Materiały do egzaminu
Jak powstaje kosmetyk?
Badania in vitro
Badania substancji czynnych prowadzone
pozaustrojowo
Laboratorium technologiczno – wdrożeniowe
Opracowanie receptury kosmetyku i technologii
jego produkcji
Badania in vivo
Potwierdzenie skuteczności kosmetyku na
ochotnikach, dopracowanie receptury
Badania skuteczności kosmetyku w niezależnych
instytutach i klinikach
NOWY KOSMETYK
INCI
INCI = International Nomenclature of Cosmetic Ingredients
INCI to podstawa systemu mającego ujednolicić nazewnictwo
składników kosmetycznych. Według INCI wszystkie użyte w
produkcie surowce muszą być w ten sposób wyliczone, że
substancje, których najwięcej w produkcie otwierają listę, a
użyte w mniejszych koncentracjach występują na dalszych
pozycjach.
Używane w INCI nazwy to mieszanka nazw chemicznych,
angielskich,
a
także
łacińskich
nazw
roślin.
Barwniki są ponumerowane według "Color-Index-Number"
czyli w skrócie CI. Niestety w przypadku barwników INCI
dopuszcza pewną niedokładność. Jeżeli dany produkt jest
oferowany jako cała paleta kolorów - n.p. szminka w 15
różnych kolorach - to producent w spisie składników może
wymienić wszystkie barwniki użyte w całej serii. Wówczas
może dołożyć + lub - przed nazwą, co oznacza tylko tyle, że
dany kolor może być składnikiem produktu, ale nie musi.
Dlatego nie można jednoznacznie stwierdzić, jakie barwniki
użyto w konkretnymprodukcie. Poza tym nie wszystkie
barwniki mają jakiś numer CI, niektóre nazywają się zupełnie
inaczej.
Użyte w kosmetykach substancje zapachowe nie muszą być
wcale deklarowane. Wystarczy jeżeli producent określi je
mianem "Fragrance", "Parfume" lub "Aroma".
Niedokładna czy nieścisła jest również deklaracja
substancji roślinnych. W spisie składników podana jest
wyłącznie nazwa rośliny, a nie w jakiej formie (wyciąg
wodny, alkoholowy, olejowy, ekstrakt itd.) daną roslinę
zastosowano. Nie wiadomo również jakie części rośliny
zostały użyte. Jeżeli producent zastosuje się do wymagań
INCI, to konsument po przestudiowaniu składu kosmetyku
może sobie wyrobić zdanie o jego jakości, nawet jeżeli nie
dysponuje szczegółowymi informacjami.
INCI
Bardzo ważne dla zdrowia konsumenta są informacje o składnikach
kompozycji zapachowych mogących wywołać alergie. Każda z
kompozycji zapachowych składa się z wielu elementów, tzw.
substancji zapachowych, których obecnie używa się ogółem około
dwóch tysięcy. Niektóre z tych substancji, u osób wrażliwych, mogą
wywołać reakcje alergiczne. Zidentyfikowano 26 takich substancji.
Lista zawiera zarówno substancje syntetyczne, jak i pochodzenia
naturalnego. Ich nazwy podawane będą w nomenklaturze INCI.
Informacja o ich obecności będzie zamieszczona w zależności od
stężenia substancji w kosmetyku. Wartości minimalne stężeń
mogących wywołać alergie wynoszą 100 ppm (0,01%) dla
produktów, które są spłukiwane po użyciu, np. szampony oraz 10
ppm (0,001%) dla produktów, które pozostają na skórze, np. kremy.
Zakłada się, że poniżej tych wartości ryzyko wywołania alergii
praktycznie nie istnieje.
Wpływ właściwości fizykochemicznych substancji
Wpływ właściwości fizykochemicznych substancji
biologicznie czynnych na ich wchłanianie przez skórę
biologicznie czynnych na ich wchłanianie przez skórę
Działanie kosmetyku przeznaczonego do podania na skórę zależy od:
• właściwości fizykochemicznych substancji leczniczej,
• rodzaju podłoża i jego właściwości,
• stanu skóry,
• wzajemnego oddziaływania kosmetyk -podłoże - skóra,
• obecności substancji pomocniczych.
Ponieważ skóra stanowi barierę chroniącą przed wnikaniem obcych
substancji do organizmu, najważniejszym problemem jest zbyt małe
wchłanianie kosmetyku.
Podstawowym zadaniem technologicznym przy
Podstawowym zadaniem technologicznym przy
opracowaniu nowego kosmetyku, w postaci kremu do
opracowaniu nowego kosmetyku, w postaci kremu do
podawania na skórę, jest zwiększenie szybkości penetracji
podawania na skórę, jest zwiększenie szybkości penetracji
substancji leczniczej przez poszczególne warstwy naskórka.
substancji leczniczej przez poszczególne warstwy naskórka.
O większej lub mniejszej przepuszczalności skóry dla
O większej lub mniejszej przepuszczalności skóry dla
różnych związków chemicznych decydują takie czynniki, jak:
różnych związków chemicznych decydują takie czynniki, jak:
•
różnice osobnicze,
różnice osobnicze,
•
typ skóry,
typ skóry,
•
anatomiczna lokalizacja skóry,
anatomiczna lokalizacja skóry,
•
wiek pacjenta,
wiek pacjenta,
•
stan skóry, na który składają się zmiany
stan skóry, na który składają się zmiany
chorobowe, uszkodzenia mechaniczne,
chorobowe, uszkodzenia mechaniczne,
stopień nawodnienia.
stopień nawodnienia.
Wpływ właściwości fizykochemicznych substancji
Wpływ właściwości fizykochemicznych substancji
biologicznie czynnych na ich wchłanianie przez skórę
biologicznie czynnych na ich wchłanianie przez skórę
Wpływ właściwości fizykochemicznych substancji
Wpływ właściwości fizykochemicznych substancji
biologicznie czynnych na ich wchłanianie przez skórę
biologicznie czynnych na ich wchłanianie przez skórę
Kosmetyki stosowane na skórę mogą mieć
Kosmetyki stosowane na skórę mogą mieć
postać płynną, półstałą lub stałą.
postać płynną, półstałą lub stałą.
Zawierają substancję leczniczą, rozpuszczoną
Zawierają substancję leczniczą, rozpuszczoną
lub rozproszoną w podłożu.
lub rozproszoną w podłożu.
Podłoże powinno być nie tylko obojętnym,
Podłoże powinno być nie tylko obojętnym,
chemicznie trwałym nośnikiem kosmetyku o
chemicznie trwałym nośnikiem kosmetyku o
estetycznym wyglądzie, ale przede wszystkim,
estetycznym wyglądzie, ale przede wszystkim,
powinno uwalniać substancję leczniczą we
powinno uwalniać substancję leczniczą we
właściwym czasie i właściwej ilości, oraz w
właściwym czasie i właściwej ilości, oraz w
wyniku własnego oddziaływania na samą skórę,
wyniku własnego oddziaływania na samą skórę,
ułatwiać jej wnikanie do warstwy rogowej.
ułatwiać jej wnikanie do warstwy rogowej.
Substancje
pomocnicze
stosowane
w
Substancje
pomocnicze
stosowane
w
technologii postaci kosmetyku, mogą mieć
technologii postaci kosmetyku, mogą mieć
decydujący wpływ na szybkość uwalniania
decydujący wpływ na szybkość uwalniania
substancji leczniczej z kremu, na szybkość
substancji leczniczej z kremu, na szybkość
wchłaniania,
na
trwałość
postaci
wchłaniania,
na
trwałość
postaci
kosmetyku.
kosmetyku.
Najistotniejszym
czynnikiem
Najistotniejszym
czynnikiem
ograniczającym szybkość przenikania są
ograniczającym szybkość przenikania są
właściwości cząsteczki substancji leczniczej.
właściwości cząsteczki substancji leczniczej.
Wpływ właściwości fizykochemicznych substancji
Wpływ właściwości fizykochemicznych substancji
biologicznie czynnych na ich wchłanianie przez skórę
biologicznie czynnych na ich wchłanianie przez skórę
Warstwa rogowa naskórka jest właściwą
Warstwa rogowa naskórka jest właściwą
barierą skórną, chroniącą organizm przed
barierą skórną, chroniącą organizm przed
utratą substancji endogennych i ekspansją
utratą substancji endogennych i ekspansją
fizykochemiczną
środowiska
fizykochemiczną
środowiska
zewnętrznego.
zewnętrznego.
Pod względem fizycznym niżej położone
Pod względem fizycznym niżej położone
warstwy naskórka i skóra właściwa,
warstwy naskórka i skóra właściwa,
stanowią rodzaj hydrożelu białkowego,
stanowią rodzaj hydrożelu białkowego,
przez
który
substancje
lecznicze
przez
który
substancje
lecznicze
dyfundują 1000 razy szybciej niż przez
dyfundują 1000 razy szybciej niż przez
warstwę rogową.
warstwę rogową.
Wpływ właściwości fizykochemicznych substancji
Wpływ właściwości fizykochemicznych substancji
biologicznie czynnych na ich wchłanianie przez skórę
biologicznie czynnych na ich wchłanianie przez skórę
Skóra
obdarzona
jest
znaczną
aktywnością
Skóra
obdarzona
jest
znaczną
aktywnością
enzymatyczną i substancje lecznicze mogą ulegać
enzymatyczną i substancje lecznicze mogą ulegać
rozkładowi, zarówno na jej powierzchni, jak w czasie
rozkładowi, zarówno na jej powierzchni, jak w czasie
przechodzenia przez naskórek, w wyniku procesów
przechodzenia przez naskórek, w wyniku procesów
utleniania, redukcji, hydrolizy lub sprzęgania.
utleniania, redukcji, hydrolizy lub sprzęgania.
Biotransformacja w skórze może z jednej strony
Biotransformacja w skórze może z jednej strony
unieczynnić kosmetyk, z drugiej zaś może być
unieczynnić kosmetyk, z drugiej zaś może być
świadomie wykorzystana dla zwiększenia szybkości i
świadomie wykorzystana dla zwiększenia szybkości i
ilości substancji dyfundującej, jak przy zastosowaniu
ilości substancji dyfundującej, jak przy zastosowaniu
prokosmetyku.
prokosmetyku.
Szybkość substancji leczniczej jest wielokrotnie większa,
Szybkość substancji leczniczej jest wielokrotnie większa,
gdy ma ona postać cząsteczkową a nie zjonizowaną.
gdy ma ona postać cząsteczkową a nie zjonizowaną.
Wpływ właściwości fizykochemicznych substancji
Wpływ właściwości fizykochemicznych substancji
biologicznie czynnych na ich wchłanianie przez skórę
biologicznie czynnych na ich wchłanianie przez skórę
Warstwa rogowa w większości kosmetyków podanych na
Warstwa rogowa w większości kosmetyków podanych na
skórę utrudnia lub wręcz uniemożliwia osiągnięcie w skórze
skórę utrudnia lub wręcz uniemożliwia osiągnięcie w skórze
właściwej, lub we krwi właściwego stężenia terapeutycznego.
właściwej, lub we krwi właściwego stężenia terapeutycznego.
Stratum corneum
Stratum corneum
limituje szybkość wchłaniania substancji do
limituje szybkość wchłaniania substancji do
skóry i przez skórę, a więc zwiększenie przepuszczalności tej
skóry i przez skórę, a więc zwiększenie przepuszczalności tej
bariery jest tak istotne przy transdermalnej drodze kosmetyku
bariery jest tak istotne przy transdermalnej drodze kosmetyku
lub w celu uzyskania efektu leczniczego w skórze.
lub w celu uzyskania efektu leczniczego w skórze.
Stąd też wynika ogromne zainteresowanie promotorami
Stąd też wynika ogromne zainteresowanie promotorami
(akceleratorami) wchłaniania.
(akceleratorami) wchłaniania.
Są to związki zmieniające jej strukturę, a tym samym
Są to związki zmieniające jej strukturę, a tym samym
zwiększające jej przepuszczalność.
zwiększające jej przepuszczalność.
Mechanizm działania promotorów wchłaniania zależy głównie
Mechanizm działania promotorów wchłaniania zależy głównie
od ich polarności.
od ich polarności.
Związki o charakterze lipidowym wpływają wyłącznie na
Związki o charakterze lipidowym wpływają wyłącznie na
struktury między komórkowe.
struktury między komórkowe.
Wpływ właściwości fizykochemicznych substancji
Wpływ właściwości fizykochemicznych substancji
biologicznie czynnych na ich wchłanianie przez skórę
biologicznie czynnych na ich wchłanianie przez skórę
Promotory
wchłaniania
są
najczęściej
dobrymi
Promotory
wchłaniania
są
najczęściej
dobrymi
rozpuszczalnikami substancji leczniczej, w związku z
rozpuszczalnikami substancji leczniczej, w związku z
czym ich obecność w skórze zwiększa współczynnik
czym ich obecność w skórze zwiększa współczynnik
podziału substancji leczniczej między skórą i podłoże, co
podziału substancji leczniczej między skórą i podłoże, co
dodatkowo sprzyja zwiększonej penetracji.
dodatkowo sprzyja zwiększonej penetracji.
Niektóre promotory sorbcji działają prawdopodobnie
Niektóre promotory sorbcji działają prawdopodobnie
również pośrednio, zwiększając zdolność wiązania wody
również pośrednio, zwiększając zdolność wiązania wody
przez struktury warstwy rogowej.
przez struktury warstwy rogowej.
Najczęściej stosowane promotory wchłaniania to:
Najczęściej stosowane promotory wchłaniania to:
alkohole (izopropanol, etanol); glikole (etylenowy,
alkohole (izopropanol, etanol); glikole (etylenowy,
propylenowy); amidy (mocznik, dimetyloacetamid);
propylenowy); amidy (mocznik, dimetyloacetamid);
kwasy tłuszczowe oraz estry, tenzydy, pirolidony,
kwasy tłuszczowe oraz estry, tenzydy, pirolidony,
sulfotlenki, azon.
sulfotlenki, azon.
Wpływ właściwości fizykochemicznych substancji
Wpływ właściwości fizykochemicznych substancji
biologicznie czynnych na ich wchłanianie przez skórę
biologicznie czynnych na ich wchłanianie przez skórę
Podział związków chemicznych
ze względu na funkcję, jaką
pełnią w kosmetykach
Środki konserwujące
– utrzymanie
kosmetyku podczas magazynowania i
użytkowania w takim stanie
mikrobiologicznym, w jakim został on
wyprodukowany.
