1

1

Pracownia chemii kosmetycznej

Podział surowców kosmetycznych ze względu na ich działanie w
kosmetykach
2001
mgr inż. Mirosława Magoń

2

Substancje przeciwdrobnoustojowe

Klasa substancji przeciwdrobnoustrojowych o znaczeniu kosmetycznym obejmuje:

konserwanty,

deodaoranty,

środki przeciwłupierzowe,

antyseptyczne komponenty preparatów do pielęgnacji jamy ustnej

substancje antyseptyczne i dezynfekujące

3

Konsertwanty

Konserwanty są substancjami hamującymi rozwój bakterii i grzybów

(pleśni,drożdży).

Dodawane są do kosmetyków w celu przedłużenia ich trwałości. Kosmetyki zawierają
substancje organiczne podatne na działanie mikroorganizmów, dlatego też dodatek
konserwantów jest niezbędny by utrzymać wysoką jakość wyrobu w czasie
składowania, stosowania i przechowywania.

4

Konserwanty-def.

Podstawową funkcją środka konserwującego jest utrzymanie kosmetyku
podczas magazynowania i użytkowania w takim stanie mikrobiologicznym, w
jakim został on wyprodukowany.

5

Konserwanty wyrobów kosmetycznych powinny spełniać kilka kryteriów:

nie powinny być toksyczne,

nie powinny wywoływać podrażnień i uczuleń,

nie powinny niszczyć naturalnej bakteryjnej flory skóry,

nie powinny wpływać na zapach, barwę i smak kosmetyku,

po wchłonięciu nie powinny ulegać kumulacji,

powinny charakteryzować się wysoką efektywnością działania w niskich stężeniach,

powinny być stabilne chemicznie i nie wchodzić w reakcje z innymi składnikami kosmetyku,

dobrą rozpuszczalnością w kosmetyku.

6

Konserwanty- działanie

Działanie środka konserwującego związane jest z obecnością w nim grup funkcyjnych lub
struktur zdolnych do łączenia się z pewnymi czynnymi grupami białek bakteryjnych, a także
antagonistycznego oddziaływania na ich enzymy komórkowe. Na wybór i skuteczność działania
środka konserwującego duży wpływ ma pH środowiska.

7

W środowisku kwaśnym (pH < 7) aktywność wykazują: kwas sorbowy, kwas

benzoesowy, kwas dehydrooctowy oraz po-chodne fenolowe, tzw. parabeny.

Parabeny —

estry kwasu para- hydroksybenzoesowego

należą do najszerzej

stosowanych związków konserwujących w światowym przemyśle kosmetycznym. Są one
aktywne przede wszystkim przeciw grzybom, ale wykazują też pewne działanie
bakteriostatyczne.

2

Stosowane powyżej 0,3% masy kosmetyku mogą wywołać podrażnienia. Nie należy stosować
estru metylowego, gdyż na skutek istnieje niebezpieczeństwo wydzielenia alkoholu metylowego.

8

Stosowane w kosmetyce środki konserwujące to:

bronopol (2-bromo--2-nitro-l,3-propandiol);

kwas sorbowy (konserwant aktywny przeciw pleśniom, o słabym działaniu antybakteryjnym);

Irgasan (do 0,5% zawartości);

nipaginy (parabeny, aseptiny — estry kwasu p-hydroksybenzoesowego) — wykazują
działanie bakteriobójcze i grzybostatyczne,

uniwersalne środki konserwujące o zaw. 0,3-0,5%; sterinol roztwór 1%.

9

Stosowane w kosmetyce środki konserwujące to:

Germal 115 (najczęściej stosowany po parabenach środek konserwujący w przemyśle kosmetycznym),
skuteczny przeciw bakteriom, nie działający przeciw rozwojowi grzybów, stosowany w kompozycji z parabenami,

Kathon CG Nie zaleca się stosować go w kosmetykach dla dzieci i niemowląt oraz w kosmetykach stykających
się z błonami śluzowymi);

fenoksyetanol — wykazuje aktywność przeciw bakteriom i grzybom, stosuje się go łącznie z parabenami;

hibitan (chloroheksydyna) — jest środkiem bakteriobójczym, stosowany łącznie ze środkiem grzybobójczym
jako współkonserwantem; kwas salicylowy i jego sole, kwas benzoesowy i jego sole.

