Antyutleniacze (witaminy

background image

Antyutleniacz

e

Witaminy

Inhibitory lipooksygenazy

Estry kwasu galusowego

tert-Butylofenole

Związki kompleksujące

background image

Odporność składników lipidowych

Tłuszcze roślinne i zwierzęce (triglicerydy) są
powszechnie stosowane w kosmetyce

W postaci czystej triglicerydy są bezbarwne i
bezwonne, lecz wykazują

małą odporność na wpływ

czynników biologicznych (mikroorganizmów,
enzymów) i fizykochemicznych

Czynniki te mogą być bowiem przyczyną zmiany
barwy, konsystencji a także zapachu preparatów
zawierających fazę olejową w formie triglicerydów

background image

Odporność składników

lipidowych

Podatność tłuszczów na wpływ mikroorganizmów prowadzi
do uwalniania się kwasów tłuszczowych, aldehydów czy
też ketonów, które są przyczyną nieprzyjemnego zapachu

specyficzną woń zjełczałego tłuszczu

głównie dają

metyloketony

, powstające w procesie rozkładu

Tym niekorzystnym przemianom tłuszczów zapobiegamy
stosując odpowiednie środki konserwujące
Lipolizę tłuszczów, czyli enzymatyczne rozszczepienie
wiązań estrowych w triglicerydach pod wpływem

lipaz,

można natomiast ograniczyć, inaktywując te enzymy
termicznie przez ogrzewanie tłuszczów do temperatury
70°C

background image

Autooksydacja

Degradacji tłuszczów wywołanej czynnikami
fizykochemicznymi (światło, powietrze, podwyższona
temperatura) zapobiegamy z kolei stosując
antyutleniacze, czyli inhibitory procesu autooksydacji

Autooksydacja jest samorzutną, rodnikową, powolną

reakcją niektórych substancji, w tym również tłuszczów, z
tlenem, która przebiega często już w temperaturze
pokojowej

Reakcję tę zapoczątkowuje światło, a cały proces

przyspieszają śladowe ilości metali ciężkich, zdolnych do
przemian oksydacyjno-redukcyjnych, przebiegających z
przeniesieniem jednego elektronu

background image

Autooksydacja

Zapoczątkowanie procesu autooksydacji polega na

wytworzeniu z cząsteczki związku obojętnego
odpowiedniego rodnika

Wolnym rodnikiem określa się atom lub cząsteczkę

zawierającą niesparowany elektron na zewnętrznej
orbicie

przykładowo, w przypadku związków RH, w wyniku

homolitycznego rozerwania wiązania R-H, może dojść
do wytworzenia rodnika organicznego R' oraz atomu
wodoru

background image

Autooksydacja

Niesparowany elektron na zewnętrznej orbicie

rodników jest odpowiedzialny za ich niezwykle
wysoką reaktywność chemiczną

dlatego rodniki mogą być inicjatorami reakcji z

tlenem, prowadzących do powstania
alkilowodoronadtlenków ROOH

background image

Autooksydacja

Utworzone alkilowodoronadtlenki ROOH są nietrwałe

i rozpadają się

zapoczątkowuje to łańcuchową reakcję z ponownym

udziałem substratu (RH) i tlenu

Reakcje łańcuchowe biegną aż do wyczerpania się

utlenianego substratu (RH) lub tlenu

background image

Autooksydacja

Łańcuch przemian autooksydacyjnych jest
katalizowany przez kationy metali ciężkich, zdolnych
do przemian oksydacyjno-redukcyjnych,
przebiegających z udziałem jednego elektronu
Przykładem takiego metalu jest żelazo, którego
kationy Fe

+++

i Fe++ stosunkowo łatwo zarówno

oddają, jak i przyjmują jeden elektron i mogą
podtrzymywać proces autooksydacji przez
reagowanie z alkilowodoronadtlenkiem.