Przykłady konserwantów: kwas
benzoesowy, bronopol, nipaginy, Germal
115
Środki antyoksydacyjne
Powszechnym składnikiem preparatów kosmetycznych są
lipidy.
Ich
autooksydacja
jest
częstym
źródłem
niekorzystnych zmian, objawiających się zmianą barwy,
smaku, zapachu oraz rozwarstwieniem się emulsji.
Kosmetyki zawierające zjełczałe podłoże tłuszczowe mogą
wywołać uczulenia, podrażnienia skóry i miejscowe stany
zapalne. Proces utleniania może być wywołany przez
drobnoustroje, enzymy lub bezpośrednim, chemicznym
działaniem tlenu z powietrza w obecności metalu, nadtlenku
lub innego inicjatora, które mogą występować w
kosmetykach, np. ślady metali ciężkich w olejach i
tłuszczach, te z kolei mogą katalizować tworzenie się
nadtlenków. Najwyższą aktywność katalityczną w reakcjach
tworzenia się nadtlenków wykazują jony miedzi, następnie
jony żelaza, kobaltu, manganu i chromu.
Środki promienioochronne
Szkodliwe działanie promieni słonecznych objawia się
rozszerzaniem naczyń krwionośnych, wywołaniem
rumienią oraz reakcji chemicznych w komórkach
skóry, prowadzących do przedwczesnego starzenia się
lub zrakowacenia. Organizm ludzki broni się przed
działaniem promieni słonecznych przez wytworzenia
ochronnego barwnika — melaniny, wydzielanie potu
oraz zgrubienie zrogowaciałej warstwy naskórka.
Substancje pomocnicze w kosmetykach rolę ochronną
spełniają poprzez absorpcję, rozproszenie lub
całkowite odbicie promieniowania. Najważniejszą
grupę związków ochronnych stanowią te, których
działanie polega na absorpcji promieniowania.
Surowce dezynfekcyjne
Do substancji o takim działaniu należą:
hibitan,
disteryl,
irgasan,
mentol
(stosowany
w
płynach
po
goleniu),
nadboran sodu (środek dezynfekcyjny
stosowany w solach do pielęgnacji nóg),
sterinol (roztwór o stężeniu 10%), kwas
mlekowy, kwas salicylowy, kwas borny,
tymol, siarka koloidalna, saponiny, azuleny,
garbniki, parabeny, nipaginy, sorbitol, kwas
benzoesowy i jego sole, olejki eteryczne.
Surowce odświeżające
smak i zapach
Stosowane
w
preparatach
do
pielęgnacji i higieny jamy ustnej. Pełnią
rolę odświeżającą i maskującą zapachy
innych składników past do zębów.
Należą do nich mentol, kompozycje
olejków eterycznych, najczęściej takich
jak:
goździkowy,
eukaliptusowy,
kminkowy, anyżowy i cynamonowy.
Surowce zakwaszające
Do
regulacji
pH
wyrobów
kosmetycznych stosuje się m.in.:
kwas
mlekowy
i
inne
kwasy
owocowe
(AHA)
oraz
kwas
askorbinowy i borny.
Surowce łagodzące i
kojące
Należą
do
nich:
alantoina,
bentonit, gliceryna, wyciągi roślinne,
np.
azulen
i
śluzy
roślinne
otrzymywane
z
prawoślazu,
żywokostu, nasion lnu lub aloesu.
Surowce czyszczące i
polerujące
Substancje te są składnikami ściernymi past
do zębów, środków usuwających nadmiar
zrogowaciałego naskórka i wygładzających
płytkę paznokcia. Należą do nich: fosforan
wapnia, fosforan magnezu, węglan wapnia,
kwaśny fosforan wapnia, uwodniony tlenek
glinu,
uwodniona
krzemionka,
polimetafosforan
sodu,
drobne
ziarna
polimetakrylanu metylu i polichlorku winylu
(PCV), sól kuchenna i morska, ziemia
okrzemkowa, pumeks.
Surowce kryjące, zwiększające
przyczepność i poślizgowe
Są to substancje takie, jak: kaolin,
bentonit, talk, parafina, stearyna,
woski (ozokeryt, cerezyna, wosk
Karnauba i Kandelilla — występują w
kremach tłustych W/O), wosk pszczeli,
lanolina, tlenek cynku, dwutlenek
tytanu, alkohol stearynowy, stearynian
cynku i magnezu, glikol etylenowy,
agar-agar lub węglan magnezu.
Surowce zmiękczające
Należą do nich:
Alantoina, alkohol cetylowy, cholesterol, alkohole
lanolinowe (np. euceryt), euceryna, gliceryna
—
zmiękczają, natłuszczają i pielęgnują skórę;
Masło kakaowe, olbrot, olej parafinowy, wazelina
(składnik kremów O/W), oleje silikonowe
(pełnią
dodatkowo funkcję ochronną przed czynnikami
atmosferycznymi);
Kwasy owocowe
— zmiękczają, natłuszczają i
pielęgnują skórę;
Wosk pszczeli
— nadaje skórze miękkość i
elastyczność.
Surowce barwiące
Do farb i szamponów do włosów: henna,
basma
(barwniki
roślinne).
Barwniki
naturalne zostają wypierane przez związki
syntetyczne, które są łatwe w stosowaniu i
pozwalają
uzyskać
dowolne
odcienie
zabarwienia włosa. Są to połączenia
aromatyczne z co najmniej dwiema grupami
aminowymi (NH
2
), aminową i hydroksylową
(OH), dwiema aminowymi i metylową.
Podobnie pierścień benzenowy może być
zastąpiony pierścieniem pirydynowym.
Emulgatory i
stabilizatory
Do najważniejszych należą:
Alkohol cetylowy
— główny emulgator w emulsji W/O i pomocniczy w
emulsji O/W,
Bentonit
— dobry stabilizator wodnych zawiesin i emulsji typu O/W,
Cerezyna
— składnik stałych roztworów tłuszczowych i fazy
tłuszczowej emulsji,
Cholesterol
— główny emulgator w emulsji W/O i pomocniczy w O/W,
Euceryna
— cenny składnik emulsji pielęgnacyjnych W/O,
Guma arabska
— naturalny polimer hydrofilowy, emulgator w
emulsjach O/W,
Sole kwasu oleinowego
(tzw. mydła oleinowe) — bardzo dobre
emulgatory w emulsjach typu O/W,
Lanolina
— główny emulgator emulsji W/O i pomocniczy emulsji O/W,
Stearyna
— emulgator typu O/W,
Trójetanoloamina
—doskonały emulgator typu O/W (mleczka,
śmietanki, kremy)
Emulsje – podstawowa forma
kosmetyku
Emulsją
nazywamy
niejednorodny
układ
dyspersyjny złożony z co najmniej dwóch nie
rozpuszczających się wzajemnie cieczy, z których
jedna jest rozproszona w drugiej w postaci kuleczek
o średnicy 0,1 – 100 μm. W przeciwieństwie do
rozproszeń ciał stałych w cieczy, gdzie kształt
cząsteczek rozproszonych może być różny, w
emulsjach cząsteczki fazy rozproszonej mają zawsze
kształt kulisty. Ciecze tworzące emulsje nie
mieszają się ze sobą i uzyskanie dyspersji wymaga
wkładu energii – emulsje uzyskuje się przez
mieszanie lub rzedziej wstrząsanie.
HLB
Cząsteczki substancji amfifilowych charakteryzują się obecnością
zarówno grup o charakterze hydrofilowym. jak i lipofilowym. w
związku z tym maja powinowactwo do obu tych środowisk i w
układach wielofazowych umiejscawiają się na granicy faz, przez
co zmniejszają napięcie powierzchniowe. Substancje te zwane są
związkami
powierzchniowo
czynnymi,
tenzydami
lub
surfaktantami.
W cząsteczce tenzydu może być różny udział grup hydrofilowych
i lipofilowych, co określa tzw. liczba HLB (Hydrophilic-Lipophilic
Balance), której wartość dla tenzydów niejonowych może się
mieścić w zakresie 1-20, natomiast wartość HLB dla tenzydów
jonowych może być większa niż 20. W zależności od wartości
liczby HLB tenzydy mogą być lepiej rozpuszczalne w tłuszczach
lub w wodzie, stąd wynika ich zastosowanie jako emulgatorów,
środków zwilżających lub solubilizatorów
HLB
Wyróżnia się różne typy
emulsji:
Emulsje proste
hydrofilowo-lipofilowe (H/L) lub lipofilowo-hydrofi-
lowe (L/H), a nie tylko woda w oleju (W/O) lub olej w wodzie (O/W),
ponieważ faza tłuszczowa nigdy nie składa się wyłącznie z oleju, a faza
wodna nigdy wyłącznie z wody (zwykłe jednak stosuje się określenie
O/W i W/O);
Emulsje potrójne
, złożone z fazy tłuszczowej, fazy wodnej i fazy stałej
lub fazy jednocześnie hydrofobowej i lipofobowej (oleje fluorowane);
Emulsje wielokrotne
, L/H/L lub H/L/H;
Emulsje submikronowe lub miniemulsje
, w których rozmiar cząsteczek
fazy rozproszonej jest mniejszy od 1 mikrometra (między około
500 nm i 1 um);
Nanoemulsje (mikroemulsje),
których rozmiar cząsteczek rozproszo
nych nie przekracza kilkuset nanometrów (między 100 i 500 nm).
Nietrwałość emulsji
Napięcie międzyfazowe wykazuje tendencję do zmniejszania
powierzchni oddzielenia faz, a więc do skupiania i zlewania
się cząsteczek. Zlewanie się kropel fazy rozproszonej zwane
jest zjawiskiem koalescencji. Prowadzi ono do całkowitego
oddzielenia się faz (tzw. załamania emulsji).
Aby ograniczyć ten proces, należy wzmacniać granicę faz. W
tym celu używa się środków powierzchniowo czynnych, które
sytuuje się odpowiednio tak, że część hydrofilowa emulgatora
pozostaje w fazie wodnej emulsji, a część hydrofilowa w fazie
tłuszczowej emulsji, tworząc w ten sposób „wiązanie"
pomiędzy fazą zewnętrzną a fazą wewnętrzną. Można
dodatkowo stosować stabilizatory emulsji, takie jak
ultramiałkie pudry, które w niektórych warunkach i
najczęściej przy udziale środka powierzchniowo czynnego
tworzą otoczkę między fazami, utrudniając koalescencję.
Zjawisko koalescencji jest nieodwracalne.
Emulgatory w recepturach
kosmetycznych
emulgatory niejonowe;
emulgatory żelujące;
bazy samoemulgujące;
emulgatory jonowe.
Mikroemulsje
Mikroemulsje są to emulsje, w których rozmiar
cząstek fazy rozproszonej mieści się między 10 a
100 nm. Są przezroczyste, a rozmiar cząstek fazy
rozpoczyna się od czwartej części długości fali
światła widzialnego. Mogą występować zarówno
jako mikroemulsje O/W, W/O, jak i fazy pośrednie.
Są stabilne termodynamicznie i tworzą się
samoistnie po zmieszaniu składników.
Wykazują na ogół zachowanie reologiczne
newtonowskie i ich lepkość jest bardzo mała.
Myli się je często z roztworami micelarnymi.
Otrzymywanie
mikroemulsji
Mikroemulsje są utworzone z fazy lipofilowej, hydrofilowej
emulgatora
i
koemulgatora.
Te
dwa
środki
powierzchniowo czynne nie są, jak w parach klasycznych
emulgatorów, typem lipofilowym i hydrofilowym.
Oba środki mają HLB powyżej 10. Nie jest pożądane
powstanie międzyfazowej ścisłej błony, ale przeciwnie,
uzyskanie największej płynności błony międzyfazowej, co
pozwoli na stałą wymianę między dwiema fazami.
Zawartość środka powierzchniowo czynnego jest zawsze
bardzo wysoka, najczęściej bliska 30%, wyjątkowo około
15%.
Skład mikroemulsji jest zazwyczaj bardzo prosty: olej
mineralny, syntetyczny ester tłuszczowy bądź trigliceryd,
emulgator i koemulgator oraz woda. Składniki te
pojawiają się w strefach dobrze odgraniczonych wykresem
faz. Jeżeli się rozpuszczają, nie są mikroemulsjami, ale
roztworami micelarnymi.
Metody badań stabilności
emulsji
A.
Test w podwyższonej temperaturze
— przeprowadza się w
termostacie w temp. +40°C, ocena po 24, 28, 72 godzinach (w
pracach recepturalnych dodatkowo po 1 m-cu i 3-ch m-ch) w temp.
20°C.
B.
Test w obniżonej temperaturze
— w temp. -5°C (lodówka),
ocena po 24 i 48 godzinach oraz po 1 tygodniu w temp. 20°C.
C.
Testy wahadłowe
— w podwyższonej i obniżonej temperaturze
—próbkę umieszcza się w termostacie w temp. +40°C, po czym po
24 godzinach przenosi się do lodówki do temp. -5°C na 24 godziny
— cykl 1 tydzień, po czym dokonuje się oceny w temp. 20°C.Przy
płynnych emulsjach O/W i W/O
D.
Test wirówkowy
— w dwóch probówkach umieszcza się
jednakową ilość emulsji w temp. 20°C i wiruje z szybkością 3.000
obro tów/minutę w ciągu 10 minut — ocena na jednorodność
emulsji. Przy opracowywaniu receptur przeprowadza się
dodatkowo testy z próbką o temp. 40°C (przechowana w
termostacie w tej temperaturze przez 24 godziny) i wiruje z
szybkością 3.000 i 5.000 obrotów przez 10 minut.
Surowce roślinne i rośliny
stosowane
w recepturze kosmetyków
Surowce roślinne stosowane w kosmetyce
są określane nazwami łacińskimi i polskimi.
