Ланолин (шерстяной жир) - жироподобное вещество желто-коричневого цвета, получаемое из промывных вод овечьей шерсти. В нем содержится большое количество холестерина, различных восков, а также свободных высокомолекулярных жирных кислот и жирных спиртов. Ланолин хорошо смягчает кожу, устраняет шелушение, однако способен вызывать аллергические реакции. Он обладает высокой эмульгирующей способностью. Водопоглощающая способность ланолина составляет от 180 до 220%. Используется в качестве эмульгатора и для получения ланолинового молочка.
Полиспирты. Полиспирты представляют собой органические соединения, в молекуле которых содержится более одной гидроксильной группы. Представителями полиспиртов являются этиленгликоль, глицерин (см. раздел «Растворители»), а также все сахара и различные производные гликоля, такие как полиэтиленгликоли. В косметике полиспирты используют в качестве увлажнителей.
Эфиры полиэтиленгликоля служат основой для различных кремов, косметического молочка, а также являются эмульгаторами и стабилизаторами эмульсионных систем.
Стерины. Стерины - циклические стероидные спирты. В структуре этих соединений имеется стероидная циклическая группа. Стерины обладают хорошей эмульгирующей способностью, выполняя функции эмульгаторов и стабилизаторов эмульсий. Именно поэтому они нашли широкое применение. Стерины растительного происхождения получили название фитостерины. Из них наиболее важными являются лецитин и ситостерин. Последний применяют при изготовлении косметических мазей в качестве основы. Лецитин относится к так называемым фосфолипидам. В своей молекуле он имеет фосфатную группу и растворяется в основном в органических растворителях, т.е. является жирорастворимым веществом. Лецитин получают экстракцией соевых бобов или арахиса. Он представляет собой прозрачное бесцветное воскообразное вещество, гигроскопичное и образующее с водой коллоидный раствор, который используют в качестве эмульгатора.
Углеводороды. Из углеводородов в косметике используют белый вазелин и твердый парафин. Вазелин является смесью твердых, жидких и полужидких углеводородов предельного ряда (алканов) и представляет собой белое вязкое липкое маслообразное вещество, не имеющее запаха. Его используют в составе косметических средств светозащитного действия. Нередко вазелин вызывает аллергические воспалительные реакции.
Парафин состоит из высших жирных углеводородов и имеет кристаллическое строение. Он жирный на ощупь, без цвета, запаха и вкуса. В смеси с вазелиновым маслом образует парафиновую мазь. Аналогично вазелину, парафин оказывает раздражающее действие на кожу, забивает поры.
Вещества, понижающие поверхностное натяжение. Эту группу веществ используют в качестве:
1. Эмульгаторов в технологии кремов.
2. Моющих веществ в составе шампуней.
3. Для улучшения смешивания всех компонентов губных помад.
К группе веществ, понижающих поверхностное натяжение, относятся поверхностно-активные вещества (ПАВ). Они могут служить хорошим очищающим средством, так как проявляют моющее действие. Характерной отличительной особенностью их строения является наличие гидрофильной и олеофильной частей в молекуле ПАВ. По способности к диссоциации в водных растворах ПАВ делятся на:
1. Анионные
2. Катионные
3. Неионогенные
4. Амфотерные
Анионные ПАВ диссоциируют в воде с образованием поверхностно-активного аниона. К ПАВ этого типа относятся карбоновые кислоты и их соли - пальмитат, стеарат и олеат натрия. Эти вещества проявляют хорошее моющее действие, как в холодной, так и в теплой воде независимо от ее жесткости.
Катионные ПАВ диссоциируют в воде с образованием поверхностно-активного катиона. Их используют в препаратах для ухода за волосами, в красящих ополаскивателях для волос, в дезодорантах.
Неионогенные ПАВ не диссоциируют в растворах на ионы. Эта группа ПАВ представлена продуктами растительного, синтетического и полусинтетического происхождения. Преимущество неионогенных ПАВ заключается в том, что они меньше раздражают кожу и обладают хорошим моющим эффектом. С другой стороны, они слабо образуют пену, что ограничивает их применение в качестве основного сырья для шампуней.
