для волос концентрация масла жожоба составляет
от 0,5 до 3,0%. /Л/С/: 31ттопд$1а СЫпет'ч Цо]оЬа) Зеед ОН.
Зародышей пшеницы масло получают из зародышевых хлопьев пшеницы
(ТгШсит VиIдаге)I остающихся в отходах после переработки зерна на муку. Содержа­
ние масла в них составляет в среднем 14%, извлечение масла происходит с низким
выходом и требует мягких условий, необходимых для сохранения биологически
активных веществ, определяющих его высокую физиологическую ценность. Ростки
пшеницы богаты витаминами Е и Р, минеральными солями. Масло зародышей
пшеницы содержит также протеины, витамины В,, В2, В3, Вб, микроэлементы (цинк,
железо, калий, серу, фосфор), линолевую кислоту (до 44%), линоленовую кислоту
(10%), олеиновую (28%). Липидный состав масла во многом зависит от способа его
выделения. Масло извлекают С 0 2- экстракцией, экстракцией с использованием
органических растворителей, а также холодным прессованием. Жирнокислотный
состав масла представлен в таблице 1 1 .2 .
Таблица 11.2. Жирнокислотный состав масла зародышей пшеницы
Основные
жирные кислоты
Обозначение
Содержание
жирных кислот, %
Миристиновая
14:0
0 ,2
Пальмитиновая
16:0
7-86
Пальмитолеиновая
16:1
-
Стеариновая
18:0
1 - 6
Олеиновая
18.1
8-30
Линолевая ш - 6
18:2
44-65
а-Линоленовая ш-3
18:3
4-10
Арахиновая
2 0 : 0
Эруковая
2 2 :1
Лигноцериновая
24:0
До 0,4
-
До 0,2
Витаминный состав масла определяется в основном качеством исходного зер­
на. Высшие показатели характерны для масла, полученного из зародышей пшеницы
твердых сортов. Масло содержит максимальное количество витамина Е из всех из­
вестных растительных масел. Преобладают наиболее активные формы токоферолов
- а-токоферол, а суммарное количество (3-, у-, б-токоферолов - 93 мг%, ацетата токо­
ферола - 83 мг%. Высокая пищевая ценность масла обусловлена сочетанием боль­
шого количества ненасыщенных жирных кислот и витаминов (таблица 11.3.).
Богатый витаминный состав обусловливает широкое применение масла в кос­
метике. Оно способствует сохранению и восстановлению эластичности и упругости
237
кожи, укрепляет волосы. Масло зародышей пшеницы входит в состав шампуней для
поврежденных и ослабленных волос, в кремы для сухой кожи, в бальзамы для губ, в
детскую гигиеническую косметику.
Таблица 11.3. Содержание витаминов и каротиноидов в масле зародышей пшеницы
Витамины
Каротиноиды
Эргостерол
Токоферолы
Пантотеновая кислота
Фолиевая кислота
Содержание в масле, мг%
11,1-18,6
1
,2 - 1 , 6
170-600
12-16
2-3
Вытяжка из ростков пшеницы способствует росту клеток и тканей, применяется
в рецептурах шампуней для сухих волос, бальзамов и ополаскивателей. Оно укре­
пляет также сухие ломкие волосы. Масло зародышей пшеницы особенно подходит
для сухой, стареющей, потрескавшейся кожи, оно устраняет шелушение кожи, зуд
и поэтому полезно при псориазе, экземе, солнечных ожогах. Масло зародышей
пшеницы является одним из лучших масел для нежной кожи век и губ. Оно снимает
раздражение, разглаживает морщинки, восстанавливает водно-липидную мантию
эпидермиса. В чистом виде масло пшеницы почти не используется из-за сильного
запаха, густоты и тяжести. Его добавляют в другие масла в количестве не более 1 0%.
Масло зародышей пшеницы следует с осторожностью применять людям, страдаю­
щим аллергией. /Л/С/: ТгШсит \/и1даге (\А(ЬеаХ) бегт 0/7.
Какао масло принадлежит к твердым растительным жирам. Его получают из бо­
бов какао (ТНеоЬгота сасао) - вечнозеленого тропического дерева. Извлеченные
из плодов семена ферментируют, в результате чего они приобретают фиолетово­
коричневую окраску, нежный сладковато-маслянистый вкус и тонкий аромат. После
брожения семена медленно сушат. Свежие и быстро высушенные семена терпкого
горьковатого вкуса, без запаха. Качество семян зависит от правильности их обра­
ботки. Далее семена поджаривают, после чего хрупкая оболочка (какаовелла) легко
снимается. Оболочка составляет 1 0 -15 % массы семян. Какаовеллу иногда добавляют
в дешевые, низкосортные сорта порошка какао. Очищенные от оболочки семена со­
держат 4 5 -5 5 % жирного масла. Их автоматически растирают и подвергают горячему
прессованию для получения масла какао. Горячее масло фильтруют в обогреваемых
фильтрах и выливают в формы, где оно быстро застывает при комнатной температу­
ре. Масло имеет светло-желтый цвет, приятный вкус и запах шоколада. Температура
плавления +28—н34°С, относительная плотность 0,920. Оно содержит триглицериды
и жирные кислоты - лауриновую и пальмитиновую (до 25%), стеариновую (до 34%),
олеиновую (до 43%) и линолевую (до 2%) кислоты, а также следы арахиновой кис­
лоты. Кожура бобов содержит много полезных веществ: теобромин, кофеин, сахара,
витамины Н, О, РР, В, растительные протеины, танины. Применение масла какао в
качестве классической суппозиторной основы датируется 1710 г. Оно входит во все
238
Глава 11. Жиры и масла
фармакопеи мира. В настоящее время масло какао вводят во многие косметические
изделия: лосьоны и маски, фотозащитные кремы, в декоративную косметику, в сред­
ства для ванн, дезодоранты, средства до и после бритья, в антицеллюлитные кремы.
Оказывает смягчающее, заживляющее и тонизирующее действие благодаря наличию
в составе теобромина, кофеина, танинов. Содержание масла какао в косметических
композициях обычно составляет около 5 % масс. /Л/С/: ТНеоЬгота Сасао 5 еес/ВиПег.
Каноловое (рапсовое) масло - полувысыхающее жирное масло, светло-желтая
жидкость. Разновидность горчичного, вырабатывается из семян разновидности рап­
са Вгаззка парив
с низким содержанием эруковой кислоты. Канадские селекцио­
неры в 1974 году вывели сорт рапса с низким содержанием эруковой кислоты, этот
сорт получил название «канола» - название образовано сочетанием слов «Канада»
и «Ойл». Состав масла и его свойства определяются наличием в нем олеиновой
(60%), линолевой (20%) и линоленовой (1 2%) кислот. Содержит большое количество
витамина Е. Каноловому маслу отдается большее предпочтение в косметических
рецептурах, чем рапсовому, из-за меньшей вязкости и липкости. Обладает антиок­
сидантными свойствами, создает естественный защитный барьер, близкий коже и
хорошо сохраняет оптимальный уровень ее увлажненности, замедляет процессы
старения, оказывает противовоспалительное действие. Хорошо увлажняет и пита­
ет, восстанавливает водно-липидный баланс. Источник незаменимых жирных кис­
лот. Используется в средствах по уходу за кожей как эмолент. Позиционируется как
более дешевая альтернатива оливковому маслу. /Л/С/: Сапо1а 0/7.
Касторовое масло (клещевинное) - жирное невысыхающее масло, получаемое
из свежих и зрелых, освобожденных от оболочек семян клещевины обыкновенной
(Вю пиз Сот т ит з) методом холодного прессования с последующей обработкой
горячей водой и фильтрацией (для удаления горького вкуса). Оно применялось еще
в Древнем Египте в качестве очищающего и смягчающего средства. Масло имеет
светло-желтый цвет и малоприятный вкус, легко растворяется в спирте, устойчиво к
окислению. В его составе примерно 8 2 % триглицеридов рицинолевой кислоты. Ка­
сторовое масло применяется в средствах по уходу за волосами, поскольку стимули­
рует рост волос, придает им блеск и шелковистость. Входит в состав шампуней для
тонких и поврежденных волос. Хорошо стабилизирует эмульсии, имеет более высо­
кую температуру плавления. Применяется в составе губных помад, в средствах по
уходу за кожей, в средствах для загара. Гидрогенизированное (или гидрированное)
касторовое масло, иногда называемое касторовый саломас, имеет высокую темпе­
ратуру плавления и степень очистки, чем масло. Это особенно ценно для губных
помад и других косметических препаратов, где требуется жировая фаза, стойкая к
воздействию температур. /Л/С/: СазХог 0/7.
Кокосовое масло - твердое жирное масло из измельченной мякоти плодов ко­
косовой пальмы (Сосоз писНега Ц , относится к тропическим маслам. Определен­
ные особенности химического состава (высокое содержание насыщенных жирных
кислот) и физико-химических свойств (высокая температура плавления, плотная
239
полутвердая или твердая консистенция) отличают эти масла от других раститель­
ных масел. Сырьем для получения масла служит мясистая часть (мякоть, эндосперм)
зрелого плода, которую отделяют от скорлупы и сушат до влажности не более 7 %.
Высушенная мякоть (копра) содержит в среднем 4 7 -6 7 % жира, иногда - до 75%. Для
выработки масла применяют прессование или экстракционный способ. В пищевых
целях используется только рафинированное дезодорированное кокосовое масло,
имеющее снежно-белый цвет, приятный вкус и запах, консистенцию, напоминаю­
щую консистенцию топленого коровьего масла. Масло плавится при температуре
20-28°С, застывает при 19-23°С. Характерной особенностью кокосового масла яв­
ляется способность быстро переходить от хрупкого твердого состояния к жидко­
му в узком интервале температур. Качество кокосового масла регламентируется
ГОСТ 10766-64, жирно-кислотный состав масла представлен в таблице 11.4.
Таблица 11.4. Жирнокислотный состав кокосового масла
Основные
жирные кислоты
Обозначение
Содержание
жирных кислот, %
К апроновая
6:0
0,4-0,6
Каприловая
8:0
5,8-10,2
Каприновая
10:0
4,5-7,5
Л ауриновая
12:0
43,0-51,0
М и р и сти н овая
14:0
16,0-21,0
П альм итиновая
16:0
7,5-10,0
Пальм итолеиновая
16:1
0,2-1,5
Стеариновая
18:0
2,5-4,0
О леиновая
18:1
5,0-10,0
Л инолевая ш -6
18:2
1,0-2,5
а-Л иноленовая ш-3
18:3
Д о 0,5
А р ахиновая
20:0
Д о 0,5
Гадолеиновая
20:1
Д о 0,5
Бегеновая
22:0
До 0,5
Эруковая
22:1
Д о 0,5
Л игн оц ери н овая
24:0
Д о 0,5
Кокосовое масло относится к группе лауриновых. Как видно из таблицы, преоб­
ладающими кислотами в кокосовом масле являются лауриновая и миристиновая,
велико также содержание пальмитиновой, каприловой и каприновой кислот, сум­
марное количество двух последних может достигать 17,7%. Благодаря небольшому
количеству ненасыщенных жирных кислот кокосовое масло устойчиво к окислению.
Кокосовое масло - важная составная часть сырья для туалетного мыла и других
мыльных изделий, которая ощутимо повышает их пенообразующую способность.
В косметике используется в производстве шампуней и бальзамов для ослаблен­
240
Глава 11. Жиры и масла
ных и ломких волос. Представляет интерес как компонент кремов, благодаря своей
высокой биологической активности. Ослабляет воздействие УФ-излучения, препят­
ствует образованию свободных радикалов. Способствует сохранению упругости и
эластичности кожи, препятствует появлению пигментных пятен, устраняет внешние
признаки старения, восстанавливает проблемную и поврежденную кожу. Использу­
ется в кремах для век, рук и ног, средствах для снятия макияжа, в солнцезащитной
косметике. /Л/С/: Сосо5 Л/ис/Тега 0/7.
Конопляное масло
-
жирное
масло,
продукт
холодного
прессования
семян однолетнего растения конопли посевной (СаппаЫз заХЫа) семейства
тутовых. Семена содержат до 3 5 % жирного масла зеленовато-желтого цвета с
характерным запахом. Конопляное масло содержит линолевую (более 60%),
линоленовую (около 16%) и масляную (7%) кислоты. Благодаря высокому
содержанию полиненасыщенных жирных кислот масло оказывает на кожу
смягчающее и регенерирующее действие, хорошо сочетается в рецептурах с
другими компонентами. Используется в питательных кремах, кремах от морщин,
в массажных маслах, средствах для ванн, детской косметике, бальзамах для волос.
/Л/С/: СаппаЫз ЗаТма Зеед 0/7.
Косточковые масла. Обобщенное понятие, которое применяют к абрикосовому,
миндальному, персиковому, сливовому жирным маслам, получаемым из ядер
косточек соответствующих плодов и во многом обладающим сходными свойствами.
Довольно часто в косметике используются не чистые масла, а смесь этих масел в
различных пропорциях. Все эти масла легко прогоркают, для их консервации
требуется введение антиоксидантов. Масла, получаемые горячим способом (выше
65-70°С), теряют свои полезные свойства.
Миндальное масло - жирное невысыхающее масло, получаемое холод­
ным прессованием семян миндаля обыкновенного (Атуд6а\из соттип/з).
Светло-желтая жидкость с приятным вкусом. Относительная плотность 1,04-1,05
и показатель преломления 1,527-1,537. Масло почти на 9 0 % состоит из триолена - триглицерида олеиновой кислоты, около 1 0 % глицерида линолевой кислоты,
содержит фермент эмульсин, витамины В2, А, Е и минеральные соли. В косметиче­
ской промышленности используют миндальное масло в рецептурах молочка, пи­
тательных кремов, масок, средств для укрепления волос. Оказывает смягчающее,
питательное и защитное действие на кожу и волосы. Миндальное масло идеаль­
но в качестве массажного средства. Масло не имеет противопоказаний и при­
меняется для ухода за любым типом кожи, в том числе огрубевшей или очень
чувствительной, склонной к раздражению и аллергическим реакциям. Благо­
даря высокому содержанию олеиновой кислоты, быстро всасывается в кожу,
успокаивает и смягчает ее. Один из самых мощных естественных стимуляторов
роста и укрепления волос. Его можно использовать для снятия туши с ресниц,
эффективно в питательных кремах, масках, бальзамах: регулирует водно-липид­
ный баланс кожи, активизирует процесс регенерации клеток. Не оставляет жир­
ных следов. Популярно в косметических средствах «натурального» направления.
/Л/С/: Ргипиз Ат удМ из Ои!аз (3\мееХА1топс1) 0/7.
241
Масло из косточек абрикоса (Ргипиз агтеп\аса) получают из ядер косточек,
содержащих примерно 5 0 % масла. Маслянистая жидкость желтоватого отттенка.
Содержит 6 5 % олеиновой кислоты, 3 0 % линолевой кислот, триглицериды, природ­
ный воск, стеарины, витамины группы В, С, О, Е, пектиновые вещества, ферменты,
в большом количестве минеральные вещества К, Са, Ре, Си, I, 2п. Содержание на­
сыщенных жирных кислот не превышает 5%. Полиненасыщенные жирные кислоты
(витамин Р) содержатся в более активной форме, чем в других маслах, что особенно
полезно для ухода за кожей век, шеи и зоны декольте. Замедляет процессы старе­
ния, предупреждает появление морщин. Масло холодного прессования используют,
в основном, для медицинских целей, а горячего прессования после рафинации ис­
пользуют в пищевой и косметической промышленности. Нерафинированное масло
находит применение в мыловарении. В состав косметических средств включается
для смягчения и увлажнения кожи, широко используется в массажных средствах.
По химическому составу косточковое масло абрикоса подобно маслу сладкого
миндаля, но уступает ему в стабильности. Оно подходит для всех типов кожи, но
особенно рекомендуется для сухой кожи. Его можно использовать неразбавленным,
но обычно из-за дороговизны его добавляют в другие, более дешевые масла
(кукурузное, подсолнечное, соевое). М аслохорошо впитывается иусваивается кожей,
способствует регенерации кожи и слизистых оболочек. Может использоваться для
детей в местах раздражений. Рекомендовано в качестве ночного ухода для сухой
кожи. /Д/С/: Ргипиз Агтеп'юса (АрпсоХ) Кете1 0/7.
Персиковое масло - жирное невысыхающее масло, получаемое путем холодного
и горячего прессования из косточек плода персика обыкновенного (Р е п к а VиIда^^з).
Основными компонентами являются пальмитиновая, олеиновая, линолевая кисло­
ты. Персиковое масло используется в кремах для лица и для век, в губной помаде,
экстракт персика вводят в регенерирующие кремы, в средства для загара, кремы
после бритья. /Д/С/: Ргипиз Регзка Кете! 0/7.
Кукурузное масло (маисовое) - жирное полувысыхающее масло, продукт экс­
тракции или прессования (холодного и горячего) зародышей кукурузного зерна (1еа
тауз). Содержит линолевую (50-55%) и олеиновую (30-40%) кислоты. В его состав
входят токоферолы и феруловая кислота, антиоксиданты, определяющие стабиль­
ность масла к прогорканию. В Европу кукуруза была завезена в конце XV в., в Россию
- в XVII в. Кукуруза не относится к масличным культурам, маслосодержащей частью
зерна является зародыш, масса которого составляет не более 1 0 % от массы зерна.
Зародыши представляют собой отходы переработки кукурузы на предприятиях
мукомольно-крупяного и крахмалопаточного производств. Содержание в них масла
колеблется от 12 -26 % до 4 5 -5 0 % в зависимости от способа их отделения в процессе
переработки зерна. Кукурузное масло получают методом холодного или горячего
прессования, экстракцией. Сырое кукурузное масло может быть разного цвета: от
светло-желтого до красновато-коричневого. Оно обладает характерным вкусом и
ароматом. По всем показателям качества кукурузное масло должно соответствовать
требованиям ГОСТ 8808-2000.
242
Глава 11. Жиры и масла
Т аб л и ц а 77.5. Ж и р н о к и с л о т н ы й с о с т а в к у к у р у з н о г о м а с л а
О сн о вн ы е
О б о зн а ч ен и е
Сод ер ж ание
ж и р н ы е к и сл от ы
(кол-во ат о м о в С.-
ж и р н ы х кислот , %
кол-во д войн ы х связей
в молекуле)
Л ауриновая
12:0
М енее 0,3
М и р истин овая
14:0
М енее 0,3
Пальм итиновая
16:0
9,0-14,0
Пальм итолеиновая
16:1
М енее 0,5
Стеариновая
18:0
0,5-4,0
Олеиновая
18:1
24,0-2,0
Линолевая ш-6
18:2
34,0-62,0
а-Л иноленовая ш-З
18:3
М енее 2,0
Арахиновая
20:0
М енее 1,0
Гадолеиновая
20:1
М енее 0,5
Бегеновая
22:0
М енее 0,5
Л игноц ери новая
24:0
М енее 0,5
Жидкость светло-желтого цвета с приятным вкусом и плотностью 0,921-0,926.
Число омыления 187-200, температура застывания колеблется в довольно широком
интервале: от +10°С до -20°С. Преобладающими жирными кислотами в составе три­
глицеридов кукурузного масла являются олеиновая, линолевая и пальмитиновая.
В состав кукурузного масла входят токоферолы (витамин Е, 18,6 мг/100 г) и феруловая кислота, которые являются природными антиоксидантами и определяют устой­
чивость масла к прогорканию. В кукурузном масле также содержится лецитин, при­
чем в масле, полученном экстракцией, его в 1 0 раз больше, чем в масле, полученном
методом прессования. Благодаря высокому содержанию ненасыщенных жирных
кислот и лецитина кукурузное масло является ценным косметическим сырьем и
для декоративной косметики, и для средств по уходу за кожей и волосами. В состав
кремов его вводят в количестве до 1 0 %. Особая ценность кукурузного масла в кос­
метике обусловлена высокой концентрацией ненасыщенной линолевой кислоты
и лецитина, которые восстанавливают барьерные функции кожи. Масло облада­
ет антиоксидантным, смягчающим и питательным действием, улучшает цвет лица,
используется для раздраженной и увядающей кожи. В качестве успокаивающего
средства подходит для любого типа кожи, укрепляет естественный барьер кожи, по­
могает при сухой и шершавой коже.
Кунжутное масло - полувысыхающее масло из семян индийского кунжута
(Зезатит /псИсит Ц содержащих 4 0 -6 0 % жирного масла. После рафинирования
масло не имеет запаха, приобретает бледно-соломенный цвет, приятный вкус.
В его состав входят: линолевая (39-47%), олеиновая (37-42%), линоленовая,
243
пальмитиновая (8 - 1 1 %), стеариновая жирные кислоты, а также сезамол,
обладающий антиоксидантным действием. Благодаря сезамолу кунжутное масло
очень долго сохраняет свои свойства - до 7 лет. Тем не менее, установлено,
что кунжутное масло оказывает на кожу восстанавливающее и увлажняющее
действие. Оно вводится в мыла и моющие средства в качестве смягчающего агента,
используется в детской гигиенической косметике, кремах для сухой и нормальной
кожи лица, в средствах для сухой и поврежденной кожи, так как смягчает, питает
кожу, препятствует испарению влаги и активизирует синтез керамидов. Применение
масла в косметике несколько ограничено из-за возможных аллергических реакций.
/Л/С/: 5езатит IпсИсит (Зезате) Зеед 0/7.
Льняное масло - жирное высыхающее масло, получаемое из семян льна обык­
новенного (Итт и5НаИ551тит) методом горячего прессования. По внешнему виду
это жидкость зеленовато-желтого цвета с приятным запахом. Общее содержание
стеариновой и пальмитиновой кислот в льняном масле - небольшое, всего 1 0 %.
Олеиновой кислоты содержится 25%, до 70 % суммарно триглицеридов линолевой и
а-линоленовой кислот, витамины Р, А, Е, слизь.
Основное сырье для получения витамина Р. Льняное масло - источник биоло­
гически активных фитостеринов и фитонцидов, содержит Омега-3 и Омега - 6 полиненасыщенные кислоты, полифенолы, регулирующие гормональный статус челове­
ка. Традиционно масло льна являлось народным средством по уходу за волосами.
В современных косметических средствах используется как для ухода за волосами,
так и за кожей, оказывает заживляющее и противовоспалительное действие. В косме­
тике используют еще и Ро1у (ИтзеесЮН) - полимер льняного масла как связывающий,
пленкоформирующий компонент, регулятор вязкости, кондиционер и фиксатор для
волос, ингредиент для средств для завивки волос. 1ЫС1: ипзеес! ОН, Ро1у (ипзеес! ОН).
Макадамии масло - жирное масло, получаемое холодным прессованием
из плодов австралийского ореха, или кинделя (Масас1ат1а ГегпНоНа). Богато
витаминами, триглицеридами жирных кислот: стеариновой (около 60%) и
пальмитиновой (21%) кислот, а также витаминами группы В и РР. По свойствам
подобно норковому жиру, легко впитывается в кожу, смягчает и хорошо питает ее.
