МОДУЛЬ 1. ТЕХНОЛОГИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ КОСМЕТИЧЕСКИХ СРЕДСТВ
Содержательный модуль. 2. Технология косметических препаратов пенно-моющего назначения, косметических жидкостей и средств оральной косметики
КОСМЕТИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ПЕНО-МОЮЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ. ШАМПУНИ. БАЛЬЗАМЫ. ОПОЛАСКИВАТЕЛИ.
Среди моющих средств косметико-гигиенического назначения шампуни представляют обширную и разнообразную по ассортименту категорию товаров. За последние 10-15 лет шампуни претерпели существенную эволюцию и в качественном, и в функциональном плане. Большее внимание к дерматологической мягкости, к эстетическому оформлению и к косметическим аспектам повлекло определенные изменения в поверхностно-активной основе, расширило набор кондиционирующих и биологически активных компонентов.
Шампунь (согласно Государственного стандарта Украины 2472-94 Продукция парфюмерно-косметическая «Термины и определения») – косметическое средство для очищения волос и кожи головы и ухода за ними. По консистенции шампуни выпускаются в форме жидкости, геля, крема или порошка. По составу шампуни могут быть на основе синтетических поверхностно-активных веществ, на жировой или смешанной основах.
Косметический эффект гигиенических шампуней заключается в очищающем, обезжиривающем действии на поверхность волос и кожи головы; лечебно-профилактические шампуни обеспечивают противоперхотное действие, препятствуют выпадению волос, обладают регенерирующим эффектом за счет введения комплекса БАВ, специальных добавок; декоративные шампуни обеспечивают кратковременный оттеночный эффект.
Классификация шампуней
– по составу
– на основе синтетических поверхностно-активных веществ;
– на основе собственно мыл;
– на основе смеси мыл и ПАВ.
– по форме выпуска:
– жидкие;
– кремообразные;
– гелеобразные;
– порошкообразные;
– аэрозольные.
– по назначению:
– гигиенические;
– лечебно-профилактические (специальные);
– декоративные.
Жидкие шампуни представляют собой водные растворы активных моющих веществ – сурфактантов (поверхностно-активных веществ (ПАВ) от 10 % до 30 %). В настоящее время более распространенной формой выпуска являются кремообразные и гелеобразные шампуни, обладающие более высокими потребительскими характеристиками: косметической эффективностью, удобством в применении и дозировке.
Основу большинства порошкообразных шампуней составляют пигменты, которые вследствие адсорбции частично обезжиривают волосы. Длительное применение таких шампуней не рекомендуется, так как они часто являются причиной образования перхоти. Некоторые порошкообразные шампуни содержат ПАВ, и требуют приготовления водного раствора непосредственно перед применением.
Характеристика, классификация, номенклатура и функциональное назначение ПАВ в составе пено-моющих косметических средств.
Основными компонентами шампуней являются сурфактанты (поверхностно-активные вещества). В зависимости от природы полярной группы и ее способности к диссоциации на ионы различают: анионные, катионные ПАВ, амфотерные и неионогенные (т. е. не диссоциирующие на ионы) ПАВ.
При диссоциации анионных ПАВ в воде образуется поверхностно-активный анион и гидратированный катион, например, катион щелочного металла или аммония. Доля их в моющих средствах личной гигиены наибольшая и составляет по разным оценкам в разных странах 60-80 % от общего объема производства ПАВ для этих целей.
В производстве шампуней применяются мыла калиевые, ди– или триэтаноламиновые соли кокосового алкила жирной кислоты (с высоким содержанием С12). В последние время калиевые мыла все реже используются в составе шампуней, учитывая их дерматологическую неиндеффирентность, так как они образуют щелочные растворы в воде до рН 10. Соли триэтаноламина и диэтаноламина могут быть использованы при нейтральных средах, но их водные растворы легко разрушается светом или нагреванием, что обславливает необходимость добавления антиоксидантов.
По функциональным свойствам пена мыла гуще по сравнению с пеной, образующейся при применении шампуней, на основе синтетических ПАВ. Однако в присутствии солей в жесткой воде мыла образуют нерастворимые Са-, Мg-комплексы, что снижает функциональные свойства ПАВ этого вида шампуней.
Группа полиоксиэтилен алкильных эфиров серной кислоты подобно алкилсульфатам, является ПАВ, используемыми в производстве шампуней. Для них присущи высокие функциональные характеристики, однако, они обладают высоким раздражающим эффектом на кожные покровы.
Катионные ПАВ, у которых поверхностной активностью обладает катион, представлены: четвертичными соединения аммония, амидоаминовыми солями, бензалкония хлоридом и др.
Механизм кондиционирующего действия состоит в том, что катионные ПАВ, ввиду высокой степени адсорбции на кератине, нейтрализуют отрицательный заряд, характерный для поверхности волоса. Более подробно номенклатура катионных ПАВ и механизм их действия рассмотрены в теме «Косметические средства последующего ухода за волосами. Ополаскиватели и бальзамы».
Амфотерные ПАВ в своей структуре содержат гидрофильную и гидрофобную группировки, благодаря чему, эти соединения обладают свойствами анионных ПАВ в щелочной среде, и катионных в кислом растворе. Шампуни, имеющие в своем составе данную группу ПАВ, обеспечивают длительное обезжиривающее действие на волосы, не оказывают раздражающего действия на слизистые оболочки глаза.