background image

Autooksydacja

Podobnie kationy żelaza są w stanie katalizować rozkład

nadtlenku wodoru (H

2

O

2

), tworzącego się również w

procesie autooksydacji, dając bardzo reaktywne rodniki
hydroksylowe

Uwolnione rodniki RO', ROO' czy też HO' zostają

następnie włączone w łańcuch reakcji
autooksydacyjnych
, zainicjowanych wcześniej przez hv,
RH i O

2

background image

Autooksydacja

Autooksydacja jest zjawiskiem wyjątkowo
niekorzystnym w odniesieniu do leków, środków
spożywczych i preparatów kosmetycznych

Szczególnym obiektem ataku rodników są zawarte w
tych artykułach związki tłuszczowe, mające reszty
nienasyconych kwasów tłuszczowych

obecne w organizmie lipidy, białka i kwasy
nukleinowe, są również szczególnym obiektem ataku
endogennych rodników

Zjawisku temu przypisuje się ważną rolę w procesie
starzenia się organizmu

background image

Reaktywne formy tlenu (RFT)

Tworzenie się rodników w ustroju jest konsekwencją
oddychania tlenowego

pełnaredukcja cząsteczki tlenu na wodę wymaga

dostarczenia czterech elektronów

w przypadku niektórych schorzeń, ale także i w

organizmie zdrowym, reakcje redukcji tlenu nie
zawsze przebiegają do końca i mogą powstawać
produkty pośrednie - anionorodnik ponadtlenkowy,
rodnik hydroksylowy (HO'), czy też nadtlenek wodoru

background image

Reaktywne formy tlenu (RFT)

Anionorodnik ponadtlenkowy tworzy się w wyniku

redukcji tlenu cząsteczkowego przez jeden elektron

produktem redukcji anionorodnika ponadtlenkowego

przez kolejny elektron jest nadtlenek wodoru

przyjęcie trzeciego elektronu prowadzi do rodnika

hydroksylowego

background image

Reaktywne formy tlenu (RFT)

Endogenne rodniki są inaktywowane przez
odpowiednie układy enzymatyczne

Pierwszą zaporą dla produktów niepełnej redukcji

cząsteczki tlenu są dysmutazy nadtlenkowe,
przekształcające anionorodniki ponadtlenkowe w
nadtlenek wodoru i tlen cząsteczkowy

Utworzony nadtlenek wodoru jest rozkładany

następnie przez katalazy i peroksydazy na wodę i
tlen

background image

Reaktywne formy tlenu (RFT)

W pewnych stanach patogennych (urazy, choroby
nowotworowe) pojemność enzymatycznych
systemów inaktywujących endogenne rodniki może
jednak okazać się niewystarczająca

prowadzi to do rozległych zniszczeń tkanki
Na atak wolnych rodników szczególnie podatne są

fosfolipidy

powstają odpowiednie wodoronadtlenki

fosfolipidowe, będące z kolei źródłem rodników
alkoksylowych lub hydroksylowych

background image

Obrona antyoksydacyjna

Do związków endogennych, oprócz wspomnianych enzymów,
spełniają również funkcję ustrojowych antyutleniaczy zalicza
się:

rozpuszczalny w tłuszczach tokoferol, czyli witaminę E
oraz witaminę C
Funkcję antyutleniacza w organizmie przypisuje się również
β-karotenowi (prowitamina A)
glutationowi
cysteinie
koenzymowi Q (budowa zbliżona do witaminy E)
W praktyce już niewielka koncentracja antyoksydantu