Используется в средствах декоративной косметики, в кремах для кожи, особенно
для ухода за сухой и увядающей кожей, массажных средствах, солнцезащитной
косметике. /Л/С/: Масадат'ю ТегтоИа Л/с/Г0/7.
Моринги масло - жирное масло из семян африканского дерева моринги маслич­
ной (МоппдаоНеТега). Получают механическим прессованием. Прозрачная жидкость
от бледно-желтого до желтого цвета, со слабым ореховым запахом. Частично засты­
вает при температуре 20 °С. Устойчиво к окислению даже при температуре 100°С в
течение более 80 часов. Содержит до 8 0 % олеиновой кислоты, состав его сходен с
составом оливкового масла. Содержит пальмитиновую (6 ,2 %), стеариновую (5,3%),
арахиновую (3,4%) и эйкозеновую (2,3%) кислоты, а также бегеновую кислоту в значи­
244
Глава 11. Жиры и масла
тельном количестве (5,7%), от которой масло и получило свое название - бегеновое
масло. Масло моринги хорошо известно с древних времен и традиционно исполь­
зовалось в медицине, в косметических средствах и при приготовлении мазей для
религиозных обрядов. Применение масла в коммерческих косметических средствах
началось сравнительно недавно, но оказалось весьма перспективным делом. Масло
моринги хорошо подходит для косметических средств - это легкий эмолент с мяг­
ким, нейтральным запахом. Коэффициент распределения на коже аналогичен дру­
гим «сухим» эмолентам, популярным в настоящее время в широком спектре средств
ухода за кожей. Быстро впитывается в кожу, смягчая, питая и возвращая ей эластич­
ность, предупреждает старение. Способствует разглаживанию морщин и устра­
нению пигментных пятен. Не оставляет ощущение липкости. Хорошо впитывает и
удерживает ароматы. Используется в продуктах по уходу за сухой кожей, волосами,
а также в качестве фиксатора в парфюмерии и основы для парфюмированных масел
и масляных духов. /Л/С/: М оп пд а ОНеТега 5 еед 0/7.
Облепиховое масло - полувысыхающее жирное масло из плодов и семян
облепихи крушиновидной (НИррорНае КНатпо1'с1е5). Получают путем постепенного
замещения с другим растительным маслом (кунжутным или рафинированным
подсолнечным). Раздробленные плоды (в плодах содержится до 8 % масла, в
семенах - до 1 2 % ) двукратно прессуют, затем жмых заливают подсолнечным или
оливковым маслом, настаивают, смесь отжимают, полученный готовый продукт
представляет собой смесь масла облепихи с каким-либо растительным маслом.
Масло насыщенного оранжево-красного цвета, характерного запаха и вкуса,
жидкое. При комнатной температуре может быть мутным. Жирнокислотный состав:
пальмитиновая кислота - около 40%, пальмитолеиновая кислота - около 33%.
Также облепиховое масло содержит до 6 % каротиноидов, токоферолов, стеролов
и алканолов; 18 аминокислот, 24 минерала и 8 витаминов. В большом количестве
в масле облепихи содержатся витамины Е и А, по содержанию витамина С уступает
лишь маслу шиповника. Эффективно его применение при сухости кожи, в средствах
для массажа, хорошо помогает при ломкости ногтей. Благотворное влияние
оказывает и на структуру волос, препятствует облысению и выпадению волос.
/Л/С/: НИррорНае КНатпоШез ОН.
Оливковое масло - древнейший пищевой продукт, распространенный на терри­
тории всего Средиземноморского региона. Оливковое масло получают из мякоти
плодов маслины (оливы) европейской 01еа еигореа С. Для оливкового масла уста­
новлен специальный стандарт Сос1ех АПтеШ апиз «Стандарт кодекса для оливковых
масел и оливковых масел из выжимок (СОРЕХ 5ТАЫ 33-1981, РЕ\/. 2-2003)», в котором
даются определения всех видов оливковых масел. В Стандарте подробно описаны
требования к составу и параметрам качества для масла каждой категории. Различа­
ют два основных типа оливкового масла - нерафинированное и рафинированное.
Нерафинированное масло первого холодного отжима, называемое также «У\гд\п»
(вирджинское масло), выделяемое методом холодного прессования плодов. Жидкое
невысыхающее растительное масло представляет собой чистую, прозрачную жид­
кость желтого или зелено-желтого цвета (сказывается присутствие хлорофилла) с
245
особым характерным запахом. Горечь масла обусловлена гликозидом окуропеином.
Вкус и запах зависят от сорта оливок, их зрелости, методов выращивания, сбора и
прессования плодов. При охлаждении до +10°С такое масло мутнеет, а при 0°С за­
стывает. Среди жирных кислот оливкового масла преобладает олеиновая, на ее
долю приходится 6 5 -8 3 % от общего количества жирных кислот. Около 10 -12 % со­
ставляет линолевая кислота, 11 -13 % - пальмитиновая. В нерафинированном масле
присутствуют также фосфолипиды, стерины, токоферолы, каротиноиды, сквален,
тритерпеновые соединения и другие природные компоненты маслин. В масле пер­
вого отжима содержится 63-135 мг/кг а-токоферола.
Рафинированное оливковое масло - чистая, прозрачная жидкость, зелено­
желтого цвета или бесцветная; при охлаждении мутнеет и застывает аналогично
вирджинскому. Жирнокислотный состав оливкового масла приведен в таблице 11.6 .
Таблица 11.6. Жирнокислотный состав оливкового масла
Обозначение
(кол-во атомов С:
кол-во двойных связей
в молекуле)
Содержание
жирных кислот, %
Л ауриновая
12:0
-
М ир истин овая
14:0
-
Пальм итиновая
16:0
7,0-20,0
Основные
жирные кислоты
Пальм итолеиновая
16:1
0,3-3,5
Стеариновая
18:0
1,5-4,3
Олеиновая
18:1
56,0-83,0
Л инолевая ш -6
18:2
3,3-20,0
а-Л иноленовая со-3
18:3
0,4-1,5
А р ахиновая
20:0
0,2-1,6
Гадолеиновая
20:1
0,2-0,5
Бегеновая
22:0
-
Л игноц ери новая
24:0
-
По своему влиянию на здоровье человека олеиновая кислота, принадлежащая
к семейству ш-9, приравнивается к действию полиненасыщенных жирных кислот.
Оливковое масло окисляется медленно, особенно при хранении в темноте в гер­
метично закрытых стеклянных бутылках. Следует отметить, что оливковое масло
эмульгируется с трудом, и для получения на его основе стабильных эмульсий типа
«масло/вода» или «вода/масло» требуются эффективные эмульгаторы. В состав кос­
метических препаратов, особенно для сухой кожи, его вводят в количестве от 5 до
30%. Учитываются также и его антиоксидантные свойства. В мире появились эффек­
тивные технологии глубокой переработки оливкового масла и сейчас в составе кос­
метических продуктов используют не только само масло, но и ряд эмульгаторов с
246
Глава 11. Жиры и масла
самыми различными свойствами. Оливковое масло и его производные крайне вос­
требованы в продуктах «натуральной косметики». Последнее время очень модно
натуральное мыло со 1 0 0 % оливковым маслом.
Пальмовое масло - одно из важнейших пищевых и самых распространенных ма­
сел в мире. По объемам мирового производства оно стоит на втором месте после
соевого, и при этом сохраняется тенденция к росту его производства.
Пальмовое масло получают из мякоти плодов масличной пальмы Е/ае/ 5 ди 1пееп 515.
Родиной масличной пальмы является Западная Африка, где люди употребляют это
масло в пищу более 5 тысяч лет. В настоящее время ареал произрастания масличной
пальмы охватывает большую часть тропического и субтропического пояса (в полосе
10° от экватора), наиболее широко она распространена в Малайзии и Индонезии.
Твердое масло получают прессованием из мякоти (копры) плодов, содержа­
щих до 22 % масла, методом прессования. Перед прессованием плоды проходят
длительную многоступенчатую подготовку, включающую стадии ферментации (3-4
дня), отделения мякоти от ядер, термической стерилизации в течение часа, охлаж­
дения и очистки. После отжима получают сырое масло темно-красного цвета, кото­
рое после дистилляции при низкой температуре используется как самостоятельный
продукт или подвергается дальнейшей очистке до рафинированного отбеленного
масла. В смесях с большинством других масел и жиров проявляет свойство пост­
кристаллизации - затвердевание при хранении. Рафинированное пальмовое масло
отличается высокой устойчивостью к окислительной порче.
Основными компонентами пальмового масла являются олеиновая (около 43%)
и пальмитиновая (46-48%) кислоты. Высокое содержание пальмитиновой кислоты
и сопоставимое с ней, почти равное количество олеиновой кислоты - особенность
жирно-кислотного состава пальмового масла. Третьей главной жирной кислотой
пальмового масла является линолевая (около 10%). Высокое содержание твердых
триглицеридов дает пальмовому маслу полутвердую консистенцию. Температура
плавления пальмового масла колеблется в интервале 32-43°С. Рафинированное
пальмовое масло устойчиво к окислению. Как само пальмовое масло так и его фрак­
ции характеризуются высоким уровнем содержания токоферолов и токотриенолов.
При фракционировании масла получают жидкие и твердые продукты:
- жидкие фракции масла (пальмовый олеин, пальмовый суперолеин), отличают­
ся более высоким содержанием олеиновой кислоты и более низким содержанием
насыщенной пальмитиновой кислоты;
- твердая фракция - пальмовый стеарин, в котором преобладают насыщенные
жирные кислоты - пальмитиновая и стеариновая. Стеарин из пальмового масла
не содержит примесей, не имеет запаха и существенно дешевле своих аналогов.
Он способствует повышению вязкости эмульсий (загуститель). В связи с ужесточе­
нием требований к косметическим изделиям с экологической точки зрения, боль­
шим достоинством продуктов из пальмового масла является их биоразлагаемость
в природе.
247
Масло и его фракции используются в составе средств для ухода за увядающей,
сухой, шелушащейся, огрубевшей, раздраженной, воспаленной или чувствительной
кожей, для предотвращения ломкости и расслоения ногтей, для улучшения роста и
состояния волос, а также для устранения чрезмерной сальности кожи головы. Ока­
зывает увлажняющее действие на кожу, предохраняя ее от высыхания и шелушения,
защищает от преждевременного старения, морщин и пигментных пятен.
Высококачественное туалетное мыло класса «экстра» производят из мыльной
крошки, полученной на основе пальмового масла. В производстве шампуней и
других пеномоющих средств применяются вещества, полученные из пальмового
масла, например, неионногенные ПАВ, играющие в косметических композициях
роль эмульгаторов, или стеарин. Особый интерес представляют эмульгаторы:
глицерилмоностеарат, и стеарат триэтаноламина. Глицерилмоностеарат особенно
эффективен как базовый (основной) эмульгатор. Он хорошо совмещается со
всеми видами косметического сырья, значительно улучшает реологические
свойства косметических эмульсий типа «масло/вода» и обладает отличными
пенообразующими свойствами. /Л/С/: Е/ае/ 5 ди1пееп515 (Ра1т) 0/7.
Пальмоядровое масло получают из ядер плода пальмы масличной Е/ае/ 5
дшлеел5 /5 . Ядро составляет 4 5 -4 8 % пальмового ореха, оно является побочным про­
дуктом при производстве пальмового масла. Для выделения масла из предвари­
тельно очищенных и расплющенных ядер используют методы прессования, экстрак­
ции или их комбинации. Сырое пальмоядровое масло отличается приятным вкусом,
напоминающим ореховый. Цвет масла варьирует от белого до желтого и краснова­
того, по консистенции оно похоже на топленое коровье масло. Однако нерафини­
рованное масло быстро прогоркает. Вкус масла становится резким и неприятным
из-за свободных жирных кислот, образующихся в результате гидролиза жиров под
действием присутствующих в масле ферментов. Особенно сильно на формирование
неприятного мыльного привкуса влияет появление свободных жирных кислот с ко­
роткой и средней длиной цепи - капроновой и каприловой, т. к. рецепторы на нёбе
человека чувствительны к присутствию даже малых количеств этих кислот. Для по­
вышения устойчивости в процессе хранения в пальмоядровое масло добавляют ан­
тиоксиданты. В пищевых целях применяется только рафинированное пальмоядро­
вое масло. Жирнокислотный состав пальмоядрового масла приведен в таблице 11.7.
Пальмоядровое масло, так же как и кокосовое, принадлежит к лауриновой
группе, т. к. в его жирнокислотном составе лауриновая кислота является домини­
рующей. К основным кислотам этого масла относятся также миристиновая и оле­
иновая, содержание которой в пальмоядровом масле существенно выше, чем в
кокосовом. Каприловая и каприновая кислоты представлены в меньшем коли­
честве, чем в кокосовом масле - в сумме не более 8 - 1 0 %. Содержание полиненасыщенных жирных кислот низко. Присутствуют неомыляемые жиры, в основном
каротиноиды (а-каротин - 35%, Р-каротин - 55%). В зависимости от содержания
каротиноидов цвет масла может варьировать от желтого до красноватого. Пальмо­
ядровое масло используют в мыловаренной промышленности, для парфюмерно­
248
Глава 11. Жиры и масла
косметических целей, а также в качестве компонента для мазевых основ. Эмолент,
жировой и смягчающий компонент, обладающий к тому же регенерирующим дей­
ствием. Добавка пальмоядрового масла в мыло придает ему необходимую пластич­
ность, предупреждает растрескивание и обеспечивает хорошее пенообразование.
/Л/С/: Е/ое/5 Си'теепт (Ра1т) ОН.
Таблица 11.7. Жирнокислотный состав пальмоядрового масла
О сн о вн ы е
О б о зн а ч ен и е
ж и р н ы е к и сл от ы
С о д ер ж ание
ж и р н ы х кислот , %
6:0
М енее 0,8
Каприловая
8:0
2,4-6,0
Каприновая
10:0
2,0-5,0
Л ауриновая
12:0
41,0-55,0
М и р истин овая
14:0
14,0-18,6
Пальм итиновая
16:0
6,5-10,0
Пальм итолеиновая
16:1
М енее 1,0
К апроновая
Стеариновая
18:0
1,0-3,5
О леиновая
18:1
12,0-19,0
Линолевая о > 6
18:2
0,8-3,0
а-Л иноленовая со-3
18:3
М енее 1,0
Арахиновая
20:0
М енее 1,0
Гадолеиновая
20:1
М енее 1,0
Бегеновая
22:0
М енее 1,0
Эруковая
22:1
М енее 1,0
Л игноц ери новая
24:0
М енее 1,0
Н ервоновая
24:1
М енее 1,0
Подсолнечное масло - полувысыхающее жирное масло, продукт прессования
или экстракции семян подсолнечника (НеНатЬиз аппииз). В зависимости от сорта
и района выращивания сырья состав масла может меняться. Например, содер­
жание олеиновой кислоты может колебаться от 15 до 65%, линолевой - от 20 до
75%. Стеариновая и пальмитиновая кислоты входят в состав подсолнечного масла
в небольших количествах: 4 и 6 %, соответственно. Йодное число составляет 132.
Масло обладает увлажняющими, регенерирующими, пластифицирующими и смяг­
чающими свойствами. Применяется в средствах по уходу за кожей в качестве пережиривающей добавки, в препаратах для волос - как пленкообразователь. Масло,
обогащенное олеиновой кислотой, представляет особый интерес для косметики,
так как более устойчиво к окислению.
249
Из подсолнечного масла выделяют природный эмульгатор лецитин. Лецитин со­
держится не только в подсолнечном, но и в кукурузном, и соевом маслах, а также в
яичном желтке. Чистый лецитин - прозрачное бесцветное вещество, растворимое
в этиловом спирте. По своему химическому строению относится к классу фосфоли­
пидов. Является амфотерным ПАВ и основным структурным элементом клеточных
мембран живых организмов. Обладает смягчающим действием на кожу, поэтому
широко используется в средствах по уходу за кожей как активная добавка, а так­
же применяется как натуральный эмульгатор в кремах, в средствах для бритья, в
губной помаде и т. д. Особенно эффективен в сочетании с витаминами А, О,
В6, РР.
/Л/С/: НеНапХиз Аппииз (ЗипЛошг) Зеед 0/7.
Примулы вечерней или энотеры масло - высыхающее жирное масло,
получаемое из сухих семян энотеры двулетней (ОепоХНега Ыепп1з), холодным
прессованием, или экстракцией гексаном или сверхкритическим С 0 2. Известно так
же как масло энотеры. Рафинированное масло энотеры прозрачное, светло-желтого
цвета, кислотное число - не более 2,5, имеет легкий запах, похожий на запах рыбьего
жира, что обусловлено схожим составом. В семенах энотеры содержится до 3 0 %
масла. Само масло содержит 9 7 -9 8 % триглицеридов, до 7 5 % линолевой кислоты,
олеиновая (5-10%), у-линоленовая (6-14%), пальмитиновая (4-7%) и стеариновая
(1-3%) кислоты. 1 -2 % неомыляемых жиров и 0,5-1% гликолипидов. Применение
масла энотеры в косметических средствах для кожи, обусловлено смягчающими,
питательными и ранозаживляющими свойствами, особенно при проблемной
коже (чрезмерная сухость и шелушение, последствия псориаза и др.). Хороший
эмолент, обладает антиоксидантным действием, эффективно увлажняет. Прекрасно
подходит для ухода за сухой, чувствительной и увядающей кожей лица. Основные
фармакологические эффекты масла связывают с у-линоленовой кислотой, которая
способна повышать уровень простагландина Е в организме, эффективно лечить
экземы. /Л/С/: ОепоХНега В1епт'з №еп1пд Рптгозе) 0/7.
Рисовых отрубей масло - полувысыхающее жирное масло, продукт прессования
или экстракции рисовых отрубей (дробленая шелуха семян риса, Огую заХма). По
жирнокислотному составу сходно с кукурузным. Содержит комплекс триглицеридов
ненасыщенных жирных кислот - олеиновой, линолевую (32-47%) и линоленовой
(3-5%), а также насыщенных кислот - пальмитиновой (13-23%) и стеариновой
кислоты. Отличительной чертой масла рисовых отрубей является неомыляемая
фракция, которая составляет до 5%.
Поданным кл иническихэкспериментов,масло рисовыхотрубейобладаетвысокой
фармакологической активностью: способствует более эффективному снижению
уровня холестерина в плазме крови по сравнению с другими растительными
маслами, богатыми линолевой кислотой. Этот эффект связывают с присутствием
в масле у-оризанола и его компонентов - тритерпеновых спиртов и, возможно,
токотриенолов. Есть также данные, что у-оризанол обладает гонадотропной и
стимулирующей гипоталамус активностью, способствует переферийному кровотоку,
выступает в роли УФ-фильтра.
250
Глава 11. Жиры и масла
Масло рисовых отрубей используется в косметике для ухода за кожей,
особенно в период менопаузы. Оно способствует регенерации кожного покрова,
предупреждает появление морщин, повышает упругость и эластичность кожи,
обладает противовоспалительным, антиоксидантным, увлажняющим действием.
Используется как смягчающий и влагоудерживающий компонент в косметических
средствах для сухой и увядающей кожи. /Л/С/: Огуга ЗаНуа Вгап 0/7.
Сафлоровое масло - полувысыхающее жирное масло, получаемое из семян
сафлора красильного (СаПкат из ИпсЮпа) - однолетнего колючего полукустарника,
культивируемого в сухих лесостепных районах. В семенах содержится 2 5 -3 0 %
жирного масла. В косметических средствах сафлоровое масло может успешно
заменять минеральное. Состав во многом зависит от технологии получения.
Масло, полученное прессованием, характеризуется высоким содержанием
(до 75%) линолевой кислоты. В сортах масла сафлорового, извлекаемого
экстракцией, преобладает олеиновая кислота, что повышает его устойчивость к
окислению. Обладает смягчающим и увлажняющим, укрепляющим и питательным
действием на кожу, нормализует клеточные функции, улучшает кровообращение,
обладает противовоспалительным действием, высокой влагоудерживающей и
влагорегулирующей способностью. Энхансер, проводник других компонентов
косметических средств в более глубокие слои кожи. Используется в широкой
гамме косметичес-ких изделий: средствах для кожи, волос, загара, в декоративной
косметике. /Л/С/: СаП Ьат из ТтсМпиз (ЗаШ ош г) Зеед 0/7.
Смородины черной семян масло - невысыхающее жирное масло, продукт
экстракции или прессования семян черной смородины
(ШЬез тдгит).
Характеризуется высоким содержанием линолевой (49%) и у-линоленовой (соЗ,
шб) кислот в оптимальном соотношении. Эффективный антиоксидант. Аналогичное
масло можно получать из семян красной смородины, крыжовника. Обладает
смягчающими и заживляющими свойствами. Успешно применяется в косметических
препаратах для сухой и увядающей кожей. /Л/С/: В1Ьез М1дгит (В1аск СиггапТ) Зеед 0/7.
Соевое масло - полувысыхающее жирное масло, продукт прессования или
экстракции размельченных бобов сои (61уапе Ызр1с1а). Светло-желтая жидкость с
характерным запахом. Масло часто подвергается рафинированию для улучшения
запаха и извлечения фосфолипидов. Важный источник получения лецитина. Но при
рафинировании могут быть разрушены природные антиоксиданты. К сожалению,
отличается невысокой стабильностью, содержит л инолевую (до 50%), олеиновую (2226%), пальмитиновую (9-1 2 % ) и стеариновую (5-6%) кислоты. Богато незаменимыми
жирными кислотами,восстанавливаетэпидермальныйбарьери влагоудерживающую
способность кожи, благодаря наличию токоферолов и фитостеринов обладает
выраженным регенерирующим действием. В косметике используется в небольших
количествах в средствах для ванн, увлажняющих кремах, препаратах для ухода за
волосами. /Л/С/: С/ус/пе Зо]а (ЗоуЬеап) 0/7.
251
Тыквенное масло - невысыхающее жирное масло из семян тыквы обыкновенной
(СисйгЫХа рёро), тыквы крупной (СисигЬНа тах\та), тыквы мускатной (СисигЬНа
тозсЬаХа).
Жидкость от зеленовато-коричневого до красно-коричневого
цвета, с характерным приятным запахом и вкусом. В состав масла тыквы входят
фосфолипиды, токоферолы, каротиноиды, флавоноиды, витамины
В2, С, Р, РР,
насыщенные, ненасыщенные и полиненасыщенные жирные кислоты. Масло
оказывает антиоксидантное действие, восстанавливает функцию клеточных
мембран, действует на структуру эпителиальных тканей, стимулирует трофические и
обменные процессы в тканях, оказывает бактериостатическое действие. В медицине
применяют при лечении ожогов, парадонтитов и гингивитов. В косметике широко
используется в средствах по уходу за кожей, особенно за сухой и увядающей.
/Л/С/: СисигЬНа Реро Зееё 0/7.
Хлопковое масло - жирное полувысыхающее масло, жидкость от светложелтого до светло-коричневого цвета с относительной плотностью 0,918-0,932 и
температурой застывания от +5 до - 6 °С. Масло не растворяется в воде, растворяется
в органических растворителях.
