Home » КРЕМЫ КОСМЕТИЧЕСКИЕ

КРЕМЫ КОСМЕТИЧЕСКИЕ

June 21, 2024

МОДУЛЬ 1. ТЕХНОЛОГИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ КОСМЕТИЧЕСКИХ СРЕДСТВ

Содержательный модуль. 1. Технология косметических кремов, дезодорирующих косметических средств и средств декоративной косметики.

КОСМЕТИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ УХОДА ЗА КОЖЕЙ МЯГКОЙ КОНСИСТЕНЦИИ. КРЕМЫ ЭМУЛЬСИОННЫЕ.

Характеристика и классификация эмульсионных косметических кремов

В настоящее время именно эмульсионные косметические кремы являются наиболее распространенными на косметическом рынке, что обусловлено высокой косметической эффективностью и рентабельностью данной группы косметических изделий.

Особенности косметического воздействия эмульсионных косметических кремов (ЭКК) обусловлены, прежде всего:

– физиологической оправданностью использования эмульсии в качестве основы косметических средств, обоснованной структурными и функциональными особенностями кожного покрова, негативные изменения которых предупреждают, и корректируют эмульсионные косметические кремы. Так сухая, чрезмерно чувствительная кожа, характеризующаяся типом «мантии» – м/в – требует компенсирующего воздействия со стороны водомасляных систем, а жирный тип кожи – в/м – в применении систем с преобладающим количеством воды, т.е. эмульсий м/в;

– возможностью введения в эмульсионные системы веществ с различными физико-химическими свойствами, способных активно воздействовать на биохимические процессы в кожных структурах (аминокислоты, минеральные соли, углеводы, жирные кислоты, витамины, гормоны и многие др.), что позволяет увеличить их биодоступность и направленно воздействовать на определенные нарушения структуры и свойств кожной поверхности;

– возможностью варьировать консистенцией и уровнем воздействия, обусловленными назначением крема, зависящими от физико-химических свойств веществ, входящих в состав эмульсионного крема.

Таким образом, эмульсии являются универсальными основами для создания косметических средств различных форм и направленности действия.

Эмульсионные системы составляют основу большинства форм косметической продукции – кремов, лосьонов, аэрозолей (муссов), бальзамов, декоративной косметики и т.д. Самой многочисленной и, следовательно, наиболее типичной и показательной во всех отношениях (физиологических, технологических) является группа эмульсионных КС в форме крема. Это связано, с тем, что средства по уходу за кожей являются традиционной косметической продукцией, способной удовлетворять ряд потребительских требований, а именно:

· свободно выдавливаться из туб или выливаться из флакона (экструзия);

· легко наноситься, быстро впитываться кожей;

· оказывать целенаправленное косметическое воздействие на кожные покровы;

· легко удаляться при необходимости с поверхности кожи.

Выполнение этих требований обеспечивают структурно-механические параметры косметических форм с упруго-вязкой дисперсионной средой.

Учитывая свойства эмульсионных систем, способность их проникновения в кожу, по степени воздействия на кожные структуры эмульсионные кремы можно классифицировать на:

· кремы поверхностного действия (эпидермальные);

· кремы трансдермального действия.

К первой группе относятся КС, уровень воздействия, которых ограничивается наружным слоем эпидермиса и обеспечивает:

· очищение кожи;

· увлажнение кожи;

· защиту от неблагоприятных атмосферных влияний, действия химических реагентов и т.д.

Вторая группа характеризуется наличием высокоактивных биологических добавок, способных включаться в биохимические процессы кожных структур, стимулируя трофику тканей, и влиять на жизнедеятельность организма в целом. В зависимости от специфической направленности действия кремы этой группы можно классифицировать на:

· стимулирующие водно-солевой обмен;

· стимулирующие липидный обмен;

· стимулирующие белковый обмен и т.д.

По области применения эмульсионные кремы можно определить как средства по уходу:

· за кожей;

· за волосами.

В свою очередь, учитывая анатомические и физиологические особенности различных областей тела (например, отсутствие подкожной жировой клетчатки в области шеи, вокруг глаз; интенсивность секреции сальных и потовых желез в области лба, носа, волосистой части головы), определяющие необходимость интенсивного косметического воздействия и, следовательно, требования к составу, дерматологическим, косметическим, потребительским характеристикам кремов (более мягкие, «гипоаллергические» средства по уходу за областью вокруг глаз, шеи), средства по уходу за кожей классифицируют на:

– КС по уходу за кожей лица (60 % всего торгового оборота);

– КС по уходу за кожей вокруг глаз;

– КС по уходу за кожей шеи;

– КС по уходу за кожей рук;

– КС по уходу за кожей ног.