Pierwszy wyraz wyraz oznacza nazwę organu,
z którego uzyskano surowiec, drugi to nazwa
gatunkowa rośliny, z której uzyskano surowiec.
radix – korzeń
np. radix valerianae – korzeń kozłka
lekarskiego (Valeriana officinalis)
Sposoby przetwarzania surowców
roslinnych
Wyciąg (extractum)
— otrzymujemy przez wytrawienie
surowców wodą, etanolem, glikolem, olejem lub innym
rozpuszczalnikiem i odparowanie rozpuszczalnika w temp.
50°C. Istnieją wyciągi płynne (przezroczyste; barwa i smak
zależą od rodzaju surowca), wyciagi gęste (lepkie, maziste i
ciemne) oraz wyciągi suche (mają postać proszku i otrzymuje
się je przez całkowite odparowanie rozpuszczalnika)
Nalewka (tinctura)
— nalewkami nazywamy płynne,
niezageszczone preparaty sporządzone przez wytrawianie
rozdrobnionych suchych surowców za pomocą odpowiednich
rozpuszczalników —mieszaniny etanolu i wody lub mieszaniny
etanolu, wody i eteru.
Odwary, napary, maceraty
- są to płynne, świeżo
sporządzone wodne wyciągi z rozdrobnionych surowców
roślinnych, które otrzymuje się przez krótkotrwałe
wytrawienie wodą.
Sok (succus)
wytłacza się ze świeżych ziół. Do
wytwarzania stosuje się sokowirówki lub sokowniki.
Sokowirówka to urządzenie elektryczne, które służy do
mechanicznego uzyskiwania soku z owoców lub warzyw.
Sokownik to urządzenie służące do wytwarzania soków z
owoców lub warzyw przez odparowanie.
Sposoby przetwarzania surowców
Sposoby przetwarzania surowców
roslinnych
roslinnych
Nietolerancja składników
kosmetyków
Produkt kosmetyczny lub zewnętrzny lek dermatologiczny
przede wszystkim nie może szkodzić. Bezpieczeństwo
produktu stawiane jest na pierwszym miejscu nawet przed
jego
skutecznością.
Dlatego,
aby
potwierdzić
nieszkodliwość produktu, wykonuje się bardzo liczne
badania.
Produkt kosmetyczny nigdy nie jest do końca toksyczny, z
wyjątkiem przypadków nieprawidłowego stosowania.
Rozsądniej
jest
więc
mówić
o
„tolerancji"
lub
„nietolerancji"
produktu niż o jego toksyczności.
Natomiast składniki, które wchodzą w skład produktu
końcowego, mogą być toksyczne. Należy o tym wiedzieć,
aby mieć możliwość, w miarę potrzeby, ograniczać ich
stosowanie.
Rozróżnienie alergii i podrażnienia
wywołanych składnikami receptury
kosmetycznej
PODRAŻNIENIE
ALERGIA
Częstość występowania
70 do 80% reakcji nietolerancji
20 do 30% reakcji nietolerancji
Charakterystyka
zjawisko grupowe
zjawisko indywidualne
szybkie pojawienie się
opóźnione
kontaktowe
na odległość
proporcjonalne do stężenia
nieproporcjonalna do stężenia
uczucie pieczenia, poparzenie
świąd
lśniąca powierzchnia
wyprysk
Mechanizm
toksyczny
immunologiczny
umiejscowienie: naskórek
umiejscowienie: skóra właściwa
zniszczenie płaszcza
hydrolipidowego
i komórek warstwy rogowej
nie ma zniszczenia komórek
Czynniki podrażniające
Czynniki związane z drażniącym działaniem produktu
można rozpatrywać ze względu na:
właściwości chemiczne;
stężenie;
czas stosowania.
Niepożądane efekty są również związane z człowiekiem.
Naskórek jest mniej lub bardziej wytrzymały na
podrażnienie. Taka sama ilość produktu drażniącego u
niektórych osób spowoduje intensywną reakcję, inne na nią
nie zareagują. Dlatego ustanowiono pojęcie progu, niekiedy
prowadzące do mylenia podrażnienia z alergią; niektóre
osoby reagują już na małe stężenia substancji.
Podrażnienie można obserwować już po jednym, a niekiedy
dopiero
po
wielokrotnym
zastosowaniu
określonej
substancji.
Zalecenia w przypadku
nietolerancji
•
Aby ustalić, czy wystąpiło podrażnienie czy uczulenie, trzeba
zadać kilka pytań na temat:
•
okresu pojawienia się;
•
występowania świądu (swędzenie wskazuje na reakcję
alergiczną); inne odczucia
wskazują raczej na podrażnienie.
•
We wszystkich przypadkach:
•
nie stosować podejrzanego produktu;
•
wiedzieć, że reakcje podrażnienia zdarzają się często po użyciu
produktów kosmetycznych, nawet jeśli zostały one przebadane
wcześniej, na skutek różnic progu wrażliwości różnych osób;
muszą one być brane pod uwagę na pierwszym miejscu.
•
W przypadku reakcji alergicznej:
•
nie stosować produktu i obserwować cofanie się objawów
klinicznych;
•
można zalecić spryskiwanie wodą termalną, która łagodzi
podrażnienia i świąd;
•
nie stosować kortykosteroidów na twarz, chociaż są bardzo
skuteczne i działają szybko
PODZIAŁ SUBSTANCJI ZAPACHOWYCH
W ZALEŻNOŚCI OD ICH POCHODZENIA I BUDOWY
CHEMICZNEJ
SUBSTANCJE ZAPACHOWE POCHODZENIA ZWIERZĘCEGO
Substancje zapachowe pochodzenia zwierzęcego
stanowią nieliczną grupę, w której skład wchodzą:
ambra, kastoreum, piżmo, cywet, skatol. Są to bardzo
cenne surowce, stosowane tylko do produkcji bardzo
ekskluzywnych perfum. Tańsze perfumy zawierają
substancje syntetyczne, które pod względem
chemicznym są identyczne ze składnikami substancji
zapachowych pozyskiwanych ze zwierząt.
SUBSTANCJE ZAPACHOWE POCHODZENIA
ROŚLINNEGO
•
Do substancji zapachowych pochodzenia
roślinnego zaliczamy: olejki eteryczne,
żywice i balsamy.
•
Olejki eteryczne
Większość związków zapachowych ma
grupę funkcyjną zwaną grupą osmoforową,
która sprawia, że dana substancja jest
nośnikiem zapachu. Jest to ugrupowanie
atomowe w cząsteczce związku chemicznego,
decydujące o typie zapachu tego związku.
Metody otrzymywania olejków eterycznych:
Destylacja wodna
- proces ten polega na tym, że przygotowany
surowiec rośliny wkłada się do naczynia z wodą, podgrzewa do
temperatury wrzenia, a olejek zbiera się wraz ze skraplaną parą.
Kondensat zbierany jest do odpowiedniego naczynia. W skład
kondensatu wchodzi woda i olejek, które łatwo można rozdzielić.
Destylacja z parą wodną
- metodę tę stosuje się przy pozyskiwaniu
olejków słabo rozpuszczalnych w wodzie, których składniki nie
ulegają rozkładowi w temperaturze 100 °C i w obecności pary
wodnej. Pozwala to na częściowe frakcjonowanie (rozdzielenie
składnikóww zależności od temperatury wrzenia). Zaletą metody
destylacji z parą wodną jest mało skomplikowana aparatura. Metoda
polega na przepuszczeniu pary wodnej przez surowiec roślinny,
a następnie skropleniu pary zawierającej lotne składniki surowca i
oddzieleniu wonnej frakcji nierozpuszczalnej w wodzie.
SUBSTANCJE ZAPACHOWE POCHODZENIA ROŚLINNEGO
SUBSTANCJE ZAPACHOWE POCHODZENIA ROŚLINNEGO
•
Ekstrakcja
- surowiec rośliny zalewa się na 6-8 godzin rozpuszczalnikiem,
najczęściej eterem naftowym, benzenem lub czterochlorkiem węgla. Po tym
czasie roztwór zlewa się. Otrzymany wyciąg poddaje się destylacji w celu
oddzielenia wyekstrahowanych olejków od rozpuszczalnika. Tak otrzymane
ekstrakty noszą nazwę konkretów i są konsystencji oleistej. Aby otrzymać czysty
olejek, należy rozpuścić go w alkoholu etylowym, który rozpuszcza tylko
substancje zapachowe, a nie rozpuszcza substancji żywicznych i woskowych, te
zaś oddziela się przez sączenie.
•
Absorpcja
- metoda ta wykorzystuje zjawisko wchłaniania olejków przez tłuszcze.
Surowiec roślinny zalewa się roztopionym tłuszczem i pozostawia na kilka dni.
Olejki zawarte w surowcu roślinnym przechodzą do tłuszczu, który w ten sposób
staje się pachnącą pomadą. Można następnie za pomocą ekstrakcji lotnymi
rozpuszczalnikami otrzymać czyste olejki. Można zaabsorbować substancje lotne
roślin na płytkach szklanych pokrytych tłuszczem. Olejki z tak przygotowanych
surowców otrzymuje się poprzez ekstrakcję rozpuszczalnikową otrzymanej
pomady.
SUBSTANCJE ZAPACHOWE POCHODZENIA ROŚLINNEGO
SUBSTANCJE ZAPACHOWE POCHODZENIA ROŚLINNEGO
Maceracja
- do naczyń odpowiedniej wielkości, napełnionych
tłuszczem, dodaje się bezpośrednio surowiec roślinny lub
umieszcza się w woreczkach płóciennych, które zawiesza się w
tłuszczu. Wielkość naczyń zależy od ilości użytego surowca
roślinnego. Naczynie szklane lub żelazne umieszcza się na łaźni
wodnej i podgrzewa do temperatury 50-70 °C. Otrzymane
pomady przerabia się z alkoholem etylowym w celu otrzymania
czystych olejków.
Wytłaczanie
- metoda ta polega na wyciskaniu olejku najczęściej
ze skórek owoców cytrusowych. Surowy materiał wyciska się
ręcznie lub za pomocą prasy. Wodę i szlam oddziela się przez
dekantację a następnie filtruje. Metoda ta stosowana jest, m.in.
do otrzymywania olejków: cytrynowego, pomarańczowego,
mandarynkowego i bergamotowego.
SUBSTANCJE ZAPACHOWE POCHODZENIA ROŚLINNEGO
SUBSTANCJE ZAPACHOWE POCHODZENIA ROŚLINNEGO
MIESZANIE OLEJKÓW I KREACJE
ZAPACHÓW
Zapach rozwija się w trzech fazach:
Nuta górna (głowy)
- działa pobudzająco, odświeżająco, pomaga w
koncentracji. Są to zapachy krótkotrwałe, lekkie i świeże, które dają
pierwsze wrażenie i utrzymują się około30 minut. Stosowane są tu
głównie olejki cytrusowe.
Nuta środkowa (serca)
- działa wyrównująco, harmonizująco,
uspokajająco. Są to aromaty kwiatowe, rozwijające się pod wpływem
temperatury dopiero po kilku lub kilkunastu minutach i utrzymujące
się do 4-6 godzin. Wykorzystuje się głównie olejki kwiatowe.
Nuta dolna (podstawy, bazy)
- działa stabilizująco, wzmacniająco,
pomaga w utrzymaniu energii zapachu. Są to olejki ciężkie, ziemiste,
balsamiczne, głębokie, długotrwałe, które pojawiają się po 30-60
minutach i utrzymują się do 8 godzin. Są to głównie olejki korzenne
i żywiczne.
PRZECHOWYWANIE I TRWAŁOŚĆ OLEJKÓW
Olejki eteryczne są bardzo wrażliwe na ciepło i światło, dlatego
powinny być przechowywane w temperaturze 15-22 °C w
buteleczkach z ciemnego szkła. Najmniej trwałe są olejki
cytrusowe, które można przechowywać 12-18 miesięcy i
przedłużyć ich ważność przez trzymanie w chłodnym miejscu.
Olejki drzewne, żywiczne i korzenne są najtrwalsze, można je
przechowywać 3-4 lata, natomiast pozostałe - 2 lata. Opakowanie
musi być szczelnie zamknięte, ponieważ olejki szybko się
ulatniają. Olejki, które stały się mętne, nie nadają się do użycia.
TECHNOLOGIA PRODUKCJI WYROBÓW
PERFUMERYJNYCH
Tworzenie kompozycji zapachowych to jedna z najtrudniejszych, jeśli
nie najtrudniejsza dziedzina w przemyśle substancji zapachowych. Zawód
ten wymaga bardzo szczególnych predyspozycji psychofizycznych i
wrodzonego talentu twórczego. Na świecie liczba fachowców
uprawiających ten zawód nie przekracza 200 osób. Uważa się
powszechnie, że wykwalifikowany perfumiarz rozróżnia około 10 000
zapachów. Operując kilkoma tysiącami składników, których zapachy
powinien pamiętać, musi umieć połączyć je w taki sposób i w takich
proporcjach, aby otrzymać zamierzony efekt zapachowy. Typowa
kompozycja zapachowa zawiera kilkadziesiąt do kilkuset składników, a
biorąc pod uwagę, że wiele z nich to olejki eteryczne, daje to w efekcie
mieszaninę kilkuset związków zapachowych. Poza dobraniem składników,
z punktu widzenia efektu zapachowego samej kompozycji, perfumiarz
musi brać pod uwagę jej przeznaczenie, to znaczy wiedzieć, do jakiego
wyrobu będzie zastosowana.
Proces tworzenia kompozycji zapachowej do konkretnego
wyrobu zaczyna się od określenia (na ogół przez potencjalnego
odbiorcę) podstawowych parametrów kompozycji, to znaczy typu
zapachu i ceny oraz, jeżeli takie istnieją, ograniczeń lub wymagań
w zakresie składników wynikających z zamierzeń marketingowych.
W dużych, nowoczesnych firmach mieszania kompozycji dokonuje
się według programów komputerowych, sterujących mieszalnikiem
poruszającym się pod systemem przewodów z zaworami
połączonymi bezpośrednio ze zbiornikami składników. Ale nawet i
w tak zautomatyzowanych systemach niektóre cenniejsze
składniki odważane są w małych ilościach ręcznie, chociaż na
wadze kontrolowanej przez ten sam komputer.
