Chemia
kosmetyczna
Wybrane zagadnienia
Pierwiastki w
kosmetyce
Makro-, mikro- i
ultraelementy
Organizmy żywe, w tym organizm ludzki składają się z
licznych związków chemicznych, które z kolei składają
się z pierwiastków występujących w organizmie w
różnych stężeniach i pełniących wiele różnych funkcji
Z tego względu stosuje się podział pierwiastków
niezbędnych dla życia organizmu na 3 podstawowe
grupy:
makroelementy, mikroelementy i ultraelementy
Osobną grupę stanowią
pierwiastki toksyczne
, które
nie pełnią żadnej fizjologicznej funkcji i wykazują tylko
niekorzystny wpływ na organizm
Cynk- „policjant drogowy
organizmu”
Cynk – srebrzysty minerał z niebieskim połyskiem, na powietrzu
pokrywa się warstwą tlenku. Minerały: blenda cynkowa, wurcyt
Obecność cynku jest niezbędna do prawidłowego
funkcjonowania organizmu:
uczestniczy w syntezie ponad 200 enzymów
bierze udział w syntezie wielu hormonów, m.in.
insuliny
,
testosteronu, tyroksyny
kontroluje przebieg procesów życiowych
, sprawuje nadzór
nad systemami enzymatycznymi i funkcjonowaniem
poszczególnych komórek
Jest niezbędny do syntezy DNA w komórkach
wywiera istotny wpływ na sprawność układu odpornościowego
Cynk- „policjant drogowy
organizmu
”
jest silnym
antyoksydantem
(składnik SOD)
odpowiada za
wzrost włosów, paznokci i regenerację
tkanek
uczestniczy w wytwarzaniu prostaglandyn, substancji
regulujących między innymi
funkcje wydzielnicze skóry
,
odpowiedzialne za ilość wytwarzanego sebum
Preparaty na bazie cynku ułatwiają oczyszczanie skóry z
nagromadzonego łoju, przywracają jej naturalne pH, ściągają
nadmiernie rozszerzone pory, łagodzą stany zapalne,
zmniejszają skłonność skóry do powstawania zaskórników
Cynk- „policjant drogowy
organizmu”
Cynk jest podstawowym składnikiem
maści cynkowej
(składnik
– ZnO), stosowanej jako skuteczny środek w przypadku drobnych
uszkodzeń skóry, oparzeń, trądziku młodzieńczego
Tlenek cynku wykorzystywany jest jako
filtr UV
oraz w kremach
i maseczkach kosmetycznych o działaniu przeciwzapalnym,
ściągającym,
przeciwtrądzikowym
Sole cynku – asparaginian, siarczek, siarczan cynkowy
stosuje się w przypadku schorzeń dermatologicznych: trądziku,
łysienia plackowatego
Cynk stanowi także część składową pigmentów, między innymi
tzw. bieli cynkowej
Cynk- „policjant drogowy
organizmu”
Niedobór cynku powoduje:
– zaburzenia rozwoju kości
– epilepsję
– awitaminozę A (złe przyswajanie wit. A)
– podatność na infekcje (cynk działa antywirusowo)
– obniżenie zdolności intelektualnych
– zmiany chorobowe skóry, wykwity skórne
– wypadanie włosów
– choroby gruczołu krokowego (gruczolak stercza, rak
stercza)
– słabą odporność na stres, infekcje
Dawka dzienna Zn: dorośli 15 mg
Biocynk
najwięcej aktywnego biologicznie cynku zawierają:
pestki dyni i słonecznika (130-202 mg/kg)
korzeń prawoślazu
kłącze pięciornika
drożdże, cebula, czosnek 8-20 g/kg
ryby 30-85 mg/kg
wchłanianie Zn wspomaga obecność witamin A i E
Bioaktywny Zn w formie
fitokompleksów stosuje
się w leczeniu łojotoku
– nie występuje wtedy
uboczny efekt wysuszania i łuszczenia naskórka
Węglowodory
Podział węglowodorów
Węglowodory o znaczeniu kosmetycznym
Węglowodory terpenowe
Węglowodory aromatyczne
Podział węglowodorów
Węglowodory
alifatyczne
cykliczne
alicykliczne aromatyczne
alkany
(benzenowe,
niebenzenowe)
C
n
H
2n+2
alkeny
C
n
H
2n
jednopierścieniowe
alkiny
C
n
H
2n-2
wielopierścieniowe
Węglowodory terpenowe
Szczególną klasę węglowodorów o znaczeniu
kosmetycznym tworzą terpeny - inaczej zwane
izoprenoidami - o ogólnym wzorze
(C
5
H
8
)
n
Nazwa pochodzi od
terpentyny
(mieszaniny
terpenów, głównie węglowodorów) otrzymywanej z
żywicy sosnowej
Terpeny zbudowane są z n-cząsteczek izoprenu,
który może tworzyć struktury łańcuchowe i cykliczne
izopren
Węglowodory terpenowe
Ze względu na budowę
wyróżniamy:
terpeny łańcuchowe
terpeny pierścieniowe
Węglowodory terpenowe
Skwalen – triterpen łańcuchowy o 6
izolowanych wiązaniach podwójnych
olej o t.w. 280°C (przy ciśnieniu 17 mm
Hg).