Получают прессованием или экстракцией органическими растворителями.
Содержит большое количество глицеридов важнейших жирных кислот:
пальмитиновой (22-25%), олеиновой, линолевой, стеариновой, арахиновой,
миристиновой и некоторых других. В косметике используется в составе
эмульсионных основ средств по уходу за кожей. Применяется в качестве сырья
при производстве жирных кислот, глицерина, мыла, в пищевой промышленности,
в производстве алкидных смол и смазочных материалов. В состав косметических
средств его редко вводят самостоятельно из-за специфического запаха, чаще
- в смеси с оливковым маслом. Ценное сырье для питательных эмульсионных
кремов, производства туалетного мыла. Один из источников стеарина.
/Л/С/: Со55ур1ит НегЬасеит (СоКоп) Зеед 0/7.
Масло Ши (или Каритэ) - жирное масло, получаемое из мякоти косточек
плодов африканского дерева каритэ (ВиХу/огозрегтит РагкИ), дикорастущего и
культивируемого в Судане и странах Западной Африки. У дерева ши в Африке много
названий: кап*е, каге или ко1о, зе (отсюда и английское название зНеа - ши). Почти
половина содержимого мякоти косточки приходится на долю масла. Методом
холодного прессования с последующим мягким рафинированием получают масло
высокой чистоты и нежной консистенции с температурой плавления +35-42°С.
Имеет консистенцию сливочного масла и сохраняет ее при температуре до 35°С,
богатую текстуру, кремовый оттенок.
Основные компоненты - триглицериды олеиновой (40-45%), стеариновой
(35-45%), пальмитиновой и других насыщенных жирных кислот. Характеризуется
относительно высоким содержанием неомыляемых жиров (до 17%), в том числе
токоферолов, тритерпенов. стероидов и др., что определяет антиокислительную
252
Глава 11. Жиры и масла
и регенерирующую активность масла, фотозащитные свойства. Существуют раз­
личные сорта масла, для экстракции которых в качестве растворителя используют
гексан. Но более популярны экологически чистые продукты, полученные традици­
онными методами или же механической выжимкой без каких-либо растворителей.
Хороший эмолент, питает, увлажняет, смягчает, успокаивает, защищает кожу от воз­
действия солнечных лучей и способствует ее восстановлению, обладает противо­
воспалительной активностью и регенерирующими свойствами. Триглицериды мас­
ла карите обладают пластифицирующим действием и влияют на барьерные свойства
кожи. Энхансер для полярных активных ингредиентов, может способствовать их
доставке в более глубокие слои кожи. Африканские производители мыла использу­
ют масло в качестве сырья. Народы, использующие масло ши, почти не страдают от
кожных болезней, а их кожа гладкая и упругая. Используется в средствах по уходу за
кожей и волосами, включая препараты для стареющей кожи; в средствах за повреж­
денными, сухими и ломкими волосами. /Л/С/: Ви{угозрегтит РагкИ (5Неа) 0/7.
Технологи часто сталкиваются с проблемой стабильности масел, поскольку
в процессе выделения, очистки и переработки, а также при хранении жиры
претерпевают ряд химических превращений, суммарный результат которых
называются прогорканием.
К таким превращениям относятся:
• гидролиз под действием влаги или в присутствии гидролитических фермен­
тов, при котором молекулы жира расщепляются на глицерин и свободные жирные
кислоты;
• полимеризация, происходящая при длительном воздействии высокой
температуры и приводящая к образованию трехмерной «сетки» в объеме масла;
• автоокисление, при котором ненасыщенные жирные кислоты окисляются под
действием кислорода.
Окисление является основной причиной порчи масел, поэтому предотвраще­
ние окисления липидов, входящих в рецептуры косметических средств, является
важной проблемой для косметического производства. Задача существенно услож­
няется, когда речь идет о функциональных продуктах, отличающихся повышенным
содержанием полиненасыщенных жирных кислот и жирорастворимых витами­
нов. В эмульсионных продуктах водная фаза представляет собой дополнительный
фактор риска окисления липидов. В эмульсиях типа «вода/масло» жировая фаза яв­
ляется дисперсионной, контактирует с воздухом и окисляется так же, как жир, в чи­
стом виде. В эмульсиях типа «масло/вода» скорость окисления аналогичных жиров
может существенно отличаться в ту или иную сторону в зависимости от активности
воды, присутствия ионов переходных металлов, от рН среды. В кислой среде окис­
ление липидов идет быстрее, в нейтральной и слабощелочной среде - медленнее.
253
Жиры животного происхождения
Продукты, получаемые из жировых тканей некоторых животных (птиц,
млекопитающих, пресмыкающихся и рыб), из молока и яиц, называют животными
жирами. Они входят в состав клеточных мембран, отвечающих за проникновение в
клетки организма питательных веществ и удаление продуктов обмена.
С точки зрения химического строения животные жиры представляют собой
сложные эфиры глицерина и карбоновых кислот, имеющих в молекулах от 8 до
26 атомов углерода (глицериды). Кроме триглицеридов жирных кислот животные
жиры содержат также фосфатиды, холестерин, витамины А, О, Е, Р, красящие ве­
щества. Жиры наземных млекопитающих, в которых преобладают триглицериды
насыщенных кислот (пальмитиновой, стеариновой), - твердые вещества. Жиры
рыб и морских млекопитающих, которые содержат значительные количества
триглицеридов ненасыщенных кислот, в большинстве случаев представляют собой
жидкости. Животные жиры получают вытапливанием, экстрагированием (горячей
водой, паром, органическими растворителями), прессованием, сепарированием.
Они используются как пищевые продукты, в медицине, косметике, сельском хозяй­
стве, в производстве мыла и моющих средств, смазочных материалов и др. Около
трети жиров, вырабатываемых во всем мире, используется в технических целях.
Свойст ва ж ивот ных жиров
При оценке качества жиров пользуются как органолептическими методами
(определение внешнего вида, запаха, вкуса, цвета, прозрачности), так и объектив­
ными характеристиками, учитывающими физические и химические свойства жира:
температуру плавления, температуру застывания, число омыления, кислотное,
эфирное, йодное число и другие.
Жиры - плохие проводники тепла и обладают высокой теплотворной способ­
ностью. Энергетическая ценность жиров примерно вдвое выше, чем углеводов.
При сильном нагревании (250-300°С) жиры разрушаются с образованием жирных
кислот и смолообразных продуктов. Жиры хорошо усваиваются организмом, имеют
высокую калорийность. Температура плавления жиров зависит от числа и длины
остатков жирных карбоновых кислот, присоединенных к глицерину. Как правило,
она повышается с увеличением числа и длины жирнокислотных компонентов.
Характерным для многих животных жиров является наличие двойной температуры
плавления: они плавятся при некоторой определенной температуре, затем затвер­
девают при дальнейшем нагреваниии и повторно превращаются в жидкость при
более высокой температуре. При кипячении с кислотами или щелочами жиры под­
вергаются гидролизу. К такому же результату приводит действие ферментов (липаз),
присутствующих в соке поджелудочной железы. Щелочной гидролиз, называемый
омылением, приводит к образованию глицерина и мыла.
254
Глава 11. Жиры и масла
При неправильном хранении жиры могут прогоркать, так как под действием
кислорода воздуха в них образуются продукты окисления, придающие горький вкус
и неприятный запах. Соприкосновение хранящегося жира с некоторыми металлами,
такими как кобальт, марганец, медь, железо, ускоряет окисление. При этом металлы
выступают в роли катализатора окислительного процесса. Но имеются также веще­
ства, которые замедляют или совсем прекращают окисление жира (антиоксиданты).
Животное сырье используется в косметике с глубокой древности. Масла, жиры,
молоко, мед, куриные яйца много лет служили основой народных косметических
средств. Жир в косметической рецептуре заменяет собой кожное сало человека,
уменьшает отдачу воды кожей при испарении, пропитывает роговой слой эпидер­
миса и, размягчая его, придает коже упругость, предотвращает появление морщин,
защищает от вредных влияний окружающей среды, от резких перепадов темпера­
туры. Кроме того, жир растворяет секреты сальных и потовых желез, удерживает во
взвеш енном состоянии частицы пыли и грязи, не давая им касаться кожи, и
способствует их эффективному удалению при мытье. Жиры могут взаимодейство­
вать с кожей двумя способами: либо растекаться по поверхности кожи, делая ее
более мягкой и бархатистой, - это традиционное действие эмолентов; либо прони­
кать вглубь эпидермиса и действовать уже как биологически активные вещества.
Ж ивот ные жиры, применяемые в косметике
В этом разделе описаны свойства некоторых жиров животного происхождения,
традиционно применяемых в составе различных косметических средств. Широко
используются в косметических изделиях норковый жир, яичное и куриное масло,
ланолин, спермацет. Еще лет 10-15 назад в косметической отрасли активно
использовали жиры, получаемые от домашних животных. Сейчас к продуктам
животного происхождения отчасти настороженное отношение из-за историй
с «коровьим бешенством» и риском переноса заболеваний. Но продукты
переработки природных жиров по-прежнему очень востребованы.
Говяжий и свиной жир (лярд), и продукты их переработки используются при
изготовлении твердого мыла, помад, грима. Это один из наиболее давно исполь­
зуемых продуктов. Жировое сырье подвергают омылению в щелочной или кислой
среде, что приводит к расщеплению жиров. В ходе щелочного гидролиза образуются
натриевые соли высших карбоновых кислот (мыла) и глицерин. Эти продукты
с давних времен используются в косметической отрасли для получения мыла,
кремов, шампуней и т. д.
Куриное масло получают из внутреннего куриного жира и до сих пор оно
используется при создании питательных кремов и масок по уходу за кожей.
Стандартизованы три фракции куриного масла: жидкая, легкоплавкая и твердоплав­
кая, которые различаются консистенцией и температурой плавления.
255
1. Жидкая фракция - жидкость желтого цвета с температурой плавления не выше
15°С. В ней содержится до 70% триглицеридов ненасыщенных жирных кислот, из
которых на долю олеиновой кислоты приходится 40-43%, на долю линолевой
кислоты - 15-20%, на долю насыщенных жирных кислот, в основном, пальмити­
новую - около 20%.
2. Легкоплавкая фракция - при 20°С твердое вещество от светло-желтого до
желтого цвета, плавится при температуре около 25°С.
3. Твердоплавкая фракция -твердое вещество белого цвета с желтоватым от­
тенком, температура плавления которого не ниже 40°С. В твердой фракции со­
держится больше пальмитиновой кислоты и меньше линолевой.
Куриное масло оказывает эффективное положительное действие на жировой
обмен кожи, масло легко наносится на кожу, быстро впитывается, не оставляя
жирной пленки; делает кожу мягкой и гладкой. Оно не раздражает кожу, не вызывает
аллергии, поэтому особенно рекомендуется в детских косметических средствах, в
смягчающих питательных кремах. В состав косметических кремов куриное масло
вводят до 10% массовой доли.
Липиды куриного масла содержат до 7 5 % ненасыщенных жирных кислот.
Комплекс жиров куриного масла оказывает ранозаживляющее и выраженное
регенерирующее действие на кожу, предотвращает аллергические реакции,
снимает отечность и воспаление, снижает раздражающее действие ПАВ. Его
производят в виде трех фракций: жидкой, мазеобразной, твердой и вводят
в косметические изделия в количестве 1-5%. Рекомендуется применять
комплекс в увлажняющих и питательных кремах, изделиях декоративной косметики,
лосьонах и тониках, шампунях и масках для волос. Комплекс куриных липидов
хорошо сочетаем с природными восками, например, с пчелиным воском.
Яичное масло - еще один вид животных жиров, извлекаемых из яичного желтка
физическими методами. Такое масло является богатым источником фосфолипидов
и жирорастворимых витаминов А, Е, О. По внешнему виду яичное масло - густая
однородная сиропообразная жидкость от светло-желтого до темно-желтого
цвета с запахом, свойственным яичному желтку. Относительная плотность 0,97,
йодное число не менее 25. Растворяется в этиловом спирте. В косметике яичное
масло находит применение в качестве смягчающей добавки в кремах для сухой
кожи, средствах для ухода за увядающей кожей лица, в средствах для ухода за
волосами. Оно уменьшает трансэпидермальную потерю воды при испарении,
снижает раздражающее действие ПАВ. Яичное масло добавляют в средства после
загара, кремы для рук и увлажняющие кремы, в шампуни и бальзамы для волос.
Рекомендуемый процент ввода в косметические рецептуры 0,5-5,0% масс.
256
Глава 11. Жиры и масла
Жиры молока млекопитающих (коров, коз, кобыл и др.) состоят из триглицери­
дов олеиновой (26-34 %), пальмитиновой (24-26 %), миристиновой (8-17 %), стеари­
новой (4-8 %) и линолевой (0,5-1 % ) кислот. Также присутствует значительное коли­
чество низших насыщенных (С4- С 10) и мононенасыщенных (С10- С 14 с двойной связью
в положении 9-10) жирных кислот.
Гусиный жир обладает согревающим и регенерирующим действием на кожу.
Основными компонентами являются триглицериды олеиновой и линолевой кислот.
Получают гусиный жир, используемый в косметологии, путем вытапливания. Жир
улучшает цвет кожи, помогает бороться с преждевременным старением, способ­
ствует восстановлению сухих ослабленных волос. Его добавляют в маски для лица
и волос, вводят в состав защитных кремов, зимних кремов, предназначенных для
применения в холодное время года. В косметических средствах для зимнего ухода
гусиный жир предупреждает холодовый стресс кожи и смягчает кожный покров.
На рынке ингредиентов предлагаются комплексы, полученные на основе гусиного
жира с высокими регенерирующими свойствами.
Пурцелиновое масло получают из жировой ткани водоплавающих птиц, оно
является аналогом смазки, покрывающей кожу и перья птиц и способствующей
защите от переохлаждения, очень устойчиво к окислению. Используется в составе
защитных «зимних» кремов.
Много полезных веществ и витаминов содержит барсучий жир, особенно вита­
минов группы В. Барсучий жир обладает противовоспалительными и легкими ан­
тибактериальными свойствами, улучшает кровообращение, активирует обмен ве­
ществ. Содержит полиненасыщенные жирные кислоты, жирорастворимый витамин
А, витамины группы В.
Норковый жир получают из мяса норок. Этот ценный косметический продукт
может быть использован только после дезодорирования, так как обладает непри­
ятным запахом. Он не оказывает раздражающего и аллергического воздействия на
кожу. Его используют как хорошо смягчающий, быстро впитывающийся компонент,
который не оставляет на коже ощущения жирности. По сравнению с другими жира­
ми, в том числе и растительного происхождения, норковый жир более устойчив и
не портится в течение длительного времени. По внешнему виду это мазеподобная
масса, которая плавится при температуре около 20°С и содержит около 2 0 % тригли­
церидов ненасыщенных жирных кислот. В косметические изделия вводят норковый
жир и норковое масло. Норковый жир хорошо эмульгируется, обеспечивает ста­
бильность эмульсий. Норковое масло - это низкоплавкая фракция норкового жира,
по внешнему виду это прозрачная (при 40°С) масса от соломенно-желтого до свет­
ло-коричневого цвета со слабым специфическим запахом. Норковый жир хорошо
смягчает и разглаживает кожу, защищает ее от чрезмерной потери влаги. Широко
применяется в составе ночных питательных кремов, защитных средствах от мороза.
257
Обычно содержание норкового жира или норкового масла в косметических издели­
ях не превышает 10%. Более высокое содержание в косметическом средстве приво­
дит к появлению неприятного запаха, который не маскируется отдушкой.
Близко по свойствам к норковому маслу масло сурка - очень дорогостоящий
компонент. Оно очень хорошо впитывается, не оставляя жирного блеска, и норма­
лизует липидный обмен в коже.
Копытный жир - жировая масса белого цвета со слабым запахом. Получают
вытапливаниемжировыхтканей конечностей крупного рогатого скота. Не прогоркает
при длительном хранении.Содержит олеиновую (53-59%), пальмитиновую (20-21%),
стеариновую (19-21%), линолевую (5 -1 0 % ) кислоты, а также витамин Р. Издавна
применялся в питательных кремах, средствах для укрепления волос и ухода за ними.
Обладает десенсибилизирующим действием, уменьшает раздражение кожи.
Жир печени акулы - маслянистая жидкость коричневого цвета, получаемая
из печени акул. Содержит витамин А, сквален. Обладает смягчающими и
противовоспалительными свойствами. Нетоксичен, гипоаллергенен. В косметике
используется как экзотическая добавка в средствах по уходу за кожей.
Жир печени трески - высоковязкая маслянистая жидкость с характерным
рыбным запахом. Содержит витамины А, О, бактерицидные вещества, редкую жирную
кислоту - морруловую и ее соли. Нетоксичен. Хорошо усваивается кожей, усиливая
ее эпидермальную проницаемость. Иногда используется в кремовых формах.
Гидрогенизированный жир, известный как пергидросквален, также применяется в
различных косметических изделиях. В целом в косметике применяется мало из-за
неприятного запаха. 1ЫС1: Г/5 / 7 0/7.
Талловыйжир- продукт, получаемый при переработке низших сортов говяжьего
и овечьего жира, медвежьего и барсучьего сала, а также с использованием
некоторых полупродуктов варки целлюлозы. Очищенный и рафинированный жир
- белое вещество без запаха, содержит триглицериды жирных кислот (олеиновой,
пальмитиновой, стеариновой, линолевой). В косметике применяется в кремах для
бритья, мыле, шампунях и др. Может вызывать раздражение кожи и появление
угрей, поэтому его применение в косметике ограничено. 1ЫС1: ТаНом ОН.
Жир эму - жир, получаемый от крупных австралийских птиц эму. Очищенный
и рафинированный жир обладает смягчающим, противовоспалительным,
ранозаживляющим, бактерицидным свойствами. Содержит олеиновую (до 55%),
пальмитиновую (до 22%), линолевую (до 14%), а-линоленовую (до 1%) кислоты, а
также стеариновую (до 9%) и пальмитолеиновую (до 4%). Малоизучен. Полезные
свойства жира определяют, в первую очередь, его особым жирокислотным
составом. Используется в широком спектре косметических средств по уходу за
кожей.
258
Глава 11. Жиры и масла
Ланолин - жироподобное вещество, смыв с овечьей шерсти, вырабатывается
сальными и потовыми железами овец. Сырой ланолин представляет собой вязкую,
буро-желтую массу с неприятным запахом. При промывке шерсти водным раство­
ром мыла шерстяной жир переходит в промывные воды, из которых его извлека­
ют различными физико-химическими методами. Состав ланолина близок к составу
кожного жира человека, содержит высшие спирты, жирные кислоты, холестерин
(от 25 до 40%) и его эфиры. Он растворим в эфире, хлороформе, абсолютирован­
ном спирте, но практически не растворим в воде. Температура каплепадения около
34°С, кислотное число не выше 1, число омыления 90-105. Ланолин хорошо смягчает
кожу, устраняет шелушение, и поэтому рекомендуется для косметических рецептур,
предназначенных для ухода за сухой, склонной к раздражению кожей. Характерной
является способность ланолина связывать воду, что используется при получении
эмульсий «вода/масло». Композиция из одной части вазелина и двух частей ланолина
является основой лекарственной мази. Ланолин прекрасное исходное сырье для из­
готовления косметических кремов. Он оказывает сильное смягчающее действие на
кожу, устраняет сухость, сохраняет упругость и эластичность кожи.
Жидкий ланолин - криолан (или ланолиновое масло) - используется в компо­
зициях детской косметики. Его получают фракционной кристаллизацией из лано­
лина в подходящем растворителе (изопропанол, этилацетат и др.). По внешнему
виду это вязкая жидкость светло-желтого цвета со слабым специфическим запахом.
Температура помутнения 15-25°С, число омыления 85-92. Жидкий ланолин хорошо
смешивается с минеральными и растительными маслами, с силиконовыми жидкос­
тями. Является хорошим эмульгатором в эмульсионных кремах типа «вода/масло»,
повышает стабильность эмульсий. По сравнению с ланолином криолан легче про­
никает во внутренние слои кожи, не оставляет ощущений липкости и жирности.
В нем хорошо растворяются различные биологически активные вещества, витамины,
антисептики и др.
Твердый ланолин - терлан - продукт, похожий на воск светло-коричневого
цвета со слабым специфическим запахом. Температура каплепадения 4 7 -5 Гс,
число омыления 80-100. По сравнению с ланолином он обладает меньшей
водоудерживающей способностью, но способствует получению более вязкой
эмульсии типа «масло/вода». Используется в косметических рецептурах в
количестве не более 5%. Оказывает смягчающее действие на кожу. Его применяют
в декоративной косметике, в составе кремов и в средствах для ухода за волосами.
Благодаря своим ценным качествам ланолин применяется почти во всех
косметических изделиях: в эмульсиях, кремах, мылах, пудрах, губных помадах, туши
для ресниц и т. д. В последние годы получили признание различные производные
ланолина (например, гидрированный, оксиэтилированный или ацетилированный
ланолин). Эти производные обладают высокой эмульгирующей способностью и
потому находят широкое применение в косметических препаратах, большее, чем
просто ланолин. Так, ацетилированный ланолин превосходит чистый ланолин
259
по водоотталкивающей способности. Используется как пленкообразующий
компонент в кремах, лосьонах, дезодорантах, в детской косметике, лаках для волос.
Гидрогенизированный ланолин лучше смешивается с водой, легче абсорбируется
кожей, дает стойкие пластичные эмульсии с тонкой текстурой. Используется в
средствах для макияжа глаз (тушь, подводка, косметические карандаши), в пудрах,
шампунях, средствах для и после загара.
Ради китового жира (ворвани), китового уса, спермацета и амбры десятилети­
ями велся активный китобойный промысел, приведший к массовому истреблению
китов. В 1972 г. китобойный промысел был запрещен, СССР присоединился к этому
запрету в 1987 г.
Спермацет - воскоподобная масса, которая содержится в особой полости
черепа кашалота и служит ему для эхолокации. Очищенный спермацет - белая или
слегка окрашенная масса в виде кристаллических пластинок, с перламутровым
блеском и характерным запахом. В отличие от жира спермацет не оставляет на
бумаге пятен. Его относительная плотность 0,945-0,970, йодное число 4-9, число
омыления 125-136. Температура плавления 50-54°С. Легко растворяется в горячем
96%-ном спирте. Содержит 3 0 -3 5 % собственно жиров и до 7 0 % восков, в основном
цетилпальмитат. По своему составу спермацет близок к воскам, находящимся в
кожном жире человека, поэтому он является ценным компонентом для питания
кожи. Есть сведения, что спермацет оказывает на кожу регенерирующее действие.
Он эффективен даже при лечении экземы, нейродермита и ожогов. Его много
добавляли в кремы в смеси с жидкими жирами и маслами. Это позволяло придать
крему плотную консистенцию и одновременно способность намазываться тонким
слоем.
Крем со спермацетом обладает особой мягкостью, очень легко впитывается,
оставляя приятное ощущение на коже. В состав косметических кремов спермацет
добавляли не более 8%. В связи с запрещением китобойного промысла с 1972 г.