TECHNOLOGIA PRODUKCJI
TECHNOLOGIA PRODUKCJI
WYROBÓW PERFUMERYJNYCH
WYROBÓW PERFUMERYJNYCH
Szczególnie istotne jest właściwe dobranie stężeń alkoholu i
kompozycji w roztworze, aby nie dopuścić do wytrącania się
składników kompozycji w postaci zawiesiny czy zmętnienia
niezwykle trudnego do usunięcia. Kompozycje należy zawsze
rozpuszczać w rozcieńczonym już do prawidłowego stężenia,
alkoholu, ponieważ dodawanie wody do roztworu kompozycji w
alkoholu z reguły powoduje praktycznie nieusuwalne zmętnienie.
Powodują je prawie zawsze terpeny obecne w olejkach
eterycznych, stąd częste stosowanie olejków odterpenowanych.
TECHNOLOGIA PRODUKCJI
TECHNOLOGIA PRODUKCJI
WYROBÓW PERFUMERYJNYCH
WYROBÓW PERFUMERYJNYCH
Zmieszany roztwór poddaje się procesowi dojrzewania. W
klasycznych metodach stosowano niskie temperatury 15-16 °C i
długi czas, często kilka miesięcy. Dziś pośpiech i koszty wymagają
skrócenia czasu dojrzewania, w związku z tym opracowano techniki
przyspieszania procesu dojrzewania, m.in. poprzez podwyższenie
temperatury (38-40 °C), podgrzewanie i chłodzenie, napowietrzanie.
Niemniej w stosunku do perfum wysokiej klasy najlepsze efekty daje
kilkutygodniowe dojrzewanie w obniżonej temperaturze. Proces
dojrzewania perfum przebiega naturalnie i kończy wszystkie reakcje
chemiczne, jakie zachodzą między składnikami kompozycji, wodą i
alkoholem. Dopiero po tym okresie (trwa on jeszcze w opakowaniu)
perfumy nabierają pełnego bukietu. Ponadto w tym końcowym
okresie ostatecznie wytrącają się wielkocząsteczkowe składniki
surowców naturalnych, resztki rozpuszczonych żywic, a także
nierozpuszczalne produkty reakcji między składnikami.
TECHNOLOGIA PRODUKCJI
TECHNOLOGIA PRODUKCJI
WYROBÓW PERFUMERYJNYCH
WYROBÓW PERFUMERYJNYCH
Po okresie dojrzewania roztwór należy przefiltrować. Przed filtracją
niezbędne jest schłodzenie mieszaniny i prowadzenie filtracji w
niskich, ujemnych temperaturach na ogół -2 do -6 °C. Zabieg
chłodzenia ma zapobiegać mętnieniu perfum i wypadaniu osadów w
przypadku przechowywania lub transportu wyrobów w niskich
temperaturach. Ponadto niskie temperatury przyspieszają proces
wypadania nierozpuszczonych składników kompozycji. Taka
procedura pozwala uzyskać klarowne roztwory, którymi napełnia się
opakowania rynkowe.
W niektórych wypadkach do kompozycji dodaje się barwnik. W
zależności od potrzeb robi się to po lub przed filtracją. Z reguły
chodzi o wysokiej klasy perfumy, znane od dawna, które powinny
mieć stale tę samą barwę (w zależności od surowców naturalnych,
zmieniających się sezonowo, i minimalnych różnicach w produktach
reakcji, zachodzących w wyrobie, ten kolor może ulegać zmianom).
TECHNOLOGIA PRODUKCJI
TECHNOLOGIA PRODUKCJI
WYROBÓW PERFUMERYJNYCH
WYROBÓW PERFUMERYJNYCH
RODZAJE PERFUM
Perfumy (parfum)
są to spirytusowe roztwory substancji zapachowych.
Mogą zawierać nawet do
40%
koncentratu zapachowego rozpuszczonego w
alkoholu (90-96%). Stanowią tym samym najsilniejszy wyrób perfumeryjny.
Nieco delikatniejszym wyrobem perfumeryjnym są
wody perfumowane (eau
de parfum),
w których stężenie esencji wynosi
10-15%
, natomiast etanol
ma stężenie 80-90%. Polecane na co dzień i w szczególności na okres letni
wody toaletowe (eau de toilette
) zawierają
5-10%
esencji zapachowej
rozpuszczonej w 60-85% alkoholu. Wody toaletowe męskie mają nieco
mniejsze stężenie. Zawierają około 5% esencji. Stosunkowo najsłabszym
zapachem i najmniejszą trwałością charakteryzują się
wody kolońskie
(eau de cologne).
Zawierają
one 3-5%
olejków w 70-80% alkoholu. Są to
zazwyczaj wodno-alkoholowe roztwory olejków cytrusowych o prostym,
soczystym i świeżym zapachu, głównie kosmetyki męskie, przeznaczone do
odświeżania skóry. Woda kolońska ma właściwości tonizujące i odświeżające,
gdyż powoduje lekki przepływ krwi do skóry. Podstawowymi komponentami
zapachowymi wód kolońskich są olejki: cytrynowy, pomarańczowy, neroli,
rozmarynowy i bergamotowy.
Lipofilowość
charakteryzuje powinowactwo
cząsteczki
do fazy lipidowej i wodnej
jest miarą hydrofobowości molekuły,
koreluje z jej zdolnością do
przenikania
przez błony biologiczne
Znaczenie lipofilowosci w
procesie wchłaniania
substancji biologicznie
aktywnych
substancja biologicznie aktywna, po
wprowadzeniu do organizmu (w tym
po podaniu miejscowym) musi
pokonać wiele barier
transport substancji po podaniu na
skórę podlega prawom dyfuzji biernej
Znaczenie lipofilowosci w
procesie wchłaniania
substancji biologicznie
aktywnych
•
dyfuzja bierna polega na przechodzeniu
niezjonizowanych cząsteczek substancji
rozpuszczonej w fazie wodnej przez
półprzepuszczalną błonę lipidową do
fazy wodnej po drugiej stronie błony
•
szybkość tego procesu jest zależna od
rozpuszczalności substancji w lipidach
błonowych i różnicy stężeń po obydwu
stronach błony
Jak wyrażamy lipofilowość
substancji?
Współczynnik podziału P
P = C
n- oktanol
/C
woda
C
n- oktanol
- stężenie substratu w n-oktanolu
C
woda
– stężenie substratu w wodzie
Definiowany przez jego wartość logarytmu
dziesiętnego:
logP = log (C
n- oktanol
/ C
woda
)
Lipofilowość
•
substancje dobrze rozpuszczalne w
wodzie odznaczają się niską lub ujemną
wartością log P
•
taka cząsteczka będzie wykazywała
tendencję do pozostania w pierwszej
napotkanej fazie wodnej
•
cząsteczka o dużej lipofilowosci (wysoka
wartość log P), będzie wykazywała
tendencję do silnego związania z fazami
lipofilowymi
Lipofilowość
im wyższy współczynnik podziału,
tym wyższe powinowactwo do błon
lipidowych i zwiększona resorpcja
danej
substancji
szybkość przenikania substancji
przez skórę rośnie wraz ze wzrostem
jej lipofilności, co wynika z lipofilowego
charakteru stratum corneum
Parametry lipofilowosci wybranych
substancji biologicznie aktywnych
stosowanych w kosmetyce
Substancja
Struktura
Log P
Alkohol etylowy
-0,02
Retinol
5,83
Octan retinolu
6,14
Parametry lipofilowosci wybranych
substancji biologicznie aktywnych
stosowanych w kosmetyce
Palmitynian
retinylu
9,39
α - tokoferol
9,53
Octan tokoferolu
9,34
•
Promotory (akceleratory) – związki
zmieniające strukturę skóry, a tym
samym zwiększające jej
przepuszczalność.
•
Mechanizm ich działania zależy od ich
polarności.
•
Związki o charakterze lipidowym
(np.Kwasy tłuszczowe) wpływają
wyłącznie na struktury
międzykomórkowe. Cząsteczki tych
związków umiejscawiają się między
hydrofobowymi łańcuchami lipidów,
rozluźniając w ten sposób układ
warstw lipidowych.
•
Małe polarne cząsteczki
(dimetylosulfotlenek,
dimetyloformamid)
•
w małych stężeniach wchodzą w
interakcje z białkami
wewnątrzkomórkowymi, użyte w
większych stężeniach gromadzą się
w przestrzeni międzykomórkowej.
Najistotniejsze cechy
promotorów
•
Pozbawienie własnego działania
farmakologicznego, nie drażniące, nie
toksyczne, nie wywołujące uczuleń
•
Działające szybko i długotrwale, a
efekt powinien być możliwy do
przewidzenia
•
Działające w sposób odwracalny, to
znaczy, że po usunięciu promotora
skóra musi całkowicie odzyskać swą
funkcje bariery
•
Nie ułatwiają przenikania przez skórę
substancji z organizmu na zewnątrz
•
Zgodne chemicznie i fizycznie z
substancją leczniczą i innymi
składnikami kosmetyku
•
Promotory są najczęściej dobrymi
rozpuszczalnikami substancji
kosmetycznych
•
Ich obecność zwiększa współczynnik
podziału substancji kosmetycznej
między skórę i podłoże, co
dodatkowo wpływa na zdolność
przenikania
Promotory przejścia
1.
Związki fluoroorganiczne – jedną
z najważniejszych klas są
pefluoropolietery (PEPEs).
•
Związki są niepalne, wykazują małą
interakcję z organizmem, są
stabilne termicznie, rozpuszczalne
w gazach przy braku
rozpuszczalności w
rozpuszczalnikach organicznych.
•
Tworzą na skórze rodzaj filmu (co
zostało wykorzystane do ochrony
skóry przed wpływem
rozpuszczalników organicznych,
olejów, związków powierzchniowo
czynnych)
•
W kremach dozwolone użycie PEPE
5-10%
•
F-(CF
2
-CF
2
-CF
2
-O)
X
- CF
2
-CF
3
gdzie
x=25-35
•
W szamponach i odżywkach do
włosów użycie PEPE jest
ograniczone (akumulowanie się we
włosach)
2. Związki krzemoorganiczne
•
Silikony są syntetycznymi
polimerami, w których atomy
krzemu są połączone poprzez atom
tlenu tworząc makrocząsteczki
•
Zróżnicowany stopień polimeryzacji
umożliwia otrzymanie lotnych
cieczy o niskiej masie
cząsteczkowej (cyklometikony,
cyklometylosilikony) lub żywice
silikonowe o bardzo wysokiej masie
cząsteczkowej
•
Lotne silikony maja niskie napięcie
powierzchniowe, dzięki temu mają
zdolność do wspomagania płynów i
kremów w dyspergowaniu do
cienkiego filmu
•
Lotne silikony stosowane są w
kosmetykach do pielęgnacji skóry w
związku z ich dobrym rozkładem w
masie kosmetyku, natychmiastowego
wrażenia delikatności na skórze bez
uczucia „tłustości” lub „oleistości”.
•
Wpływają na estetykę kosmetyku i
odczucia na skórze
•
Wykazują one w/w właściwości bez
oddziaływania na inne składniki w
recepturze
Lotne silikony stosowane są w:
•
preparatach do opalania (olejki),
•
tuszach do rzęs (poprawa
własności użytkowych),
•
podkładach (poprawiają rozkład
pigmentu),
•
Lakierach do paznokci (poprawa
zdolności płynięcia),
•
Środki do demakijażu (emulsje nie
pozostawiaja tłustego filmu)
3. Poliwinylopirolidony
•
Poliwinylopirolidon (PVP) – składnik
maści ochronnych, maści
hydrożelowych (o stężeniu 10-15%)
•
Octan poliwinylowy (VA)
•
Kombinacja polimerów poliquaternium-
11 (1,0 meg/g), poliquaternium-4 (0,8
meg/g)i kopolimeru PVP/VA
•
poliquaternium-16 (2,3 – 6,0 meg/g),
poliquaternium-46 (0,6 meg/g) –
działa
efektywnie w znacznie mniejszym stężeniu niż w/w, jest to
ważny aspekt ekologiczny
Interakcje promotorów z
białkami warstwy rogowej
•
Rozszczepienie wiązań siarczkowych
•
Zmiany konformacji α-keratyny
•
Wypieranie wody z wiązań z białkami
•
Tworzenie konkurencyjnych
kompleksów zapobiegających
wiązaniu substancji penetrującej w
warstwie naskórka
Kosmetyki
•
Zawartość substancji pochodzenia
naturalnego oraz białek, cukrów i
tłuszczy w kosmetykach czynnikiem
ryzyka rozwoju mikroorganizmów
•
Rozwój mikroorganizmów prowadzi do
zmiany właściwości fizykochemicznych
kosmetyku (barwa, zapach,
konsystencja)
Konserwanty stosowane w
kosmetykach
•
Składniki kosmetyków, które poza
podstawowymi właściwościami
wykazują mniejszą lub większą
aktywność antymikrobową
•
Związki chemiczne dodawane
specjalnie w celu zapewnienia
stabilności mikrobiologicznej preparatu
Rola konserwantów
•
Hamowanie aktywności bakterii,
grzybów i pleśni oraz opóźnianie
procesu obniżania się wartości wyrobu
kosmetycznego, wywołanego zmianą
zapachu, konsystencji, wyglądu czy
fermentacją kosmetyku
•
Zapobieganie powstawania produktów
przemiany materii mikroorganizmów,
które mogą działać szkodliwie na skórę i
błony śluzowe
Reakcje niepożądane na
kosmetyki
•
Intensywny wzrost stosowania
kosmetyków
•
Stosowanie kosmetyków będących
mieszaninami wielu związków
chemicznych
•
Objawem niepożądanym po użyciu
kosmetyku jest każde niekorzystne i
niezamierzone działanie produktu
wprowadzonego do obrotu, używanego
w zwykłych lub innych dających się
przewidzieć warunkach
Reakcje niepożądane na
kosmetyki
•
Nadwrażliwością nazywa się
nieprawidłową, obiektywnie
powtarzalną reakcję ustroju na czynniki
środowiskowe w dawkach tolerowanych
przez osoby zdrowe
•
Alergię na kosmetyki stwierdza się, gdy
u podłoża reakcji nadwrażliwości leżą
mechanizmy immunologiczne
Potencjalne alergeny
występujące w kosmetykach
•
Substancje zapachowe
•
Konserwanty
•
Środki barwiące
•
Baza produktu
•
Emulgatory
Konserwanty stosowane
powszechnie
•
Parabeny
•
Formalina oraz jej uwalniacze
•
Fenoksyetanol
•
Kwas sorbowy
•
Mertiolat
•
Kathon CG
Parabeny
•
Estry kwasu
•
parabenzoesowego (nipaginy,
aseptiny)
•
Działanie fungistatyczne słabiej
bakteriostatyczne
•
Najpowszechniejszy konserwant w całej
kosmetyce białej
•
Dopuszczalne stężenie parabenów w
kosmetykach wynosi do 0,5%
Parabeny
•
Na skórze mogą wywoływać
podrażnienie, zaczerwienie, świąd,
pokrzywkę i wyprysk
•
Przy dłuższym stosowaniu może dojść
do rozszerzenia naczyń krwionośnych
oraz wysięku okołonaczyniowego, który
sprzyja powstawaniu zapalenia
okołoustnego
•
Częste występowanie nadwrażliwości
ma związek z szerokim zastosowaniem
nipagin
Formalina
•
35-40% roztwór wodny formaldehydu
•
Wykazuje działanie bakteriobójcze
•
Obecnie rzadko stosowana w
kosmetykach
•
Występuje głównie w szamponach,
płynach do kąpieli i żelach pod prysznic,
a także w preparatach do higieny jamy
ustnej
•
Na skórze powoduje zaczerwienienie,
podrażnienie, świąd, pokrzywkę,
wyprysk
Wyzwalacze formaliny
•
Związki, które w obecności wody
uwalniają aldehyd mrówkowy
•
Germall 115, Metenamina, Bronidox,
Bronopol, DMDM hydantoina,
Quaternium 15
•
Alergie wywołane tego typu surowcami
mogą być spowodowane zarówno
obecnością samych związków jak
również wrażliwością używających je
osób na formaldehyd
Bronopol
•
Bronopol jest często stosowany do
konserwowania szamponów, pianek do
włosów, locji, rzadziej można go
spotkać w maseczkach i kremach
•
Najczęściej używany jest w produktach
szybko spłukiwanych ze skóry i włosów
•
Jest stosunkowo słabym alergenem
kontaktowym, z pośród uwalniaczy
formaliny alergizuje najrzadziej, w około
0,7% przypadków
Quaternium 15 (Dowicil
200)
•
Dobrze rozpuszczalny środek
konserwujący o działaniu zarówno
bakteriobójczym jak i grzybobójczym
•
Znajduje zastosowanie w preparatach
do pielęgnacji włosów, rzadziej w
kosmetykach kolorowych (różach i
cieniach do powiek)
•
Spośród wszystkich wyzwalaczy
formaliny Quaternium 15 uwalnia
najwięcej formaldehydu
N
+
N
N
N
Cl
Quaternium 15 (Dowicil
200)
•
Najczęstszy alergen kontaktowy w tzw.