występuje w nie ulegającej hydrolizie
(zmydleniu):
– frakcji tranu wątroby ryb (tłuszcz z wątroby
rekina zawiera 40% skwalenu)
– w olejach roślinnych (olej oliwkowy zawiera
0,1-0,7% skwalenu)
Węglowodory terpenowe
Skwalen
naturalny składnikiem łoju skórnego
prekursor w biosyntezie steroidów, np. cholesterolu
chroni przed transepidermalną utratą wody
ma właściwości bakterio- i grzybobójcze
stosowany jest w kosmetykach
przeciwtrądzikowych
Węglowodory terpenowe
Skwal
an
– otrzymywany jest przez całkowite
wysycenie wodorem wiązań podwójnych w skwalenie
w porównaniu do skwalenu, jest odporny na działanie
czynników atmosferycznych
bezbarwny olej o t.t. -38°C i t.w. 350°C
dobrze rozprowadza się na skórze
miesza z tłuszczem skórnym i wykazuje z nim dużą zgodność
fizykochemiczną
stosowany jako
- rozpuszczalnik olejowych komponentów
- wartościowy składnik natłuszczający w emulsjach
zmiękcza i uelastycznia skórę
Alkohole i
fenole
Alkohole
Alkohole zawierają grupę hydroksylową -OH
przyłączoną do atomu węgla w łańcuchu alifatycznym
W fenolach grupa -OH związana jest bezpośrednio z pierścieniem aromatycznym
W zależności od liczby występujących w cząsteczce
grup -OH rozróżniamy alkohole mono-, di-, tri- i
polihydroksylowe
Alkohole
Alkohole stosowane są do produkcji preparatów
kosmetycznych jako
rozpuszczalniki
środki odtłuszczające
dezynfekujące
emulgatory
substancje nawilżające
W zależności od liczby grup wodorotlenowych (grupy
OH), alkohole dzielą się na jedno- i
wielowodorotlenowe
Alkohole
Alkohole niższe
o łańcuchu 2-5-węglowym (etanol,
izopropanol, butanol, pentanol) stosowane są w kosmetyce
jako:
ekstrahenty
rozpuszczalniki, np. kompozycji zapachowych perfum i
substancji aktywnych w dezodorantach
Alkohole :
dają klarowne, stężone roztwory substancji zapachowych,
działają odświeżająco i dezynfekujące (etanol,
izopropanol)
Wskutek dużej lotności, zwiększają intensywność zapachu
substancji rozpuszczonych
Alkohole
Alkohole wyższe
zawierają 6-14 atomów węgla w rodniku
alifatycznym (alkohole tłuszczowe)
stosowane są jako
substancje zapachowe
, np.