применение спермацета в косметических препаратах практически прекратилось.
Поэтому сырьевые фирмы пытаются создать синтетические заменители спермацета.
Похожий на спермацет ингредиент Сгос1ато155 демонстрирует в рецептурах хорошие
эмолентные свойства, а по сравнению с природным спермацетом обладает большей
стабильностью.
В косметической промышленности кроме самих животных жиров используются
разные жирные кислоты, полученные из сырья, содержащего животные жиры. Наи­
более часто из них получают насыщенные кислоты (стеариновую, пальмитиновую,
миристиновую) и ненасыщенные (олеиновую, линолевую, линоленовую кислоты).
Некоторые из них не могут синтезироваться в человеческом организме (линолевая,
альфа-линолевая).
260
Глава 12. Натуральная косметика и натуральное сырье
Глава 12.
Натуральная косметика
и натуральное сырье
В последних десятилетиях XX века в мире появилось множество приверженцев
здорового образа жизни. Особую популярность тема приобрела в Германии,
Швейцарии, Скандинавских странах и США, где «натуральность» стала культом в
определенных слоях общества. Мода на диеты и здоровое питание, глобализация
сделали популярными восточные оздоровительные практики.
Сегодня растет число компаний, производящих натуральную продукцию
самых разных групп товаров: не только пищевые продукты, но и парфюмерию,
косметику, средства бытовой химии, мебель, одежду и обувь. Наиболее активные
потребители «зеленой» продукции - США и страны Западной Европы - лидируют
и в законотворческой деятельности по вопросам окружающей среды, устойчивого
развития и «натуральной» сертификации в различных отраслях промышленности.
Растет спрос на натуральную продукцию и на рынках Китая, Японии, в странах
Тихоокеанского региона. В Австралии и Новой Зеландии защита «натурального» стала
частью политики и основой целенаправленной поддержки своих производителей,
поскольку локальные торговые марки ассоциируются с экологичностью и
пользуются большой популярностью. Растет интерес к натуральным продуктам и
у российских потребителей, а популяризация «зеленой» темы активно проводится
всеми СМИ.
Характеристики натуральной косметики
Несколько десятилетий назад появился термин «зеленая» (от англ, дгееп)
косметика, который впоследствии тесно переплелся с терминами «натуральная» и
«органическая» косметика. Часто между ними ставили знак равенства. Однозначного
определения «зеленой» косметики на сегодня не существует и употребление
этого термина применительно к косметике в той или иной социальной группе
или регионе, связано, скорее всего, со сложившимися традициями и относится,
скорее, к экологически чистой косметике. Экологичность - это мировоззрение,
возникшее в современном мире в ответ на повсеместное загрязнение окружающей
среды и пренебрежительное отношение к природе. Оно отражает комплексный
подход к сох-ранению окружающей среды, рациональному использованию
социальных и промышленных ресурсов, соблюдению этических норм в обществе
261
и удовлетворению интересов человека в потреблении безопасной натуральной
продукции. Следует отметить, что термин «зеленая» косметика используется в
основном в СМИ и потребителями.
В профессиональной среде косметической отрасли устоялись термины «нату­
ральная косметика» и «органическая косметика», и идут дебаты относительно их на­
полнения. При этом представления о натуральной косметике различны у произво­
дителя и ее потребителя, и весьма существенно отличаются в разных странах.
У потребителя средства натуральной косметики, в первую очередь, ассоции­
руются с продукцией, изготовленной на основе природного (даже неизмененного)
сырья, которая не содержит синтетических отдушек, красителей и некоторых кон­
сервантов и вообще никакой «химии». При этом мнение об ингредиентах, которые
не должны входить в состав «натуральных» косметических средств, сформировано
чаще всего интернетом, средствами массовой информации, общественным мнени­
ем и является весьма расплывчатым. Считается также, что «натуральная» косметика
гораздо более безопасна и менее аллергична, хотя никаких объективных доказа­
тельств тому нет.
Для производителя «натуральная» и «органическая» косметика связаны
не только с природным происхождением сырья. Это еще и определенная оценка
ингредиентного состава средства в целом, выбор разрешенных методов переработ­
ки сырья и технологии производства самого косметического средства, соблюдение
определенных условий хранения, транспортировки, реализации косметики в со­
ответствии с установленными требованиями и, как правило, добровольная серти­
фикация в одной из систем сертификации натуральной косметики. Об этих деталях
потребитель, как правило, не знает и даже не задумывается.
В настоящее время категории «натуральная» и «органическая» косметика
определяются требованиями существующих добровольных стандартов. Стандарты
отличаются от страны к стране, но содержат и общие положения.
Натуральная косметика - это продукция, в составе которой присутствуют не
только ингредиенты на основе натурального сырья, но и идентичные натуральным
вещества с добавлением минимального количества отдельных разрешенных синте­
тических ингредиентов и определено их допустимое соотношение в продукте.
Натуральные ингредиенты ингредиенты,
полученные
из сырья
растительного, минерального, либо животного происхождения, для переработки
которого используют разрешенные стандартные физические, физико-химические и
биотехнологические методы.
Идентичные натуральным ингредиенты - вещества, химически идентичные
существующим в живом организме, но которые не могут быть получены из
естественных источников в достаточном количестве для соответствующего
технического уровня.
262
Глава 12. Натуральная косметика и натуральное сырье
Синтетические ингредиенты - вещества, полученные путем химического
синтеза.
Более «строгой» категорией является «органическая» косметика. Далеко не вся­
кая натуральная косметика, созданная на основе растительного сырья, может счи­
таться органической. Для органической косметики большое значение имеет доля
ингредиентов растительного сырья, выращенного в экологически чистых районах
без применения химических удобрений, в условиях органического земледелия.
Особое значение имеет отказ от применения пестицидов и химических удобрений
при его выращивании.
Органическое сырье: растительное или животное сырье, полученное путем
ведения органического сельского хозяйства, при сознательной минимизации ис­
пользования синтетических удобрений, пестицидов, регуляторов роста растений,
кормовых добавок, генетически модифицированных организмов.
Для многих компаний производство натуральной косметики пока еще одна из
модных тенденций индустрии красоты или маркетинговый ход предприятия. Под
понятие «натуральная» косметика сегодня пытаются подвести косметические сред­
ства, в составах которых содержится один или несколько натуральных ингредиен­
тов, чаще всего растительных экстрактов. Маркетинговое обеспечение создается
завышенными рекламными описаниями свойств введенных экстрактов, внешним
видом упаковки либо соответствующим названием продукта.
Особенност и идент ификации нат уральной и органической косметики
Состав продукта. Рецептура формируется из ингредиентов натурального
происхождения, ингредиентов, идентичных натуральным с добавлением
минимального количества отдельных разрешенных синтетических ингредиентов
в определенном стандартами допустимом соотношении в продукте. Требования к
натуральным и органическим ингредиентам изложены ниже.
Тара и упаковка для натуральной и органической косметики производится из
материалов годных к последующей переработке без нанесения вреда окружающей
среде. Чаще всего это флаконы и баночки из темного (коричневого, синего) стекла,
или металлическая тара (например, алюминиевые тубы и баночки). Для пластиковой
тары используют полиэтилен высокой плотности (РЕ-НЮ), полипропилен (РР),
полиэтилентерефталат (РЕТ), полиэтилентерефталат-гликоль (РЕТС). Полиэтилен
высокой плотности обладает низкой паро- и газопроницаемостью, устойчив
к действию кислот, растворов солей, спирта, бензина, воды, физиологически
нейтрален, без запаха, практически безвреден; из него не выделяются в
окружающую среду опасные для здоровья человека вещества. Популярной
тенденцией стало использование био-пластиковой упаковки, которую получают
из био-полимеров на основе полимолочной кислоты (РИА), полигидроксиалканата
(РИА), био-полиэтилена, био-полиамида в сочетании с различными добавками. Для
263
повышения барьерных свойств биополимеров используют плазменное напыление
или металлизацию. Не используются виниловые пластики (поливинилхлорид (РУС)
и др.) и поли стр ол ы (Р5).
Часто натуральная и органическая косметика не имеют вторичной упаковки. Но,
еслионаимеетсядосчитаетсяправильнымдля производства упаковки «натуральной»
косметики применять вторичное сырье: для коробочек - макулатурный картон; для
дополнительной упаковки и производства этикеток - бумагу из вторсырья.
Для примера приведем требования к упаковке стандарта российской
добровольной системы сертификации натуральной и органической парфюмерно­
косметической продукции ВЮР115 (статья 7). Эти требования полностью
гармонизированы с требованиями основных европейских систем.
• Рекомендуется использовать минимальное количество упаковочных материалов.
• Упаковка ПК продукции должна быть изготовлена из материалов, пригодных для
переработки и не оказывающих вредного воздействия на окружающую среду.
•По возможности использовать упаковку, изготовленную из вторичных материалов.
•Упаковка не должна содержать галогенсодержащие материалы и полистирол.
• В аэрозольных упаковках в качестве пропеллентов разрешено использовать
только воздух: кислород, азот, углекислый газ, аргон.
Маркировка натуральной косметики по структуре и содержанию должна,
прежде всего, соответствовать требованиям Технического регламента Таможенного
союза 009/2011 «О безопасности парфюмерно-косметической продукции» и
ГОСТ 33488-2015 «Продукция парфюмерно-косметическая. Общие критерии обо­
снованности информации для потребителя в части заявленных потребитель­
ских свойств», который вводится в действие в качестве национального стандарта
Российской Федерации с 1 января 2017 г. Если производитель учитывает все необ­
ходимые требования к производству натуральной и органической косметики, то в
маркировке может быть знак соответствия косметического средства требованиям
стандартов натуральной и органической косметики одной из национальных или
международных добровольных систем сертификации.
Для выделения натуральных ингредиентов органического происхождения в
маркировке возможна ссылка с указанием «ингредиенты органического происхож­
дения» или любая аналогичная. Кроме того, можно встретить на упаковках заявле­
ния: «натуральный или органический продукт», «не содержит...» или «продукт без...»,
информацию о месте произрастания сырья или его производстве, социальные или
этические заявления, экологическую информацию о продукте, о биоразлагаемости
продукта, о защите атмосферы.
Сроки годности «натуральной» и «органической» косметики со дня изготовле­
ния продукции, в среднем, составляет 12-24 месяцев и указываются в соответствии
с требованиями ТР ТС 009/2011. Указываются специальные условия хранения про­
дукции, если они отличны от стандартных. Например, многие кремы рекомендуется
хранить в холодильнике, т. е. при температуре +2 °С- +3 °С.
264
Глава 12. Натуральная косметика и натуральное сырье
Органолепт ические показат ели
Цвет натуральных косметических средств определяется цветом экстрактов
и других активных веществ, используемых в составах. Преобладающие цвета
косметических кремов - это желтоватые оттенки, цвет слоновой кости, топленого
молока, зеленоватые (травяные) оттенки и др. Есть средства с интенсивным,
например, насыщенным желтым цветом, что может объясняться использованием,
например, облепихового масла в качестве основного ингредиента в составе крема.
Есть средства с менее привлекательным цветом: бело-серый, серо-зеленый и др. Для
придания заданного цвета и тона используются натуральные красители и пигменты,
часто это пищевые красители.
Запахи натуральной косметики - нейтральные или характерные для
лекарственных трав, встречаются цветочные или фруктово-ягодные запахи.
Интенсивный парфюмерный фантазийный запах не характерен для таких
косметических средств. Как правило, производители парфюмерных композиций
предлагают для косметики натурального направления специальные отдушки,
в которых стараются максимальным способом использовать природное сырье.
Натуральные отдушки представляют собой смесь эфирных масел, изолятов и
натуральных душистых веществ, либо комбинации натуральных душистых веществ
- Э-лимонен, анетол, ментол, тимол, бензиловый спирт, эвкалиптол, фенилэтиловый
спирт, а также сложные эфиры, лактоны, альдегиды и кетоны. При этом надо
понимать, что если в отдушке действительно много природного сырья, то цена ее
будет выше средней по рынку.
Потребители натуральной косметики
Потребители натуральной косметики - разные возрастные и социальные
группы. Сегодня эту целевую аудиторию можно условно поделить на четыре группы:
1ая группа - это сознательные «постоянные» потребители, которые являются
стержнем «зеленой волны», озабочены вопросом сохранения здоровья человека и
состоянием окружающей среды всей планеты;
2ая группа - это потребители - «натуралисты», которые, в первую очередь,
озабочены состоянием только своего здоровья;
3я группа - это потребители, которые подвержены модным тенденциям
косметического рынка. Это сама большая аудитория, которая составляет около 25%;
4ая группа - это потребители «случайные», не пользующиеся любой косметикой,
представленной в торговых сетях и, если число «зеленых» продуктов увеличится на
прилавках, то они будут ей тоже пользоваться.
В первую очередь в натуральной косметике потребитель ценит «чистоту»
косметического продукта. Такая «чистота» продукта в его представлении часто
связывается с простым и несложным составом, с «простотой» производства
265
(выращивание и сбор сырья в традиционных естественных условиях - с
использованием ручного труда, использованием традиционных известных
методов его переработки и др.) и с упаковкой из традиционных материалов,
которые утилизируются без ущерба для окружающей среды. По мнению многих
потребителей более короткий список ингредиентов на упаковке означает, что
продукт более натуральный. Достаточно системную работу с потребителями по
продвижению цивилизованных подходов на рынке натуральной косметики ведут
интернет ресурсы Нир:/Муу№.екоко$тейка.ги и Ь«р://1оокЫо.ги.
Бережное производство
Развитие рынка «натуральной» косметики закономерно совпало с развитием
идеи «экологичности» и формирования концепции «бережного производства»,
содержащего
в себе
идею
социальной
ответственности
предприятия.
Производители натуральной и органической косметики стремятся следовать
основным направлениям такой работы:
- поиск и использование приемлемых с этической точки зрения «зеленых»
источников сырья и экономное использование сырья. Например, развитие
технологий переработки оливкового масла, позволяющих получать из него целый
спектр различных по своим свойствам видов косметического сырья - хороший
пример такого подхода. А вот вырубка лесов в Африке и Южной Америке ради
посадки плантаций пальмы и получения пальмового масла, как популярного сырья,
вряд ли может быть этически оправданной;
- простая, взывающая к положительным эмоциям рекламная кампания, рассказ
своему потребителю о том достойном, что делает компания;
- экономия и оптимизация всех ресурсов предприятия (электричества, воды,
бумаги в офисах, продуманный подход к сувенирной продукции);
Этот подход постепенно проникает в российскую производственную культуру,
хотя достаточно давно активно развивается в западных странах на предприятиях
как малого, так и крупного бизнеса.
Сертификация
натуральной и органической косметики
Общ ие требования, предъявляемые к сырью и ингредиентам
Сейчас уже во многих странах мира работают национальные и международные
независимые системы добровольной сертификации натуральной и органической
косметической продукции. Каждая из таких систем построена на своих собственных
стандартах. В этих стандартах описаны основные критерии натуральности готовой
продукции и основные требования к ингредиентам для ее производства. Крите­
рии включают в себя условия сбора и выращивания сырья; перечень допустимых
методов переработки натурального и органического сырья; перечень разрешен­
266
Глава 12. Натуральная косметика и натуральное сырье
ных к использованию ингредиентов, и их количественное соотношение; материал
и качество упаковки; некоторые критерии производственного процесса (условия
производства, хранения, транспортировки и утилизации изготовленной продукции
и сырья; ряд вопросов, связанных с защитой окружающей среды. Существующие
стандарты разных систем во многом идентичны, но и имеют ряд отличий, связанных
с национальными особенностями.
Международные ст андарт ы
Основными и наиболее известными Европейскими системами доброволь­
ной сертификации натуральной и органической косметики являются ЕСОСЕРТ и
СОБМЕВЮ (Франция), ЕЮ1Н и №Тгие (Германия), А1АВ/1СЕА (Италия), БоН Аззоаайоп
(Великобритания). Подобные же системы существуют и в других странах мира: УБРА,
Ы5Р и МРА (США), ВРА (Австралия) и другие. У каждой системы свои сформулирован­
ные критерии и свой знак, которым маркируют продукцию (табл. 12.1.).
Таблица 12.1. Международные системы
сертификации натуральной и органической косметики и их знаки
Название системы
сертификации
Страна
ЕСОСЕРТ
Ф ранция
СОБМ ЕВЮ
Ф ранция
Знак системы сертификации
ВР1Н
(Випс!
Германия
с1е1Л5сЬег1пби5*пе ипб
Напс1е15ип*егпеН|Т1еп)
1СЕА/А1АВ
(15ЙПДО рег 1а
Сегййсагюпе Ейса е
АтЫеп1а1е)
С0$1Ш 1
Италия
1 С Е А
А1АВ
267
5оП А з зо а а й о п
Великобритания
ЫаТгие
Герм ания
1150А
(11пйес1 51а(е5
О е р а П те Ш : оГ
АдпсиКиге)
СШ А
МБР
СШ А
ЫРА (ЫаШга1 Ргос1иа5
А550С1Э110П)
ВРА
(Вю1одка1 Рагтегз оР
А встралия
Аи$1гаПа)
ВЮВ115
Россия
В|о1
[Ш 5
268
Глава 12. Натуральная косметика и натуральное сырье
Общие требования, предъявляемые к сырью и ингредиентам состава
натуральной и органической косметики всеми организациями:
• растительное сырье должно выращиваться в контролируемых биологических
сельских хозяйствах или собираться под биологическим контролем в местах
естественного произрастания в природе;
• запрещается использование генно-модифицированных продуктов;
• запрещается стерилизация органического сырья и конечного продукта
радиоактивным облучением;
•запрещается использование синтетических отдушек и красителей;
•допускаются к применению только натуральные или разрешенные, идентичные
натуральным консерванты, такие, как бензойная кислота, ее соли и этиловый эфир,
салициловая кислота и ее соли, сорбиновая кислота и ее соли, бензиловый спирт.
Общие экологические требования:
• производство в целом не должно загрязнять окружающую среду;
• разрешено использование технологий, не наносящих вреда экосистеме;
• необходима утилизация отходов производства;
• использование оптимально разлагающегося сырья и конечных продуктов;
•использование экологически безвредной и поддающейся вторичной обработке
тары и упаковки.
Различия в т ребованиях систем серт ификации
Требования отдельных систем сертификации, в основном, различаются по:
• перечню разрешенных и запрещенных ингредиентов;
• перечню разрешенных и запрещенных методов переработки ингредиентов;
• минимальному процентному содержанию органических ингредиентов;
• максимальному разрешенному содержанию синтетических компонентов;
• схеме пересчета процентного содержания воды в составе.
Подробные сведения размещены в открытом доступе на сайтах организаций.
Всю обобщенную информацию о деятельности международных систем
сертификации, рынке натуральных ингредиентов и готовых средств можно найти на
сайте Н ир://тт.екоко$те(|ка.ги.
Приведем несколько примеров:
•отказ от использования этоксилированных веществ, например, тензидов (В01Н)
•запрещено использование наночастиц (ВРА, 5оН Аззоаайоп);
• не допускается проведение опытов над животными ни при разработке
продукта, ни при тестировании сырья, ни при тестировании конечных продуктов
(В О Н С05М ЕВЮ и др.);
• возможно применение неорганических солей: сульфата магния, хлорида
натрия и др. (ВР1Н);
• могут быть применены ПАВ и эмульгаторы, полученные путем гидролиза,
гидрирования, этерификации или переэтерификации из следующих натуральных
веществ: лецитина, ланолина, моно-, олиго-, полисахаридов, протеинов или
липопротеинов (ВР1Н).
269
Регламентирующее содержание природных и растительных веществ в составе
натуральной и органической косметики также несколько отлично. В связи с этим
различаются и маркировка натуральной, и органической продукции.
Французская система ЕСОСЕРТ выделяет два уровня сертификации:
• натуральная косметика (минимум 5 0 % всех ингредиентов рецептуры должны
быть на растительной основе, минимум 5 % всех ингредиентов по весу должны быть
продуктами органического земледелия);
•натуральная и органическая косметика (минимум 9 5 % ингредиентов рецептуры
должны быть на растительной основе, минимум 1 0 % всех ингредиентов по весу
должны быть продуктами органического земледелия).
Европейская система сертификации МаТгие различает три уровня:
• натуральная косметика (паШа1 созтеИсз) - минимум 7 5 % всех отдельно
взятых продуктов одной ограниченной серии продуктов той же марки должны быть
сертифицированы как «натуральная косметика» или «органик/БИО косметика».
Первый уровень (ранее это был знак МаТгие с одной звездой) определяет
высококачественную натуральную косметику и является тем самым основой всех
ЫаТгие сертифицированых продуктов.
Продукты с натуральными веществами из экологически чистого хозяйства могут
получить знак МаТгие второго или третьего уровня, только если они соответствуют
минимальным требованиям знака качества МаТгие первой категории.
• натуральная косметика с органической частью (паШа1 созтеИсз и/ПН
огдап'к рогНоп) - помимо соблюдения требований для косметики первого уровня
минимум 7 0 % из содержащихся в продукте натуральных веществ растительного
и животного происхождения должны быть из экологически чистого производства
и/или из контролируемого некультивируемого сбора.
• органическая косметика (огдатс созтеИсз) - учитываются требования
первых двух уровней, добавляется условие наличия не менее 9 5 % из содержащихся
в продукте натуральных веществ растительного и животного происхождения из
экологически чистого производства и/или из контролируемого некультивируемого
сбора.
Согласно определению МаТгие, натуральные вещества - это вещества расти­
тельного, минерального или животного происхождения, а также их смеси и «про­
дукты реакций» между ними. Сюда же относят продукты микробиологического
синтеза. Но далеко не все природные вещества могут использоваться для произ­
водства натуральной косметики. Под запретом здесь нефтепродукты (например,
парафины и микрокристаллические воски); вещества, полученные в результате их
переработки; ингредиенты животного происхождения, полученные из умерщвлен­
ных позвоночных животных (например, норковый жир, коллаген и др.). Жестко
регламентируются требования к выбору экстрагентов. Для получения натуральных
экстрактов можно использовать только диоксид углерода, этиловый спирт, жиры и
масла, а также глицерин растительного происхождения и воду.
270
Глава 12. Натуральная косметика и натуральное сырье
Использование идентичных натуральным ингредиентов допускается только в
том случае, если получить натуральный ингредиент в промышленных масштабах
не представляется возможным. Также допускается использование так называемых
«близких к натуральным» веществ, получаемых переработкой натуральных веществ.
При этом допускаются только следующие реакции: ацилирование, амидирование,
дегидрирование, димеризация, гликозилирование, пидрирование, гидрогенолиз,
гидролиз (вкл. омыление), конденсация с отделением воды, нейтрализация, окисле­
ние (кислородом, озоном и пероксидами), фосфорилирование, пиролиз, сульфатирование, переэтерификация и этерификация.
Поскольку многообразие требований и маркировок путает потребителя,
ведущие европейские системы сертификации ЕЮ1Н, СОБМЕВЮ, 1СЕА /А1АВ,
ЕСОСЕНТ, БОН А550С1АТЮМ учредили общую - СОБМОБ $Гапс)агТ А15В1.. Это первый
международный комплексный стандарт, к которому могут присоединяться и другие
системы.