cosmetic dermatitis umiejscowionym na
twarzy lub na rękach
•
Im dłuższy czas kontaktu konserwantu
ze skórą, tym silniejsza reakcja
alergiczna
Germall 115
•
Wykazuje skuteczne działanie przeciwko
bakteriom Gram-dodatnim oraz Gram-
ujemnym w szerokim zakresie pH
•
Najczęściej służy do konserwowania
środków do pielęgnacji włosów (głównie
szamponów), bywa stosowany także w
maściach i kremach leczniczych
•
U osób źle znoszących Germall 115
obserwuje się głównie alergię na sam
konserwant, a stosunkowo rzadko na
uwalniany aldehyd kwasu mrówkowego
DMDM hydantoina
•
Stosunkowo słaby alergen kontaktowy
•
Najczęściej jest stosowana w
preparatach do pielęgnacji włosów oraz
kremach nawilżających
•
Może wywoływać niepożądaną reakcję
skórną szczególnie u osób uczulonych na
formaldehyd
•
Najczęściej występuje zaczerwienienie,
zmiany złuszczające lub pęcherzowe,
często z towarzyszącym bólem i
świądem
Fenoksyetanol
•
Wykazuje działanie przeciwbakteryjne
•
Najczęściej towarzyszy parabenom
•
U osób ze skórą wrażliwą mogą
wystąpić: podrażnienie oczu lub świąd i
stan zapalny z wypryskiem
•
Bezwzględnie powinny unikać go
kobiety w ciąży, ponieważ może
stanowić przyczynę rozwoju wad płodu
•
Przenikanie do mleka powoduje, że
kobiety karmiące również powinny
unikać kosmetyków z fenoksyetanolem
O
OH
Kwas sorbowy
•
Charakteryzuje się działaniem
grzybobójczym i drożdżobójczym oraz
słabszym bakteriobójczym
•
Znajduje zastosowanie w lekach
stosowanych zewnętrznie oraz
kosmetykach (płyny do przechowywania
soczewek kontaktowych, szampony, pasty
do zębów)
•
Manifestuje się na skórze najczęściej
wystąpieniem wyprysku i owrzodzeń
goleni, może wywołać zapalenie spojówek
C
H
3
OH
O
Mertiolat (tiomersal)
•
Należy do organicznych związków rtęci
•
Wykorzystuje się jego aktywność
bakteriobójczą i przeciwgrzybiczą
•
Występuje w lekach okulistycznych,
preparatach do przechowywania szkieł
kontaktowych, kosmetykach
kolorowych do oczu (cienie do powiek i
tusze do rzęs), czasem także w pastach
do zębów
O
ONa
S
Hg
CH
3
Mertiolat (tiomersal)
•
Stanowi przyczynę wielu reakcji
alergicznych – wykazuje zdolność do
reakcji krzyżowych
•
Zmiany powstające w wyniku reakcji
alergicznej mogą mieć charakter
grudkowo – pęcherzykowy na podłożu
rumieniowym
•
Może wywoływać również zapalenie
spojówek
Kathon CG
•
Mieszanina dwóch pochodnych
izotiazolinowych z chlorkiem magnezu
•
Wykazuje szeroki zakres działania
przeciw-drobnoustrojowego
•
Występuje powszechnie w szamponach,
kremach oraz preparatach do kąpieli
•
Reakcja alergiczna manifestuje się
rumieniem oraz zmianami grudkowo
-złuszczającymi
N
S
Cl
CH
3
O
N
S
O
CH
3
Podsumowanie
•
Stwierdzenie alergii na konserwanty
zawarte w kosmetykach nie jest łatwe
•
Każdorazowo niezbędne jest zebranie
wywiadu oraz przeprowadzenie prób
płatkowych, a niejednokrotnie
dodatkowo testu prowokacji
•
Wśród konserwantów najważniejszymi
alergenami kontaktowymi są formalina
i jej wyzwalacze oraz parabeny
Według mechanizmów działania
rozróżniamy:
•
Związki reagujące z błoną
komórkową – alkohole,
czwartorzędowe związki amonowe,
fenole, kwasy, guanidyny.
•
Działanie tych substancji polega na
adsorpcji przez błonę komórkową,
zaburzeniu funkcji protein,
zniesieniu półprzepuszczalności
błony komórkowej, zahamowaniu
transportu substratów i syntezy
ATP.
Aktywność środków konserwujących
uzależniona jest od:
•
Rodzaju substancji czynnej
•
Zastosowanego stężenia
•
Czynników fizykochemicznych jak:
Czas kontaktu
Wartość pH
Potencjału utleniająco-redukującego
Wartości osmotycznej
Temperatury
Środek konserwujący
nie powinien:
•
Ulegać hydrolizie
•
być lotny
•
Reagować z innymi składnikami
receptury i opakowania
•
Być toksyczny
•
Wywoływać uczuleń
DZIAŁANIE KOSMECEUTYKÓW
Substancje czynne
Sposoby działania kosmetyków można w pewnym przybliżeniu
podzielić na trzy grupy. Pierwszą z nich stanowią oddziaływania
typowo fizykochemiczne, najczęściej ograniczające się do warstwy
rogowej naskórka. W ten sposób działa większość substancji
nawilżających, zarówno tych, które tworzą warstwy okluzyjne, jak i
związki wnikające do stratum corneum i wzmacniające lipidy
cementu międzykomórkowego lub poprawiające zdolność wiązania
wody. Do grupy tej zaliczamy typowe lipidy-glicerydy, woski i inne
estry kwasów tłuszczowych, alkohole tłuszczowe itp. oraz silikony.
Należą do niej także związki mające zdolność bezpośredniego
wbudowywania się w struktury cementu - sterole i ceramidy.
Substancje czynne
Podobny mechanizm działania mają substancje hydrofilowe, takie
jak gliceryna i glikole, hydrolizaty protein i glikozoaminoglikanów.
Podobnie czysto fizykochemiczne działanie mają składniki NMF, np.
kwas piroglutaminowy i mleczan sodu. Wspólną cechą wszystkich
tych substancji jest to, że ich działaniu nie towarzyszą żadne reakcje
chemiczne poza ewentualnym enzymatycznym rozkładem w
warstwie rogowej.
Do drugiej grupy możemy zaliczyć substancje czynne, które swoją
aktywność przejawiają w reakcjach chemicznych. Są to najczęściej
związki o działaniu ochronnym, takie jak np. substancje
przeciwrodnikowe i antyutleniacze, wyłapujące jony metali ciężkich.
Substancje czynne
Można tu zaklastakże hydroksykwasy, których
mechanizm działania jest związany z rozluźnianiem
wiązań chemicznych łączących lipidy cementu
międzykomórkowego z kopertami korneocytów. Na
granicy pomiędzy pierwszą i drugą grupą leżą filtry
słoneczne, wychwytujące promieniowanie UV i
przetwarzające je w bezpieczny sposób w energię
chemiczną.
Substancje czynne
Substancje, których działanie można określić jako
„biologiczne", należą do grupy trzeciej. Przejawiają one
aktywność przez ingerencję w procesy biochemiczne skóry -
ekspresję genów, hamowanie lub aktywację enzymów,
syntezę hormonów tkankowych i wyzwalanie sygnałów w
układzie nerwowym. Związki te często działają podobnie do
substancji leczniczych. Wśród nich znajdujemy takie
składniki czynne, jak witamina A, niektóre flawonoidy, kwasy
tłuszczowe, będące prekursorami eikozanoidów, i inne.
Substancje czynne
Podstawowym warunkiem skuteczności związków należących do
dwóch ostatnich grup jest, poza powinowactwem do określonych
cząstek chemicznych (np. wolnych rodników o takiej lub innej
strukturze) albo układów biologicznych (receptorów komórkowych),
zdolność dotarcia do określonego miejsca w tkance. Znane są
sytuacje, gdy substancja doskonale działająca w testach
prowadzonych na modelach lub w kulturach komórkowych
całkowicie zawodzi w badaniach in vivo. Przyczyną zwykle jest w
takim przypadku niezdolność do przeniknięcia przez warstwę
rogową lub zbyt szybkie usunięcie ze skóry w wyniku rozkładu albo
dyfuzji do krwionośnych naczyń włosowatych.
Dystrybucja substancji
czynnych
Dlatego rozpatrując aktywność składnika czynnego i możliwości
jego stosowania w kosmetykach należy zawsze przeanalizować
problemy związane z
farmakokinetyką
działania. Szczególnie ważne
jest wyjaśnienie trzech kwestii:
•
w jakim obszarze (kompartmencie) skóry działa substancja?
•
czy podana w formie kosmetycznej może do tego obszaru dotrzeć
we właściwej ilości (stężeniu)?
•
jak długo utrzymuje się w tym obszarze w stężeniu wystarczającym
do uzyskania efektu kosmetycznego?
Bez uzyskania odpowiedzi na powyższe pytania nasza wiedza o
działaniu danego składnika zawsze pozostaje niepełna.
Dystrybucja substancji
czynnych
Przeciwnicy takiego podejścia argumentują, że dla
prawidłowego zastosowania substancji czynnej wystarczy
odpowiednio precyzyjne zmierzenie efektów stosowania,
takich jak np. nawilżenie naskórka lub stopień ochrony przed
podrażnieniami. Jedyną metodą optymalizacji stosowania
staje się w tym przypadku zwiększanie stężenia składnika
czynnego w kosmetyku. Tymczasem, jak na to wskazuje wiele
przykładów z praktyki kosmetycznej, zrozumienie opisanych
zjawisk pozwala często na uzyskiwanie optymalnych efektów
przy minimalizacji ilości substancji czynnej.
Woda jest niezbędna dla funkcjonowania każdego organizmu żywego,
jest podstawą życia, które bez niej nie może istnieć. Dotyczy to także
człowieka, którego ciało jest w około 70% zbudowane z wody. Woda
występuje jako podstawowy składnik płynu międzykomórkowego i
cytosolu wypełniającego wnętrza komórek, jest także głównym
składnikiem krwi. Wszędzie tam, gdzie występuje, pełni rolę środowiska
przemian biochemicznych, związanych z metabolizmem wewnątrz- i
zewnątrz komórkowym. Dotyczy to także skóry. Nawet niewielki
niedobór wody w skórze prowadzi do upośledzenia przemian
fizjologicznych, może doprowadzić do poważnych zakłóceń w procesach
odnowy tkankowej i rozregulowania systemów ochronnych. Każda z
warstw skóry potrzebuje wody - zarówno do prawidłowego przebiegu
procesów biochemicznych, jak i do zachowania odpowiedniej struktury.
Substancje o działaniu
nawilżającym
Niedobór wody powoduje poważne zakłócenia, przede wszystkim w
procesach budowy głębszych warstw stratum corneum i odnowy całego
naskórka. Przykładowo, przebieg syntezy i organizacji lipidów cementu
międzykomórkowego w ciałach blaszkowatych oraz syntezy składników NMF w
ziarnach keratohialinowych zależy od uwodnienia naskórka. Zbyt mała
zawartość wody uniemożliwia prawidłowe wytwarzanie NMF, tworzenie struktur
lamelarnych cementu międzykomórkowego i łączenie ich z kopertami
korneocytów. W rezultacie dochodzi do częściowego zatrzymania procesów
tworzenia barier ograniczających ucieczkę wody i zwiększenia TEWL. W ten
sposób koło przyczynowo-skutkowe zostaje zamknięte i przywrócenie
prawidłowej gospodarki wodnej bez interwencji z zewnątrz staje się niemożliwe.