(0,001-0,01%) w preparacie hamuje łańcuchową reakcję
„nadtlenowania" węglowodorowych łańcuchów tłuszczowych

background image

Obrona antyoksydacyjna

Antyoksydanty stosowane w kosmetyce dzieli się na:

antyoksydanty podstawowe oraz
związki współdziałające z nimi synergistycznie

Do pierwszej grupy należą substancje działające
przez bezpośrednią dezaktywację rodników:

niektóre witaminy (E, C)
Karoteny
kwas nordihydrogwajaretowy (NDGA)
syntetyczne związki fenolu (pochodne kwasu

galusowego oraz tert-butylofenolu)

background image

Obrona antyoksydacyjna

Do drugiej grupy są zaliczane:

połączenia o charakterze hydroksykwasów

kwasów poliaminooctowych

pochodne kwasu fosfonowego

- związki te wykazują zdolność wiązania w nie

jonizujące kompleksy kationów metali ciężkich
katalizujących proces autooksydacji

background image

Witaminy

Aktywność biologiczna tokoferolu związana jest m.in. z
właściwością łatwego reagowania tej witaminy z endogennymi
rodnikami

chroni to biomolekuły przed niszczącym je atakiem rodników

rodników liponadtlenkowych, a zwłaszcza niezwykle reaktywnych
rodników hydroksylowych

background image

background image

Witaminy

Powstająca forma rodnikowa witaminy E jest
regenerowana do postaci wyjściowej przez witaminę
C (kwas askorbowy), lub ulega utlenieniu do związku
nie będącego rodnikien, który jest wydalanym z
ustroju metabolitem

Dwa mole rodnika witaminy E reagują z jedną

cząsteczką kwasu askorbowego (ryć. 116), który
poprzez rodnik semihydroaskorbowy jest utleniany
do kwasu dehydroaskorbowego z jednoczesną
regeneracją witaminy E

background image

Witaminy

W kosmetyce tokoferole są stosowane przede
wszystkim do stabilizacji preparatów zawierających
witaminę A oraz tłuszcze bogate w reszty alkilowe
nienasyconych kwasów tłuszczowych

przykładem antyoksydantu z tokoferolem jest

Redoxogran, wytwarzany na bazie wyciągu z kiełków
pszenicy

background image

Witaminy

Kwas askorbowy (witamina C) jest również często
stosowanym stabilizatorem preparatów kosmetycznych

witamina C jest bardzo podatna na wpływ czynników

utleniających, sama jednocześnie przekształca się w
kwas dehydroaskorbowy

Reakcja utleniania witaminy C do kwasu

dehydroaskorbowego jest reakcją odwracalną, jeżeli nie
towarzyszy jej otwarcie pierścienia laktonowego związku

Witamina C występuje pod wieloma nazwami handlowymi (m.in.

Ascorin, Cata-vin C, Cebion, Redoxon, Yitacin), a jako antyoksydant jest
stosowana w stężeniu 0,05%

Do stabilizacji fazy olejowej wyrobów kosmetycznych

może być wykorzystany produkt estryfikacji witaminy C
kwasem palmitynowym, ponieważ jest rozpuszczalny się
w tłuszczach

background image

Witaminy

Atyoksydantami są także produkty chemicznej modyfikacji

cząsteczki witaminy C

substancje takie praktycznie są pozbawione aktywności

witaminowej

Kwas izoaskorbowy

Kwas reduktowy (R=H)

background image

Inhibitory lipooksygenazy

Spowalniają lub blokują katalityczne przekształcenie
nienasyconych łańcuchów alkilowych w alkilonadtlenki.

• substancje antyutleniające, które

nie są zmiataczami

wolnych rodników

Kwas nordihydrogwajaretynowy (NDGA)

inhibitor lipooksygenazy

stosowany jako

przeciwutleniacz w kosmetykach i produktach spożywczych

pozyskiwany z ekstraktu rośliny Larrea divaricata, rosnącej
na pustynnych obszarach USA i Meksyku

background image

Lipooksygenaza

Lipooksygenazy

– enzymy katalizujące przyłączenie tlenu

w pozycjach 5, 12 i 15 kwasu arachidonowego powodując
powstawanie hydroperoksydów
5-lipooksygenaza wytwarza leukotrieny