10

Substancje deodoryzujące

stosuje się m.in. w celu zahamowania rozwoju bakterii

powodujących degradację (rozkład) substancji organicznych, znajdujących się w pocie.
Ogranicza to przykry zapach.

Działanie deodoryzujące

substancji antybakteryjnych wspomagane jest

antyperspirantami

zmniejszającymi wydzielanie potu przez ujścia gruczołów potowych, substancjami wiążącymi
produkty rozkładu potu oraz związkami zapachowymi.

11

Substancje przeciwłupieżowe

przeciwdziałają nienaturalnie dużemu złuszczaniu i skóry na owłosionej powierzchni głowy,
wskutek nasilonej aktywności mikroorganizmów, w tym głównie grzyba drożdżopodobnego
Pityrosporum ovale powodującego intensyfikację mitozy (podziału) komórek skóry głowy,
połączonej z nadaktywnością) gruczołów łojowych. Dlatego poza działaniem cytostatycznym
kosmetyki przeciwłupieżowe powinny być aktywne przeciwgrzybiczo.

12

Antyseptyczne komponenty substancji stosowanych w pielęgnacji jamy

ustnej

likwidują bakterie egzystujące na powierzchni zębów. Bakterie te produkują kwas m!ekowy
trawiący i rozpuszczający szkliwo, co prowadzi do odwapnienia zębów i powstania ubytków.
Substancje antyseptyczne muszą spełniać podstawowe wymogi stawiane konserwantom,
dodatkowo nie powinny barwić zębów, dziąseł i języka, powodować złuszczaniu błon śluzowych
oraz mieć odrażającego smaku i zapachu.

13

Substancje dezynfekujące

stosowane są do eliminowania drobnoustrojów, głównie bakterii i

wirusów z powierzchni podłóg, ścian, aparatury, sprzętu, przyrządów, narzędzi. Celem jest
zredukowanie liczby drobnoustrojów do poziomu niezagrażającego zdrowiu kosmetyczki i
pacjentki.
W zakresie kosmetycznym dezynfekcja dotyczy: przyrządów fryzjerskich (nożyczek, grzebieni),
przyrządów do tatuażu i przekłuwania (igieł), przyrządów kosmetycznych wielokrotnego użytku
(peset, ręczników, peleryn, prześcieradeł), podłóg, ścian, foteli.

Chroni przed zakażeniami mikrobiologicznymi, np. wirusami HBW, HCB, opryszczki.

14

Substancje stosowane do dezynfekcji powinny:

być skuteczne wobec szerokiego spektrum drobnoustrojów,

nie niszczyć obiektów dezynfekowanych,

nie być toksyczne dla ludzi i zwierząt

3

utrzymywać skuteczność w obecności innych substancji chemicznych,

nie mieć przykrego zapachu,

być ekonomiczne,

Nie być uciążliwe dla środowiska naturalnego (powinny ulegać rozkładowi i nie kumulować się.

15

Naturalne substancje przeciwdrobnoustrojowe

Wśród naturalnych substancji przeciwdrobnoustrojowych cenne są olejki eteryczne i ich aktywne komponenty,
które zarówno hamują aktywność mikroorganizmów, jak i są czynnikami aromatyzującymi. Największe znaczenie
mają olejki eteryczne zawierające składniki bakterio- i grzybobójcze. Do nich należą:

olejek anyżowy (o zawartości 80-90% antenolu),

olejek cynamonowy (10% eugenolu),

olejek eukaliptusowy (80-85% cyneolu),

olejek goździkowy (95% eugenolu),

koperkowy (50-70% anetolu, 12-13% fenchonu),

miętowy (50% mentolu). Dodawane są one do kosmetyków stosowanych do pielęgnacji jamy ustnej i zębów.