СОБМОБ подразделяет натуральную косметику на 2 уровня:
- СозтеНс ргодисХз ипдег огдапк сепШсаНоп (со$то$ огдапк), косметика,
в которой, в частности, должны содержаться не менее 9 5 % ингредиентов,
переработанных физическими методами и полученных из продукции органического
земледелия. Конечный продуктсодержитминимум20%ингредиентов органического
происхождения.
- Созтедс ргодисХз ипдег паХига! сеШйсаНоп (созтоз паХига!) - не указываются
требования по минимальному содержанию органических ингредиентов.
С целью создания единого и понятного потребителям во всех странах рынка
натуральной косметики создан новый стандарт 150, который упорядочит ситуа­
цию на мировом косметическом рынке. В феврале 2016 года опубликован текст
150 16128-1:2016 «Руководство по техническим определениям и критериям нат у­
ральных и органических ингредиентов для космет ики и гот овых продуктов. Часть 1.
Определение понят ия ингредиенты. («(Зи/деНпе$ оп ХесЬпка! д е Ш д о п з апд спхепа к г
паХигаI апд огд ап к созтеХк тдгедкпХз апд ргодисхз - Рагх 1: ОеПпШопз к г 1пдгед1еп1$).
Этот документ введен в действие с 31 марта 2016 г. В разработке находится вторая
часть стандарта 150 16128-2 «Руководство по техническим определениям и крит е­
риям для нат уральны х и органических ингредиентов для космет ики и готовых про­
дуктов - Часть 2: Крит ерии для ингредиентов и продуктов».
Российская сист ема серт иф икации нат уральной
и органической косметики ВЮ1Ш5
В России, как и во всем мире, сертификация натуральной косметики является
добровольной. В 2011 г. официально зарегистрирована первая национальная
добровольная система сертификации натуральной и органической парфюмерно­
косметической продукции ВЮВ115. Учредитель системы - Национальное общество
косметических химиков (НОКХ), и создана она при поддержке Российской парфю­
мерно-косметической ассоциации (РПКА).
271
В|<>1
Национальная система
д обровольной сертификации
натуральной и органической
[Ш
парфюмерно-косметической продукции
В10КУ5
5
После нескольких лет изучения м еж дународного опыта сертиф икации
натуральной
косметики
экспертами
«Н ационального
Общ ества
Косметических Хим иков» создана российская система д о бро вол ьно й
сертиф икации натуральной и органической парф ю м ерно-косметической
продукции.
Сертиф икация
ВЮК115 предназначена для:
• содействия потребителям в компетентном вы боре продукции;
• защ иты потребительского ры нка парф ю м ерно-косметической продукции
от н едобросовестного производителя и продавца;
•
повы ш ения
конкурентоспособности
парф ю м ерно-косметической
продукции на российском и м еж дународном рынке;
• защ иты прав потребителей
заявленного качества.
в отнош ении
приобретения
продукции
Сертиф икация отечественной и и м портной продукции проводится по
единым правилам и процедурам, предусм отренны м данны м документом.
Сертиф икация В Ю Я и $ осущ ествляется
основани и обращ ения заявителей.
на д о б р о в ол ьн о й
основе
на
В101ШЗ является полностью сам остоятельной и откры той для вступления
в нее ю ридических и физических лиц, пр изн аю щ их ее правила.
вк>1шз
взаимодействует с ф едеральными органам и исполнительной
власти, осущ ествляю щ им и контроль и надзор за качеством и безопасностью
продукции, а также с системами сертификации, в том числе в области
взаим ного признания результатов д о б р о в ол ьн о й оценки и подтверж дения
соответствия.
В101ШЗ имеет собственны й знак и сертиф икат соответствия.
мп/т.со$те(ехрег(.сот
Глава 12. Натуральная косметика и натуральное сырье
При разработке ВЮК115 был тщательно изучен зарубежный опыт и критерии
наиболее значимых европейских систем ЕСОСЕВТ, и ЫаТгие. Практически полностью
ВЮВ115 базируется на перечне ингредиентов, которые используются как натураль­
ные в Европейском союзе. Но в стандарте есть ряд деталей, учитывающих специфику
нашего рынка и требований Технического регламента ТР ТС 009/2011 «О безопасно­
сти парфюмерно-косметической продукции». И отечественные и зарубежные произ­
водители парфюмерно-косметических товаров, представляющие свою продукцию
на российском рынке, могут сертифицировать ее в системе ВЮВ115 как натуральную.
Правила системы и ее критерии опубликованы на сайте >лм\ллсо$те*ехрегТсот.
В соответствии с российским стандартом ВЮВ115 подразделение ПК продук­
ции на натуральную и органическую осуществляется в зависимости от содержания
натуральных ингредиентов, натуральных ингредиентов органического происхож­
дения и частично переработанных натуральных ингредиентов. Содержание ингре­
диентов выражается в процентах по отношению к массе конечного продукта (масса
конечного продукта подсчитывается без учета воды).
В натуральной продукции должно содержаться не менее 95 % натуральных и
идентичных натуральным ингредиентов; не более 5 % синтетических ингредиен­
тов. В органической продукции должно содержаться не менее 85 % натуральных и
идентичных натуральным ингредиентов; не менее 1 0 % натуральных ингредиентов
органического происхождения; не более 5 % синтетических ингредиентов. Подсчет
процентного содержания ингредиентов в конечной продукции производится без
учета воды.
Сертифицированная продукция компании маркируется знаком ВЮВ115.
Основные виды сырья для натуральной косметики
Обсуждая принципы подбора сырья для натуральной и органической космети­
ки, будем рассматривать только те косметические средства, которые соответствуют
требованиям любого из международных либо национальных, но официально при­
знанных, стандартов добровольной сертификации такой косметики. Основные из
этих стандартов перечислены выше, но вполне могут появляться новые националь­
ные требования и документы, особенно в странах Юго-Восточной Азии. Соответ­
ственно и химические вещества, и смеси, которые будут обсуждаться ниже, должны
соответствовать, как ингредиенты, стандартам натуральной и органической косме­
тики и быть получены только разрешенными методами. Но есть еще важная деталь:
нынешний покупатель косметики очень требователен, ожидает от косметических
средств высокой эффективности, и желательно, чтобы «натуральные» ингредиенты
давали возможность создавать косметические средства, по потребительским свой­
ствам и разнообразию не уступающие классическим средствам.
273
Для
примера
рассмотрим
требования
к
ингредиентам
согласно
стандарту российской добровольной системы сертификации натуральной
и органической парфюмерно-косметической продукции ВЮРЫЗ (статья 5),
гармонизированные с требованиями основных европейских систем сертификации.
- Натуральные ингредиенты должны быть получены из натурального сырья
с применением биотехнологических и/или разрешенных физических методов,
и/ или разрешенных химических методов.
- Натуральные ингредиенты и натуральные ингредиенты органического
происхождения не должны содержать генетически модифицированные добавки.
- Вода, используемая в качестве ингредиента ПК продукции, может быть любого
происхождения (питьевой, родниковой, морской, очищенной методом обратного
осмоса, дистиллированной) и должна соответствовать требованиям, установлен­
ным для производства ПК продукции.
- В натуральных ингредиентах, натуральных ингредиентах органическо­
го происхождения и идентичных натуральным, и разрешенных синтетических
ингредиентах должны отсутствовать следующие примеси: соли и другие про­
изводные тяжелых металлов: (кадмия, ртути, свинца, хрома, меди, никеля, цин­
ка, молибдена, мышьяка, селена) за исключением приведенных в Приложениях;
канцерогенные углеводороды (бензол, толуол, ксилол) и полициклические арома­
тические углеводороды (ПАУ); полихлорированные бифенилы (ПХБ) и диоксины;
пестициды (инсектициды, фунгициды, гербициды, средства для дезинфекции почв);
микотоксины; антибиотики и гормоны; нитраты и нитрозамины; радиоактивные
вещества.
Табл. 12.2.Разрешенные физические методы
переработки натурального и органического сырья
А бсорбция_______________________________________________________________________________
Вакуумная обработка_____________________________________________________________________
Вы варивание (горячее или холодное)_____________________________________________________
Горячая обработка под давлением (в зависим ости от текучести экстрагируемы х жирны х
кислот)__________________________________________________________________________________
Д етерпенизация ( при дистилляции с разделением на ф ракции и вы париванием )____________
Дистилляция_____________________________________________________________________________
Зам ораж ивание/ бы строе п оком понентное зам ораж ивание________________________________
Измельчение____________________________________________________________________________
Инфузия (горячая или холодная)__________________________________________________________
М аце р ация (метод получения эф ирных масел)_____________________________________________
274
Глава 12. Натуральная косметика и натуральное сырье
О безвож иван ие - сушка (прогрессивная или нет, вы п ар ивани ем / естественным путем под
действием солнечного света);__________________________________________________________
О бж иг (кальцинирование)_____________________________________________________________
О бработка м икр овол новы м излучением_______________________________________________
О тбеливание - д езодорация___________________________________________________________
О тж им _______________________________________________________________________________
О тстаивание и слив осадка____________________________________________________________
Перколяция (гравитационная фильтрация)_____________________________________________
Послеэкстракционная обработка (осветление, использование осаж даю щ их веществ, промывка азотом, пастеризация)__________________________________________________________
Прессование_________________________________________________________________________
П росеивание_________________________________________________________________________
См еш ивание
Стерилизация терм ообработкой (при температурах, приемлемы х для конкретных активных
веществ)_______________________________________________________________________________
Сублим ационная сушка (лиофилизация)_________________________________________________
Ультразвуковая обработка______________________________________________________________
Ультрафиолетовая обработка____________________________________________________________
Ф ильтрация (сверхтонкая фильтрация, диализ, кристаллизация, ионны й обмен)____________
Холодная обработка под давлением_____________________________________________________
Ц ентриф угирование____________________________________________________________________
Экстракция_____________________________________________________________________________
Табл. 12.3. Разрешенные химические методы
переработки натурального и органического сырья
А л кил ир ован и е __________________________________________________________________________
А м ид ир о ван ие ___________________________________________________________________________
Ацетил ировани е_________________________________________________________________________
А ц и л и р ован и е ___________________________________________________________________________
Восстановление__________________________________________________________________________
Гидратация______________________________________________________________________________
Гидрирование___________________________________________________________________________
Гидрогенолиз____________________________________________________________________________
Гидролиз________________________________________________________________________________
Гликолиз
275
Дегидрирование___________________________________
И онны й обмен_____________________________________________
Карбонизация (смол, ж ирны х органических масел)___________
Конденсация/ присоединение______________________________
Нейтрализация (для получения солей № , Са, Мд, К)__________
Обж иг (кальцинирование)__________________________________
О кисление (кислородом, озоном, пероксидами)_____________
Ом ы ление (сапониф икация)________________________________
Переэтериф икация_________________________________________
Пиролиз___________________________________________________
Сульф атирование__________________________________________
Ф осф ор ил ир ование ________________________________________
Эстериф икация/ транс-эстериф икация/ интер-эстериф икация
Этериф икация •___________________________________________
Табл. 12Л.Разрешенные экстрагенты
для получения натуральных и органических экстрактов
Этанол растительного происхож дения____________________________________________________
Ж иры и масла растительного происхож дения_____________________________________________
Глицерин из ж ир о в и масел растительного происхож дения_________________________________
Бутилен гликоль__________________________________________________________________________
Углекислый газ___________________________________________________________________________
М ед_____________________________________________________________________________________
Вода
Д опустим ы другие экстрагенты (кроме аром атических и галогенорганических), в том случае,
если технический ур ове нь не представляет другой возм ож ности для извлечения натураль­
ных ингредиентов и натуральных ингредиентов органического происхождения. Эти экстра­
генты после их использования должны быть полностью удалены из конечного продукта или
их содерж ание долж но быть сниж ено до ур овня технологически неизбежных и неэффектив­
ных м икроконцентраций._________________________________________________________________
- Представлен перечень натуральных и идентичных натуральным ингредиен­
тов для производства сертифицированной натуральной косметики и перечень раз­
решенных идентичных натуральным и синтетических неорганических пигментов и
веществ. Эти списки открыты и постоянно расширяются в связи с появлением все
новых аналогов косметического сырья из природных источников.
276
Глава 12. Натуральная косметика и натуральное сырье
Табл. 12.5.Разрешенные
идентичные натуральным консервирующие вещества.
Н азвание по 1ИС1
Веток
Ье п го к
аас! апс! К б БОсПит б э К б, б э К б
аасГ апс! К б е$1ег$
Н азвание на русском языке
Бензойная кислота и ее натриевая соль, соли
б ензойной кислоты* и ее сложные эфиры
Бензиловы й спирт
В е т у 1 а1соНо1
ОеНускоасейс аас! апс! К б
бэ К б*
Дегидроацетовая кислота и ее соли*
Р о г т к а с 1с1 апс! К б БосЛит Бак
М ур ав ьи н ая кислота и ее натриевая соль
4 -Н у с к о х у Ь е т о к аас! апс! К б б э К б апс!
4-Гидроксибензойная кислота, ее соли и эфиры
е51ег5**
2-РНепохуе1:Напо1**
Р г о р ю т с аас! апс! К б
2-Ф еноксиэтанол
б э К б*
П р о п и он о в ая кислота и ее соли*
БаПсуНс аас! апс! К б б э К б*
Салициловая кислота и ее соли*
5огЫс аас! апс! К б
С ор б и н о вая кислота и ее соли*
б э К б*
Баланс между нат уральност ью и функциональност ью
Мировой рынок сертифицированной натуральной косметики в 2014 году оценен
примерно в 10 млрд евро и устойчиво растет. Большая часть продукции - средства
по уходу за кожей, за ней следуют средства по уходу за волосами.
При разработке рецептур натуральной и органической косметики основная
проблема - повышение уровня необходимых «зеленых» ингредиентов без ухудше­
ния привычных потребительских свойств и при этом сохранение функциональности
продукта. Не нужно забывать, что потребитель хочет видеть натуральную косметику
на массовом рынке, а это означает приемлемую для массовой продукции цену и на
сырье, и на упаковку. Обеспечить гарантию должного потребительского качества
натурального сырья - основная задача для сырьевых компаний, и она с разной
степенью успеха реализуется для разных категорий сырья. Конечно, проще улучшать
и модифицировать существующие растительные масла, чем предложить рынку
эффективные решения в области консервантов либо солнцезащитных фильтров.
277
Производители сырья, поставляющие ингредиенты для таких компаний, идут
двумя путями. Либо сырье сертифицируется в системе ЕСОСЕРТ, и это отмечается
в сопроводительной документации, либо поставщики предоставляют документи­
рованные доказательства об источнике происхождения, способах переработки и
эффективности натуральных ингредиентов.
Ниже рассмотрены некоторые отдельные примеры натурального сырья различ­
ных категорий, используемых в настоящее время в косметической продукции. Более
подробную информацию об отдельных ингредиентах, используемых в натуральной
косметике, можно найти в главах этой книги, посвященных отдельным категориям
сырья, и в справочном пособии «Энциклопедия ингредиентов для парфюмерии и
косметики» (Пучкова Т.В. и др. М., Школа косметических химиков, 2015:392).
Поверхност но-акт ивные вещества
Безусловно, для рынка косметических средств натурального направления очень
важен рост предложения различных поверхностно-активных веществ с «зеленым»
имиджем - амфифильных продуктов, получаемых из возобновляемого, как правило,
растительного сырья, поскольку это основное сырье для самой массовой продук­
ции - моющих средств для кожи и волос.
Основные признаки «зеленых» ПАВ:
• полная биоразлагаемость в различных средах;
•доказанная безопасность для окружающей среды;
• безопасность технологии его получения, минимум стоков и выбросов;
• возможность вторичной переработки;
• низкая токсичность и летучесть;
• благоприятный дерматологический профиль;
• отсутствие канцерогенности и тератогенности;
• наличие соответствующих подтверждающих сертификационных документов.
Хорошей базой для разработки натуральных средств стали давно известные
анионные ПАВ - пенообразователи из числа дерматологически мягких ацилсаркозинатов, глицинатов, изэтионатов, сульфосукцинатов и тому подобных. По край­
ней мере, гидрофобная часть молекулы этих ПАВ получена из возобновляемого
(чаще растительного) сырья. В различных пенообразующих средствах очищения
кожи и волос все чаще используют лауроилсаркозинат натрия, получаемый из жир­
ных кислот кокосового или пальмоядрового масла. Качество образуемой им пены,
кремистость и низкая скорость обезвоживания делают лауроилсаркозинат натрия
ценным компонентом средств очищения и ухода. Он достаточно хорошо диспер­
гирует кальциевое мыла, в связи с чем применяется в кусковом туалетном мыле,
а также зубных пастах.
Увеличивается применение
аминокислоты саркозина (1М-метилглицина),
анионного ПАВ с крайне низкими характеристиками токсичности. Саркозин
практически не выказывает раздражающего и сенсибилизирующего действия,
278
Глава 12. Натуральная косметика и натуральное сырье
успокаивает кожу, совместим со многими другими ПАВ и компонентами рецептур,
обладает гидротропными свойствами, повышая растворимость в воде трудно
растворимых и липофильных веществ.
Компания С1апап( выпускает Ноз^ароп СТ (1ЫС1: ЗосИит МеХИсосоИХаигах), который
по ряду параметров - пенообразование, способность к загущению - не уступает
лаурилсульфату натрия, алкиэтоксисульфатам, но превосходит большинство анион­
ных ПАВ по дерматологической мягкости и устойчивости в жесткой воде.
Достаточно новым продуктом С1апап( являются глюкамиды. При получении
глюкамидов основным сырьем служат сахар и растительное масло. Источники
сырья являются возобновляемыми, а сахар может иметь нетропическое происхож­
дение. Известно, что глюкамиды в водных средах способны образовывать мицел­
лы, имеющие продолговатую конфигурацию. При длине углеводородной цепи С 1 0 и
выше появляется возможность образования цилиндрических мицелл, позволяющих
получить высокие значения вязкости в присутствии электролитов. Новая линейка
глюкамидов, как новый тип неионогенных ПАВ, показывает высокую эффективность
и исключительную мягкость. Они обладают сильными загущающими и структуро­
образующими свойствами наряду с отличным пенообразованием, что позволяет
создавать новые пеномоющие рецептуры со сравнительно низким содержанием
ПАВ (более экологичные) без ущерба для потребительских характеристик. Так как
это неионные соединения, то они совместимы практически с любыми другими ин­
гредиентами в рецептуре. В зависимости от распределения по углеводородным
радикалам глюкамиды проявляют различные сенсорные свойства на волосах и
коже. Их многофункциональность позволяет упростить современную косметиче­
скую рецептуру без снижения качества конечного продукта. Учитывая происхож­
дение глюкамидов и способ производства, они вполне могут быть использованы в
рецептурах натуральной и органической косметики.
Категория мягких амфотерных и анионных ПАВ, продуктов конденсации
аминокислот и гидролизатов белка, становится все более распространенной и
находит все более широкое применение. Напрмер, Беррк предлагает Рго1:ео1 АРЬ продукт конденсации аминокислот, получаемых из яблочного сока и жирных кислот
кокосового масла, отличающийся высоким пенообразованием, дерматологической
мягкостью. Он используется в пенках для очищения лица, шампунях для детской
и чувствительной кожи, в составе пропиток влажных салфеток для снятия макияжа.
В последнее время наметилась тенденция к не содержащим сульфаты анионным
ПАВ, альтернативным лаурилсульфату и эфиросульфатам. В качестве адекватной
замены предлагаются упомянутые саркозинаты, таураты, эфирокарбоксилаты,
прочие карбоксилаты и сульфонаты. Такие ПАВ и их смеси обладают лучшими
дерматологическими свойствами, чем сульфаты, но обычно требуют иной концепции
загущения и стабилизации пены.
Для мягкого очищения кожи, полости рта и слизистых оболочек, предлагают
природные сапонины, например, полученные из юкки или мыльного дерева.
279
Полиглицериновые эфиры жирных кислот и спиртов со средней длиной
алкильной цепи могут быть использованы для создания весьма мягких средств
для снятия макияжа с самоэмульгирующим действием и увлажняющим эффектом.
Их часто используют как зеленую альтернативу полиоксиэтилированным ПАВ. Эти
натуральные неионные ПАВ работают как эмульгаторы прямых (в/м) и обратных
(м/в) эмульсий, как смачиватели или солюбилизаторы. Некоторые полиглицериды
жирных кислот, предназначенные для косметики, приведен в табл. 1 2 .6 .
Таблица 12.6. Полиглицериды жирных кислот для не содержащих ПЭГ средств
Название по 11ЧС1
О сновная функция
Полиглицерил-3 дистеарат (Со)эмульгатор для получения эмульсий типа м/в и в/м, ГЛБ 9 ± 1
Полиглицерил-10 олеат
Гидрофильный эмульгатор, диспергатор, ГЛБ 12
Полиглицерил-10 полири- Л ипоф ильны й эмульгатор, подходит при вы соком содерж ании воцинолеат
дной фазы
ц и н о л е ат0РИЛ ^ П°ЛИРИ
Л ипоф ильны й эмульгатор с ГЛБ 4 для маловязких эмульсий
На основе природных полиолов созданы сложные эфиры пентаэритрита и саха­
розы. Так, в средствах макияжа и ухода за кожей в качестве высокоплавкого (80°С)
структурообразователя, загустителя и пленкообразователя предлагается пентаэритритилтетрабегенат - РиЬ РТВ (Реп1аегу{ЬгНу1 ТеНаЬеЬепаТе).
Разнообразное применение в косметике в качестве нетоксичных многофунк­
циональных эмульгаторов находят эфиры сахарозы благодаря эффективности, от­
личной сенсорике, гидратирующему и холодящему эффекту. Стеарат сахарозы
- моноэфир стеариновой кислоты и сахарозы. Натуральное сырье изготавливает­
ся обычно из пальмового масла и свеклы. Биоразлагаем, хорошо сочетается с ве­
ществами, богатыми крахмалом и крахмалистыми соединениями. ГЛБ 1 1 , образует
очень легкие прямые эмульсии. Обычно используется как соэмульгатор либо эмуль­
гатор для легких или жидких текстур (молочко, основа под макияж, лосьон). Актив­
ная увлажняющая добавка ПАВ, эмолент, кондиционер для кожи. Обладает хорошей
проникающей способностью.
Появились новые неионные дифильные соединения, такие как простые
и сложные эфиры миоинозита, диэфиры и фосфиноксиды, содержащие
гидрофобные боковые цепочки, полученные из цитронеллола или высших
терпеноидов. Они обладают хорошей поверхностной активностью, эмульгирующей
и моющей способностью.
Гидрофобно-модифицированные полисахариды - производные инулина
- инулина лаурилкарбамат (1пиНп 1.аигу1 СагЬатате); ксантана - ундециленоил
ксантановая
камедь;
гидрофобно-модифицированные
водорастворимые
280
Глава 12. Натуральная косметика и натуральное сырье
эфиры целлюлозы - позволяют в одной молекуле совместить присущие
высокомолекулярным ПАВ структурообразование и стабилизирующие свойства
с хорошей сенсорикой и увлажнением кожи.
