201030Image0084

ZARYS CHEMII KOSMETYCZNEJ

Lecytyny są żółtymi, woskowatymi, higroskopijnymi substancjami, rozpuszczającymi się w eterze i etanolu, częściowo mieszającymi się z olejami roślinnymi i zwierzęcymi, w wodzie natomiast pęcznieją. Lecytyny mają właściwość obniżania napięcia powierzchniowego i są zaliczane do naturalnych emulgatorów typu o/w. Oprócz działania emulgującego, wykazują one także wiele innych, użytecznych w kosmetyce właściwości. Na skórę lecytyny wpływają zmiękczająco (rozdz. 12), co ułatwia rcsoipcję i penetrację aktywnych składników preparatu, ponadto hamują przetłuszczanie się skóry i włosów, wpływają stabilizująco na pianę, a jednocześnie w mydłach i szamponach są czynnikiem natłuszczającym (rozdz. 9).

7.3.2. Emulgofory syntetyczne

Emulgatory syntetyczne wywodzą się z tenzydów anionowych, kationowych i nicjono-gennych, przy czym znaczenie tych ostatnich w kosmetyce jest dominujące. O właściwościach emulgujących niektórych tenzydów niejonogennych i kationowych wspomniano już w rozdziałach 7.1.4 i 7.2.

Emulgaloiy niejonogenne

Uwzględniając strukturę chemiczną niejonogennych emulgatorów syntetycznych wykorzystywanych w kosmetyce można je zaszeregować do dwóch grup:

a) oksyetylenowanych alkoholi tłuszczowych, amin tłuszczowych, alkilofenoli oraz amidów kwasów tłuszczowych,

b) estrów kwasów tłuszczowych z alkoholami heterołańcuchowymi i wiclowodorotleno-wymi.

Biorąc z kolei pod uwagę ich zachowanie się w środowisku wodnym, są one często dzielone na trzy grupy: niedyspergujące, dyspergujące i rozpuszczalne.

Pierwszą grupę tworzą estry stearynowe alkoholi wiclowodorotlcnowych (gliceryny, sorbitanu). Substancje te charakteryzują się wartością indeksu HLB niższą od 3 i są emulgatorami typu w/o oraz stabilizatorami fazy olejowej w emulsjach typu o/w.

Przykładami emulgatorów dyspergujących są estry alkoholi wielowodorotlenowych (np. sorbitanu) z kwasem oleinowym oraz połączenia wymienione w punkcie a) z łańcuchem po-lioksyetylenowym, zbudowanym z 5-8 cząsteczek tlenku etylenu. Emulgatory takie wykazują indeks HLB w zakresie 4-10.

Grupa rozpuszczalnych w wodzie emulgatorów niejonogennych charakteryzuje się indeksem HLB wyższym od 10, a w związkach tych występuje łańcuch poiioksyctylenowy zbudowany z więcej niż 10 cząsteczek tlenku etylenu. Emulgatory rozpuszczalne w wodzie dają emulsje typu o/w.

Produkty oksyetylenowania grup funkcyjnych związków wymienionych w punkcie a) powstają w reakcjach odpowiednich substratów z tlenkiem etylenu, zwanym oksiranem (ryć- 216), a ich budowę przedstawia wzór ogólny zamieszczony na rycinie 215.

Substratami reagującymi z tlenkiem etylenu są związki mające grupę funkcyjną z reaktywnym atomem wodoru, z którymi oksiran łączy się niezwykle łatwo, dając połączenia zawierające łańcuchy polioksyetylenowe (ryc. 215). W kosmetyce znaczenie mają produkty reakcji tlenku etylenu z alkoholami i aminami tłuszczowymi, kwasami i amidami tłuszczo-

154

Rozdział?

X=Q, NY. COO. CONY. p-R-C₆H₄-0 R— X— (CH₂-CH₂~0)„H Y»H lub (CHjCHjO)^

R - alkilowa reszta tłuszczowa

Ryc. 215. Oksyetylowane alkohole I aminy tłuszczowe, amidy I kwasy tłuszczowe orsz alkllolenole

wymi oraz alkilofcnolami. Wiciu z nich używa się jako emulgatorów, przy czym łańcuch po-lioksyctylcnowy pełni tu funkcję części hydrofitowej cząsteczki. Powinowactwo do fazy wodnej łańcuchów polioksyelylcnowych jest konsekwencją tworzenia się licznych wiązań wodorowych pomiędzy cząsteczkami wody a atomami tlenu grup oksyetylenowych.

Emulsje wytworzone przy udziale emulgatorów przedstawionych na rycinie 215 są trwałe w szerokim zakresie pH, a same emulgatory znacznie mniej drażnią skórę i błony śluzowe niż emulgatory typu anionowego lub kationowego. Należy jednocześnie podkreślić, że niektóre z środków konserwujących (estry PAB A, kwas benzoesowy, kwas sorbinowy, związki fenolowe), w obecności tenzydów niejonogennych z fragmentem hydrofilowym w formie łańcucha polioksyetylenowego, wykazują obniżoną aktywność przeciwdrobnoustrojową.

Oksyetylenowone alkohole tłuszczowe

Emulgatory o budowie oksyetylenowanych alkoholi tłuszczowych powstają w reakcjach alkoholi tłuszczowych o 10-20-węglowym łańcuchu alkilowym z tlenkiem etylenu, a ich budowę przedstawia wzór ogólny zamieszczony na rycinie 216.

	o_v
	/ \
R—OH +	n-CH2“CH2	-► R—O—(CH₂CH2-0)/\|H
Alkohol tłuszczowy	Tlenek etylenu	Oksyetylenowany alkohol tłuszczowy

Ryc. 216. Synteza oksyetylenowanych alkoholi tłuszczowych

W zależności od wartości n oraz rodzaju łańcucha alkilowego R (ryc. 216), produkty oksyetylenowania alkoholi tłuszczowych wykazują konsystencję od płynnej do woskowatej oraz mogą znacznie różnić się stopniem powinowactwa do fazy wodnej i olejowej. Stopień powinowactwa tych produktów do fazy wodnej jest regulowany liczbą fragmentów oksyetylenowych (-CHjCHj-O-),,. Na przykład, produkt oksyetylenowania 18-węglowe-go mononienasyconego alkoholu oleilowego, gdy /i=5, miesza się z olejami i występuje pod nazwą handlową Eumulgin O 5, natomiast gdy n-10 (Eumulgin O 10), rozpuszcza się w wodzie. Jako emulgatory typu o/w są stosowane przede wszystkim połączenia zawierające w łańcuchu hydrofilowym 8-23 segmentów oksyetylenowych. a obecne tam reszty alkilowe (R) mogą być proste, rozgałęzione i/lub nienasycone. Ponadto oksyetylenowane alkohole tłuszczowe mogą być stabilizatorami emulsji, solubilizatorami dla olejków perfumeryjnych i witamin olejowych oraz czynnikami natłuszczającymi (rozdz. 9). Zaliczają się one do

Rozdział 7