16

Emulgatory i stabilizatory

Alkohol cetylowy (C

16

H

33

OH) — główny emulgator w emulsji W/O i pomocniczy w emulsji O/W,

Alkohol cetylowy nawilża, wygładza skórę. Stapiany z masłami podnosi ich temperaturę topnienia - przydaje się
przy kostkach do masażu. Jego głównym zastosowaniem jest stabilizowanie emulsji. Stosowany jest w ilościach
do 30%.

Alkohol cetylowy jest stabilizatorem emulsji (nie jest emulgatorem choć sam z wodą się emulguje tworząc
emulsje W/O). W kremach, mleczkach tworzy układy ciekłokrystaliczne w fazie wodne dzięki czemu zagęszcza i
stabilizuje emulsje. Stosowany jest w większości kosmetyków ze względu na powyższe właściwości a także ze
względu na odczucie na skórze – kremy bez niego są bardziej tępe – tzn. zbyt szybko się wchłaniają,
pozostawiając warstewkę fazy wodnej.

17

Emulgatory i stabilizatory

Bentonit jest skałą osadową powstałą na wskutek wietrzenia popiołów wulkanicznych w środowisku podmorskim.

Bentonity ( Na, Ca, Mg) doskonale absorbują wodę. Bentonit sodowy może związać 5x więcej wody niż sam
waży.

Zastosowanie bentonitów:

emulgator proszkowy dla emulsji typu o/w w mydłach środkach kapielowych, maseczkach ,stabilizator
wodnych zawiesin,

czynnik zagęszczający w kremach, pudrach w płynie,

czynnik chłonący i absorbujący zanieczyszczenia w pudrach, maseczkach.

ścierniwo i wypełniacz w pastach do zębów.

18

Emulgatory i stabilizatory

Cholesterol jest steroidem słabo rozpuszczalnym w wodzie; naturalny składnik łoju skóry, obecny w błonach
lipidowych.

Działa na skórę zmiękczająco i poprawia elastyczność.

Dodany do kosmetyku nadaje im połysk.

Dzięki obecności grupy hydroksylowej w cząsteczce cholesterolu jest dobrym emulgatorem w emulsjach typu
W/O i pomocniczy w O/W,

19

Cholesterol

20

Emulgatory i stabilizatory

Lanolina — wydzielina gruczołów potowo-tłuszczowych owiec. Z gorącą wodą miesza się intensywnie, tworząc
emulsje typu woda w oleju. Wodę wchłania w ilości do 100% swojej objętości. Ze względu na emulgujące i
odżywcze właściwości służy do produkcji kremów, odżywek, mleczka, emulsji, maseczek oraz płynnych pudrów,
kredek, szminek i innych kosmetyków.

Lanolina ma skład zbliżony do sebum, pokrywającego ludzką skórę. Jest bardzo dobrze wchłaniana przez skórę i
jak rzadko która substancja ma zdolność penetracji, aż do warstwy

ziarnistej naskórka!

Zmiękcza skórę i

tworzy na niej film zbliżony do naturalnej warstwy tłuszczowej — sebum. Ma zdolność łączenia się z cementem
międzykomórkowym i działa nawilżająco.

21

Emulgatory i stabilizatory

euceryna — cenny składnik emulsji pielęgnacyjnych W/O,

Euceryt otrzymywany jest przez zmydlenie lanoliny, po oczyszczeniu i połączeniu z wazeliną daje doskonałą, nie
jełczejącą bazę do kremów i maści tzw. Eucerynę

4

To właśnie zespół alkoholi lanolinowych (mieszanina steroli i alifatycznych alkoholi) wyizolowanych z
hipoalergicznej lanoliny dał podstawę w 1911 roku do wytworzenia pierwszych trwałych maści uwodnionych,
czyli kremów przy wspólnych wysiłkach aptekarza polskiego pochodzenia dr. Oskara Troplowitza oraz wybitnego
prekursora niemieckiej dermatologii prof. Paula Gersona Unny przy współpracy dr. Isaaca Lifschutza..

Euceryt jest podstawowym składnikiem „nieśmiertelnego" kremu Nivea w niebieskim pudełku.