alkohole: pelargonowy, laurynowy i mirystylowy
Alkohole
Wysokocząsteczkowe alkohole
[cetylowy
(heksadekan-1-ol), stearylowy (oktadekan-1-ol)]
stosowane są jako
regulatory konsystencji
podstawy kremów
środki natłuszczające
emulgatory typu w/o
stabilizatory emulsji o/w
Fenole
Fenolami nazywane są areny zawierające grupę
hydroksylową -OH związaną bezpośrednio z pierścieniem
aromatycznym
atom tlenu grupy hydroksylowej przyłączony jest nich do
atomu węgla o hybrydyzacji sp2
do fenoli nie są zaliczane areny zawierające grupę -OH
związaną z atomem węgla o hybrydyzacji sp3 (w łańcuchu
bocznym); te związki noszą nazwę alkoholi aromatycznych,
ich przykładem jest alkohol benzylowy
Polifenole
Polifenole to układy zawierające dwie, trzy i więcej
grupy hydroksylowe -OH przyłączone do pierścienia
aromatycznego
proste - zawierają jeden pierścień aromatyczny
[pirokatechina(1), rezorcyna (2), hydrochinon (3)]
złożone – zawierają kilka pierścieni aromatycznych
sprzężonych (hiperycyna) lub nie (kwas usninowy)
2
3
1
Polifenole – melaniny
Melaniny – polifenole syntetyzowane w
komórkach (melanocytach) warstwy podstawnej
naskórka
Melanocyty wytwarzają dwa rodzaje melanin:
feomelaniny - o kolorze od żółtego do
czerwonobrunatnego
eumelaniny — o kolorze brązowoczarnym
Nierozpuszczalne w wodzie pigmenty melaninowe
chronią organizm przed absorbowaniem
długofalowego zakresu promieniowania UV
Polifenole – melaniny
„Opalenizna” – to melaniny nagromadzone w
skórze podczas ekspozycji słonecznej
Melaniny chronią przed przenikaniem promieni UV
w głębsze warstwy skóry
Pod wpływem światła:
– eumelaniny ulegają odwracalnym przemianom,
– feomelaniny rozkładają się, dając produkty
o właściwościach mutagennych
– tym tłumaczy się częstszą zachorowalność na raka skóry osób
o jasnej karnacji, w porównaniu z osobami o karnacji ciemnej
Polifenole – melaniny
Melaniny są
przeciwutleniaczami –
neutralizują wolne rodniki, chroniąc przed przedwczesnym
starzeniem się skóry
Skuteczność melaninowych preparatów kosmetycznych
rośnie wraz z rozdrobnieniem melanin - reakcje w których
uczestniczą przebiegają na ich powierzchni
Melaniny stosowane są:
– jako środek promieniochronny i przyspieszający
pigmentację w preparatach do opalania
– jako substancja trwale barwiąca włosy
Aldehydy i
ketony
Aldehydy i ketony
Aldehydy alifatyczne
Aldehydy terpenowe
Aldehydy aromatyczne
Ketony alifatyczne
Ketony terpenowe
R1-CHO
R1-CO-R2
Aldehydy alifatyczne
Aldehydy alifatyczne niższe dodaje się do
kosmetyków, ze względu na ich
właściwości
bakteriobójcze
(aldehyd mrówkowy — formalina)
Aldehydy alifatyczne wyższe i aldehydy
aromatyczne, stosuje się jako substancje
zapachowe
Ketony
R
1
-CO-R
2
Ketony - grupa związków organicznych
zawierających
grupę karbonylową
(C=O)
połączoną z dwoma atomami węgla
Ketony są związkami umiarkowanie
polarnymi i jednocześnie
stosunkowo
niereaktywnymi
Ketony alifatyczne
Aceton
bezbarwna ciecz o
silnym zapachu,
palny,
miesza się w
każdym stosunku z wodą, etanolem i eterem
rozpuszcza tłuszcze, żywice naturalne i syntetyczne
w kosmetyce stosowany jako
- rozpuszczalnik w lakierach i emaliach do paznokci
- zmywacz
działa na skórę i płytki paznokci:
- wysuszająco
- odtłuszczająco
- może spowodować podrażnienia
stosowany jest stężeniach kilkuprocentowych
Kwasy
karboksylowe
Kwasy karboksylowe
Kwasy organiczne , zwane również kwasami
karboksylowymi
, możemy uważać za pochodne
węglowodorów w których jeden lub więcej atomów wodoru
zostało zastąpionych grupami karboksylowymi – COOH
Podział kwasów karboksylowych ze względu na:
ilość grup karboksylowych (mono, di, tri- … karboksylowe)
rodzaj wiązań (nasycone, nienasycone)
budowę cząsteczki (kwasy alifatyczne, aromatyczne)
Kwasy jednokarboksylowe nasycone noszą również nazwę
kwasów alifatycznych lub tłuszczowych,
gdyż niektóre z
nich można otrzymać z tłuszczów
Kwasy alifatyczne
nienasycone