Триметильное производное глицина - бетаин - натуральное амфотерное ПАВ.
К бетаинам относят и другие подобные соединения, однако название бетаин за­
крепилось за триметилглицином. Получают бетаины глицина из сахарной свеклы.
В водной среде хорошо совместимы с анионными и катионными ПАВ. Бетаины от­
носятся к высокопенным мягким ПАВ и широко применяются в составе пеномою­
щих средств, средств по уходу за кожей. Обладают превосходными увлажняющими
и успокаивающими свойствами. Рекомендуется для чувствительной и проблемной
кожи, для детской косметики и зубных паст.
Новые возможности дают биотехнологические подходы. Например,
натуральный ПАВ - внеклеточный гликолипид из класса рамнолипидов, получаемый
анаэробной ферментацией с использованием штамма Рзеис/отопаз аегид'тоза.
Его получают с минимумом затрат из растительного сырья микробиологическим
путем. Побочные продукты, равно как и само ПАВ, не токсичны и не оказывают
неблагоприятного воздействия на окружающую среду. ПАВ обладает хорошими
свойствами эмульгирования, смачивания, моющего действия и пенообразования.
Глицерил линоленат - эмолент, ПАВ растительного происхождения, смесь
моно-, д и - , триглицеридов линолевой кислоты, выделяемая из льняного, кукуруз­
ного или соевого масла. Оказывает выраженный смягчающий и ухаживающий эф­
фект, способствует восстановлению липидного слоя кожи. Используется в составе
очищающих средств как регулятор вязкости, устраняет раздражение и шелушение,
восстанавливает водный баланс, смягчает и оживляет сухие и поврежденные воло­
сы. Улучшает проницаемость кожи для активных веществ, содержащихся в космети­
ческом продукте. Устраняет ломкость и слоистость ногтевой пластины.
Глицерил линолеат - моноэфир глицерина и линолевой кислоты, эмолент, ПАВ
растительного происхождения, выделяемый из льняного, кукурузного или соевого
масла. Эмульгатор, эмолент.
Глицерил стеарат - эфир глицерина и стеариновой кислоты. Натуральный
эмульгатор и диспергатор в кремах, жидкой пудре, лосьонах, туши для ресниц, в
кондиционерах для волос. Умягчитель, загуститель и пленкообразователь. Получают
из растительного сырья либо биотехнологическим способом.
Эмульгат оры
Большинство эмульгаторов, используемых в производстве средств личной
гигиены, сегодня производятся на основе растительного сырья и возобновляемых
ресурсов. Идеальным исходным сырьем для производства эмульгаторов с низкой
температурой плавления, удобных при применении и обладающих высокой
устойчивостью к окислению, являются высокоолеиновые растительные масла.
281
На основе высокоолеинового подсолнечного масла и полиола сорбитола компания
С1апап* разработала эмульгатор Но$1асеппР 5РО (ЗипЛомег Зеед 0/7 ЗогЫХо!
ЕзХегз). Оба исходных компонента происходят из природных источников, и при
его производстве оба исходных материала расходуются полностью, не образуя
побочных отходов. Компоненты смеси взаимодействуют синергически. Но51:асепп
5Р0 применяется для изготовления широкого спектра средств для ухода за кожей,
от недорогих до элитных рецептур. Неионогенное ПАВ оптимально сочетается
с анионными эмульгаторами, такими как жирные кислоты (мыло), фосфорные
эфиры или цетеарил сульфат, что позволяет достичь максимальной стабильности
эмульсии. Кремы на основе натуральных жирных кислот широко используются во
всех странах мира в качестве недорогих продуктов личной гигиены и эти продукты
можно рассматривать как натуральные. Их главный недостаток - органолептические
характеристики: длительное время нанесения, белесость при нанесении на кожу,
ощущения мылкости. Это компенсируют введением силиконовых масел, что
для натуральных средств нежелательно. Введение Но$1асеппВ 5Р0 в недорогие
натуральные крема для кожи позволяет устранить «мылкость» рецептур, и служить
натуральной альтернативой силиконовым маслам.
На рынке есть натуральные эмульгаторы, не относящиеся к классическим
ПАВ. Таковым является, например, комплекс Ети1рго1 ^ о т к ) , который
экосертифицирован и состоит из цитрата натрия, гидролизата молочного белка,
камеди ксантана, камеди гаура и стеарата магния. При получении эмульсии его
рекомендуется диспергировать в масляной фазе.
Компания В&Т предлагается серию натуральных эмульгаторов на базе
оливкового масла, в частности, О Н ует 900 (ЗогЫхап ОГмаХ). Он создает гладкое
ощущение на коже, позволяет получать эмульсии в/м с повышенной вязкостью,
улучшает совместимость липофильных компонентов и диспергирование пигментов,
и УФ-фильтров.
Компания Е уо тк предлагает несколько новых натуральных эмульгаторов,
ТЕ60®Саге
РВ5
6 (Ро\уд\усегу\-6 ЗХеагаХе (апб) Ро1уд1усегу1-б ВеЬепаХе),
ТЕСО®Саге РЗС 3(Ро\уд\усегу\-3 0'\с\ХгаХе/ЗХеагаХе ) и 1501_АМ®СР5 (Ро1уд1усегу1-4
ОИ505ХеагаХе/Ро1уЬу6гоху-зХеагаХе/ ЗеЬасаХе), обладающих рядом важных для
натурального и экологического направления свойств: возможность использования
в «горячих» и «холодных» технологиях, подходят для натуральных рецептур с
хорошими потребительскими свойствами, соответствуют концепции «бережного
производства». ТЕ<30®Саге РВ5 6 эффективно стабилизирует низковязкие эмульсии
типа м/в, подходит для работы с нестабильными ингредиентами, хорошо увлажняет.
ТЕОО®Саге Р5С 3 - сильный эмульгатор типа м/в в системах без ПЕГ, ГЛБ около 11,
придает ощущение ухоженности; 1501_АМ®СР5 - натуральный эмульгатор для в/м
лосьонов с низким содержанием масляной фазы, ГЛБ около 5.
282
Глава 12. Натуральная косметика и натуральное сырье
Все большее применение в натуральных средствах, как природный эмульгатор,
находит лецитин - фосфатидилхолин, гигроскопичное воскоподобное вещество,
гидрофильный коллоид, полярный глицеролипид. Это смесь соединений, содер­
жащих различные остатки насыщенных и ненасыщенных жирных кислот, основной
структурный компонент клеточных мембран живых организмов. Лецитин в составе
косметических средств (1-3%) быстро сорбируется кожей и оказывает смягчающее
и тонизирующее действие. Обладает эмульгирующими, стабилизирующими и загу­
щающими свойствами. Благодаря выраженным поверхностно-активным свойствам
способствует более глубокому проникновению жировых веществ в эпидермис.
Фосфолипиды, содержащиеся в лецитине, притягивают воду из воздуха, благодаря
чему он способствует увлажнению кожи.
Ро1уд1усегу1 АрпсоХ кете/сНе (АрпсоХ Кегпе! 0/7 Ро1уд1усегу1-4 ЕзХегз) - достаточно
новый
мультифункциональный
неионный
соэмульгатор
растительного
происхождения, стабилизатор эмульсий. Дает жидкокристаллическую структуру.
Производится из полиглицерилов растительного происхождения и масла косточек
абрикоса. Молекулы состоят из гидрофильной и гидрофобной части: гидрофильная полиглицерол из растительного глицерина; гидрофобная - жирные кислоты масла.
Усиливает проникающую способность активных веществ, включенных в систему.
Активно увлажняет и смягчает кожу, имеет к ней высокое сродство, хороший
эмолент. Дает комфортную и богатую текстуру с хорошим распределением.
Нат уральные воски
В натуральных восках доминируют смеси сложных эфиров, в основном,
одноатомных спиртов с высшими жирными кислотами. Вместе с тем они содержат
свободные жирные кислоты, углеводороды и спирты. Воски как растительного,
животного и минерального происхождения стали неотъемлемой частью космети­
ческих рецептур. Традиционно воски выступают в качестве структурообразующих
компонентов, эмолентов, эмульгаторов.
Наибольшее распространение имеют:
- пчелиный воск, как основной структурообразующий элемент в эмульсионных
кремах типа «вода/масло»и компонент изделий декоративной косметики;
- карнаубский воск применяется в губной помаде, туши для ресниц, румянах,
жидкой пудре, шариковых дезодорантах, повышая их твердость, температуру
плавления и придавая сильный блеск губной помаде;
- канделильский воск используется в составе губных помад, тенях для век,
в тональных средствах, в защитных кремах;
- воск горный - загущающий и структурообразующий ингредиент в средствах
по уходу за кожей и волосами,в декоративной косметике;
283
- воск жожоба гидрогенизированный обладает хорошими смягчающими и
желирующими свойствами, достаточно высокой температурой плавления. Широко
используется в эмульсиях, губных помадах и других декоративных изделиях.
Последнее время на рынке появилось много новых интересных продуктов восков из растител ьногосырья, которые позволяютсоздаватьдостаточноустойчивые
и красивые текстуры. Компания 1_еко 51у1е предоставила информацию последующим
продуктам:
Воск апельсиновой кожуры - полутвердый продукт от красновато-коричневого
до оранжевого цвета, с запахом апельсина. Получают как побочный продукт в
процессе вымораживания эфирного масла. Компоненты воска имеют сродство
к липидной мантии кожи. Широкий спектр биологически активных веществ
различной природы (фитостеролы, стерины, каротиноиды, флавоноиды, феруловая
и кофейная кислоты, эфирное масло и др.) делает апельсиновый воск интерсным
мультифункциональным ингредиентом в производстве косметики. Выполняет
следующие функции: увлажнение, смягчение, повышение солнцезащитного
фактора, антиоксидант, обладает слабой антимикробной активностью, выраженной
противовоспалительной
активностью, практически не раздражает кожу. Соэмульгатор, эмолент с прекрасной сенсорикой. Может быть использован в лосьонах,
туши, шампунях, кондиционерах, кремах для бритья и мыла. Позволяет во многих
рецептурах провести замену ланолина «один в один» без видимых изменений в
сенсорике или стабильности готового продукта.
1МС1: СКгиз АигапйипгЮи1а$ Рее1 Мах, САБ №: 8028-48-6.
Воск подсолнечника - твердый, кристаллический, с высокой (около 80°С)
температурой плавления растительный воск светлого цвета, получаемый
вымораживанием подсолнечного масла. Представляет сложный эфир насыщенных
одноатомных спиртов С20-С32 и жирных кислот С20-С28. Содержание минорных
компонентов незначительно. Воск подсолнечника с маслами образует жесткие
и очень единообразные термически стабильные гели. Отлично подходит для
бальзамов для губ, губной помады и других масляных гелей. Воск имеет узкий
интервал плавления
и сохраняет твердость при температуре ниже 55 °С.
Применяется как корректор консистенции в твердых составах и эмульсиях (М/О
и О/М). Способствует загущению составов, улучшает связывание масел даже при
небольших концентрациях. Может выступать в качестве альтернативы следующим
воскам: рисовых отрубей, карнаубскогму, канделильскому, минеральным.
Применяется в губных помадах, туши для ресниц и других видах декоративной
косметики, бальзамах для губ, эмульсиях.
1ЫС1: НеПатИиз Аппииз (5ипЯо\л/ег) Бееб Мах, САБ-Ыо: 999999-99-4.
Воск рисовых отрубей - твердый воск с высокой температурой плавления,
получаемый
вымораживанием
из масла рисовых отрубей. Основными
компонентами являются длинноцепочечные восковые эфиры с длиной цепочки
около 60. В небольшом количестве содержит поликоназол, фосфолипиды,
фитостеролы и сквален. Рафинированный воск рисовых отрубей очень гидрофобен.
284
Один из крупнейших поставщиков полного спектра ингредиентов
для натуральной и органической косметики на территории России компания Ьеко 51у1е.
Интерес к натуральным и, особенно, к органическим продуктам, в
том числе и к косметическим средствам, резко возрос во всем мире.
Какое же базовое сырье может быть использовано в производстве
натуральной и органической косметики?
-
Воски растительного и животного происхождения.
Натуральные жирные масла.
Натуральные эфирные масла.
Гидролаты.
Природные абразивы.
Натуральные консерванты.
Натуральные функциональные добавки.
Натуральные отдушки и душистые вещества.
Натуральные эстракты.
В ассортименте 1.еко 51у1е производители косметических средств
найдут ВСЕ перечисленные ингредиенты, включая эмоленты, эмульга­
торы, ПАВы, и другие «зеленые» ингредиенты производства концерна
ВА5Р для органических и натуральных концепций в косметике.
Он образует мягкие масляные гели. Более предпочтителен для таких продуктов
как тушь для ресниц и косметических эмульсий. \Л/ / О-эмульсии, приготовленные
с использованием воска рисовых отрубей менее липкие по сравнению с
эмульсиями на пчелином воске. Воск рисовых отрубей используются пищевой
промышленности, для покрытия фруктов и овощей, при изготовлении жевательной
резинки, конфет и т. п. Может выступать в качестве альтернативы карнаубскому и
канделильскому воскам.
1ЫС1: Огут ЗсНЫа Вгап И/ах С45-Л/о: 8016-60-2.
Цветочные воски, например, розы, жасмина, гвоздики, кассии, лаванды реко­
мендуются для использования в концепциях «без отдушки», обеспечивая тонкий
устойчивый аромат, и в качестве активных ингредиентов. Подробнее о свойствах
натуральных восков написано в главе 10 «Воски».
Нат уральны е абразивы
Для косметических средств используется большое количество различных
абразивных материалов, различных по происхождению, твердости, форме и
размерам частиц. Популярность натуральных биоразлагаемых абразивов из
возобновляемых источников растет в связи с экологическими проблемами.
Обнаружено, что, благодаря своему малому размеру, полиэтиленовые абразивные
гранулы по стокам попадают в крупные водоемы, засоряют их и губят поголовье
рыбы. В связи с этим многие крупные компании объявили о прекращении
производства продукции с полиэтиленовыми частицами в срок до конца 2017 года.
Согласно новой редакции Статьи 3 ТР ТС 09/2011, вступившей в силу в 2015 году,
все косметические средства, в которых используются абразивные частицы для от­
шелушивания эпидермиса механическим путем, называются «скрабами» и подлежат
подтверждению соответствия путем декларирования.
Натуральные абразивы - это измельчённые и стандартизованные по размеру
частицы дроблёной скорлупы косточек плодов, скорлупы орехов, зерен кофе,
яичной скорлупы, хитинового покрова ракообразных, люфы, а так же твёрдые
гранулы воска жожоба, пемзы и т. д.
Например, компания 1_еко 5Ту1е предлагает:
Гранулы воска подсолнечника с размером частиц 20/40, 20/60, 40/60 Ме$И.
Высокая твердость и температура плавления этого воска позволяет использовать
его в виде гранул в качестве эксфолианта. Гранулы обеспечивают естественное
деликатное отшелушивание и находят свое применение в широком спектре
косметических продуктов: кремах, лосьонах, очищающих гелях, мыле, гелях для
душа, скрабах для лица и тела. Гранулы выпускаются в различных цветовых версиях
и являются прекрасной альтернативой гранулам воска жожоба.
Проблемами натурального абразива являются микробиологическая чистота
и вероятность образования острых граней частиц при изготовлении. Это часто
286
ЫМЛ1ЕК & 5ЙНМЕ
Скрабы и абразивные агенты
М и к р о к р и с т а л л и ч е с к а я ц е л л ю л о з а (М К Ц ) и Ц е л л ю л о за
11ЧС1:
МКЦ
М1сгосгу$(а1НпеСе11и1озе,СеНи/озе
п о л у ч аю т, у д ал я я
из
стр у ктур ы
волокна
ам орф ную
часть.
Белый
или
почти
белы й, м елкий
или
гр а н у л и р о в а н н ы й п о р о ш о к , п р ак т и че с к и н е р а с т в о р и м ы й в воде, ац е то н е , б е з в о д н о м э та н о л е и тол у ол е,
р а з б а в л е н н ы х ки сл о тах и р а с тв о р е г и д р о к с и д а натр и я (50 г/л). М К Ц х о р о ш о сы п е тс я и прессуется. С ф еры из
М К Ц п о л у ч а ю т п уте м э к с т р у з и и -с ф е р о н и з а ц и и . Д о с ту п н ы ц в е т н ы е сф еры : синие, р о з о в ы е , ж ел ты е, зел ёны е,
к о р и ч н е в ы е и ч е р н ы е . Р е к о м е н д у е м а я к о н ц е н т р а ц и я - в р е ц е п ту р е 2 % -1 5 % . С к р а б ы и а б р а з и в н ы е агенты
и м е ю т с е р т и ф и к а ты Е С О С Е К Т , С 0 8 М 0 8 , № А .
П р и р о д н а я а л ь т е р н а т и в а п о л и э ти л е н у , п о л и п р о п и л е н у , п о л и а к р и л о в о й кислоте, п о л и у р е тан у , с и л и к е и
м н о ги м д ругим синтетическим абразивам .
Характеристики
У р о в е н ь и сп о л ьзо в ан и я
1 - 20 %
О писание
без запаха и вкуса
Разм ер частиц
70 - 700 |ЛТ1, в зависимости от типа
Ф о р м а частиц
Угловатые, Грубые Угловые, Сферические
П л отн ость
1,3 - 1,4 грамм/см3
Нерастворимы в воде, ацетоне, безводном этаноле и толуоле,
разбавленных кислотах, растворе гидроксида натрия и маслах
Р ас тв о р и м о с ть
У1УАРШ*
У1ТАСЕ1®
ШС1 Се11и1озе
У1УАРШ*
Ш С 1 :М с г о с т Г а //ш е Се11и1озе / Се11и1озе
ШСХ.МхсгоаузшПте Се11и1озе
Тип
Р а зм е р ч асти и
Тип
Р азм ^части ц
Тип
С 8 70 С
70 д т
С 8 150 К5
150 ц ш
С 5 1508
150 ц ш
С 8 180 0
180 ц т
С 8 450 8
4 50 ц ш
С 8 2 50 С
30 0 ц т
С 8 400 0
400 ц т
С 8 700 О
700 ц т
С 5 4 5 0 К5
450 цш
Р азм е р ч асти ц
Сферические частицы
Абразивные частицы
С 8 2 3 0 К.
С 8 150 Р
150 р т
2 3 0 цгп
Практически сферические
частицы
Отшелушивающие волокна
П р и м е н е н и е : как п р и р о д н ы й а б р а з и в в м ас к и для лица, гели, к р е м ы и м у ссы д л я ч у в с тв и т е л ь н о й кож и,
с к р а б ы дл я тела и ног, л о с ь о н ы , гель дл я д у ш а, крем , гель д л я м ас с а ж а, з у б н ы е пасты.
О О О «Ретеннм айер Рус»
РФ, 115280, г. Москва, у л. Ленинская Слобода, д 19,стр. 1
+7 495 276 1493, +7 495 276 0641, +7 915 432 3445
А1ехапбга.СаусЬепко@геПепта1ег.ги
\л/\л/\л/.|г$рег5опа1саге.сот\л/уу\л/.геиепта1ег.ги
встречается у продукции от производителей из развивающихся стран и связано с
нарушением технологии первичной обработки сырья. При полном соблюдении
технологического процесса натуральный абразив стерилизуется и подвергается
специальной вакуумной обработке и шлифовке. Сама абразивность тоже очень
важна. Более мелкие и отшлифованные частицы обладают меньшей абразивностью
и используются в средствах для лица. С этой же целью могут применяться частицы
из более мягкого сырья - например из кожицы ореха, а не из скорлупы. Более
твердые, крупные и менее отшлифованные частицы пригодны для скрабов для тела.
Стандартные натуральные скрабы выпускаются в диапазоне от 200 до 1000 микрон.
Каждый натуральный абразив имеет свое наименование по 1ЫС1, но, выбирая
ингредиент, надо быть знакомым с законодательством той страны, где будет
продаваться продукт, во избежание регуляторных проблем.
При выборе абразивного ингредиента учитывают различные параметры буду­
щего продукта: технические возможности, маркетинговую задачу, законодательные
аспекты. Конечно, во главу угла ставятся органолептические свойства продукта.
Так, в зависимости от источника сырья, варьирует цвет абразива (чаще это бежевые
либо коричневые тона). В зависимости от необходимого конечного результата к ним
могут добавить природные пигменты, а чтобы придать определенный аромат - под­
мешивают мелкопомолотую смесь специй.
Натуральные абразивы могут быть минерального происхождения (пемза,
двуокись кремния, карбонат кальция), животного (хитиновый покров ракообразных)
и растительного происхождения (гранулы воска жожоба, подсолнечника; гранулы
скорлупы различных орехов, порошок стеблей бамбука, баобаба, спирулины,
волокна люфы). Минеральные абразивы достаточно жесткие и используются,
как правило, в средствах для тела и для педикюра. Эксфолианты из панцирей
ракообразных тоже достаточно грубы и имеют ограниченное использование.
Наиболее распространены, конечно, абразивы растительного происхождения,
используемые во всех типах продуктов - от деликатных скрабов для сухой кожи
лица до средств для педикюра.
Другие виды нат урального сырья
Конечно же, наиболее распространенными видами косметического сырья
для натуральной косметики являются растительные масла, эфирные масла,
животные жиры и растительные экстракты. Большинство из них имеют долгую
историю использования как средства народной медицины в той или иной стране.
Современный технологический уровень позволяет выявлять активное начало
природного сырья и давать научное обоснование издавна известным эффектам.
Натуральные эфирные масла используются в составе натуральной космети­
ки в качестве активного ингредиента широкого спектра действия (антимикроб­
ные, противовоспалительные, отбеливающие свойства) и альтернативы отдушкам.
Кроме того, добавление эфирного масла в рецептуру - это отличный маркетинговый
288
Глава 12. Натуральная косметика и натуральное сырье
инструмент, привлекающий покупателя и лишний раз «говорящий» о том, что косме­
тика - натуральная. Также допускается использование реконструированных масел,
если они получены из натуральных ингредиентов.
Натуральные жирные масла - от классических рапсового, касторового и
миндального до экзотических масел - баобаба, моринги, моной и других. В первую
очередь жирные масла в натуральной косметике - это эмоленты и наиболее
популярны масла абрикоса, персика, оливковое и их производные. Такие масла,
как ши, макадамии и жожоба, укрепляют эпидермальный барьер. В качестве
натуральной альтернативы силиконам для ухода за волосами выступают масла
семян брокколи и крамбе. Следует отметить, что многие жирные масла обладают
выраженным собственным биологическим действием и используются как активные
ингредиенты, например, масла тыквы, облепихи, примулы вечерней и других.
В качестве активных компонентов в натуральной косметике применяются
растительные экстракты: сухие, жидкие (водно-глицериновые, водорастворимые,
масляные и спиртовые экстракты), С 0 2-экстракты.
