201030Image0091

ZARYS CHEMII KOSMETYCZNEJ

Estry tłuszczowe poligliccrolu powstają w reakcjach cstryfikacji lub transcstryfikacji po-ligliccrolu odpowiednimi kwasami tłuszczowymi, względnie estrami tłuszczowymi. W reakcjach takich faworyzowane są skrajne. I-rzędowc grupy hydroksylowe poligliccrolu.

Estry tłuszczowe poligliccrolu należą do emulgatorów typu w/o, przy czym z grupy tej najczęściej w kosmetyce wykorzystywany jest dekaoleinian dckapoliglicerolu. Ciekawym przy-kładem estru poiigiccrolowcgo jest Lamcform TG1. mający budowę estru diizostearynowe-go poligliccrolu. Występujący w strukturze Lameformu kwas izostearynowy otrzymywany jest z ropy naftowej i w istocie stanowi on mieszaninę nasyconych, rozgałęzionych, izomerycznych 18-węglowych kwasów. Rozkrzcwienie łańcucha alkilowego sprawia, że połączenia, zawierające resztę kwasu izostearynowego zamiast reszty kwasu oleinowego, zachowują konsystencję olcinianów, lecz w odróżnieniu od nich są bardziej stabilne chemicznie.

Oksyctylcnowanic wolnych grup hydroksylowych w estrach tłuszczowych poligliccrolu prowadzi do wzrostu ich właściwości hydrofilowych oraz zmiany właściwości z emulgatora typu w/o na o/w. Przykładem może być Hostacerin DGS, który jest produktem oksyctyle-nowania stearynianu poliglicerolowego.

Emulgatory anionowe

W porównaniu z syntetycznymi emulgatorami niejonogennymi, liczba kosmetycznych emulgatorów anionowych jest znacznie skromniejsza, ponieważ, w odróżnieniu od tenzydów nicjonogennych, są one wrażliwe na wpływ odczynu pH środowiska oraz skład jonowy roztworu.

Kosmetyczne emulgatory anionowe wywodzą się z grupy mydeł, oraz soli alkilosiarcza-nów i alkilofosforanów. Mydła oraz sole alkilosiarczanów zostały już częściowo scharakteryzowane w rozdziale 7.1, jednakże w celu uwypuklenia ich właściwości emulgujących, zostaną krótko omówione również w tym punkcie.

Mydło

Związki o budowie mydeł wykazują właściwości zarówno emulgatorów typu o/w, jak i w/o. Pierwszy z wymienionych typów emulsji tworzą sole wyższych kwasów tłuszczowych z kationami metali alkalicznych (sodu, potasu) oraz z zasadami organicznymi. Budowę takich związków opisuje wzór ogólny na rycinie 234.

R

Y

o

cr

Me⁺

R - reszta alkilowa kwasu tłuszczowego Me*=Na*. K\ Zn”, Mg”. Ca”. NH₄\ HN*(CH₂CH₂OH)₃

/

Ryc. 234. Emulgatory o budowle mydeł

Emulgatory te są wrażliwe na obecność kationów wapniowych, a także na wpływ kwaśnego środowiska. Wymienione czynniki prowadzą bowiem wytrącania się nierozpuszczalnych w wodzie kwasów tłuszczowych lub ich trudno rozpuszczalnych soli wapniowych. Należy również wspomnieć, że roztwory mydeł reagują alkalicznie i wykazują pH >9, co może

168

Rozdział?

{,)■< przyczyną podrażnień skóry. Wielu z wymienionych niekorzystnych właściwości mydeł alkalicznych są pozbawione emulgatory o budowie soli kwasów tłuszczowych z zasa-(jjmi organicznymi (amoniakiem, trictanoloaminą; ryc. 234). Ponadto w emulgatorach tych, w porównaniu z mydłami sodowymi lub potasowymi, proporcje pomiędzy właściwościami reszty hydrofilowcj i lipofiłowej cząsteczki są bardziej zrównoważone, co sprzyja trwałości tworzonych układów emulsyjnych. Przykładowo, stearynian trictanoloamoniowy, mający postać wiskozowatej, bezbarwnej cieczy daje stabilne emulsje typu o/w.

Można w miejscu tym dodać, że stearynian sodu wykazuje ograniczoną rozpuszczalność w etanolu lub glikolu propylenowym na zimno, ale łatwo rozpuszcza się w tych rozpuszczalnikach na gorąco, dając po ochłodzeniu sztywne żele. Wykorzystuje się to przy wytwarzaniu np. dcodorantów w formie sztyftów, a także do zagęszczania preparatów kosmetycznych.

Emulgatorami są również sole wapniowe, magnezowe lub cynkowe kwasów tłuszczowych o 10-20-węglowym łańcuchu alkilowym (ryc. 234). Jak wykazano na początku tego rozdziału (ryc. 211), w odróżnieniu od mydeł sodowych lub potasowych, dają one emulsje typu w/o (np. palmitynian magnezu, wapnia).

Emulgatorami anionowymi są również sole polimerów kwasu mlekowego estryfikowane kwasami tłuszczowymi, których budowę opisuje wzór ogólny zamieszczony na rycinie 235.

Na liczbę monomerów kwasu mlekowego występujących w budowie tych emulgatorów wskazuje często już nazwa związku. Przykładowo, sól wapniowa estru kwasu stearynowego z dimerem kwasu mlekowego (ryc. 236; Calcium stelate, Verv-Ca) znana jest również jako Calcium Stearoyl-2-Lactylate.

Estry tłuszczowe polimerów kwasu mlekowego stosowane są jako o/w lub w/o emulgatory. Zarówno w postaci soli. jak i wolnej występują one w szamponach, ponieważ równocześnie dobrze pienią się, nie są drażniące, wykazują powinowactwo do keratyny włosów i skóry oraz działają nawilżająco.

169

Rozdział 7