Kwas sorbowy
Kwas 10-undecylenowy
Kwas oleinowy
Niezbędne Nienasycone Kwasy
Tłuszczowe – NNKT
Kwas linolowy
Kwas γ-linolenowy
Kwas α –linolenowy
Kwas dokozaheksaenowy
Kwas eikozapentaenowy
NNKT
Kwas oleinowy
Kwas oleinowy (OA) 18:1n-9
- kwas tłuszczowy
szeregu omega-9
występuje w formie dwóch izomerów: cis - ciecz oleista
o t.t. 13°C oraz trans - ciało stałe o t.t. 45°C
wchodzi w skład glicerydów roślinnych (estrów
gliceryny)
łatwo utlenia się na powietrzu
w największych ilościach występuje w
oliwie z oliwek,
oleju słonecznikowym,
tłuszczu orzecha laskowego,
ziemnego, nerkowca i migdałowca, awokado i tranie
C
17
H
33
COOH
Kwasy alifatyczne
nienasycone
Niezbędne Nienasycone Kwasy Tłuszczowe -
NNKT, witamina F
Niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe: kwas
alfa-linolenowy i kwas linolowy
kwasy te muszą być dostarczane wraz z pożywieniem
pełnią one ważną rolę w gospodarce lipidowej
naskórka i produkcji sebum
stanowią składnik cementu międzykomórkowego
warstwy rogowej
są prekursorami prostaglandyn
są składnikami lipidów skóry i tkanki podskórnej
Kwasy alifatyczne
nienasycone
W grupie wielonienasyconych kwasów tłuszczowych
wyróżnia się rodziny o nazwach
omega-3 i omega-6
Różnica miedzy nimi, wyrażona tzw. liczbą omega,
dotyczy miejsca w jakim w łańcuchu węglowym
występuje pierwsze wiązanie podwójne (licząc od węgla
omega)
w przypadku kwasów
omega-3
pierwsze podwójne wiązanie
występuje przy trzecim atomie węgla
analogicznie w przypadku
omega-6 -
pierwsze wiązanie podwójne
znajduje się przy szóstym atomie węgla
Kwasy tłuszczowe omega-3
Kwas α-linolenowy
(ALA, α-LNA) 18:3n-3
- kwas tłuszczowy
szeregu omega-3
Źródłem tego kwasu w pożywieniu są: tłoczone na zimno oleje:
lniany i rzepakowy, nasiona lnu i rzepaku, siemię lniane, orzechy
włoskie, kiełki pszenicy
Kwas α –linolenowy
:
zmniejsza ryzyko zakrzepów krwi
zwiększa elastyczność tętnic
leczy arytmię serca
zmniejsza śmiertelność z powodu chorób układu krążenia, w tym -
zawału serca i udaru mózgu
Kwasy tłuszczowe omega-6
Kwas linolowy (LA) 18:2n-6
—
najbardziej
rozpowszechniony kwas z szeregu omega-6
możemy go znaleźć w tłoczonych na zimno oleju
sojowym, kukurydzianym, słonecznikowym, nasionach
słonecznika, dyni, sezamu i w większości orzechów
pełni ważną rolę w blokowaniu hormonów
powodujących stany zapalne i zakrzepy krwi
nadmiar kwasu linolowego oraz innych kwasów
omega-6, może być szkodliwy dla zdrowia
NNKT
Niedobór NNKT powoduje:
zahamowanie wzrostu i spadek przyrostu masy
zwiększoną wrażliwość na zmiany alergiczne i
zakażenia bakteryjne
spadek napięcia mięśnia sercowego (mniejsza siła
skurczu, gorsze krążenie, obrzęki)
zmiany skórne (nadmierne złuszczanie się i
przepuszczalność naskórka, zaburzenie procesu
keratynizacji - skóra staje się wysuszona,
szorstka, paznokcie i włosy — łamliwe)
Pochodne
kwasów
karboksylowych
Pochodne kwasów
karboksylowych
Estry
estry zapachowe
estry kwasów tłuszczowych
estry alkoholi wielowodorotlenowych
estry inne
mydła
lipidy
laktony
amidy kwasowe
Estry
Estry powstają w wyniku reakcji estryfikacji
alkoholu
lub fenolu
kwasem
dla kwasu karboksylowego, reakcja przebiega
następująco
estryfikacja
R
1
COOH + R
2
OH
R
1
COOR
2
+ H
2
O
hydroliza
Mydła
Triestry gliceryny i wyższych kwasów tłuszczowych
(tłuszcze roślinne i zwierzęce) są surowcem do
otrzymania
mydeł
w procesie zmydlania (hydrolizy)
tłuszczów
Reakcję prowadzi się w środowisku alkalicznym
(NaOH, KOH, NH
4
OH), powstające kwasy tłuszczowe
reagują z zasadą
mydło - sól sodowa, potasowa, amonowa lub
inna, wyższych kwasów tłuszczowych
Mydła
Zmydlanie prowadzi się, ogrzewając stopiony tłuszcz z
roztworem zasady
Tworzy się tzw. mydło klejowe, z którego można oddzielić produkty uboczne przez
wysalanie chlorkiem sodu NaCl
Powstają dwie warstwy - górna utworzona z właściwego mydła rdzeniowego i dolna
— roztwór gliceryny i soli w wodzie.