Гидропаты и цветочные воды могут использоваться как в чистом виде в
качестве несмываемых косметических средств, так и в качестве биологически
активного ингредиента практически в любых видах косметики как частичная или
полная замена воды.
В качестве активных функциональных добавок используются натуральные
ингредиенты
различной
природы, обладающие противовоспалительными,
регенерирующими, увлажняющими и смягчающими свойствами: алоэ-вера гель,
растительный глицерин, гиалуронат натрия различной молекулярной массы,
растительный сквалан, натуральный кофеин и т. д.
В натуральной косметике активно используют сырье минерального
происхождения. Это могут быть такие наполнители, как тальк и глины, либо
природные пигменты в декоративной косметике.
Список
консервантов,
разрешенных
для
натуральных
концепций,
ограничивается
бензойной,
дегидроуксусной,
муравьиной,
пропионовой,
салициловой и сорбиновой кислотами, а также их солями, этилбензоатом и
бензиловым спиртом. Для поддержания новых систем консервантов применяют
вспомогательные ингредиенты. Например, натриевая соль фитиновой кислоты,
получаемая из зерен злаков, бобов и орехов, является натуральным хелатирующим
агентом.
Для разработки средств натуральной косметики важно иметь спектр
разрешенных растворителей. Пропандиол - гликоль высокой степени очистки,
полученный из возобновляемых источников (кукурузного сахара), одобрен
ЕсосеП. Натуральная альтернатива традиционным гликолям - пропиленгликолю,
289
бутиленгликолю, глицерину. В составе косметических средств пропандиол
усиливает действие консервантов, выступает в качестве растворителя и носителя
для активных ингредиентов, эмолента, увлажнителя.
Нет необходимости детально останавливаться на свойствах отдельных
ингредиентов, поскольку они подробно описаны в соответствующих главах данного
издания, посвященных различным категориям сырья, в первом и втором томах.
Номенклат ура /Л/С/ для нат уральных ингредиентов
В номенклатуре 1ЫС1 в названиях предпочтительно использовать те сокращения,
которые интуитивно понятны каждому. По такому принципу называют натуральные
ингредиенты животного, растительного или минерального происхождения, а также
их производные. К примеру, из названия «пчелиный воск» или «ментол» сразу ясно,
откуда эти ингредиенты были получены. В зависимости от состава так называемых
« натуральных ингредиентов» им присваивают строго определенное название.
Индивидуальные ингредиенты природного происхождения вроде гиалуроновой
кислоты могут называться своим химическим названием после того, как они были
выделены из исходного сырья и должным образом очищены.
Растительные ингредиенты. Косметическое сырье, полученное из растений,
включают в себя растительные экстракты, соки, воды, дистилляты, порошки и
масла. В случае, если точный состав смеси природного происхождения неизвестен,
полученный экстракт называют так же, как растение, из которого он был получен.
Например, алоэ - это экстракт, выделенный из алоэ древовидного. Для сложных
многокомпонентных природных смесей используют тривиальные названия.
Все тривиальные названия ингредиентов, принятые в странах ЕС, перечислены
в Реестре ингредиентов ЕС (Е111пуеп1:огу о^СозтейсаПу 1пдгесНеп1:5) и универсальны
для всех языков. Тривиальные названия, приведенные в Европейской Фармакопее,
могут использоваться в качестве названия ингредиента в 1ЫС1.
В системе 11МС1 названия для растительных экстрактов даются на основе
международной ботанической номенклатуры Линнея. Дается ботаническое
название растения (род и вид), далее при необходимости указывается общепринятое
название, после следует название части растения, из которого получают сырье, и
указывается способ обработки сырья, например, экстракт зерен овса - Ауепа заХЫа
(ОаХ) КетеI ЕхгасХ. В странах ЕС при формировании названия для растительных
ингредиентов включают только род и вид растения по линнеевской номенклатуре.
Тот же экстракт зерен овса будет называться просто Ауепа 5а1ма. Для согласования
двух систем обычно используют номенклатуру, принятую в США, как более полную.
Таким образом, согласованное название по правилам 11ЧС1 будет выглядеть так: АVепа
заХма (ОаХ) Кете! ЕхгасХ. Если экстракт получен из культуры клеток какой-либо части
растения, то указывают ЗХет СеНз ЕхХгасХ.
290
Литература
1. Абрамзон А.А. Поверхостно-активные вещества. Синтез, анализ, свойства, примене­
ние. Под ред. Абрамзона А.А. Л., Химия,1988:200
2. Белякова А. Системы доставки в косметике. Косметика и медицина, 2008,2:42-46
3. Богданова Е.Д., Рубцов А.М., Богданов П.В. Новикова Л.А., Пучкова Т.В. Современный
медико-биологический словарь для косметологов и эстетистов. М.; Школа косметиче­
ских химиков, 2007:272
4. Болобан Л. Масло льняное. Краснодар: 1998:3
5. Болотина А.Ю. Словарь лекарственных растений. М., Руссо, 1999:370
6. Большой энциклопедический словарь. Химия. М.; Большая российская энциклопе­
дия,! 998:790
7. Братус И.Н. Химия душистых веществ. М., Агропромиздат, 1992:240
8. Брехман И.И. Человек и биологически активные вещества. М., Наука, 1980:119
9. Брокгауз и Ефрон. Энциклопедический словарь. Т.30. СПб., 1896
10. Беликов О.Е., Пучкова Т.В., Консерванты в косметике и средствах гигиены. М., Школа
косметических химиков, 2003:250
11. Бельфер А.Г., Коральник С.И. Французско-русский словарь по парфюмерии и косме­
тике. Под ред. Бельфер А.Г. М., Руссо, 1994:176
12. Биологически активные вещества и новые продукты в косметике». Тезисы докладов
I Межд. научно-практической конференции. 26-28.11.1996 г. М.
13. Биологически активные вещества и новые продукты в косметике». Тезисы докладов
II Межд. научно-практической конференции. 24-26.11.1997 г.
14. Биологически активные вещества и новые продукты в косметике». Тезисы докладов
III Межд. научно-практической конференции. 24-25.11.1998 г. М.
15. Болдырев А.А. Карнозин. М.; Изд. Московского университета, 1998:320
16. Бытовая химия и средства личной гигиены: сырье и новые технологии». Тезисы
Межд. научно-практической конференции. 13-14.03.2001 г. М.
17. Вабнер Д. «Насколько опасны эфирные масла» «КозтеЛс 1п*етаЛопа1». 2, 1997 г., с.
42— 45.
18. Вилламо X. Косметическая химия М.: МИР,1999:286
19. Владимиров Ю.А., Азизова О.А. и др. Свободные радикалы в живых системах.
Биофизика (Итоги науки и техники ВИНИТИ АН СССР, 1991,29:252
20. Все дело в глицерине. Косметика и медицина. 2003,6,14-15.
21. Войткевич С.А. 865 душистых веществ для парфюмерии и бытовой химии. М., Пище­
вая промышленность, 1994:593
22. Войткевич С.А. Эфирные масла для парфюмерии и ароматерапии. М., Пищевая про­
мышленность, 1999:283
23. Войткевич С.А. Эфирные масла, ароматизаторы, консерванты. Ограничения при ис­
пользовании. М., Пищевая промышленность, 2000:96
24. Войткевич С.А. Целебные растения и эфирные масла. М., Пищевая промышленность,
2002:172
25. Войткевич С. А., Хейфиц Л. А. От древних благовоний к современным парфюмерии и
косметике. М., Пищевая промышленность, 1997:215
26. Войткевич С. А. «Парфюмерия и ее секреты». М., Пищевая промышленность, 2003 г.
27. Войцеховская А. Л., Вол ьфензон И. И. «Косметика сегодня». М., изд-во «Химия», 1988 г.
28. Горловский И.А., Бочарова А.М., Суворова В.Д., Лабораторный практикум по химии и
технологии пигментов. Л-д, Химия, 1978:222
29. Горяев М. И. «Характеристика химических соединений, входящих в состав эфирных
масел». Алма-Ата, 1953 г.
30. Горяев М., Плива И. «Методы исследования эфирных масел». Алма-Ата, 1962 г.
31. Гречин А.,Бушман Х.Ю. Косметика на текстильной подложке: новые возможности ис­
пользования циклодекстринов. Сырье и упаковка, 2009,7:19-22
Гудман М., Морхауз Ф. «Органические молекулы в действии». М., «Мир».
32. Гуринович Л.К., ПучковаТ.В. Эфирные масла: химия, технология, анализ и примене­
ние. М., Школа косметических химиков. 2005:188
33. Гуринович Л.К., Коральник С.И. Фитопрепараты для косметических изделий. М., ЦНИИТЭИПИЩЕПРОМ, 1984
34. Девис М., Остин Дж., Патридж Д. Витамин С: химия и биохимия. М., Мир, 1999:146
35. Замятина Н.Г. Лекарственные растения. М., АВР, 1998:216
36. Использование лекарственных растений в восстановительной медицине и фитоте­
рапии онкозаболеваний, пострадиационных поражений и геронтологии. Под ред. Разумова А.Н., Вялкова А.И. М. 2008:375
37. Каплун А.П. Способы увеличения эффективности лекарственных и косметических
средств, или направленный транспорт в медицине или косметике. Сырье и упаковка,
2007,4:17-19
38. Караулов А.В., Быков С.А.,Быклв А.С. «Иммунология, микробиология и иммунопато­
логия кожи» М.;Бином, 2012:320.
39. Каспаров Г.Н. Основы производства парфюмерии и косметики. М.; Пищевая про­
мышленность, 1978:290
40. Клюк Й. Потенциал использования аскорбилфосфата натрия еще не раскрыт полно­
стью. Косметика и медицина, 2004,6:30-36
41. Колошина Н.А. и др. Живительные бальзамы, эликсиры и экстракты. Минск, Элайда,
1997:168
42. Коржиков В.Н., Коржиков А.В. Лекарственные растения. М., Айрис, 1998:198
43. Корсун В.Ф., Корсун А.А., и др. Практическая фитотерапия. 1999,2:32-38
44. Косметика и медицина, М., 1998 г. №№ 3,4,5; 1999 г., №№ 2,3,4.
45. Косульникова Н.А., Соколовская Н.Б., Изделия декоративной косметики, М., АГРОНИИТЭИПП, 1988:106
46. Кривова А.Ю., Паронян В.Х. Технология производства парфюмерно-косметических
продуктов. М., ДеЛи принт, 2009:688
47. Кутц Г. Косметические кремы и эмульсии. Состав, методы получения и испытаний
(пер. с нем.). М.; Косметика и медицина, 2004:269
48. Линтнер К. Биологически активные пептиды: новые перспективы использования в
местных препаратах. 5бР\/\/^оигпа1,2000,1:4-7
49. Ленинджер А. Биохимия. М., Мир, 1976:686
50. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. Изд. 4-е, М.: Химия, 1971:316
51. Люк Э., Ягер М., Консерванты в пищевой промышленности. С-Пб., ГИОРД, 2000:23
52. МакГилвери К., Рид Д. Основы ароматерапии. М., Розмэн, 1997:168
53. Малий Е.Н., Кобечинская В.Г. Голубые и белые глины в лечении и косметике. Ростовна-Дону: Феникс, 2000:98.
54. Малкин А.Я., Исаев А.И. Реологияжонцепции, методы, приложения. С-Пб, Профессия,
2010:554.
55. Машанов В.И., Покровский А.А., Пряно-ароматические растения. М., Агропромиздат,
1991:285
56. Машковский М.Д. Лекарственные средства. М., Медицина, 2002:830
57. Меньшутина Н.В. Наночастицы и наноструктурированные материалы для фармацев­
тики. Калуга, Изд. Н.Ф. Бочкаревой, 2008:186
58. Муравьев И.А. Технология лекарственных форм. М.. Медицина, 1988:535
59. Муравьева Д.А. Фармакогнозия. М., Медицина, 1991:490
60. Неволин Ф.В. Химия и технология синтетических моющих средств. М.: Пищевая про­
мышленность, 1971:417
61. Николаевский В., Еременко А., Иванов И. «Биологическая активность эфирных ма­
сел». М., «Медицина», 1987 г.
62. Немировский О. К биологической характеристике эфирных масел природного про­
исхождения. Труды Ленинградского санитарно-гигиенического мединститута. 1958: 3,
55-60.
63. Петрова Л.Н. и др. Анализ синтетических душистых веществ и эфирных масел. М.:
Пищевая промышленность, 1972:96
64. Основы органической химии душистых веществ для прикладной эстетики и ароматерапии. Учебное пособие. Под ред. Солдатенкова А.Т., М., ИКЦ Академкнига, 2006:240
65. Отбеливание кожи: возможности современной косметологии. Косметика и медици­
на, Под ред. Эрнандес Е.,2003,208:240
66. Павлов С.А., Диесперов К.В. Очерки по косметике: крашение волос. М., 2005:244
67. Павлов С.А., Путина Н.В. Капсулирование в косметике - технология или искусство.
Сырье и упаковка, 2007,4:4-10
68. Подколзин А.А., Гуревич К.Г. Действие биологически активных веществ в малых до­
зах. М., КМК, 2002:170
69. Паршикова В.Н., Горюнова О.Б., Чалых Т.И. Товародевение и экспертиза парфюмерно- косметических товаров. Красноярск, 2010:264
70. Пищевые добавки. Энциклопедия. С-Пб., ГИОРД, 2003:687
71. Плесовских В.А., Дубовик О.А., Безденежных А.А. «Физико-химия и технология произ­
водства мыла». С-Пб., Химиздат, 2007:334.
72. Плетнев М.Ю. Косметико-гигиенические моющие средства. М.; Химия, 1990:272
73. Поверхностно-активные вещества и композиции. Справочник. Под ред. М.Ю. Плет­
нева. М.; ИД Косметика и медицина, 2002:715
74. Практикум по технологии косметических средств: коллоидная химия поверхностно­
активных веществ и полимеров. Под ред. Кима В.Е. и Гродского А.И. М.; Школа космети­
ческих химиков, 2003:160
75. Практикум по технологии косметических средств: анализ сырья и готовой продук­
ции. Под ред. Кима В.Е., Зильберг ЯЛ., Пучковой Т.В. М.; Школа косметических химиков2003:172
76. Практикум по технологии косметических средств: биологически активные веще­
ства в косметике. Под ред. Кима В.Е. Пучковой Т.В., М.; Школа косметических химиков
2003:180
77. Пучкова Т.В., Коральник С.И. Англо-русский словарь по парфюмерии и косметике.
18000 терминов, М., РУССО,1996:336
78. Пучкова Т.В.Эффективны ли растительные экстракты в космецевтике? Косметика и
медицина, 2008, 5:32-48
79. Пучкова Т.В. Основы косметической химии. М., Школа косметических химиков,
2011:408
80. Пучкова Т.В. и др. Энциклопедия косметических ингредиентов. М., Школа косметиче­
ских химиков, 2006:320
81. Пучкова Т.В. Толковый словарь по косметике и парфюмерии. Т. 2. Ингредиенты. 2-е
изд. М., Школа косметических химиков, 2004:192
82. Пучкова Т.В. Космецевтика как современная косметика интенсивного действия.
М.;Школа косметических химиков, 2010:188
83. Пучкова Т.В. Энциклопедия ингредиентов для косметики. М.; Школа косметических
химиков, 2015:392
84. Пучкова Т.В., Горюнова О. Б., Новикова О. А. Современная концепция в определении
«зеленой» косметики и особенности ее маркировки. Товаровед продовольственных то­
варов. 2014,2: 58-68.
85. Риваль Д. Наночастицы на основе бета-циклодекстринэфиров». БОР\/\/-1оигпа1,2006,3
86. Романков П.Г., Рожковская Н.Б., Фролов В.Ф. Массообменные процессы химической
технологии. Л., 1975:236
87. Сапонины как моющие средства. Сборник работ ВНИИЖа. Л-д, Пищепромиздат,
1936:62
88. Самуйлова Л.В., Пучкова Т.В. Косметическая химия: Т. 1: Ингредиенты. М.: Школа кос­
метических химиков, 2005:396
89. Справочник по мыловаренному производству.М., Пищевая промышленность, 1974.
90. Справочник по лекарственным растениям. М., Лесная промышленность, 1989:402.
91. Стикс В., Вайгерштор У. В царстве запахов. М., Навеус, 1998 г.
92. Технический Регламент Таможенного Союза 009/2011 «О безопасности косметиче­
ской продукции»
93. Товбин И.М., Залиопо М.Н.. Журавлев А.М. Производство мыла. М., Пищевая промыш­
ленность, 1976:198
94. Турова А.Д., Лекарственные растения СССР и их применение, М., Медицина, 1997:288
95. Тютюнников Б.Н., Химия жиров, М., Пищевая промышленность, 1974:216
96. Улитовский С.Б. Средства индивидуальной гигиены полости рта: порошки, пасты,
гели зубные. СПб.: Человек, 2002:154
97. Усов А.П., Тарасов В.Е., Крапивина М.Г. Химия душистых и биологически активных ве­
ществ. Краснодар, 2006:242
98. УФ-излучение и кожа: эффекты, проблемы, решения. Сборник статей. - М.: Фирма
Клавель, 2004:220
99. Фридман Р.А. Парфюмерия и косметика. М: Пищевая промышленность, 1968:183
100. Фридман Р.А. Технология косметики. М: Пищевая промышленность, 1964:486
101. Хлудаль Г.Г., Вагнер Г., Средства для очистки и ухода в быту. Химия, применение,
экология и безопасность потребителей. М., Косметика и медицина, 2007:438
102. Холмберг К., Йёнсон Б., Кронберг Б., Линдман Б. Поверхностно-активные вещества
и полимеры в водных растворах. М.; БИНОМ, 2007:528
103. Худовеков В.Д.Сульфатное мыло и таловое масло. Гослесбумиздат, 1952:82
104. Чижова Е.Т., Михайлова Г.В., Медицинские и лечебно-косметические мази. М.,ВУНМЦ,
1999:402
105. Шиков А.Н., Макаров В.Г., Рыженков В.Е. Растительные масла и масляные эктракты.
М., Русский врач, 2004:263
106. Шулов Л.М., Хейфиц Л.А. Душистые вещества и полупродукты парфюмерно-косме­
тического производства. М.: Агропромиздат, 1990:280
107. Энциклопедический словарь лекарственных, эфирномасличных и ядовитых расте­
ний. М.; 1954:534
108. Эрнандес Е.И., Марголина А.А., Липидный барьер кожи и косметические средства,
М., 1998:268
109. Эрнандес Е.И., Марголина А.А., Новая косметология. Косметические средства. М.,
Косметика и медицина, 2015.
110. Эфиромасличное сырье и технология эфирных масел. Сборник трудов ВНИИ эфи­
ромасличных культур.М., Пищевая промышленность, 1968:398
111. Ященко В.К. Исследования в области технологии фармацевтических препаратов,
содержащих макро- и микроэлементы. Автореф. докт. дис. Львов, 1975:36
112. Апйадтд: РЬузю1оду Ю Рогти1айоп. Ы-У: АМигес! РиЬ. Согр., 2006:497
113. Апйрегзр1гап*з апс! ОеоскгаШз: Рппар1ез о 11пс!егагтТес11По1оду. 1Р5СС МоподгарЬ,
Ыг. 6 МкеНе Ргезз, йогзе*, 1998:62
114. Аиз*па Р., БетепгаНо А., е* а1. Б(аЬНКу оР у И а т т С скпуайуез т зо1ийоп апс11:ор1са1
Рогти1а1юпз. -1оигп. РЬагт. Вюте<± Апа1., 1997,15:795-801
115. Арр1уТоркаНу. АМигес! Воокз, Ы-У, 2014:686.
116. ВаНадПа Б.ДЬе Сотр1е*е Сшс!е То аготагЬегару, Аиз(гаПа, 1997
117. ВюРесЬпо1оду т Созплейсз: Сопсер1, Тоо1 апс! ТесЬтциез. И-У: АНигес! РиЬ. Согр.,
2007:405
118. Во*апка1з т созтеЛсз. Созтейсз апс! ТоНе*пез, 1983, V. 9 8 16 р. 64-71
119. Во\л/1ез Е., Агота*Ьегару апс! и$е оР еззепйа! оПз, Аи$1гаПа, (ЬипсгаР Ьоокз, 1995
120. СЬепгпз^гу апс1 МапиРасШге оРСозтейсз. \/о1. II: Рогти1айпд. И-У: АНигес! РиЬ. Согр., Ес1.
МКсЬеН 1_.БсЫоззтап. 2000:823
121. СЬепгнз1:гу апс! МапиРасШге оР Созтейсз. \/о1. N1/1:1пдгесНеп1:5. ИУ: АНигес! РиЬ. Согр.,
Е<± МКсНеН 1_. БсЫоззтап. 2002:553
122. СЬепгнз1:гу апс! МапиРасШге оР Созтейсз. \/о1.111/2:1пдгесНеп1з.1ЧУ: АНигес! РиЬ. Согр.,
Ес1. МксЬеН Ь БсЫоззтап. 2002:554-1121
123. СНепгнз1:гу апс! МапиРасШге оР Созтейсз. V. I. Бс1епсе. 4ХЬ ЕсНйоп. Ес!. МКсЬеН 1_.
БсЫоззтап. ЫУ: АНигес! РиЬ. Согр., 2009:724
124. СЬегтз*гу апс! МапиРасИиге оР СозтеРкз. Созтейс БреааШез апс! 1пдгесИепТз. 1МУ:
АНигес! РиЫ.Согр., 2010:386
125. Сотт155Юп 1тр1етеп1:тд Реазюп оР 25 1МоуетЬег 2013 оп Сшс!е1те5 оп Аппех I *о
ВедЫайоп (ЕС) N 0 1223/2009 оРШе Еигореап РагНатеШ апс! оР*Ье СоипсН оп созтейс
ргос!ис*5 (Тех* \м*Ь ЕЕА ге1еуапсе) 2013/674/ЕЫ
126. Созтесеи*ка1з.2 Ес!.. 5А11МОЕР5, 2009:236
127. Созтесеи*ка1з: Асйуе Бкт Тгеа*теп*.. МУ: АНигес! РиЬ. Согр.,1998:212.
128. Созтесеийсак апс! Асйуе Созтейсз. Ргид уегзиз Созтейсз. Бесопс! ес!. Тау1ог апс!
Ргапс1з, 2005:675
129. Созтесеийсак апс1 Асйуе Созтейсз:. КЬа1а* А. Во*апка1 ех*гас*. 2пс! есНйоп. Воса
Ра*оп:Тау1ог & Ргапаз, 2005:89-98.
130. Созтесеийсак апс! Асйуе Созтейсз: Эгидз уз Созтейсз. Е1зпег Р., Ма1ЬасЬ Н.1. (ес)5.).
2пс! есНйоп. Воса Ка*оп:Тау1ог & Ргапаз, 2005:675
131. Созтейс Рогти1а1:юп т 5 к т Саге Ргос1ис*5.Т1'югт/е1с1 С. НегЬ$ т созтесеийса1з: аге
*Неу за^е апс! еЯес*ме? Тау1ог &Ргапс15,2005 :309-347.
