ZARYS CHEMII KOSMETYCZNEJ
Zdecydowana większość kosmetycznych tenzydów kationowych daje się opisać wzorami ogólnymi, przedstawionymi na rycinie 155. Substancje opisane wzorem I (ryc. 155) wy. wodzą się z soli IIGrzędowych amin tłuszczowych (Z=H) lub ich IV-rzędowych pochodnych (Z=gmpa alkilowa).
R—N -R| |
X" |
■ |
X" | |
Z |
1 R | |||
Wzór 1 |
Wzór II | |||
R - alkilowa reszta tłuszczowa; Z= H lub grupa (hydroksy)alkilowa; R, ,R 2 - grupa metylowa, etylowi (CHjCH20)nH. benzylowa: X - chlorowiec |
Ryc. 155. Tenzydy kationowe
Do grupy kosmetycznych tenzydów kationowych należą też sole IV-rzędowych zasad heterocyklicznych. najczęściej pirydyny (ryc. 155; wzór II). W odróżnieniu od tenzydów anio-nowch. tenzydy kationowe dysocjują, pozostawiając fragment lipofilowy (R) przy kationie.
Tenzydy amfolityczne (amfotenzydy) są substancjami o budowie soli wewnętrznej (ryc. 156). Charakterystycznym elementem struktury kosmetycznych tenzydów amfoli-tycznych jest obecność w budowie ich cząsteczki fragmentu aminokwasu (I). betainy lub alkiloamidobetainy (II). Ładunek cząsteczki tenzydów amfolitycznych uzależniony jest od odczynu pH roztworu, a związki tego typu w środowisku alkalicznym wykazują właściwości tenzydów anionowych, natomiast przy niskiej wartości pH zachowują się jak tenzydy kationowe (ryc. 180, 181).
R-NH2+-(CH2),2-COO- R^^NH—(CH2)2_3—
o
I II,.
R - alkilowa reszta tłuszczowa
Ryc. 156. Amfotenzydy
W punkcie izoelcktrycznym amfotenzydy mają natomiast formę soli wewnętrznej lub cząsteczki obojętnej (ryc. 180), wykazując jednocześnie najniższą dla nich rozpuszczalność oraz najsłabszą aktywność powierzchniową.
W icnzydach niejonogcnnych. w odróżnieniu od związków powierzchniowo czynnych omówionych powyżej, fragmeni hydrofilowy cząsteczki w roztworze wodnym nic jest /jonizowany. Grupę hydrofitową związku tworzą bowiem najczęściej reszta alkoholu wiclowo-dorotlcnowego lub też łańcuch polioksyctylcnowy [R -X -(CH2CH20)BH 1, związany z fragmentem lipofilowym tenzydu (R) mostkiem eterowym (X=-0-), estrowym (X=-COO—) lub amidowym [(X =-CON(H)—)]. W środowisku wodnym grupy hydrofilowc tenzydu nie-jonogennego łatwo łączą się z wieloma cząsteczkami wody przy udziale wiązań wodorowych, co sprawia, że ten fragment związku wykazuje powinowactwo do fazy wodnej i jest nośnikiem jego właściwości hydroftlowych.
Zastosowanie w kosmetyce tenzydów z poszczególnych grup może być różne i wielokierunkowe.
Amfotenzydy mają dobre właściwości pieniące i myjące, są przy tym dobrze tolerowane przez skórę i błony śluzowe. W kosmetyce amfotenzydy wykorzystywane są głównie jako czynniki myjące w szamponach, przy czym niektóre z nich mogą jednocześnie spełniać funkcję środków przeciwdrobnoustrojowych.
Tenzydy nicjonogcnnc są przede wszystkim emulgatorami, ale mogą też pełnić funkcję solubilizatorów, dyspergatorów lub czynników natłuszczających. Ponadto, z uwagi na dobrą tolerancję przez skórę i błony śluzowe oraz niską toksyczność substancje te są często również komponentami myjącymi w preparatach do pielęgnacji ciała i włosów.
Tenzydy kationowe wykorzystuje się jako składniki o działaniu przeciwdrobnoustrojo-wym (konserwanty, deodoranty, preparaty do pielęgnacji jamy ustnej). Ponadto, ze względu na właściwości antystatyczne oraz powinowactwo do keratyny, są one często składnikami artykułów przeznaczonych do pielęgnacji włosów.
Tenzydy anionowe używane są z kolei w charakterze mydeł, detergentów oraz emulgatorów, przy czym, przez detergenty należy rozumieć syntetyczne substancje powierzchniowo czynne o identycznym zastosowaniu z mydłami.
Z dokonanego zestawienia wynika, żc w kosmetyce związki powierzchniowo czynne są istotnymi składnikami artykułów mających formę emulsji kosmetycznych, preparatów do mycia ciała (mydła, płyny do kąpieli), do mycia i pielęgnacji włosów, a także preparatów do pielęgnacji jamy ustnej (płyny do płukania ust, pasty do zębów).
Stosowanie większości preparatów kosmetycznych ma na celu oczyszczenie skóry w sposób możliwie delikatny z brudu, kurzu i sekrecji. Skórę oczyszcza już sama woda. która wywołuje pęcznienie komórek warstwy rogowej naskórka, dających się następnie usunąć wraz z brudem w sposób mechaniczny. Powierzchnia skóry jest jednak słabo zwilżalna przez wodę, co znacznie utrudnia oczyszczanie naskórka z zabrudzeń substancjami niepolamymi. Usuwanie takich zabrudzeń znakomicie ułatwia zastosowanie wodnych roztworów związków powierzchniowo czynnych z grupy mydeł lub detergentów. Detergenty (łac. deiergen-lis = czyszczący), zgodnie z definicją zawartą w „Encyklopedii techniki. Chemia" (6). są syntetycznymi związkami powierzchniowo czynnymi, odznaczającymi się dobrymi właściwościami piorącymi i myjącymi.
Rozdział 7 113