Среди неионогенных ПАВ чаще используют синтетические вещества - твины и спаны. Твины представляют собой сложные эфиры полиоксиэтилированного сорбитана и жирной кислоты (олеиновой, стеариновой, пальмитиновой и лауриновой).
Спаны - сложные эфиры неполиоксиэтилированного сорбитана и жирной кислоты.
Амфотерные ПАВ содержат две функциональные группы, одна из которых имеет кислый, другая - основной характер. В зависимости от рН среды амфотерные ПАВ обладают анионными или катионными свойствами. Наиболее простым примером этой группы ПАВ является глицин, в котором атомы водорода при азоте замещены додецильным радикалом С12 (лаурил).
Душистые вещества. Душистые вещества используют в косметике с целью придания приятного запаха (аромата). В технологии лечебно-косметических средств их подразделяют на три группы:
1. Натуральные (природные) душистые вещества
2. Полусинтетические продукты
3. Синтетические душистые вещества
К природным душистым веществам относятся:
- эфирные масла;
- смолы и бальзамы;
- душистые вещества животного происхождения.
Эфирные масла. Эфирные масла содержатся в цветах, листьях и стеблях растений. Их получают путем экстрагирования или перегонкой с водяным паром. Из эфирных масел используют розовое, жасминовое, гвоздичное, нарциссовое, лавандовое, розмариновое (из листьев розмарина), бергамотовое (из кожуры некоторых цитрусовых) масла.
Перечисленные эфирные масла обычно не используют в чистом виде. Как правило, из них путем перегонки удаляют ненужные компоненты вредные для кожи (в основном вещества терпеновой природы - сильно пахнущие). Таким образом, из эфирных масел получают очищенные полуфабрикаты, которые и включают в состав косметического средства.
Смолы и бальзамы. Представителем этой группы душистых веществ является перуанский бальзам - смола, которую получают из насечки, сделанной на коре вечнозеленого бальзамового дерева. Это вещество имеет приятный стабильный запах и используется в качестве фиксирующего аромат средства в духах.
К душистым веществам животного происхождения относится амбра - воскообразное вещество с приятным запахом, выделяемое из пищеварительного тракта кашалота. Используется как душистое вещество и фиксирующее аромат средство в духах. Поскольку получение этого вещества связано с забиванием редких и труднодоступных животных, амбра отличается высокой стоимостью и в настоящее время используется редко.
Полусинтетические душистые вещества получают путем этерификации различными низкомолекулярными органическими кислотами компонентов эфирного масла, например гераниола, выделенного из цитронеллового масла. При этом получают сложные эфиры с необычайно тонким запахом. Таким образом был получен метил гераниол, имеющий тонкий приятный аромат.
Синтетические душистые вещества. В настоящее время в косметике используют синтетические соединения с приятным запахом, не имеющие аналогов в природе. Среди них применяют: альдегиды, например, бензальдегид, жирные спирты, содержащие 9-10 атомов углерода, эфиры ароматических кислот, представляющие собой природные душистые вещества, которые довольно просто можно получить синтетическим путем.
Желирующие вещества. В тех случаях, когда кожа не переносит жира, применяют «безжирные мази» - желе или жидкие студни. Их получают из гидрофильных коллоидов: трагаканта, желатина, агар-агара, крахмала и др. В качестве растворителя используют глицерин. Полученные таким образом глицериновые желе быстро впитываются кожей, высыхают, легко смываются водой. Однако они имеют и некоторые недостатки: не стабильны при хранении, поэтому в них следует вводить консерванты.
Среди желирующих веществ большой популярностью пользуется агар-агар, выделяемый из морских водорослей вида «Анфельция». При температуре 36-40О с агар-агар превращается в студень, устойчивый к действию микроорганизмов. В косметической промышленности используется при изготовлении косметических кремов.
Консерванты. Введение антимикробных агентов - консервантов является единственным способом, позволяющим надежно и гарантированно предохранить косметические продукты от микробной контаминации (заражения) в процессе изготовления, хранения и использования потребителями.