Как уже отмечалось, эмульсии в зависимости от вида эмульгатора, природы и количества дисперсной фазы классифицируют на: эмульсии 1 рода типа масло/вода и эмульсии 2 рода – типа вода/масло.

Характеристика эмульсий как дисперсных систем. Принципы стабилизации эмульсионных косметических кремов

Эмульсиями называются грубодисперсные гетерогенные системы, состоящие из несмешивающихся жидкостей, одна из которых в мелкодисперсном состоянии (дисперсная фаза) распределена в непрерывной дисперсионной среде. Как правило, одна из жидкостей – вода, а другая – водонерастворимая жидкость, условно называемая маслом.

В зависимости от того, какая из названных жидкостей образует дисперсионную среду, различают эмульсии типа м/в (1 род) и в/м (2 род). Существуют также эмульсии «множественного» типа, в которых в каплях дисперсной фазы диспергирована жидкость, являющаяся дисперсионной средой (рис.1).

В зависимости от содержания дисперсной фазы в системе различают разбавленные эмульсии, содержащие до 0,1 % дисперсной фазы; концентрированные эмульсии, содержащие до 74 % дисперсной фазы и высококонцентрированные эмульсии с содержанием дисперсной фазы более 74 %.

– масло – вода

1 2 3 4

Рис. 1. Типы эмульсий: эмульсия м/в (1); эмульсия в/м (2); множественная эмульсия в/м/в (3); множественная эмульсия м/в/м (4)

Для эмульсий, как высокодисперсных гетерогенных систем характерно наличие сильно развитой поверхности раздела фаз и, как следствие, высокого значения свободной поверхности энергии (А), представленной произведением площади соприкосновения фаз (S) на значение поверхностного натяжения (σ). В этих системах, в соответствии со вторым законом термодинамики самопроизвольно протекают процессы, приводящие к уменьшению избыточной поверхностной энергии:

А= S х σ

При условии сохранения постоянного значения σ, диспергированные частицы стремятся к спонтанному уменьшению суммарной поверхности S, т.е. к укреплению посредством образования агрегатов – флокуляция или полному слиянию – коалесценция – так называемая агрегативная неустойчивость (рис.2).

В разбавленных эмульсиях возможность коалесценции слабо выражена из-за малой вероятности и эффективности столкновения частиц размером не более 10^-5 см, вследствие чего данные системы практически устойчивы и не требуют дополнительной стабилизации.

Для концентрированных эмульсий с размером частиц более 10^-5 см характерна седиментационная (кинетическая) неустойчивость, обусловленная самопроизвольным оседанием частиц дисперсной фазы под действием силы тяжести. Согласно закону Стокса, скорость седиментации может быть рассчитана по формуле: V = gd²·( d_ф-d_ср )/18η,

где V – скорость седиментации;

g – ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с²;

d_ф и d_ср – плотность дисперсионной среды и дисперсной фазы соответственно;

η – вязкость дисперсионной среды.

Седиментационная неустойчивость проявляется в осаждении – седиментации или всплывании – кремаж частиц дисперсной фазы (рис.2).

Физических проявлений агрегатной неустойчивости эмульсий можно избежать посредством стабилизации систем с помощью ПАВ различной природы и концентрации. ПАВ, локализуясь на поверхности раздела фаз, уменьшают поверхностное натяжение, тем самым, уменьшая избыточную поверхностную энергию и стабилизируя эмульсионную систему.

Рис. 2. Виды неустойчивости эмульсий: 1 – стабильная эмульсия; 2 – флокуляция (слипание); 3 – кинетическая неустойчивость (расслоение); 3а – седиментация; 3б – кремаж; 4 – коалесценция (разрушение); 5 – инверсия (обращение) фаз

Таким образом, природа повышения агрегативной устойчивости эмульсионных систем посредством использования ПАВ может быть определена следующими факторами:

– межфазными сольватными слоями, препятствующими слипанию частиц;

– энергетическим барьером электрической природы, препятствующим слипанию частиц;

– структурно-механическими свойствами ПАВ.

Однако универсального фактора стабилизации не существует и в зависимости от типа системы и природы эмульгатора механизм стабилизации может существенно изменяться.