Leukotrieny – autokrynne lub parakrynne eikozanoidy

Lipoksygenaza działa pośrednio poprzez leukotrieny i
lipoksyny, wywołując pośrednio takie procesy jak:

skurcz oskrzeli
wzrost przepuszczalności naczyń krwionośnych
chemotaksja i aktywacja leukocytów
regulacja procesów immunologicznych mających udział w

reakcjach nadwrażliwości bezpośredniej (alergie)

background image

Fosfolipidy błonowe

fosfolipaza A

2

kwas arachidonowy

izoprostany

HPETE

lipoksygenazy

syntazy PGH

(cyklooksygenazy)

epoksygenazy/P450

hepoksyliny
(trioksyliny)

HETE

lipoksyny

Leukotrieny (LT)

PGG

2

PGH

2

Prostanoidy:

prostaglandyny (PG)

prostacykliny (PGI)

tromboksany (TX)

EET

Śródłańcuchowe

HETE

-końcowe HETE

background image

fosfolipaza A

2

kwas arachidonowy

HPETE

l

ipoksygenazy

hepoksyliny
(trioksyliny)

HETE

lipoksyny

Leukotrieny (LT)

lipoksygenazy

niehemowe dioksygenazy

wielonienasyconych kwasów tłuszczowych

stwierdzono istnienie ok. 40 lipoksygenaz roślin
i ssaków.
substratem dla lipoksygenaz jest kwas
arachidonowy
wbudowują atomu tlenu do łańcucha kwasu
tłuszczowego

Leukotrieny

działają chemotaktycznie- najsilniej na
neutrofile,
stymulują uwalnianie enzymów lizosomalnych
przez neutrofile
kurczą centralne i obwodowe drogi oddechowe
zwiększają nadreaktywność oskrzeli
stymulują wydzielanie śluzu przez komórki
kubkowe oskrzeli
zwiększają przepuszczalność naczyń

Fosfolipidy błonowe

background image

Inhibitory

lipooksygenazy

Kwas ursolowy (UA)

– jest inhibitorem podstawowych enzymów

odpowiedzialnych za powstawanie reakcji zapalnych:
elastazy leukocytarnej, 5-lipoksygenazy i
cyklooksygenazy.

– hamuje wydzielanie histaminy (neuroprzekaźnika

zwiększającego przepuszczalność naczyń krwionośnych).

Kwas ursolowy jest składnikiem preparatów kosmetycznych

łagodzących podrażnienia skóry głowy, wzmacniającym

włosy i pobudzającym podziały ich komórek macierzystych.

background image

Inhibitory

lipooksygenazy

pochodne

UA

hamują rozwój bakterii

Staphylococcus oraz grzybów Microsporium
lenosum i Candidia albicans (drożdżaka białego)

tworzą na powierzchni skóry tłuszczooporną
warstwę, podobnie jak to czynią woski owocowe.

powinien być używany w kosmetykach
pielęgnujących skórę przedwcześnie się
starzejącą (

ulegającą fotostarzeniu

)

background image

Inhibitory

lipooksygenazy

Kwasy bosweliowe

ich działanie przeciwzapalne jest porównywalne do
działania niesterydowych leków przeciwzapalnych

nie powodują jednak podrażnień ani owrzodzenia
żołądka

nie hamują przemian kwasu arachidonowego do
prostaglandyn i tromboksanów (tzn. nie działają na
15-lipoksygenazę i cykoloksygenazę), tak jak
konwencjonalne niesterydowe leki przeciwzapalne

background image

Inhibitory

lipooksygenazy

Kwasy bosweliowe (Boswellic acids)

Kadzidłowiec (Boswellia)

– krzew lub niskie drzewo,

występujące jako 10 gatunków na terenie Afryki Wschodniej i na
Półwyspie Arabskim.
Po nacięciu kory pustynnych krzewów kadzidłowca (Boswellia
errata i B. sacra) wypływa z niej płynna żywica, która po
zastygnięciu nazywana jest

kadzidłem

• W składzie kadzidła wyróżniają się gumy, żywice, olejki

eteryczne oraz

kwasy bosweliowe

.