132. СопзоПс!а*ес) уегзюп
Созтейсз 0|гесйуе 76/768/ЕЕС. Ь«р://ес.еигора.еи/
сопзитегз/агсЫуе/зеаогз/созтейсз/доситетз/сПгеаме
133. Созтейс УрИ з апс11Не 5 к т Вагпег. Ес1.Т. Рогз*ег, Магсе! Реккег 1пс., 2002:358
134. Созтейс Ва\м Ма*епа1. Апа1у$1$ апс! <ЭиаП*у. \/о1ите I. Нус1госагЬоп5, С1усепе)ез, \Л/ахез
апс1 0*Ьег Ез*егз. ЕсП*ес1 Ьу ВиКег Н. Епд1апс11994:343
135. Созтейс иЫкепегз епсус1оресИа/Созтейсз апс! ТоПе*пез 1982 г. 1.97 № 3 р. 82-99
136. Созте*о1оду-ТЬеогу апс) Ргасйсе КезеагсН-Тез* Ме*Ьос15-Апа1у515-Рогти1а5 \Л>1.1, Е<±
5сЬгас)ег К., йотзсИ А.,2005:280
137. Созте1:о1оду-ТЬеогу апс! Ргасйсе ВезеагсЬ-Тез* Ме*Ьос)5- Апа1уз13-Рогти1аз Уо1.11, Ес1.
5сЬгас1ег К., Ро тзсЬ А.,2005:319
138. Созте*о1оду-ТЬеогу апс! Ргасйсе ВезеагсЬ-Тез* Ме*Ьос)5- Апа1уз13-Рогти1аз Уо1.Ш, Ес1.
5сЬгас1ег К., ОотзсЬ А.,2005:389
139. СигйзТ., \Л/НПатз О.О. Ап 1п1гос)ис1юп *о Рег^итегу. 2 Е<±, МУ-йогзе*, 2009:771.
140. Сус1ос1ех1пп5 т Рипсйопа! е)егтосозтейс5. Созтейс апс1 ТоПеЫез, 1995 г., V. 110,3-8
141. РаИ тз С.Н. МетЬгапе $*гис*игес) 5оМс1 Мапорагйс1ез. 1Р5СС Мадазте, у .8,2005,193198.
142. Эагг О., С о тЬ з 5., е* а1. Торка! у й а т т С рго*ес*з рогсте зк т (гот иКгаую1е1
гас)1а1:ютпс)исес)с1атаде. ВгШзРиоиг. йегт., 1992,127:247-253
143. Ое Ро1о К.Р. $Ьог1:Тех*Ьоок о? Созте*о1оду. АидзЬигд, 1998:430
144. ОеуШе М., РеуШе Р.Тгасе е1етеп*з са1а1уз1з ю НеакН. Сеп1ге ВесНегсНез ОИдое1етеп*5,
1998:295
145. РаМег М., Ыа1:игеЬеПкипс1е 1_ех1коп. КгапкЬе1зЬПс1ег ипс1 НеПуег^аИгеп, МипсЬеп, ОгЫз
\/ег1ад, 2003
146. Раи1кег Е. Со1оппд
1Ье Созтейс \Л/ог1<± 11зтд Р|дтеп1з т Оесога^уе Созтейс
Рогти1айоп5. А11игес1Ьоок5,2012:272.
147. Рогти1айоп 51га1:ед1С т Созтейс Баепсе. МУ: АНигес) РиЬ. Согр., 2009:789
148. СазкеИ С.,Теп ЕускТ., ^скзоп 1,УеКп С. РиЬПс аПкис)е5 Ю папо-*есЬпо1оду т Еигоре
апс1 *Не 11пИ:ес) БШез. ЫаШге Ма*епа15 200.1.3:496.
149. (ЫоЬа! тдгесПеп1: & Л)гти1айоп ди1с!е., 2ю1коузку С т Ь Н АидзЬигд, 2001:289
150. С1оЬа1 тдгесПеп* & ^огти1а1:юп дик)е., 2ю1коузку С т Ь Н АидзЬигд, 2013:297
151. Сиу Р.Н., Ноз*упек11, еЫ., Ме*а1з апс! зкт. Магсе! йеккег 1пс., 1999:201
152. НаиТЬа! А.С. Ые\л/ СИаИепдез т О е атпд Ргосеззез апс) Ргос)ис*5: Мапоз*гис*игес)
зиг^асез. БОР\Л/1131,2005,2-14.
153. Нсл/патап А. НаМедит 1сЬ*Ьуоз1з иптазкес): а <Мес*
\\р\6 ггапзрог*. ^ СПп 1т/ез1
2005; 115 (7): 1708-10.
154.1пс)из1:па1 Нуд1епе т тЬе Созтейсз 5ес*ог. Реи^зсИе СезеИзсЬаЛ Шг \М5зеп5сЬаЛ1кЬе
ипс) АпдемапсКе Козтейке.У. Рго^еззюпа! дгоир)Ъг//Мк:гоЫо1оду апс11пс)из1па1 Нуд1епе".
2010, АидЬигд
155.1пТегпаТ10па1 Созтейс 1пдгесПеп* Окйопагу апс1 Напс1Ьоок,\Л/а5Ыпд1оп, Регзопа! Саге
Ргос)ис15 СоипсП, р|ЛеепгЬ Ес)Шоп, 1-4 уо \, 2014:6753.
156. КПдтап О., Созтесеийса15. йегт. СПп1С5,2000,18:609-615
157. Ып Т.1, Мапи^асШппд Созте^с Ети1з10пз: ргадта^с ИгоиЫезЬоойпд апс1 епегду
сопзегуа^оп. МУ: АИигес! РиЬ. Согр., 2010:189
158. Ыпс1 Р, Ыпс1 1 РегиНс аас! зРаЬШгез а зо1иРюп оР У1Р а т т з С апс! Е апс! с!оиЫез к$
рЬоРоргоРесРюп оР зк1п. .)оигп. 1пуезР. Регт. 2005,125:826-832
159. МагРте В.ДЬе ЕзРгодепе А1РегпаР1Уе. 3 Е<± УегтопР, 2000:198
160. МагРте М.-С., БеШег М. АсР|Рз еР ас1сПр1Р5 еп созтеРо1оду. Рапз, 1992:213
161. МНПкап 1_. СозтеРо1оду, созтеРкз, созтесеиР1са1з: с1еРт1Рюпз апс1 геди1аРюпз. СПп.
Регт., 2001,19:371-374
162. Ми1р|РипсРюпа1 СозтеРкз. Магсе! Реппег 1пс., 2003:212
163. МаРига! апс! Огдапкз т СозтеРкз: Ргот В&Р Ро РЬе МагкеРр1асе, МУ: АНигес! РиЬ. Согр.,
2007:489
164. Ыа*ига11пдгесИеп1:5 Рог СозтеРкз т Еигоре. СВ1 Тгас1е 5РаР15Ркз.
165. NаVе5 У.-В.ТесЬпо1од1е еР сЫпгне с1ез рагРитз паРигек. Рапз, 1974
166.0 1 е т с к А., БШсопез Рог Регзопа! Саге. Ы-У: АНигес! РиЬ. Согр., 2003:157
167. ОРРе I., МогРегЬисЬ с!ег КозтеР|к. Реу. ОРРе., БРиРРдагР,1997:346
168. МоуакС.А., СозтеРк РгерагаРюпз., V. I, АидзЬигд, 1999:346
169. Р1егапРот Н., РкРюппаке сГезРЬеРк]иеарр11диее, Рапз, 1994:216
170. Регпсопе N.Торка! у|Ратт С езРег. ^ои^п. СепаР., Регт., 1997,5:162-170
171. РгокзсЬ Е., Вгапс!пег ^. М., ^пзеп 1-М.ТНе зкт: ап тсПзрепзаЫе Ьагпег // ЕхрептепРа!
РегтаРокду, 2008,17 (12). — Р. 1063— 1072.
172. РгороПз ехРгасР аз а зипсгееп адепр, Ргид апс! СозтеРк тЬизРгу, 1990, V. 89,42-43
173. РидПезе Р.Т. РЬузюкду оРРЬе Б кт II., А11игес1,2001:378
141. Веди1аРюп (ЕС) Ыо 1223/2009 оР РЬе Еигореап РагПатепР апс! оР РЬе СоипсП оР
30 МоуетЬег 2009 оп созтеРк ргос1исР5 (гесазР) (ТехР \л/И:И ЕЕА ге1еуапсе).
174. Е11 5аепР|Рк СотптРРее оп Етегд1пд апс1 Ме\л/1у 1с1епРЬр1ес1 Неа1РЬ Р1зкз. О р тю п оп
РЬе арргорпаРепезз оРех1зРтд теРЬ-юс1о1од1е5 № аззезз РЬе ро1:еп1:1а1 пзкз аззоааРес! \мРЬ
епдтеегес! апс1 ас№епР1Рюиз ргос1исР5 оРпапоРесЬпо1од1ез. Еигореап Сотгт5-«5юп, Неа1рЬ
апс1 Сопзитег РгоРесРюп, 01гесРогаРе Сепега1,2005.
175. 5ССЫРР, О р тю п оР РЬе 5аепР|Рк СотпгнРРее оп СозтеРк РгодисР: апс! Моп-Роос1
Ргос1исР5 1пРепс1ес1 Рог Сопзитегз. МоРез оР Синапсе Рог РЬе РезРтд оР созтеРк тдгесПепРз
апс1РЬек заРеРу еуа1иаРю-5РЬ геу1зюп, Еигореап Сотт1з51оп, Вгиззе1з, Ве1д1ит, 2003
176. 5аепР|Рк СотпгнРее оп Сопзитег Ргос1исР5, РгеПттагу О р тю п оп БаРеРу оР
МапотаРепа1з т СозтеРк Ргос1исР5.2007.
177.5сЬгас1ег К., РотзсЬ А. СозтеРо1оду -ТЬеогу апс! РгасРке. АидзЬигд, 2005, V. 1:311
178.5сЬгас1ег К., РотзсЬ А. СозтеРо1оду - ТЬеогу апс! РгасРке. АидзЬигд, 2005, ^2:326
179.5сЬгас1ег К., РотзсЬ А. СозтеРо1оду -ТЬеогу апс! РгасРке. АидзЬигд, 2005, у.3:346
180. БЬиПег В., Вотапо\л/зк1 Р. В е д т т д СозтеРк СЬепгнзРгу. М-У: АНигес! РиЬ. Согр., 2009:524
181. Бкт Вагг1ег: СЬет1зРгу оР Б кт Ре1^егу БузРетз. ЕсИРес! Ьу .1оЬапп \Л/. \Л/1есЬегз, М-У:
АНигес! РиЬ. Согр., 2008:648
182. Бкт регтеаРюп. Рипс1атепРа15 апс! аррПсаРюп. Ес1. 1 2аРг. АИиг. РиЫ.Согр.,1993:293
183. Б кт регтеаР1оп:Рипс1атепРа15 апс! аррПсаРюпз, МУ, 1996:378
184. БРет 5.Т., МсМеН 5.Е. МапоРесЬпо1оду БаРеРу Сопсегпз Реу|51Рес1. Ве^Тохко! 5с1
2008:101:4-21
185. БРетЬегд Р, Ргезеп/аР^ез Рог созтеР1сз. М-У: АНигес! РиЬ. Согр., 2006:189
186. Бипзсгеепз. Веди1аРюпз апс1 Соттегс1а1 Реуе1ортепР. 3 Ес1. БЬааРЬ М.А.,Тау1ог&Ргапс1с
Сг.,2005:950
187. Тгадег Ь. СЬет1е 1П с!ег КозтеР|к. Не1с!е1Ьегд: НиРЫпд, 1986:192
188. \Мп*ег Р., Созтейс тдгесПегЯз, ЫУ, 1989:325
189. \Л/|$гнак 1 ТИе СНепгнз*гу апс! ТесНпо1оду
-1о]оЬа ОН, 115А, Атепсап ОН СНепгиз^з'з
5оае*у, 1987:284
190. И«р:/М\л/\л/.сЬет1са1Ьоок.сот
191. И«р://\л/\л/\л/.5рес1а1сИет4со5те11С$.сот
192. Ь«р:/М\л/\л/.до$^.ги/\л/р5/роПа1
193. И«р://\л/\л/\л/.1$о.огд/|$о/ги
194. НПр:/Мм\ллсо5зта.сот
195. Н«р:/М\лм.екокозтейка.ги
196. \ллл/\ллсозтоз-5*апс1агс1.огд
197. \ллллллпа*гие.огд
198. \ллллллесосег*.сот
199. \лм\м.со5те*ехрег*.сот
ТОМ 1
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие............................................................................................3
Глава 1. С тр о е н и е и ф ункци и к о ж и .......................................................... 5
Строение к о ж и .................................................................................... 5
Подкожная клет чат ка или г и п о д е р м а ...................................................... 6
Д е р м а ......................................................................................................... 8
Эпидермис ..................................................................................................9
Сальные железы и кожное с а л о .................................................................. 13
Водно-липидная м ант ия(себум ) ............................................................... 14
Функции кож и....................................................................................15
Основные функции .................................................................................... 16
Топографические особенност и кожи человека .......................................... 17
Гендерные различия к о ж и .......................................................................... 18
Возраст ные особенност и к о ж и ............................................................... 20
Типы к о ж и ................................................................................................. 23
Сухость и влажность к о ж и ....................................................................... 25
Расовые особенност и к о ж и ....................................................................... 27
Кожные ж е л е зы ................................................................................. 28
Сальные ж е л е з ы ........................................................................................ 29
Пот овые железы ........................................................................................ 29
Рецепт оры кож и ........................................................................................ 30
Глава 2. Х и м и я к о ж и ............................................................................. 32
Вода и другие неорганические вещества кожи ........................................32
Низкомолекулярные компоненты кож и.................................................. 33
Низкомолекулярные у г л е в о д ы .................................................................. 34
А м и н о ки сл о т ы ..........................................................................................34
П е п т и д ы ................................................................................................... 36
Нат уральны й увлажняющ ий ф а к т о р ...................................................... 38
Высокомолекулярные компоненты кожи ............................................... 38
Гликозоам иногликаны ............................................................................... 39
Фибриллярные б е л к и ................................................................................ 42
Гликопрот еины ..........................................................................................53
Липиды и жирные кислоты...................................................................54
Ж ирные к и с л о т ы ...................................................................................... 55
Холест ерин и липиды се б у м а .................................................................... 57
Липиды рогового с л о я ............................................................................... 59
Горм он ы .................................................................................................... 61
Глава В. Ингредиенты для косметики: номенклатура, законодательство,
правила р а б о т ы ....................................................................................64
Номенклатура косметических ингредиентов .......................................... 64
Международная номенклат ура косметических ингредиентов 1ИС1 ...... 64
Принципы ф ормирования названия ингредиент а в / N 0 .......................... 65
Особые номенклатурные си ст ем ы ...........................................................72
Эт икет ка косметического средства с учет ом 1ЫС1................................ 75
Как работать с новыми ингредиентами .................................................. 77
Техническая поддержка и техническая д окум ент ация ............................. 77
Сведения о безопасност и ингредиент а .................................................... 78
Основные разделы паспорт а б езо п асн о ст и ............................................ 78
Сост авление паспорт а безопасност и ..................................................... 80
Некот орые физико-химические характ ерист ики косметического сырья
и мет оды их о п р е д е л е н и я ........................................................................ 80
Глава 4. Вода и другие растворители ........................................................ 82
Вода................................................................................................ 82
Низкомолекулярные спирты................................................................ 85
Глава 5. Поверхностно-активны е в е щ е с т в а ............................................91
Общие свойства растворов ПАВ............................................................ 93
Адсорбция на межфазной поверхност и .................................................... 93
М ицеллообразование .................................................................................93
Пенообразо вание .......................................................................................95
Взамодействие ПАВ с эпидермисом....................................................... 96
Классификация П А В ............................................................................ 97
Анионные П А В .................................................................................. 98
Карбоксилат ы ........................................................................................... 99
Ал кил сульф ат ы ........................................................................................ 99
А л ки л эт о кси сул ьф ат ы .......................................................................... 100
Сульф онат ы .............................................................................................101
Катионные ПАВ................................................................................. 102
Неионные П А В ................................................................................. 107
О ксиэт илированны е жирные к и с л о т ы ................................................... 108
О ксиэт илированны есорбит аны -полисорбат ы ..................................... 111
Эт оксилированны е жиры и м а с л а .......................................................... 112
Сополимеры эт илен-и пропил еноксид а .................................................. 112
ПАВ на основе моно- и полисахарид ов .................................................... 112
Амфотерные П АВ.............................................................................. 113
ПАВ на основе ам инокисл от .................................................................. 116
Специальные П А В .................................................................................... 117
Д ж ем и н и П А В ............................................................................................ 117
Классификация ПАВ по характеру использования....................................118
Использование ПАВ в косметике..........................................................119
Эмульсии..................................................................................120
Миктроэмульсии.......................................................................120
Суспензии...............................................................................121
Безопасность П А В ............................................................................. 122
Биоразлагаемость П А В .......................................................................122
Глава 6. Э м ульси и к о с м е т и ч е с к и е ........................................................ 137
Классификация эмульсий.................................................................... 138
Тип эмульсий........................................................................... 138
Размер частиц эмульсии........................................................... 140
Структура эмульсии..................................................................143
Определение типа эм ульсий............................................................... 144
Действие эмульсии на к о ж у ................................................................ 145
Основные подходы при разработке эмульсий......................................... 147
Приготовление классических эмульсий.................................................150
Перемешивание....................................................................... 151
Способы приготовления..................................................................... 155
Особенности производства множественных эмульсий..................... 157
Стабильность эм ульсий..................................................................... 159
Влияние температурных воздействий на эмульсию........................ 162
Методы оценки стабильности.................................................... 163
Примеры стабилизации эмульсий........................................................ 164
Технологические аспекты ...................................................................165
Физические факторы................................................................ 165
Человеческий фактор............................................................... 166
Глава 7. Э м ул ьгато р ы , ги д р о ф и л ь н о -л и п о ф и л ьн ы й б а л а н с ................... 174
Эмульгаторы для системы «вода/масло»............................................... 174
Эмульгаторы для системы «масло/вода»............................................... 175
Эмульгаторы для создания «жидких кристаллов»....................................179
Гидрофильно-липофильный баланс (ГЛБ).............................................. 180
Определение показателей ГЛБ.................................................... 184
Подбор эмульгаторов............................................................... 185
Дополниительные факторы........................................................ 185
Тенденции в рецептцрах и ГЛБ......................................................185
Глава 8. С и нте ти чески е и п р и р о д н ы е п о л и м е р ы .................................. 187
Общая характеристика полимеров....................................................... 187
Природные полимеры .......................................................................188
Белки и гидролизаты................................................................. 188
Полисахариды.......................................................................... 189
Крахмал и производные крахмала.................................................192
Природные см олы ..................................................................... 195
Целлюлоза и производные целлюлозы........................................... 199
Синтетические полим еры .................................................................. 202
Водные г е л и ............................................................................. 204
Элементоорганические полимеры - силиконы.................................205
Глава 9. У гл е в о д о р о д ы и в ы сш и е к а р б о н о в ы е кисл оты ........................214
Углеводороды, применяемые в косметике.............................................214
Высшие карбоновые кислоты, применяемые в косм етике........................216
Глава 10. В о с к и ................................................................................... 222
Натуральные воски, применяемые в косметике...................................... 222
Синтетические воски......................................................................... 225
Глава 11. Ж и р ы и м а с л а ........................................................................231
Масла растительные......................................................................... 231
Свойства растительных масел ..................................................231
Получение масел........................................................................233
Растительные масла, применяемые в косметике............................233
Жиры животного происхождения........................................................ 254
Свойства животных жиров......................................................... 254
Животные жиры, применяемые в косметике.................................. 255
Глава 12. Н а тур а л ь н а я косм ети ка и н а тур а л ь н о е с ы р ь е ........................ 261
Характеристики натуральной косметики............................................... 261
Особенности идентификации натуральной
и органической косметики.......................................................... 263
Органолептические показатели.......................................................... 265
Потребители натуральной косметики................................................... 265
Бережное прои звод ство....................................................................266
Сертификация натуральной и органической косметики............................266
Общие требования, предъявляемые к сырью и ингредиентам............ 266
Международные стандарты........................................................ 267
Различия в требованиях систем сертификации.............................. 269
Российская система сертификации натуральной
и органической косметики В/ОЯ1/5.................................................271
Основные виды сырья для натуральной косметики................................. 273
Баланс между натуральностью и функиональностью...................... 277
Поверхностно-активные вещества.............................................. 278
Эмульгаторы............................................................................281
Натуральные воски.................................................................. 283
Натуральные абразивы.............................................................. 286
Другие виды натурального сырья.................................................. 288
Номенклатура /Л/С/ для натуральных ингредиентов........................ 290
Литература........................................................................................... 291
ТОМ 2
Основы косметической химии.
Функциональные ингредиенты
и биологически активные вещества
Аминокислоты, белки, пептиды
Витамины
Гидроксикислоты
Химические пилинги и скрабы
Отбеливающие и осветляющие ингредиенты
Консерванты
Антибактериальные ингредиенты
Защита от солнца и загар
Пигменты, наполнители и красители
Системы доставки и жидкокристаллические структуры
Растительные экстракты
Эфирные масла
Натуральные душистые вещества
Биотехнологические продукты
Учебное издание
Пучкова Татьяна Валентиновна
Самуйлова Людмила Владимировна
Деев Анатолий Иванович
Федотова Елена Александровна
3 -е издание, переработанное и дополненное
Основы косметической химии.
Базовые ингредиенты
в 2 томах
Том 1
Ответственный редактор ТВ. Пучкова
Технический редактор О А Дерю гина
Редактор О.А Новикова
Подписано к печати 06.09.2016. Ф ор м ат 70x100/8
Бумага офсетная. Гарнитура Мупас1 Рго. Уел. печ. лист. 38
Тираж 1000 экз. Заказ 2330/1 б
О О О «Школа к о с м е т и ч е с к и х х и м и к о в »
\лллл/у.со5 т е й С5С Ь о о I.ги
Related documents
Презентация по теме "ПАВ"
Презентация по теме "ПАВ"
Подружиться с солнышком или профилактика фотодерматита
Подружиться с солнышком или профилактика фотодерматита
rabota4
rabota4
МАСТЕР-КЛАСС
МАСТЕР-КЛАСС
Компоненты средств АЛЬГАНИКА
Компоненты средств АЛЬГАНИКА
Профилактика употребления ПАВ у детей и подростков.
Профилактика употребления ПАВ у детей и подростков.
Покровы человека Выполнила: Пехтелева Диана МБОУ СОШ№6
Покровы человека Выполнила: Пехтелева Диана МБОУ СОШ№6
Исследовательская работа на тему: «Пальмовое масло
Исследовательская работа на тему: «Пальмовое масло
1. Tsubaki oil
1. Tsubaki oil
Северное мыло-детокс для глубокого очищения кожи лица
Северное мыло-детокс для глубокого очищения кожи лица
Download
advertisement