22

Emulgatory i stabilizatory

stearyna — emulgator typu O/W,

stearyna - jest estrem gliceryny i kwasu stearynowego. W handlu dostępny w postaci płatków lub proszku, albo
jednolitej masy woskowej o temp. topnienia ponad 71 stopni C. Stosowana do wyrobu szminek, pomadek,
błyszczek, pudrów, past dermatologicznych. Nadaje twardość kosmetykom, podwyższa temperaturę topnienia
kremów i maści na skórze, dlatego też wchodzi w skład, między innymi kremów matujących.

23

Emulgatory i stabilizatory

frójetanolamina to bezbarwna higroskopijna, gęsta ciecz, ciemniejąca na świetle,

trójetanoloamina (N(CH2-CH2-OH)3) — doskonały emulgator typu O/W (mleczka, śmietanki, kremy),

Dobrze rozpuszcza się w wodzie. Z tłuszczami tworzy emulsje. Dodawana do kremów, maści, śmietanek,
mleczek, toników, detergentów. Na skórę działa nawilżająco, oczyszczająco, przeciwtrądzikowo, zmiękczająco,
przeciwzaskórnikowo. Wnikając w pory rozmiękcza masy rogowe i zmydla wolne kwasy tłuszczowe, które są
pożywką dla bakterii trądzikowych. W ten sposób zmniejsza objawy trądziku. Trójetanolamina zwiększa przepływ
krwi przez naczynia skórne, poprawia ukrwienie skóry, przyśpiesza procesy odnowy i regeneracji skóry.

24

Emulgatory i stabilizatory

lecytyna (pochodna kwasu glicerofosforowego wyodrębniana z olejów roślinnych) — stabilizuje emulsje typu
O/W jeśli jest oczyszczona, natomiast nie oczyszczona zawiera substancje towarzyszące i może utrwalać
emulsje typu W/O,

W organizmie człowieka lecytyna jest obecna w każdej komórce ciała, zwłaszcza jako składnik błon
komórkowych. Bierze udział w rozmaitych procesach przemiany materii, jest bardzo ważnym elementem
składowym mózgu i tkanki nerwowej, stanowi barierę ochronną ścian żołądka, ma poważny udział w gospodarce
cholesterolem. Ponadto opóźnia procesy starzenia, pełni funkcje ochronne wobec wątroby, wspomaga
wykorzystanie witamin rozpuszczalnych w tłuszczach, podnosi sprawność krążenia.

Lecytyna jest naturalnym emulgatorem

25

Lecytyna -

fosfatydylocholina) — fosfolipid, który zwykle otrzymuje się z żółtek jajek kurzych lub z ziaren soi.

26

Lecytyna - właściwości

Lecytyna działa rozmiękczająco i odżywczo na skórę, ułatwia wchłanianie czynnych składników
preparatów kosmetycznych (kremów, emulsji, maseczek itp.), a szczególnie aktywnie działa w
połączeniu z substancjami białkowymi.

Lecytyna chroni naskórek przed transpidermalną utratą wody (TEWL).

Stosowana na włosy nadaje im połysk oraz zapobiega ich elektryzowaniu się.

27

Emulgatory i stabilizatory inne

estry oksyetylenowe i oksypropylenowe kwasów tłuszczo-wych i alkoholi
wielowodorotlenowych (sorbitany, sorbidy, sorbitole); związki te noszą nazwy handlowe:
spany i tweeny — stosowane są jako emulgatory.

sole kwasu oleinowego (tzw. mydła oleinowe) — bardzo dobre emulgatory w emulsjach typu
O/W

28

INCI Glyceryl Stearate Citrate

GSC -

emulgator do formułowania kosmetycznych kremów i mleczek typu O/W. Emulgator o jakosci

spożywczej, nie zawiera PEG, stworzony na bazie surowców roslinnych. Emulsje stabilne w zakresie pH 5.5 -
8.0. Niski poziom dozowania 1.5 - 2.0 %. Łatwy w obsłudze. Posiada certyfikat Eco-cert. Także do tworzenia
emulsji i mleczek kosmetycznych metodą "na zimno". HLB 12

Wygląd.
Biały proszek.