Классификация, характеристика и номенклатура биологически активных, действующих и вспомогательных веществ, используемых в составе косметических кремов

Создание косметических кремов на основе таких потенциально неустойчивых дисперсных систем, которыми являются эмульсии, требует совместного использования целого комплекса вспомогательных веществ, обеспечивающих физическую, химическую и микробиологическую стабильность крема в течение определенного промежутка времени. Это формообразующие вещества, эмульгаторы, консерванты, антиоксиданты, а также вещества, улучшающие потребительские свойства косметического препарата – красители, отдушки.

Компоненты масляной фазы, относящиеся к группе формообразующих вспомогательных веществ, имеют различную химическую структуру, и принадлежать к разным химическим группам. По химическому строению жиры и жироподобные вещества делятся на несколько основных классов:

1) триглицериды (натуральные и синтетические);

2) жирные кислоты;

3) воски (эфиры длинноцепочных жирных кислот и спиртов) и воскоподобные вещества;

4) силиконы;

5) углеводородные соединения.

Природа гидрофобных формообразующих веществ во многом определяет степень косметического воздействия. Особую значимость имеют натуральные жиры (триглицериды), по составу и физико-химическим характеристикам близкие к кожному жиру и способные функционально его замещать, а также снижать уровень извлечения нативных липидов кожи.

Гидрированные (гидрогенизированные) жиры представляют собой соединения, насыщенные путем присоединения водорода к двойным связям жирных ненасыщенных кислот. Обладая достоинствами последних, гидрированные производные выгодно отличаются высокой стабильностью, более высокой температурой плавления, что способствует повышению термостабильности эмульсионных КС. В производстве используют гидрированное касторовое, кокосовое, подсолнечное и др. масла.

Жирные кислоты натуральных масел служат исходным сырьем для получения ряда вспомогательных веществ (эмульгаторов) с разнообразными свойствами: стеарин представляет собой смесь жирных кислот (стеариновая (40-45 %), пальмитиновая (55-60 %) с возможными примесями миристиновой, лауриновой и олеиновой кислот).

Воски, представляющие собой сложные эфиры жирных высших кислот и одноатомных высших спиртов, характеризуются высокой химической стабильностью, высокой температурой плавления, что делает их незаменимыми компонентами КС в качестве уплотняющих добавок, повышающих термостабильность препаратов. По происхождению различают животные воски – пчелиный, спермацет, ланолин и его многочисленные производные; растительные воски – карнаубский, канделильский, хвойный, воск розы, лаванды. Наряду с формообразующими свойствами воски обладают высокой косметической эффективностью, оказывают смягчающее, увлажняющее, регенерирующее действие.

Углеводороды являются производными фракций нефти, очищенных от ненасыщенных и ароматических соединений (общая формула – C_nH_2n+2). В косметической промышленности используют вазелин, вазелиновое масло, парфюмерное масло, парафин, церезин.

Эмульгаторы. Как отмечалось выше, эмульсионные системы термодинамически нестабильны. Для повышения устойчивости эмульсионных косметических средств используются эмульгаторы.

Эмульгаторы, применяемые в косметике, должны соответствовать следующим требованиям:

1) обеспечивать формирование стабильной эмульсии;

2) быть химически индифферентными;

3) не проявлять токсического действия, в том числе не вызывать раздражения кожи;

4) не иметь неприятного запаха.

В качестве эмульгаторов используются ПАВ, функциональные особенности которых во многом определяются их природой. ПАВ классифицируют на ионогенные (анионные, катионные), амфолитные (амфотерные), и неионогенные. Основные классы ПАВ, используемые в качестве эмульгаторов, приведены в табл. 9.

Таблица 9

Основные типы ПАВ

Анионные ПАВ

Алкилбензолсульфонат

Алкилсульфонат

Продолжение табл. 9

Олефинсульфонат

Гидрооксиолефинсульфонат

Сульфонат эфира жирной кислоты

Сульфат жирного спирта

Сульфоэтоксилат жирного спирта

Катионные ПАВ

Четвертичные аммониевые соединения

Неионогенные ПАВ

Оксиэтилированные спирты

R=C₈-C₁₈

R’=H; n=3-15 – первичные

R+R’=C₁₀-C₁₄; n=3-12 – вторичные

Амфолитные ПАВ

Сульфобетаин

Карбоксибетаин

В отечественном косметическом производстве применяются следующие виды эмульгаторов и их смесей: пентол, пентол модифицированный, сорбитанолеат, эмульгатор ВНИИЖа, янтол, янта, эмульсионный воск, стеарат ПЭГ-400, олеат ПЭГ-400, оксиэтилированный ланолин 60, моностеарат глицерина, моноглицериды дистилированные и другие.