• z uwagi na zawartość tej grupy substancji czynnych, oczyszczony

ekstrakt tej wydzieliny jest używany w wielu preparatach
ziołowych- (farmaceutykach i kosmetykach)

background image

Estry kwasu galusowego

Jako antyutleniacze fazy olejowej preparatów
kosmetycznych wykorzystuje się estry kwasu
galusowego, zarówno z alkoholami
niskocząsteczkowymi (C1 do C

3

), jak i tłuszczowymi

stabilizują one tłuszcze, oleje, emulsje (są spotykane

m.in. pod nazwami handlowymi Progalline,
Nipagalline)

występują w dopuszczalnym stężeniu 0,005-0,01%
Wykazują synergizm działania ze związkami

chelatującymi kationy metali ciężkich

Estry kwasu galusowego
R=łańcuch alkilowy (C1-3,C8, 9 12 ,14,
18)

background image

tert-Butylofenole

Z połączeń takich w artykułach kosmetycznych jest
stosowany butylohy-droksytoluen (2,6-di-tof-butylo-
4-metylofenol, BHT, Butylated Hydroxytoluene,
Impruvol, Tenox BHT)

BHT należy do antyutleniaczy rozpuszczalnych w

olejach i tłuszczach, ale nie mieszających się z wodą i
gliceryną

może być również składnikiem antyoksydantów

złożonych, zawierajacych związki kompleksujące
kationy metali ciężkich (Oxynex 2004)

BHT

BHA

tert-Butylohydrochinon

background image

Związki kompleksujące

Antyoksydacyjne właściwości pochodnych kwasu
galusowego i tert-butyiofenoli wspomaga obecność w
preparacie:

soli niektórych hydroksykwasów (kwasu cytrynowego,

winowego, askorbowego,kwasy etylenodiaminopolioctowe

pochodnych kwasu fosfonowego)
Połączenia takie wiążą kationy metali ciężkich w

niedysocjujące kompleksy, co hamuje proces autooksydacji

EDTA

Kwas hydroksyetylo-
etylenodiaminotriocto
wy

background image

Związki kompleksujące

Szczególnie wartościowymi związkami chelatującymi

kationy metali są połączenia wywodzące się z
kwasów etylenodiaminopolioctowych,

np. kwas etylenodiaminotetraoctowy (EDTA, kwas

wersenowy, Havidote), kwas
hydroksyetyloetylenodiaminotrioctowy oraz kwas
dietylenotriaminopentaoctowy (DTPA, kwas
pentatowy). Kwasy etylenoaminopolioctowe są
stosowane w postaci soli sodowych

EDTA

Kwas hydroksyetylo-
etylenodiaminotrioctowy

DTPA

background image

Związki kompleksujące

Zdolność kompleksowania kationów metali ciężkich

w rozpuszczalne w wodzie kompleksy wykazują także
niektóre pochodne kwasu fosfonowego [HPO(OH)

2

W kosmetyce wykorzystuje się

tris(fosfonometylo)aminę oraz kwas 1-
hydroksyetano-1,1-difosfonowy (EHDP, kwas
etidronowy)

Sole obu kwasów są stosowane także jako regulatory

twardości wapniowej wody, m.in. w mydłach

Tris(fosfonometylo)amin
a

EHDP


Document Outline


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
WITAMINY
Rola witamin w żywieniu ryb
jedz witaminy
metabolizm witaminy D3
16 WITAMINY 2id 16845 ppt
Witaminy
Informacje o Amigdalinie , witaminie B17 cz 1
Piramida zdrowego odżywiania i witaminy
kolokwium V witaminy i hormony
Witamina B8 (Inozytol), Witaminy
LEKI WPLYWAJACE NA KRZEPNIECIE I HEMOSTAZE, 000-Nasze Zdrowko, Leki i Witaminy
Witaminy są związkami organicznymi, uniwersytet warmińsko-mazurski, inżynieria chemiczna i procesowa
witaminy 2
WITAMINA C
Witaminy cz,2

więcej podobnych podstron