W zależności od zastosowanej
zasady tworzy się mydło, opisane wzorem ogólnym:
CH
3
(CH
2
)
n
CH
2
-CO-OX
n=9-15, X= Na, K, NH
4
n=13 mydło palmitynowe; n=15 - mydło stearynowe
Mydła
Dla
n<9 i n>15
mydła tracą aktywność
powierzchniową wskutek silnie zaznaczonych
właściwości hydrofilowych lub hydrofobowych
Mydła
Mydła sodowe, potasowe i amonowe są dobrze
rozpuszczalne w wodzie - stosowane są jako środki
myjące i emulgatory (substancje powierzchniowo
czynne)
mydła sodowe (X=Na) są białe i twarde
mydła potasowe (X=K) są szare, miękkie i maziste
mydła nierozpuszczalne
w wodzie, zawierają kationy:
Ca
+2
, Mg
+2
, Zn
+2
, Al
+3
– stosowane są w formie sproszkowanej jako
składnik pudrów
kosmetycznych
, np.
– stearynian wapnia ułatwia rozprowadzanie pudru
– laurynian magnezu jest czynnikiem matowiącym
– undekanian cynku poprawia przyczepność oraz właściwości
kryjące pudru
Mydła
Stosowanie mydła, jako środka myjącego
wymaga stosowania wody miękkiej
W wodzie twardej wytrącają się
nierozpuszczalne sole wapnia i magnezu,
które mogą zasklepiać ujścia gruczołów
skórnych
Lipidy
Lipidy dzieli się na proste i złożone
Lipidy proste - estry kwasów tłuszczowych
z różnymi alkoholami: tłuszcze właściwe (tu
oleje) i woski
Lipidy złożone – estry kwasów
tłuszczowych zawierające, oprócz alkoholu i
kwasów tłuszczowych, jeszcze grupy
dodatkowe:
Lipidy
Lipidy złożone
Fosfolipidy –
dodatkowo zawierają resztę kwasu
fosforowego, często też zasadę azotową i inne podstawniki
Glicerofosfolipidy
(alkoholem jest glicerol)
Sfingolipidy
(alkoholem jest sfingozyna)
Glikolipidy
(glikosfingolipidy) – lipidy zawierające kwas
tłuszczowy, sfingozynę i węglowodany
Inne lipidy złożone
, np. sulfolipidy, aminolipidy, lipoproteiny
Kwasy tłuszczowe, glicerol, sterydy (cholesterol) zaliczyć
można do prekursorów i pochodnych lipidów
Fosfolipidy -
glicerofosfolipidy
Glicerofosfolipid: fosfatydylocholina (lecytyna)
Fosfolipidy - sfingolipidy
Sfingolipidy: sfingomielina
Ceramid = sfingozyna + kwas tłuszczowy
Związki
wielofunkcyjne
Związki wielofunkcyjne
Hydroksykwasy
monohydroksykwasy
polihydroksykwasy
Aminokwasy i białka
Kwasy aminoowocowe
Związki wielofunkcyjne
Związki wielofunkcyjne zawierają dwie lub więcej
różnych grup funkcyjnych
Związki chemiczne zawierające dwie grupy
funkcyjne ważne z punktu widzenia kosmetycznego:
– hydroksykwasy -COOH, -OH
– aminokwasy -COOH, -NH
2
– aminoalkohole -NH
2
, -OH
Trzy grupy funkcyjne -COOH, -OH, -NH
2
występują
np. w kwasach aminoowocowych
Hydroksykwasy
Hydroksykwasy zawierają w cząsteczce grupy
hydroksylową
-OH
oraz karboksylową
-COOH
, przyłączone do rodnika alifatycznego
lub aromatycznego
Dzielimy je na:
– monohydroksykwasy- zawierają jedną grupę
-OH
– polihydroksykwasy - zawierają dwie lub więcej
grup
-OH
Hydroksykwasy
Największe znaczenie kosmetyczne mają -hydroksykwasy
określane nazwą - kwasy owocowe:
– działają keratolitycznie (złuszczają)
– rozjaśniają
– nawilżają naskórek
To różnorodne działanie określa się efektem
AHA
(alpha hydroxy acid)
Podobne właściwości mają kwasy BHA,