W warstwie rogowej woda jest niezbędna także do prawidłowego przebiegu
procesu eksfoliacji - jej niedobór powoduje ograniczenie aktywności enzymów
rozkładających korneodesmosomy, w efekcie czego korneocyty dochodzące do
powierzchni skóry są nadal połączone.
Substancje o działaniu
nawilżającym
Rezultatem tego jest pogrubienie naskórka, a korneocyty na skutek
zmniejszenia zawartości wody tracą elastyczność i stają się twarde. Naskórek
staje się szorstki, łuszczy się w widoczny sposób i łatwo pęka.
Podobnie wygląda sytuacja w skórze właściwej, tu też obecność wody
decyduje o prawidłowym przebiegu procesów fizjologicznych. Woda, związana
strukturalnie w białkach fibrylarnych, jest niezbędna dla zachowania ich
trzeciorzędowej struktury. Nawet minimalny jej niedobór powoduje zmiany w
strukturze przestrzennej kolagenu i elastyny oraz utratę elastyczności i
sprężystości włókien. Efektem jest powstawanie na skórze sieci drobnych
zmarszczek. Zmiany te są początkowo w pełni odwracalne i ustępują pod
działaniem
zwykłych
kosmetyków
nawilżających.
Przedłużające
się
przesuszenie może jednak doprowadzić do trwałej utraty sprężystości skóry i
jest uważane za jeden z czynników przyspieszających procesy starzeniowe.
Substancje o działaniu
nawilżającym
Substancje o działaniu
nawilżającym
Warstwa skóry
Efekt fizjologiczny
braku wody
Efekt kosmetyczny
Stratum corneum
Zmniejszenie
plastyczności stratum
disjunctum
Zahamowanie rozpadu
desmosomów
Zahamowanie syntezy
NMF
Zmniejszenie aktywności
enzymów
Szorstkość skóry, pękanie
naskórka
Nadmierne rogowacenie
Osłabienie barier
hydrofilowych, zwiększenie
TEWL
Osłabienie barier
lipidowych, zwiększenie
TEWL
Głębsze warstwy naskórka
Zahamowanie odnowy
tkankowej
Zakłócenia w
rogowaceniu, zmiana
kolorytu, pogorszenie
wyglądu
Skóra właściwa
Przejściowe zmiany w
strukturze kolagenu i
elastyny
Zakłócenia w procesach
odnowy kolagenu i elastyny
Trwałe zmiany w
strukturze kolagenu i
elastyny
Zmarszczki ustępujące po
dobrym nawilżeniu
Zmniejszenie jędrności
skóry, zmiany przejściowe
lub trwałe
Wiotkość skóry i trwałe
zmarszczki
Transepidermalna utrata
wody
Przez tkanki skórne „ucieka" w ciągu doby około 300 cm
3
wody. Jest to tak
zwana transepidermalna (przeznaskórkowa) utrata wody, określana zwykle
skrótem TEWL (Transepidermal Water Loss). Siłą wymuszającą i równocześnie
napędzającą transepidermalny transport wody jest gradient stężeń, czyli
różnice stopnia uwodnienia poszczególnych warstw skóry. W skórze właściwej
znajduje się około 50% wody, w wierzchniej warstwie naskórka (stratum
corneum) tylko około 10%. Przepływ wody jest wymuszony dążeniem do
wyrównania tej różnicy stężeń, ale ze względu na ciągłe odparowywanie wody
z powierzchni skóry wyrównanie takie nie jest oczywiście możliwe i przepływ
transepidermalny ma charakter ciągły (o ile nie zostanie w sposób sztuczny
zablokowany, np. nieprzepuszczalną dla wody warstwą okluzyjną).
Podsumowując: proces migracji wody z głębszych warstw skóry do
powierzchni naskórka i jej parowania do otoczenia jest w normalnych
warunkach procesem ciągłym. Szybkość tej migracji zależy od wielu
parametrów, m.in. od wieku, czynników środowiskowych i stanu naskórka.
Substancje o działaniu
nawilżającym
Gradient stężenia wody w skórze
Pr
Warstwa
rogowa 10%
H
2
O
Naskórek
30% H
2
O
Skóra właściwa
50% H
2
O
Ciało
70% H
2
O
Otoczenie < 1 % H
2
O
O zawartości wody w skórze decydują dwa czynniki, będące
podstawą fizjologicznych mechanizmów zatrzymywania wilgoci:
zdolność określonych struktur skóry właściwej i naskórka do
wiązania wody w molekularnych sieciach słabych wiązań
chemicznych; odpowiedzialne za to są przede wszystkim
proteiny i węglowodany, oraz występujące w warstwie rogowej
składniki naturalnego czynnika nawilżającego (NMF), a miarą tej
zdolności jest ilość tak zwanej wody strukturalnej w naskórku;
barierowe własności warstwy rogowej, uniemożliwiające zgodną
z gradientem stężeń dyfuzję wody do powierzchni skóry i
następnie jej odparowywanie; tu decydującą rolę odgrywają
lipidowe struktury cementu międzykomórkowego i obecna na
powierzchni naskórka okluzyjna warstwa sebum.
Substancje o działaniu
nawilżającym
Wspomaganie
tych
mechanizmów
jest
jedynym
skutecznym
sposobem
kosmetycznego nawilżania skóry. Kosmetyki nawilżające powinny działać tak, aby
zarówno zwiększać zdolność skóry do wiązania wody (np. przez wzmożenie syntezy
glikozoaminoglikanów
lub
wprowadzanie
do
stratum
corneum
substancji
higroskopijnych), jak i wzmacniać bariery hamujące utratę wody. Dobry kosmetyk
nawilżający powinien tworzyć na powierzchni skóry lipidową warstwę okluzyjna,
utrudniającą migrację wody. Warstwa ta powinna mieć własności zbliżone do sebum,
przede wszystkim dobre powinowactwo do naskórka. Jednocześnie warstwa ta nie
powinna w widoczny sposób natłuszczać skóry czy zwiększać jej połysku, nie może
także dawać przykrych wrażeń dotykowych, np. uczucia lepienia.
Dobry kosmetyk nawilżający powinien pozostawiać na powierzchni skóry substancje
higroskopijne, umożliwiające powstanie na niej cienkiego filmu, zawierającego powyżej
10% wilgoci. Film ten powinien być trwały i odporny na wysychanie, podobnie jak
okluzyjna warstwa tłuszczowa, nie powinien być widoczny ani wyczuwalny.
Substancje o działaniu
nawilżającym
Hydrofilowe substancje
nawilżające
o małych cząsteczkach
Hydrofilowe substancje nawilżające mogą działać zarówno
wgłębi
warstwy
rogowej
(korneocyty,
wodne
obszary
cementu
międzykomórkowego), jak i
na powierzchni skóry
. Większość substancji
nie zjonizowanych, o małych rozmiarach cząsteczek, ma działanie
wgłębne. Substancje wielkocząsteczkowe działają wyłącznie na
powierzchni skóry nie mają możliwości wnikania w struktury warstwy
rogowej. Część substancji hydrofilowych działa zarówno w warstwie
rogowej, jak i na powierzchni skóry.
Do jednych z częściej stosowanych w kosmetykach hydrofilowych
substancji nawilżających należą alkohole wielowodorotlenowe -
gliceryna, glikol propylenowy, glikol butylenowy i inne. Dobre zdolności
penetracyjne oraz wysoka higroskopijność powodują, że związki te
skutecznie zwiększają zdolność stratum corneum do wiązania wody.
Hydrofilowe substancje
nawilżające
o małych cząsteczkach
Bezpośrednim
skutkiem
stosowania
kosmetyków
zawierających związki z tej grupy jest zmiękczenie i
uelastycznienie wierzchnich obszarów warstwy rogowej. Z
punktu widzenia wyglądu i ogólnej kondycji skóry istotne jest
także to, że zwiększenie uwodnienia stratum corneum ma
korzystny wpływ na przebieg procesów biochemicznych.
Najbardziej spektakularne wydaje się tu być działanie
gliceryny, która poprawiając nawilżenie skóry suchej
normalizuje
procesy
degradacji
korneodesmosomów,
ułatwiając tym samym prawidłową eksfoliację.
Hydrofilowe substancje
nawilżające
o małych cząsteczkach
Drugą grupą często stosowanych substancji hydrofilowych są aminokwasy o
strukturze identycznej lub podobnej do struktury aminokwasów zawartych w
NMF. Ze względu na minimalną zdolność wnikania w warstwę rogową (co jest
spowodowane ich budową jonową), często są one w formach kosmetycznych
stosowane po zamknięciu w liposomach lub innych nośnikach.
Z innych często wykorzystywanych w kosmetykach niskocząsteczkowych
substancji nawilżających na uwagę zasługuje mleczan sodu, składnik
występujący w NMF. Ma on doskonałe własności nawilżające i zmiękczające
naskórek, ale zawierające go kosmetyki mają tendencję do pozostawiania na
skórze lepkiej warstwy.
Specyficzne działanie nawilżające wykazują niektóre pochodne cukrowe, takie
jak np. sorbitol i oksyetylenowane glukozydy. Związki te nie wnikają w
naskórek, są jednak bardzo silnie higroskopijne i ich obecność bardzo
skutecznie zwiększa stężenie wody na powierzchni naskórka.
Wielkocząsteczkowe
substancje
hydrofilowe
poprawiają bilans wodny skóry przez
•
zatrzymywanie wody na powierzchni naskórka,
•
zmniejszanie gradientu stężeń i tym samym
spowolnianie procesów dyfuzyjych.
Higroskopijna, stale wilgotna warstwa substancji
na powierzchni skóry skutecznie obniża TEWL.
Duże
rozmiary cząsteczek uniemożliwiają związkom tego
rodzaju wnikanie do warstwy rogowej
, warunkują
jednak dobre działanie filmotwórcze i wysokie
powinowactwo do powierzchni skóry. Obecność
substancji wielkocząsteczkowych na powierzchni
skóry zmienia także wrażenia sensoryczne - nadaje
skórze wrażenie gładkości, aksamitności itp.
Wielkocząsteczkowe
substancje hydrofilowe
Do najpopularniejszych wielkocząsteczkowych substancji
nawilżających należą hydrolizaty protein (ze względów
marketingowych
obecnie
częściej
stosowane
są
pochodne protein roślinnych, pomimo, że nie różnią się
działaniem
od
hydrolizatów
protein
pochodzenia
zwierzęcego)
oraz
polisacharydy,
zwłaszcza
te
zawierające ugrupowania o charakterze kwasowym -
reszty
karboksylowe
lub
siarczanowe.
Wielkocząsteczkowe substancje nawilżające zrobiły w
ostatnich latach ogromną karierę i są powszechnie
stosowane w rozmaitych kosmetykach pielęgnacyjnych.
Wielkocząsteczkowe
substancje hydrofilowe
Poza wspomnianymi wyżej prostymi hydrolizatami protein stosuje
się tu rozmaite modyfikowane peptydy, m.in. pochodne o
zwiększonym powinowactwie do skóry, zawierające czwartorzędowe
grupy amoniowe. Poza klasycznymi wielocukrami, takimi jak kwas
hialuronowy i chitozan, na rynek surowcowy wprowadzono także
inne produkty otrzymywane biotechnologicznie. Szeroko stosuje się
również bogate w hydrofilowe polisacharydy produkty roślinne,
przede wszystkim pochodzące z roślin bogatych w śluzy (głównie
sukkulentów, takich jak np. aloes) i wyciągi z alg morskich. Ze
względu na spektakularnie silne działanie nawilżające, produktom
tym przypisuje się niekiedy czynność biologiczną, w większości
przypadków jednak nie udowodnioną.
Wielkocząsteczkowe
substancje hydrofilowe
Składnik nawilżający
Ciężar
cząsteczkow
y [Da]
Działanie
Glikol propylenowy
77
Powierzchniowe i
wgłębne
Glikole butylenowe
90
Powierzchniowe i
wgłębne
Gliceryna
92
Powierzchniowe i
wgłębne
Mleczan
106
Powierzchniowe i
wgłębne
Glikol heksylenowy
118
Powierzchniowe i
wgłębne
Cukry proste
180
Powierzchniowe
Aminokwasy hydrofilowe
75-150
Powierzchniowe
Poliglikole
200-3000
Powierzchniowe
Glikomannany aloesu
>1000
Powierzchniowe
Gumy roślinne
>5000
Powierzchniowe
Hydrolizaty chitozanu
2000-150000
Powierzchniowe
Hydrolizaty protein
200-200000
Powierzchniowe
Polisacharydy glonów
500-200000
Powierzchniowe
Hydrolizaty kw. hialuronowego
1000-200000
Powierzchniowe
Formy kosmetyków
nawilżających
Jak już wspomniano, nawilżanie skóry jest jednym z
podstawowych elementów codziennej kosmetyki pielęgnacyjnej.
Dlatego we współczesnej kosmetologii jest ono obecne we
wszystkich nieomal formach kosmetyków, niezależnie od ich
głównego przeznaczenia. Równolegle znajdujemy na rynku wiele
preparatów, których głównym celem stosowania jest wzmacnianie
funkcji barierowych skóry, będące podstawą jej nawilżania.
Najczęściej
spotykaną
współcześnie
formą
kosmetyków
nawilżających są kremy typu O/W. Do niedawna w powszechnym
użyciu były ciężkie kremy „nocne" o wysokiej zawartości fazy
tłuszczowej. Po ich naniesieniu na skórze pozostawała gruba,
nieprzepuszczalna dla wody warstwa okluzyjna, która skutecznie
zatrzymywała ucieczkę wilgoci. Dzięki temu rano cera była
wyraźnie nawilżona, dochodziło nawet do spłycenia zmarszczek.
Tak duże nagromadzenie wody w warstwie rogowej w
ciągu nocy powodowało jednak zahamowanie procesów
biochemicznych, związanych z tworzeniem barier. W
rezultacie po zmyciu kremu transepidermalna utrata
wody gwałtownie rosła i dochodziło do ponownego
wysuszenia skóry. Stosowano również silnie okluzyjne
kremy „na dzień". Dzięki wprowadzeniu nowoczesnych
substancji nawilżających, takich jak np. składniki NMF,
glikozoaminoglikany, hydrolizaty protein i ciekłe woski,
a także substancje czynne, stymulujące odnowę
naskórkową, zaczęto stosować kremy nawilżające
bardzo lekkie, zawierające często poniżej 20% fazy
tłuszczowej.