5

Rozpuszczalność.
Rozpuszczalny w w wodzie.

Stężenie w kosmetykach.
Najczęściej używa się GSC w stężeniu 1.5 - 2.0 %.

29

NCI Glyceryl Monostearate

GSM- Emulgator pochodzenia roślinnego składający się głównie z monoglicerydów, tworzy trwałe emulsje w
połączeniu z koemulgatorami - np. alkoholem cetylowym, woskami. Pozwala otrzymać nietłuste kremy z
zawartością fazy tłuszczowej na poziomie już od 20% - lekkie kremy nawilżające dla cery trądzikowej, tłustej i
mieszanej. Można takze otrzymać kremy tłuste i półtłuste - przy większej zawartości olejów i maseł. Traci swoje
właściwości emulgujące przy kremach z kwaśną fazą wodną. Działa przy pH w granicach 6.8 - 8.5.
Stosowany także jako stabilizator emulsji przy emulsjach O/W. HLB 3-4

Wygląd Białe, bezwonne płatki. Temperatura topnienia ok. 55ºC.

Rozpuszczalność Rozpuszczalny w tłuszczach, nierozpuszczalny w wodzie.

Stężenie w kosmetykach
Najczęściej używa się GMS-u w stężeniu 2-12 %.

30

NCI Methyl Glucose Sesquistearate - HLB 12

Niejonowy emulgator O/W. Emulgator pochodzenia roslinnego, znajduje zastosowanie w produkcji kremów i
lotionów. Daje czyste, białe emulsje. Zgodny z wieloma naturalnymi olejami, niewrażliwy na podwyższone stężenia
elektrolitów.

Trwałe emulsje przy pH 3.5 - 8.5 - idealnie nadaje się do kremów z kwasmi AHA.

Wygląd
Kremowe, bezwonne granulki. Temperatura topnienia ok. 45ºC

Rozpuszczalność
Rozpuszczalny w tłuszczach, nierozpuszczalny w wodzie.

Stężenie w kosmetykach
Najczęściej używane stężenie 2-4% dla kremów i 2-3% dla mleczek.

31

NCI Methyl Glucose Sesquistearate - HLB 12

Właściwości

Kremy na bazie MGS wykazują dobre własności aplikacyjne i dobrą stabilizację jeśli zawierają 20-40% fazy olejowej; a mleczka 15-25%
fazy olejowej. Dodatkowo do składników lipoidowych, włącza się emulgatory i czynniki konsystencjotwórcze jako części fazy olejowej,
nawet gdy znaczna ich ilość przejdzie do fazy wodnej podczas emulsyfikacji by utworzyć struktury żelowe zwiększające lepkość. MGS
tworzy stabilne emulsje ze wszystkimi powszechnie stosowanymi olejami i tłuszczami, równie z olejami polarnymi. Dobór odpowiednich
olejów daje możliwość regulowania własności aplikacyjnych emulsji: im lepsze własności rozprzestrzeniania i niższa lepkość olejów,
tym “lżejsze” otrzymamy emulsje. Własności aplikacyjne mogą być również ustalane dzięki różnicowaniu zawartości fazy olejowej.

Do formulacji mleczek należy wprowadzać 0-3% alkoholu cetylowego w celu regulowania konsystencji.

Mieszanina GMS i kwasu stearynowego lub alkoholu cetylowego wykazała najlepsze efekty.

32

Emulgatory estrowe

Emulgatory estrowe są otrzymywane z kwasów tłuszczowych (palmitynowego, stearynowego) i
alkoholi polihydroksylowych, np. glikolu etylenowego:

reakcja (1)

Długa cząsteczka estru „zaczepia" się swoją grupą węglowodorową (-C

15

H

31

) w tłuszczach lub

węglowodorach, a część alkoholowa „zaczepia się" w wodzie, co ułatwia przeprowadzenie
substancji tłuszczowych lub węglowodorowych w stan emulsji.

33

Substancje zapachowe

Substancje zapachowe pochodzenia naturalnego to np.: olejek miętowy, anyżowy, cytrynowy, goździkowy,
różany.