Высокомолекулярные соединения (ВМС)

Ввиду природных и функциональных особенностей, ВМС во многом следуют механизму действия ПАВ. Это связано, прежде всего, с наличием определенной поверхностной активности, что позволяет определять ВМС как высокомолекулярные ПАВ и классифицировать их по аналогичному признаку на неионогенные и ионогенные.

Основными представителями неионогенных высокомолекулярных ПАВ являются: оксиэтилированные алифатические спирты С₁₂Н₂₅(СН₂СН₂О)_nН, оксиэтилированные алкилфенолы С₉Н₁₉С₆Н₄О(СН₂СН₂О)_nН, оксиэтилированные алкилоламиды С₁₁Н₂₃СОNСН₂СН₂О(СН₂СН₂О)_nН, блок-сополимеры окисей этилена и пропилена НО(СН₂-СН₂О)-(СН₂-СНО-СН₃)-(СН₂-СН₂О)ОН. В технологии КС завоевывают признание катионные полимеры. Представители этой группы отличаются структурой полимерной цепи, молекулярной массой и положением четвертичной аммониевой группы. Примером может служить полиионен (-N⁺(СН₃)₂СН₂СН₂-)_пс катионной группой в главной цепи.

Природные полипептиды – коллаген, эластин, кератин, желатин, яичный белок способны значительно снижать уровень раздражающего воздействия со стороны ПАВ, снижая их солюбилизирующий эффект на натуральные полипептиды кожи. Нативные полипептиды обеспечивают влагоудерживающую, защитную функцию кожи. Связывая в комплексе с липидами воду, аминокислоты, мочевину, соли, белки, они способствуют поддержанию водно-солевого баланса кожи. Более высокую, чем белки субстативность к коже и волосам проявляют белковые гидрализаты кератина, эластина, коллагена с М.м. 700-2000.

Консерванты

Асептические условия приготовления КС являются одним из надежных методов повышения антимикробной стабильности. Однако этот способ не может исключить микробного обсеменения КС при его многоразовом использовании, нарушении герметичности упаковки. В этой связи оправдано применение консервантов – противомикробных стабилизаторов, являющихся ингибиторами роста микроорганизмов. Консерванты позволяют сохранить относительную стерильность КС или предельно допустимое содержание непатогенных микроорганизмов.

Антиоксиданты вводятся в рецептуру косметических кремов с целью предотвращения перекисного окисления масел, содержащих полиненасыщенные жирные кислоты. В качестве антиоксидантов используют: лимонную, аскорбиновую кислоты, витамин Е, трилон Б, этил- и пропилгаллоил.

Принципы составления рецептуры эмульсионных косметических кремов

В основу составления рецептур эмульсионных косметических средств (ЭКС) различных форм и направленности действия положен принцип рационального подбора типа эмульсионной системы, природы и количества составляющих компонентов.

Одним из основных составляющих компонентов эмульсионных косметических кремов являются жиры и жироподобные вещества. Как уже отмечалось, липиды являются составной частью кожного покрова и имеют огромное физиологическое значение. Это, прежде всего, связано с защитными функциями, а также обеспечением эластичности кожных покровов. Очевидно, что естественное убывание липидных компонентов с возрастом при нарушении функции сальных желез, а также искусственное – при использовании моющих средств, если невозможно предупредить, то следует компенсировать. С этой целью в составы КС вводят различные «жирящие» добавки, количество которых зависит от направленности действия крема. Необходимо также учитывать тот факт, что природа гидрофобных формообразующих веществ определяет степень косметического воздействия эмульсионного крема.

Эти факты обусловили применение данных эмульсионных систем в качестве основ для кремов по уходу за различными типами кожи, а также в КС различной направленности действия:

1. гигиенического;

2. лечебно-профилактического назначения:

– КС по уходу за кожей тела;

– КС по уходу за волосами;

3. КС декоративного назначения.

Косметические кремы по уходу за кожей на основе эмульсий м/в используются в качестве очищающих средств (косметическое молочко); средств, стимулирующих водно-солевой, белковый и другие обменные процессы кожных структур (так называемые «питательные» кремы); средств, предохраняющих от вредных воздействий (фотозащитные кремы).