Formy kosmetyków
nawilżających
Z reguły można ich używać również pod makijaż.
Zaczęły też zanikać różnice między kremami
„nocnymi" i przeznaczonymi do stosowania wciągu
dnia.
Drugą
obok
kremów
formą
kosmetyków
nawilżających są żele. Produkuje się je najczęściej jako
preparaty beztłuszczowe, oparte wyłącznie na
substancjach
hydrofilowych
(hydrożele),
lub
wprowadza do nich silikony i składniki lipidowe, nie
pozostawiające tłustej warstwy na skórze.
Formy kosmetyków
nawilżających
Substancje
przeciwrodnikowe
W codziennej pielęgnacji skóry, oprócz filtrów UV i
związków ekranujących, coraz szerzej stosuje się
substancje przeciwrodnikowe, których zadaniem jest
neutralizacja
wolnych
rodników
uszkadzających
rozmaite struktury skórne. Wśród kosmetycznych
substancji przeciwrodnikowych największe znaczenie
mają związki występujące w naturalnych układach
obronnych skóry - przede wszystkim
witaminy E
i C,
karotenoidy
(prowitamina
A)
oraz
substancje
przeciwrodnikowe pochodzenia roślinnego - flawonoidy.
Kwas α-liponowy
Kwas R- α -liponowy (α LA) powstaje w mitochondriach roślin i zwierząt,
również u człowieka. Naturalny α LA wiąże się kowalentnie do protonów
poprzez lizynę. W ten sposób tylko znikoma ilość wolnego α LA włącza się
do krążenia po biosyntezie lub spożywaniu pokarmów bogatych w α LA.
Lipoamid jest niezbędnym kofaktorem dla dwóch enzymów na szlaku kwasu
cytrynowego. Jest również niezbędny w tworzeniu kofaktorów wymaganych
w syntezie kwasów nukleinowych i metabolizmie rozgałęzionych
aminokwasów.
Po doustnym spożywaniu wolnego α LA, niezwiązany αLA przenika do
tkanek. Wolny αLA jest szybko metabolizowany w wątrobie, więc okres
półtrwania we krwi wynosi jedynie około 30 minut, ograniczając ilości
dostarczanego kwasu. Wysokie stężenia w tkankach są krótkotrwałe,
ponieważ większość wolnego αLA szybko redukuje się do kwasu
dihydroliponowego (dihydrolipoic acid — DHLA).
Pomimo że normalnie α LA nie występuje w
znamiennych ilościach w skórze, jest dobrym
kandydatem do stosowania miejscowego:
Jako mała, trwała cząsteczka, może
skutecznie przenikać przez skórę.
Jako potencjalny antyoksydant może chronić
przed UV i innymi zmianami z udziałem wolnych
rodników.
Ponieważ jest rozpuszczalny w środowisku zarówno
wodnym, jak i tłuszczowym, może reagować
zarówno z oksydantami, jak i z antyoksydantami w
wielu przedziałach komórkowych.
Kwas α-liponowy
Wykazano, że αLA szybko przenika w ludzkiej skórze do warstw
skórnych i podskórnych. Dwie godziny po miejscowym
zastosowaniu αLA o stężeniu 5% w glikolu propylenowym
największe stężenie αLA występuje w naskórku, skórze
właściwej i tkankach podskórnych. Stężenie αLA w warstwie
rogowej warunkuje przenikanie i zawartość w niżej położonych
warstwach skóry. αLA o stężeniu 5% ulega przemianie do DHLA
zarówno w naskórku, jak i w skórze właściwej, co dowodzi, że
zarówno keratynocyty, jak i fibroblasty redukują α LA.
Kwas α-liponowy
Aktywność antyoksydacyjna
kwasu
α-liponowego i DHLA
DZIAŁANIE
αLA
DHL
A
Antyoksydacyjne
+
++
Wychwyt wolnych rodników tlenowych
(ROS)
+
+
Chelatowanie metali:
Fe
2+
, Cu
2+
.
+
-
Cd
2+
-
+
Regeneracja endogennych antyoksydantów
(witaminy E, witaminy C, glutationu,
ubichinonu)
-
+
Naprawa białek uszkodzonych przez
utlenianie
-
+
Prooksydacyjne
+
+
Kwas α LA może zapewniać hamowanie i regulację zarówno wewnętrznego,
jak i zewnętrznego pochodnego starzenia się skóry oraz innych narządów.
Wskutek uszkadzania DNA, ROS, stale powstającego w trakcie prawidłowego
metabolizmu, mogą być w dużym stopniu odpowiedzialne za funkcjonalne
pogarszanie sprawności narządów w wyniku starzenia się. Spadek stężenia
białek komórkowych i DNA oraz αLA mierzono w starzejącej się wątrobie,
nerce i śledzionie szczura. Podawanie αLA podnosi stężenie kwasu
nukleinowego i białek w starzejących się narządach.
Przeprowadzono
badania podzielonej na części twarzy u 33 kobiet, aby ocenić prawdopodobną
poprawę w uszkodzeniach skóry wywołanych światłem słonecznym.
Miejscowe stosowanie dwa razy dziennie kremu z kwasem liponowym o
stężeniu 5% przez 12 tygodni zmniejszyło, w porównaniu z placebo szorstkość
skóry o 50,8% (mierzone laserową profilometrią). Obecna kliniczna i
fotograficzna ocena wykazała zmniejszenie plamek i bruzd.
Kwas α-liponowy
Flawonoidy
Flawonoidy są jedną z najbardziej rozbudowanych grup roślinnych
substancji czynnych, obejmującą ponad 4000 zidentyfikowanych
związków chemicznych o bardzo zróżnicowanym i ciągle jeszcze mało
poznanym działaniu biologicznym.
Flawonoidy wychwytują w skórze wolne rodniki i aktywne formy tlenu,
wykazują poza tym wiele innych działań - wpływają na mechanizmy
powstawania stanów zapalnych, naczynia włosowate, układy regulacyjne,
systemy przekaźnictwa sygnałów i mogą oddziaływać z receptorami
estrogenowymi. Najwyższą aktywność przeciwrodnikową mają katechiny z
zielonej herbaty, flawonole z pestek, skórek i liści winogron oraz
flawonoidy sosny śródziemnomorskiej (pyknogenole). W wielu roślinach
działanie przeciwrodnikowe flawonoidów jest „maskowane" obecnością
innych związków aktywnych dermatologicznie, dotyczy to np. ekstraktów
z lipy, nagietka, malwy i innych roślin kosmetycznych.
Flawonoidy
Flawonoidy przyspieszają odnowę tkankową i pomagają w
regeneracji uszkodzeń strukturalnych powodowanych reakcjami
rodnikowymi. Wiele efektów stosowania kosmetyków z flawonoidami
wynika z działania pośredniego - przykładowo aktywność
przeciwzapalna jest między innymi skutkiem przerywania reakcji
prowadzących do zniszczenia błon komórkowych i uwalniania
mediatorów stanów zapalnych, a więc wiąże się z działaniem przeć i
w rodnikowym.
Oprócz witamin E i C oraz flawonoidów, w preparatach
kosmetycznych
wykorzystuje
się
jeszcze
inne
substancje
przeciwrodnikowe, takie jak beta-karoten, koenzym Q czy melaniny,
jednak w porównaniu z wcześniej wymienionymi substancjami ich
znaczenie w kosmetykach anti-age jest minimalne.
Metody hamowania egzogennych procesów starzeniowych nie
kończą się oczywiście na hamowaniu reakcji rodnikowych w
skórze
Stymulowanie procesów odnowy tkankowej oraz przywracanie
zachwianych równowag
Nowoczesna kosmetyka dysponuje tu szeroką gamą
substancji czynnych, takich jak substancje stymulujące
procesy metaboliczne na różnych poziomach rozwoju tkanki i
związki regulujące procesy proliferacji i różnicowania komórek
oraz syntezy białka - zarówno na poziomie hormonów
tkankowych, jak i działające bezpośrednio na ekspresję genów
Anti-age
Określenie „witamina E" odnosi się do grupy
związków naturalnych zwanych tokoferolami i
tokotrienolami
Najwyższą aktywność biologiczną wykazuje D α-
tokoferol
występuje w zielonych częściach roślin, w ziarnach
zbóż i nasionach roślin oleistych - słonecznika, soi i
innych
Największe ilości witaminy E występują w nasionach
w fazie intensywnego rozwoju
w żółtku jaj i niektórych organach ssaków (łożysko,
wątroba)
Witamina E
Tokoferole są doskonałymi inhibitorami wolnych
rodników
Wysokie powinowactwo do lipidów (fosfolipidów
błon komórkowych, wielonienasyconych kwasów
tłuszczowych, ceramidów itp.)
Po przejściu przez warstwę rogową witamina E
szybko przenika do żywych warstw naskórka i
dalej, do skóry właściwej
Witamina E
Przerywa łańcuchowe reakcje rodnikowe w skórze
- łatwo wchodzi w reakcje z wolnymi rodnikami,
lecz nie ulega przekształceniu w kolejny
reaktywny rodnik
Rodnik witaminy E może rozłożyć się do zupełnie
neutralnych,
nieszkodliwych
związków
chemicznych,
może
również
zostać
zregenerowany i przekształcić się z powrotem w
aktywną przeciwrodnikowo cząsteczkę witaminy
Witamina E
Struktura chemiczna wit.
E
Obecności witaminy C do regeneracji rodnika
tokoferylowego, z tego względu w kosmetykach anti-
age często stosuje się obok siebie witaminy C i E
Skuteczne wychwytywanie różnych typów wolnych
rodników - zarówno rodniki lipofilowe w lipidowych
obszarach cementu międzykomórkowego, jak i
rodniki hydrofilowe na granicy faz wodnej i lipidowej
Zapotrzebowanie na tokoferole jest w warunkach
rodnikowego stresu bardzo duże
Witamina E
Tokoferole mogą działać podobnie jak ceramidy, NNKT
czy sterole, uzupełniając braki w warstwach lipidowych
cementu międzykomórkowego warstwy rogowej
Równocześnie pełnią istotne funkcje ochronne, chroniąc
przed utlenianiem lipidy nienasycone, między innymi
kwas linolowy, pełniący szczególną rolę w budowie
barier naskórkowych
Przeciwdziała powstawaniu uszkodzeń w warstwie
chroniącej skórę przed utratą wody
Zmniejszenie transepidermalnej utraty wody (pośrednie
nawilżanie)
Utrudnienie przenikania przez warstwę rogową
substancji potencjalnie drażniących
Wpływ na barierę
naskórkową
ochrona błon komórkowych
ogranicza uwalnianie mediatorów stanów
zapalnych:
zarówno poprzez hamowanie uwalniania
kwasu arachidonowego z fosfolipidów na
skutek uszkodzeń błon
jak i poprzez modyfikowanie szlaku syntezy
eikozanoidów, pochodzących od kwasu
arachidonowego
zmniejszenie stężenia prostaglandyny E
2
(PGE
2
) oraz tromboksanów TXA
2
i TXB
2
Wpływ na żywe warstwy naskórka
i skórę właściwą
Zapobieganie powstawaniu podrażnień i stanów
zapalnych oraz łagodzenie istniejących zmian
Mechanizm ten odgrywa bardzo dużą rolę w
kosmetykach
plażowych
-
zastosowanie
kosmetyków z witaminą E, zarówno przed, jak i
po opalaniu, pozwala na znaczne ograniczenie
zmian rumieniowych powstających pod wpływem
promieniowania UVB
tokoferole zapobiegają nitrowaniu zasad w DNA
Wpływ na żywe warstwy naskórka
i skórę właściwą
systematyczne stosowanie kosmetyków z witaminą E
poprawia ukrwienie skóry
Najsilniej w tym przypadku działa wolny α-tokoferol
octan witaminy E wykazuje nieco mniejszą aktywność
Prawdopodobnie przyczyną poprawy stanu naczyń
kapilarnych jest zmniejszenie rodnikowych uszkodzeń
komórek oraz ograniczanie syntezy tromboksanów
Najwyższą czynność obserwowano w przypadku
kosmetyków zawierających ester α-tokoferolu z
kwasem nikotynowym
Wpływ na naczynia
krwionośne
działanie przeciwzapalne tokoferoli ogranicza
mechaniczne „zmęczenie" ścianek naczyń,
powodowane rozszerzaniem światła naczynia w
przebiegu stanu zapalnego
poprawa ukrwienia-zmiana kolorytu i
przyspieszeniem procesów metabolicznych i
regeneracyjnych, prowadzących do ogólnej
poprawy kondycji skóry
Wpływ na naczynia
krwionośne
Aktywne formy witaminy E
Formy kosmetyczne
witaminy E
Jako surowiec kosmetyczny stosowane są zarówno wolne
tokoferole, jak i ich estry. Lipofilowość tokoferoli pozwala na ich
dobre wnikanie w warstwę rogową. Estryfikacja nie jest więc
zabiegiem
ułatwiającym
penetrację.
Jedną
z
przyczyn
wprowadzenia estrów tokoferolu do kosmetyków jest ograniczona
trwałość wolnego tokoferolu w warunkach silnej ekspozycji na
promieniowanie UV. Pierwotnie estry, takie jak octan tokoferylu,
znalazły więc zastosowanie w kosmetykach plażowych. Okazało
się, że wprowadzenie estrów pozwala też na modyfikację własności
sensorycznych (mniejsze tłuszczenie form zawierających ester w
porównaniu z tokoferolem) oraz modyfikację zakresu działania (np.
efektywniejsza ochrona naczyń w przypadku nikotynianu czy
lepsza ochrona bariery naskórkowej w przypadku linolanu).
Aktywność biologiczna
tokoferoli
Związek
Aktywność
(mg/mg związku)
α-tokoferol
1,0
β-tokoferol
0,5
γ-tokoferol
0,1
δ-tokoferol
0,03
α-tokotrienol
0,3
β-tokotrienol
0,05
γ-tokotrienol
nieznana
δ-tokotrienol
nieznana
Efekty kosmetyczne stosowania
witaminy E
wolniejsze starzenie się skóry;
poprawa gospodarki wodnej - zarówno naskórka, jak
i głębszych warstw;
poprawa mikrocyrkulacji w naczyniach krwionośnych
skóry właściwej;
zmniejszenie wrażliwości na promieniowanie UV;
działanie normalizujące w sytuacjach
patologicznych,
takich jak stany zapalne.
