201030Image0080

ZARYS CHEMII KOSMETYCZNEJ

Sole pirydyniowe

Omówione dotychczas tcnzydy kationowe praktycznie wywodzą się ze związków, które można opisać wzorem zamieszczonym na rycinie 200. Tenzydy kosmetyczne o wzorze ogólnym przedstawionym na rycinie 201, są natomiast pochodnymi IV-rzędowych zasad heterocyklicznych, pirydyny lub chinoliny. W kosmetyce sole alkilopirydyniowe (ryc. 342) i chi-noliniowc (ryc. 343) należą do środków dezynfekujących i występują w składzie preparatów do pielęgnacji jamy ustnej i zębów (rozdz. 19). W miejscu tym należy podkreślić, że wbudowanie w łańcuch węglowodorowy tenzydów alkilopirydyniowych ugrupowań polarnych prowadzi do wyraźnego obniżenia się właściwości drażniących. Wykorzystywanym w kosmetyce tcnzydcm tego typu jest chlorek steapyriniowy (quatemium-7, Emcol E-607S) o wzorze zamieszczonym na rycinie 209.

Chlorek steapyriniowy jest zaliczany do mało drażniących tenzydów kationowych i w połączeniu z detergentami betainowymi bywa stosowany w szamponach.

7.3. Emulgatory kosmetyczne

Emulsje zajmują w kosmetyce szczególne miejsce, pozwalają bowiem na równomierne rozprowadzanie aktywnych składników preparatu, rozpuszczalnych zarówno w olejach, jak i w wodzie, wykazując przy tym dużą zgodność z właściwościami skóry.

Emulsja jest układem dyspersyjnym, składającym się z dwóch nie mieszających się lub mieszających się słabo cieczy (oleju i wody). Układ taki wytwarza się najczęściej w sposób mechaniczny - przez wytrząsanie składników, lub też w sposób termiczny, przez ogrzewanie ich mieszaniny. Składnik emulsji, występujący w przewadze, jest określany jako faza ciągła. składnik zawieszony natomiast w ośrodku ciągłym jest nazywany fazą zdyspergowaną (rozproszoną). Ze względu na objętość poszczególnych faz w układzie dyspersyjnym, emulsje dzielą się na dwie zasadnicze grupy - emulsje typu o/w (olej w wodzie) oraz emulsje typu w/o (woda w oleju).

Emulsje o/w tworzy już sama woda z olejem, lecz stabilność takiego układu jest zadowalająca jedynie wtedy, gdy rozproszenie fazy olejowej wynosi około 0,1 pm, a stężenie oleju nie przekracza 0,01%. Uzyskanie układu emulsyjnego, zawierającego jedynie wodę i olej, wymaga sporego nakładu energii do pokonania sił napięcia powierzchniowego, występujących pomiędzy fazą wodną a olejową. Łatwo natomiast uzyskuje się trwałe układy emulsyjne obu typów i o dużym stężeniu fazy rozproszonej w obecności związków zwanych emulgatorami. Emulgatory ułatwiają bowiem przejście oleju i wody w układ rozproszony przez obniżanie napięcia międzyfazowego, a ponadto utrwalają utworzony układ dyspersyjny. Na przykład, napięcie powierzchniowe między fazą wodną a benzenem obniża się około tysiąc razy po dodaniu oleinianu sodu, jako czynnika emulgującego, i niewielkiej ilości chlorku sodu.

Emulgatory stosowane w kosmetyce są zarówno związkami pochodzenia naturalnego, jak i syntetycznymi, a wiele z nich zostało omówionych już w rozdziale 7.1.

Charakterystyczną cechą budowy emulgatorów, niezależnie od ich pochodzenia, jest jednoczesna obecność w cząsteczce związku ugrupowania hydrofilowego oraz reszty lipofiló-wej. Sposób działania emulgującego tak zbudowanych cząsteczek można łatwo zobrazować na podstawie zachowania się obu ugrupowań emulgatora wobec fazy wodnej i olejowej.

Podczas wytrząsania mieszaniny oleju i wody powierzchnia faz granicznych znacznie się powiększa. Powstające kropelki ośrodka zdyspergowanego pokrywają się monomoleiculamą warstewką emulgatora, której obecność redukuje napięcie międzyfazowe. Obniżenie napięcia międzyfazowego wynika z takiego ustawienia cząsteczek emulgatora w międzyfazie, w którym grupy hydrofitowe substancji emulgującej kierują się w sunnę fazy wodnej, fragmenty lipofilowe ustawiają się natomiast w stronę fazy olejowej (ryc. 210). Opisana orientacja cząsteczek emulgatora jest odbiciem ich uprzywilejowanego energetycznie ułożenia w międzyfazie. Jednocześnie zlewaniu się fazy rozproszonej w emulsjach zapobiega zgrupowanie się jednoimiennego ładunku na powierzchni zawieszonych kropelek, co powoduje ich wzajemne odpychanie się. Tak więc obecność emulgatora znacznie zmniejsza nakład energii niezbędnej do wytworzenia emulsji i jednocześnie zwiększa stabilność układu.

Typ utworzonej z udziałem emulgatora emulsji można w wielu przypadkach przewidzieć oraz potwierdzić eksperymentalnie.

Jedna z teorii, dotycząca emulgatorów anionowych, zakłada, że o rodzaju powstającej emulsji decyduje różnica w objętościach polarnych i niepolamych grup cząsteczki emulga-

Rozdzuł 7 147