К сожалению, в настоящее время нет идеальных консервантов. Именно поэтому некоторые производители используют комбинации различных консервантов. Идеальный консервант должен обладать следующими свойствами:
1. Широкий спектр антимикробной активности. Консервант должен обеспложивать все виды микроорганизмов: дрожжи, грибки, грам-положительные и грам-отрицательные бактерии. Однако в большинстве случаев химические вещества либо активны против бактерий и малоактивны против грибков, либо наоборот.
2. Растворимость в водной фазе. Необходимо отметить, что микроорганизмы растут либо в водной фазе, либо на границе раздела двух фаз, но не в жировой фазе. Поэтому консервант должен находиться именно в водной фазе для того, чтобы проявлять свои функции в полной мере. Чем больше он растворим в водной фазе и чем меньше в жировой - тем выше его активность. Введение консерванта в жировую фазу из-за лучшей растворимости в ней является ошибкой и совершенно не способствует выполнению главной цели введения консерванта - защиты косметических продуктов от микробной контаминации.
3. Совместимость. Консервант или комбинация консервантов должны быть совместимы со всеми ингредиентами системы и не должны терять активность в результате взаимодействия с другими компонентами.
4. Отсутствие цвета и запаха. Идеальный консервант не должен привносить в косметический продукт запах или цвет, или реагировать с ингредиентами системы, вызывая изменение цвета или запаха.
5. Стабильность. Консервант должен обладать стабильностью при изменениях температуры и различных значениях рН. При этом следует отметить, что ни одно органическое вещество не является химически стабильным при высокой температуре и резких сменах рН.
6. Безопасность. Консервант или система консервантов должны быть безопасны, чтобы уменьшить риск возникновения возможных побочных эффектов и негативного воздействия на кожу.
Некоторые консерванты, попадая в область функционирования клеточных систем, например, в нижний (базальный) слой клеток эпидермиса, легко уничтожают клетки и лишают их способности к делению. Результатом такого воздействия является нарушение формирования эпидермиса (верхнего слоя) и, как правило, преждевременное старение и увядание кожи. Такими веществами являются низкомолекулярные соединения (формальдегид, бронопол и другие), обладающие способностью легко преодолевать защитный кожный барьер, т.е. проникать в живые слои кожи. По этой причине эта группа консервантов во многих странах, включая Россию, исключена из технологии лечебно-косметических средств.
7. Срок хранения. Идеальный консервант должен сохранять свою противомикробную активность как в процессе производства, так и в течение всего запланированного срока годности косметического средства.
8. Легкость анализа. Содержание в продукте консерванта должно легко определяться при использовании обычных методов анализа. В процессе анализа следует также определять и его антимикробную активность.
9. Легкость обращения и использования. Жидкие консерванты более легки в обращении, чем твердые вещества. Идеальный консервант должен быть негорючим и нетоксичным.
В последние годы большой интерес представляют нетрадиционные методы защиты косметических средств от микробиологического заражения. В полном соответствии с экологическими тенденциями последнего десятилетия некоторые производители косметических средств провозгласили создание новой «натуральной», «чистой» и «гипоаллергенной» косметики, свободной от химических веществ синтетического происхождения, в том числе от «вредных» отдушек и консервантов.
К сожалению, некоторые натуральные ингредиенты сами могут вызвать раздражение кожи, сенсибилизацию и аллергические реакции. К таким потенциальным аллергенам относятся экстракт миндаля, бергамот, шалфей, пихта, хвощ, масло какао, масло жожоба, кора дуба, масло герани и многие другие вещества природного происхождения.
Тем не менее, существует несколько способов изготовления косметических средств, позволяющих исключить введение консервантов. К таким способам относятся:
1. Введение отдушки. Многие отдушки содержат компоненты, обладающие антимикробными свойствами. Высокое содержание отдушки может обеспечить эффект консервирования.
2. Специальная упаковка. Если косметическое средство производится в практически стерильных условиях и потребитель не сможет внести микроорганизмы в данный продукт, то исчезает необходимость введения какого либо консерванта. Типичным примером такой идеальной упаковки являются одноразовые контейнеры или пакетики, рассчитанные на одну или несколько доз косметического средства.