w których grupa
hydroksylowa przyłączona jest do atomu węgla (np. kwas
salicylowy)
Składniki
pochodzenia
roślinnego
Polisacharydy
Polisacharydy zbudowane są z:
10-30 000 cząsteczek monosacharydów połączonych
wiązaniami glikozydowymi
Łańcuchy polisacharydów mogą być:
proste (celuloza) lub rozgałęzione (glikogen, amylopektyna)
W zależności od typu monosacharydu tworzącego łańcuch
rozróżniamy:
– glukany zbudowane z glukozy
– galaktany z galaktozy
– mannany z mannozy itd.
Glukany
Skrobia
polisacharyd składający się z cząsteczek
a-D-
glukopiranozy
połączonych wiązaniem a-glikozydowym
ziarna skrobi składają się z dwóch frakcji:
- otoczki zbudowanej z amylopektyny (80%)
- wnętrza ziaren - amylozy (20%)
skrobia jest higroskopijna i chemicznie obojętna
ogrzana w wodzie pęcznieje, tworząc klej skrobiowy
(klajster)
Charakterystyczna reakcja z jodem –
barwi się na
niebiesko
Glukany
Amyloza
nierozgałęziony polisacharyd
zbudowany z 250-300 cząsteczek
glukopiranozowych
rozpuszczalna w ciepłej wodzie
tworzy roztwory koloidalne, przechodzące po
ostudzeniu w żel
amyloza
Glukany
Amylopektyna
rozgałęziony polisacharyd
zbudowany 9000-10 000 cząsteczek
glukopiranozowych
amylopektyna odpowiada za efekt pęcznienia
skrobi i jej zdolności do tworzenia zoli
amylopektyna
Substancje
powierzchniowo
czynne
Substancje
powierzchniowo czynne
Surfaktantami są zwykle związki chemiczne o
własnościach
amfofilowych
Zbudowane są one z 2 elementów:
elementu
hydrofilowego i hydrofobowego
Część hydrofilową tworzą takie podstawniki jak:
aminowy, fosforanowy, hydroksylowy,
karboksylowy, sulfonowy
część hydrofobowa, zbudowana jest z podstawnika
alifatycznego lub alkiloaromatycznego,
składającego się z 10-20 atomów węgla
Substancje
powierzchniowo czynne
Substancje powierzchniowo czynne
(tenzydy) stosuje się jako:
środki usuwające brud
środki pianotwórcze
emulgujące
dyspergujące
solubilizujące
Mydła
Mydła są solami kwasów tłuszczowych:
mirystynowego, laurynowego, oleinowego,
stearynowego, palmitynowego o ogólnym
wzorze
[CH
3
(CH
2
)
10-16
COO]
-
Me, gdzie Me
= Na
+
, K
+
, Ca
+2
, Mg
+2
, Zn
+2
, Al
+3
, HN
+
(CH2CH2OH)
3
Substancje
zapachowe
Substancje zapachowe
Lotne związki pobudzają receptory nabłonka węchowego
znajdującego się w górnej części jamy nosowej
receptory rozmieszczone są na obszarze około 2 cm
2
w
każdym otworze nosowym
występują tam różne typy komórek - najliczniejsze z nich
to neurony węchowe, których ilość sięga 50 milionów
Człowiek może rozpoznawać do około
10 tysięcy
zapachów
Substancje zapachowe
Większość związków wonnych zawiera osmoforową grupą
funkcyjną
W skład substancji o przyjemnej woni wchodzą zwykle osmofory:
– hydroksylowe -OH
– eterowe -O-
– aldehydowe -COH
– ketonowe >C=O
– estrowe -COOC-
Substancje o zapachu nieprzyjemnym zwykle zawierają osmofory:
– merkaptanowy -SH
– tioeterowy -S-
– tioformylowy -CSH
– tiokarbonylowy >C=S
– aminowy –NH
2
Substancje zapachowe
Substancje zapachowe pochodzenia zwierzęcego:
– ambra
– cywet
– piżmo
– kastoreum
wchodzą w skład drogich, markowych wyrobów perfumeryjnych