Witamina A
Termin „witamina A" obejmuje zarówno retinol, jak i
powstające z niego produkty - retinal i kwas retinowy.
Powstawanie kwasu retinowego z retinolu jest procesem
nieodwracalnym.
RETINOL RETINAL KWAS
RETINOWY
W kosmetologii stosuje się następujące witaminę A w
postaci
estrów
retinolu
octanu,
propionianu
lub
palmitynianu.
Wszystkie formy ulegają enzymatycznej konwersji do
kwasu trans-retinowego.
Wszystkie retinoidy są związkami nietrwałymi, łatwo
ulegającymi utlenianiu pod wpływem tlenu z powietrza.
Witamina A
Mechanizm działania
1.
Kwas
trans-retinowy
oddziałuje
z
białkowymi
receptorami jądra komórkowego
2.
Wpływa to na zmianę ekspresji (↓ lub ↑) niektórych
białek/enzymów
Między innymi:
Przyspieszenie i nasilenie proliferacji komórek warstwy
podstawnej = ↑ grubości naskórka
Zwiększenie
produkcji
naskórkowych
substancji
wiążących (GAG) = ↑ grubości i nawilżenia naskórka
Zwiększenie produkcji macierzy zewnątrzkomórkowej
np. kolagenu = zwiększenie grubości skóry właściwej
Oprócz mechanizmów stymulujących
retinoidy mają także działanie
hamujące
Zmniejszają syntezę kolagenazy
Zmniejszają ekspresję tyrozynazy
Mechanizm działania
Wpływ miejscowego działania retinoidów na skórę
widoczny jest już po kilku dniach (zwiększenie
grubości naskórka)
Zmniejszenie drobnych zmarszczek już po kilku
dniach
Wpływ na ilość macierzy skórnej trwa kilka
tygodni lub miesięcy więc większe zmarszczki
wymagają dłuższego leczenia
Mechanizm działania
W organizmach roślinnych występuje prowitamina
A (β -karoten).
β-karoten jest w skórze przekształcany w
witaminę A (retinol), jednak przemiana nie jest
całkowita.
Dopiero przed kilku laty opracowano metody
pozwalające
na
wytwarzanie
kosmetyków
zawierających wolny retinol.
Witamina A
Działanie
biologiczne
retinoidów
jest
zróżnicowane:
retinol jest niezbędny w procesie fizycznej
reprodukcji tkanek, również tkanki podskórnej
niezbędne w procesie widzenia
natomiast kwas retinowy pobudza wzrost i
różnicowanie tkanek
β-karoten
jako
prowitamina
jest
źródłem
wszystkich retinoidów, neutralizuje wolne rodniki i
ma własności promieniochronne
Witamina A
Zewnętrzne, lokalne stosowanie retinolu w postaci
odpowiednich kosmetyków stanowi wsparcie dla
naturalnych procesów przeciwstarzeniowych.
Jest to szczególnie ważne w przypadku skóry
narażonej na intensywniejsze działanie czynników
destrukcyjnych lub skóry starszej, wymagającej
regeneracji i przyspieszenia procesów wzrostowych.
Retinol i jego pochodne doskonale przenikają przez
barierę naskórkową
Działanie fizjologiczne retinolu obejmuje zarówno
naskórek, jak i skórę właściwą.
Witamina A
Witamina A jest niezbędna dla procesów normalnej
reprodukcji komórek w warstwie podstawnej
Stosowanie retinoidów przyspiesza cykl odnowy,
poprzez
pośrednie
stymulowanie
podziałów
komórkowych oraz pobudzenie syntezy czynników
wzrostowych dla komórek
Obserwuje się normalizację procesów różnicowania
i przekształceń w poszczególnych warstwach naskórka
Jednocześnie warstwa rogowa staje się cieńsza,
zanikają zrogowacenia i ustają procesy hiperkeratozy.
Wpływ witaminy A na
naskórek
Zmniejsza się transepidermalna utrata wody
(TEWL)
Zmniejszenie przebarwień
Efektem
jest
wygładzenie
drobnych
zmarszczek
i zmiękczenie skóry oraz poprawa kolorytu
Regulacja procesu keratynizacji
Wpływ witaminy A na
naskórek
Regulacja procesu keratynizacji dotyczy także
keratynizacji ujść mieszków włosowych na
powierzchnię skóry
Stosowanie kosmetyków z witaminą A zmniejsza
ryzyko powstawania zaskórników oraz zmniejsza
nasilenie
zmian
trądzikowych,
poprzez
udrażnianie
ujść
mieszków
włosowych
i
ułatwianie odpływu sebum
Wpływa także na aktywność gruczołów łojowych.
Wpływ witaminy A na
naskórek
stymulowanie proliferacji fibroblastów
zwiększenie syntezy kolagenu typu I i III oraz
elastyny
pobudzenie syntezy fibryliny
hamuje aktywność enzymów degradujących
kolagen i elastynę, co jest ważne zwłaszcza w
przypadku
cer
dojrzałych,
dla
których
równowaga jest zachwiana.
Wpływ retinoidów na skórę
właściwą
Wpływ na białka podporowe przekłada się
przede wszystkim na zmniejszenie głębokości
zmarszczek (także głębszych)
ogólną poprawę kondycji cery dojrzałej -
poprawa jędrności, mniejsze oznaki zwiotczenia
coraz częściej retinol i jego estry spotyka się
także w kosmetykach do pielęgnacji całego
ciała, przede wszystkim przeznaczonych do
walki z celulitem oraz ujędrniających
Wpływ retinoidów na skórę
właściwą
Retinoidy pobudzają angiogenezę
Poprawa kolorytu oraz lepsze jej zaopatrzenie
w
składniki
odżywcze
i
budulcowe,
transportowane wraz z krwią
Zjawisko to wykorzystywane jest zarówno
w kosmetykach anti-age, jak i w pielęgnacji
ciała
Wpływ retinoidów na skórę
właściwą
kwas 13-cis-retinowy (izotretinoina)
bardzo silne zmniejszenie rozmiarów gruczołów
łojowych oraz ograniczenie ilości wydzielanego sebum
zmniejszenie populacji Propionibacterium acnes i
znaczne złagodzenie zmian trądzikowych
W kosmetykach nie jest dozwolone stosowanie
żadnego z izomerów kwasu retinowego, ale dzięki
możliwości przemiany retinolu do kwasu retinowego
bezpośrednio w skórze, kosmetyki z retinolem
pozwalają na poprawę stanu cer trądzikowych oraz cer
tłustych
i
mieszanych
ze
skłonnościami
do
powstawania zaskórników
Wpływ retinoidów na
gruczoły łojowe
Efekty nie są oczywiście tak spektakularne jak
w przypadku kwasu retinowego
Wykorzystywane w kosmetykach do cer
młodych, zwłaszcza że regulacja procesu
keratynizacji wpływa dodatkowo na poprawę
kolorytu cery i zmniejsza widoczność ujść
mieszków włosowych (mówiąc potocznie:
porów) oraz ryzyko powstawania zaskórników
Wpływ retinoidów na
gruczoły łojowe
Efekty kosmetyczne
stosowania witaminy A
przyspieszenie odnowy naskórka;
zmniejszenie przebarwień;
zahamowanie nadmiernej keratynizacji, zmniejszenie
grubości warstwy rogowej naskórka;
stymulacja syntezy białek fibrylarnych, zwiększenie
elastyczności skóry, działanie przeciwzmarszczkowe;
zmniejszenie łojotoku;
wspomaganie zwalczania cellulitu.
W kosmetykach dopuszczalne jest stosowanie
retinolu oraz jego pochodnych, zabronione jest
stosowanie kwasu retinowego
Retinal - forma aldehydowa - pomimo braku
zakazu jest praktycznie nie wykorzystywany
ze względu na niską trwałość
Zakaz stosowania form kwasowych związany
jest z ich działaniem drażniącym
Retinol ma niższy potencjał drażniący, jednak
jego stosowanie w większych ilościach niesie
ze sobą ryzyko podrażnienia
Maksymalne stężenie 0.1%
Retinoidy w kosmetykach
Wszystkie retinoidy są związkami mało trwałymi - są
podatne zarówno na procesy utleniania, jak i izomeryzacji.
Trwałość uzależniona od czynników temperaturowych oraz
od kontaktu z tlenem i narażenia na promieniowanie UV
Bardziej stabilne formy estrowe (np. palmitynian retinylu)
Rozwój form kosmetyczych i szersze wprowadzenie emulsji
wielokrotnych oraz różnego rodzaju nośników, a także
rozwój opakowań, zwiększył popularność wolnego retinolu
w wyrobach gotowych
Pozostaje on surowcem trudnym do wprowadzenia i
ustabilizowania w kosmetyku
Retinoidy w kosmetykach
Ciekłe i stałe woski
Grupa surowców kosmetycznych określanych jako
stałe woski zawiera substancje, które mają w swojej
budowie zarówno reszty kwasów, jak i alkoholi
tłuszczowych związanych w formie estru. Do
tradycyjnie
wykorzystywanych
w
kosmetyce
produktów należą: wosk pszczeli, spermacet, wosk
carnauba i wosk candelila, wosk z trzciny cukrowej i
wosk ryżowy oraz lanolina. Wykorzystuje się również
woski mineralne - ozokeryt i wosk mikrokrystaliczny.
Wszystkie te surowce zawierają związki zbliżone
strukturą do związków występujących w ludzkim
sebum, wykazują działanie okluzyjne i uzupełniają
zewnętrzną powłokę lipidową.
Od pewnego czasu w składzie kosmetyków nawilżających coraz
częściej spotyka się tak zwane ciekłe woski - substancje o
budowie wosków, które w temperaturze pokojowej są ciekłe.
Własność ta jest determinowana budową chemiczną - obecnością
podwójnych wiązań oraz rozgałęzienia cząsteczki w części
alkoholowej lub kwasowej. Ciekłe woski są surowcami
umożliwiającymi
wytworzenie
na
powierzchni
skóry
półprzepuszczalnej warstwy okluzyjnej, skutecznie ograniczającej
TEWL, lecz nie hamującej całkowicie przepływu wody ze skóry do
otoczenia. Mogą one także być częściowo (bezpośrednio lub po
rozłożeniu - hydrolizie) wbudowywane w struktury lipidowe
stratum corneum. W porównaniu ze stałymi woskami, woski ciekłe
mają znacznie lepsze cechy użytkowe - nie pozostawiają na skórze
tłustej, lepkiej czy też błyszczącej warstwy, a także mają bardzo
dobre działanie emoliencyjne (zmiękczające i wygładzające).
Ciekłe i stałe woski
Sterole
Bardzo ważnymi składnikami kosmetyków nawilżających
są
sterole.
Związki
te
występują
zarówno
w sebum, jak i w lipidach cementu międzykomórkowego.
W kosmetyce stosuje się wyłącznie sterole naturalne,
zwierzęce (przede wszystkim otrzymywany z lanoliny
cholesterol) i roślinne - fitosterole. Sterole są doskonałymi
składnikami nawilżającymi -poprawiają strukturę warstw
okluzyjnych
na
powierzchni
skóry
i wspomagają odbudowę cementu międzykomórkowego.
Lecytyny
Są to występujące w nierafinowanych olejach roślinnych
substancje naturalne należące do grupy fosfolipidów. Pod
względem struktury są podobne do glicerydów, różnią się od
nich zawartością kwasu fosforowego i związków azotowych. Są
podstawowym składnikiem budulcowym błon komórkowych. W
naskórku gromadzą się w ciałach blaszkowatych, gdzie w
podczas przejścia keratynocytów w korneocyty ulegają
przekształceniu w inne lipidy, przede wszystkim są źródłem
kwasów tłuszczowych. W gospodarce lipidowej skóry odgrywają
bardzo ważną rolę, m. in. są produktami przejściowymi w
syntezie innych ciał tłuszczowych i czynnikiem warunkującym
subtelne własności warstw lipidowych. Stosowane na skórę
ułatwiają wchłanianie innych składników, wzmacniają bariery
naskórkowe oraz działają nawilżająco i zmiękczająco.
Sfingolipidy i ceramidy
Ceramidy są podstawowymi składnikami cementu
międzykomórkowego, stanowią do 40% wchodzących
w jego skład lipidów. Substancje te odpowiadają
zarówno za powstawanie specyficznej warstwowej
struktury, jak i za „przyczepność" cementu do
martwych komórek naskórka (korneocytów). Pod
względem chemicznym należą do grupy związków
określanych jako sfingolipidy. Większość z nich
zbudowana jest z dwóch cząsteczek kwasów
tłuszczowych
połączonych
z
aminocukrem
-
sfingozyną.
Ceramidy weszły do użycia w kosmetykach
stosunkowo niedawno i obecnie uważane są za jedne
z
najcenniejszych
składników
kosmetycznych.
Doskonale wnikają w naskórek i wbudowują się w
struktury warstwowe cementu międzykomórkowego.
Uzupełniają
braki
w
strukturach
cementu
międzykomórkowego i dzięki temu mają bardzo silne
działanie hamujące przeznaskórkową utratę wody. W
praktyce stosuje się mieszaniny ceramidów z innymi
składnikami cementu - ze sterolami oraz z
lecytynami.
Sfingolipidy i ceramidy
Zasadniczą wadą tego typu preparatów jest bardzo
wysoka cena. Stosowane zewnętrznie sfingolipidy o
innej strukturze niż ceramidy obecne w ludzkiej skórze
mogą zostać rozłożone przez enzymy naskórkowe i być
wykorzystane jako surowiec do syntezy ceramidów
cementu międzykomórkowego.
Oprócz sfingolipidów w kosmetykach stosuje się tzw.
pseudoceramidy - związki o strukturze przestrzennej
zbliżonej do struktury naturalnych ceramidów. Dzięki
podobieństwom struktury, pseudoceramidy, podobnie
jak
ceramidy,
wnikają
w
struktury
cementu
międzykomórkowego, wpływając na funkcjonowanie
bariery naskórkowej - ich działanie nawilżające jest
porównywalne z działaniem „prawdziwych" ceramidów.
Sfingolipidy i ceramidy