Syntetyczne substancje zapachowe można podzielić na 4 grupy zapachowe: związki o woni różanej,
hiacyntowej, jaśminowej i fiołkowej.

Ambra i piżmo — substancje zapachowe pochodzenia zwierzęcego:

ambra jest wydzieliną kaszalotów (odmiana wielorybów)

piżmo jest wydzieliną gruczołów niektórych zwierząt, np. piżmowców.

34

Substancje zapachowe są to przeważnie mieszaniny wielu składników:

składnik podstawowy nadający woń podstawową (kwiatową, owocową, korzenną, piżmową,
żywiczną itp.)

6

substancje podkreślające zapach lub zmieniające odcień zapachu

składniki stabilizujące (utrwalające zapach — fiksatory)

rozpuszczalniki

35

Barwniki

Przemysł kosmetyczny zużywa bardzo duże ilości barwników naturalnych pochodzenia
mineralnego i organicznego oraz syntetycznych barwników organicznych. Do wyrobów
kosmetycznych muszą być stosowane barwniki nieszkodliwe dla zdrowia, zarówno przy
stosowaniu zewnętrznym (pudry, róże, lakiery), jak i ze względu na możliwość dostania się do
organizmu (szminki, kredki). Oprócz kosmetyków barwnych (pudry, kremy, szminki, róże, ołówki,
tusze, farby, cienie do powiek, lakiery i emalie) stosowanych w celach upiększających, wyroby
kosmetyczne barwi się w celu nadania im estetycznego wyglądu lub zharmonizowania barwy z
zapachem.

36

Barwniki naturalne

chlorofil — zielony barwnik wyodrębniany z liści niektórych roślin, np. pokrzywy. Nie rozpuszcza się w wodzie,
lecz w alkoholu. Ma właściwości dezynfekcyjne, barwi preparaty na różne odcienie zieleni. Jest bardzo trwałym
barwnikiem. Służy do barwienia na przykład past do zębów, płynów do ust, niektórych mydeł i kremów.

karoteny — pomarańczowe barwniki wielu roślin, np. mar-chwi. Są dobrze rozpuszczalne w tłuszczach i olejach,
nie rozpuszczają się w wodzie. Stosowane są do barwienia kremów i olejków z prowitaminą A. Nadają skórze
„opalony" wygląd.

37

Barwniki naturalne

karotenoidy — utlenione pochodne karotenów o barwie żółtej, rzadziej czerwonej lub brunatnej. Występują obok
karotenów w liściach, kwiatach, nasionach i owocach. Karotenoidy występują też w surowcach zwierzęcych:
żółtku jaj, maśle, tłuszczach podskórnych, w skorupkach krabów i raków.

szafran — żółtoczerwony barwnik pozyskiwany ze sproszko-wanych kwiatów szafranu. Stosowany jest do
produkcji kremów i szminek.

henna — barwnik roślinny, łatwo utlenia się na powietrzu, szczególnie w obecności alkaliów, tworząc ciemne
barwniki o różnym odcieniu. Stosowany do produkcji farb do włosów w kolorach od jasnoblond, szatynowych,
kasztanowych, czarnych do granatowoczarnych. Obecnie henna jest zastępowana przez barwniki syntetyczne

38

Barwniki naturalne

karmin — czerwony barwnik pochodzenia zwierzęcego (koszenila — owad żyjący na kaktusach
środkowoamerykańskich). Służy jako pigment do wyrobu głównie szminek, obecnie coraz częściej zastępowany
barwnikami syntetycznymi.

purpura tyryjska — składnik żółtawego płynu wydzielanego przez pewne gatunki mięczaków. Płyn ten na
świetle czerwienieje i służy do produkcji bardzo trwałego i wyjątkowo drogiego barwnika.

karmazyn — barwnik produkowany przez owady (czerwce).

39

Barwniki syntetyczne

fluoresceina — fosforyzujący barwnik, którego wodne roztwory są żółtozielone i wykazują silną zieloną
fluorescencję. Stosowana jest do barwienia mydeł glicerynowych, wody „leśnej", płynów kąpielowych,