Większość substancji zapachowych pozyskiwana jest
z surowców roślinnych, w formie:
– olejków eterycznych
– żywic
– balsamów
w ich składzie zidentyfikowano kilka tysięcy pojedynczych
związków zapachowych
Piżmo
Piżmo
–
pozyskiwane jest z przyodbytniczego
gruczołu piżmowca, żyjącego na wysokości ok. 1500 m
n.p.m. w Himalajach, Chinach i Mongolii
krucha masa o amoniakalnym zapachu, która zawiera
0,5-2% olejku piżmowego
główne składniki wonne to
– makrocykliczny keton – muskon (3-metylocyklopentadekanon),
– muskopirydyna
– metylocyklopentadecenon
(14-metylocyklopentadec-5-en-1-on)
Feromony i atraktanty
Feromony –
charakterystyczne dla
danego gatunku zwierząt substancje lotne
najczęściej bezzapachowe
, wydzielane
w celu:
– przekazywania zakodowanych informacji
– poszukiwania żywności
– znaczenia terenu
– modyfikacji zachowań społecznych
– służące jako atraktanty (wabiki) płciowe
Substancje
promienichronne
Promieniowanie UV
Ze względu na efekty biologiczne, jakie promieniowanie UV
wywołuje, zakres UV dzieli się na 3 rejony: A, B, i C
Udział procentowy podzakresów w promieniowaniu
słonecznym
docierającym do powierzchni Ziemi jest
następujący
:
UV C 200 – 285 nm
0,0 % *
UV B
285 – 320 nm 0,8 %
UV A
320 – 400 nm 99,2 %
*
promieniowanie nadfioletowe UV C praktycznie nie dociera do powierzchni Ziemi,
gdyż jest pochłaniane na wysokości 35-40 km przez warstwę ozonową atmosfery
Promieniowanie UV
Poza pożądanym wpływem (synteza
witaminy D2 i D3 w skórze),
promieniowanie UV jest szkodliwe z
punktu widzenia medycznego i
kosmetycznego:
Promieniowanie UV
Frakcja UV-B
o długości fali 285-320 nm
– wywołuje
zmiany nienowotworowe
• rumień
• depigmentację
• keratozę
– kancerogenne -
modyfikuje zapis genetyczny
DNA komórek
– przyspiesza proces starzenia skóry
• degeneracja kolagenu i elastyny
• odwodnienie
UV B stymuluje podział melanocytów
Promieniowanie UV
Frakcja UV-A
o długości fali 320-400 nm
zwiększa wrażliwość skóry na światło w
obecności fotouczulaczy (fototoksyczność
UV-A):
sulfonamidy, tiazydy, tetracykliny, niesteroidowe
substancje przeciwzapalne
żywice drzew iglastych
hiperycynę występującą w zielu dziurawca
Promieniowanie UV
Frakcja UV-C
(200-285 nm) nie dociera
do powierzchni Ziemi
– jest prawie całkowicie absorbowana przez
warstwę ochronną ozonu stratosferycznego
znajdującego się 35-40 km od Ziemi
Naturalne mechanizmy obronne
Pod wpływem światła eumelaniny ulegają
odwracalnym przemianom, zawierające siarkę
żółtoczerwonobrunatne feomelaniny są
natomiast rozkładane, a produkty ich rozkładu
wykazują właściwości
mutagenne
tym m.in. tłumaczy się
znacznie częstszą
zapadalność na choroby nowotworowe skóry
osób rudych niż osób o karnacji ciemnej
Substancje
promieniochronne
W praktyce kosmetycznej filtry selektywne są
najczęściej filtrami typu
UV B,
które stosuje
się po to, aby osiągnąć zbrązowienie skóry bez
narażania organizmu na wystąpienie
ubocznych skutków „kąpieli" słonecznych
Od filtrów tych wymaga się, aby ich
właściwości spektralne pozwalały na
pochłanianie
90-98% promieniowania UV B