Неионогенные ПАВ. Наиболее типичными представителями неионогенных ПАВ являются производные оксида этилена – оксиэтилированные алифатические спирты, алкилфенолы и алкилоламиды, алкилполигликозиды (АПГ), глицериды и полиглицериновые эфиры алифатических кислот, эфиры сахарозы, мальтозы и других сахаров. Введение этих ПАВ в состав шампуней обеспечивает солюбилизирующую и пеностабилизирующую функции, смягчающий эффект.
Алкилполигликозиды (АПГ) пользуются все большей популярностью у разработчиков и производителей косметической продукции. Будучи неионогенными сурфактантами, АПГ несколько отличаются от классических неионогенных сурфактантов – этоксилированных жирных спиртов, прежде всего, природными восполнимыми источниками получения. Несомненным преимуществом АПГ, помимо дерматологических характеристик, является их положительное влияние на структуру волоса, что используется в рецептурах «щадящих» шампуней, например, для тонких, поврежденных волос или детских шампуней. При использовании АПГ в качестве основного сурфактанта в комбинации с бетаином достигается дальнейшее улучшение дерматологических характеристик при достаточной конечной вязкости и хороших пенообразующих свойствах. Использование в рецептуре АПГ и современной технологии получения микроэмульсий открывает дополнительные возможности для приготовления гелей для душа «2 в 1» с высоким содержанием масел, даже при низких температурах. АПГ легко сочетаются с катионными ПАВ, обладают свойствами со-эмульгагора и позволяют получить ополаскиватель, не содержащий этоксилированных продуктов.
Современные алкилполигликозиды обладают несомненными преимуществами как с точки зрения биологической совместимости (они экологически и дерматологически безопасны), так и с точки зрения технологии производства.
Из числа неионогенных ПАВ большое значение для косметических препаратов имеют оксиэтилированные глицериды алифатических кислот, оксиэтилированные эфиры алифатических кислот и ангидросорбита, известные как «Твины», а также «оксиэтилированный ланолин».
Жирные кислоты или их эфиры с этиленгликолем и пропиленгликолем, находят применение в качестве «перламутровых» и пережиривающих компонентов в составе шампуней, ополаскивателей, пенных препаратов для принятия ванн и душа.
Выбор комплекса ПАВ
В средствах для ухода за волосами в качестве основного ПАВ часто используется анионные ПАВ. Они должны совмещать высокие пенообразующие свойства, способность к электролитному загущению и удовлетворительные дерматологические характеристики.
Основная задача при создании рецептуры шампуней заключается в снижении раздражающего действия анионных ПАВ.
Действующими ПАВ в шампунях остаются алкилсульфаты натрия, аммония и триэтаноламина (ТЭА). Рецептуры шампуней с алкилсульфатами по-прежнему являются распространенными на рынке, что связано с удовлетворительными дерматологическими характеристиками данной группы ПАВ. Примером основы шампуня для нормальных волос может служить состав, который вследствие наличия карбоксибетаина и диэтаноламидов обладает некоторым кондиционирующим эффектом, (%):
Лаурилсульфат натрия 10,0
Лаурилсульфат ТЭА 5,0
Лаурилкарбоксибетаин 3,0
Диэтаноламиды алифатических кислот кокосового масла 4,0
Вода очищенная до 100,0
Дополнительным введением в рецептуру 1 – 5% неионогенного солюбилизатора из числа Твинов достигается антимикробный эффект.
Примером кремообразного шампуня для нормальных и жирных волос на базе триэтаноламиновой соли лаурилсульфата служит следующий состав, (%):
Лаурилсульфат МЭА (27 %) 50,0
Стеарилдиметилбензиламмонийхлорид 2,5
Обезсоленная вода до 100,0
Образование перламутровой взвеси в данном составе связано с образованием дисперсии катион-анионного ПАВ.
Шампунь для жирных волос, действующим начало которого являются производные арилзамещенных карбоновых кислот, (%):
Лаурилсульфат ТЭА (42 %) 12,0
Диэтаноламиды алифатических кислот кокосового масла 2,0
Карбоксиметилцеллюлоза 0,25
Метил-2-(3,4-диметоксибензил) ацетоацетат 8,25
Отдушка 0,2
Вода очищенная до 100,0
Современной тенденцией в производстве оптимизированных составов шампуней является создание мягких многокомпонентных средств, выполняющих одновременно несколько функций, например, (%):
Лаурилсульфат ТЭА (40 %) 37,5
Лауроилсаркозинат натрия (30 %) 7,0
«Сультаин» («Миратаин-СВЗ»} (50 %) 7,0
α-глюконамидопропилдиметилдигидроксиэтил-
аммоний-хлорид 1,0 (1)
Белковый гидролизат– 0,5
Сополимер диаллилдиметиламмонийхлорида с
акриламидом 2,0
Гидролизат кератина 0,5
Диэтаноламид лауриновой кислоты 3,5
Пантенол 1,0
Пропиленгликоль 1,0
Консервант 0,6
Лимонная кислота 0,35
Хлорид натрия, отдушка, вода до 100,0
В данной рецептуре содержится 4 разнотипных кондиционирующих компонента, из которых (1) выполняет еще и гидратирующую функцию. Совместимость лаурилсульфата ТЭА с катионными веществами достигается благодаря ПАВ — «посредникам», а именно: лауроилсаркозинату и сультаину. Консистенцию регулируют диэтаноламидом лауриновой кислоты и хлоридом натрия.
Алкилэтоксисульфаты натрия, аммония, магния, реже – моно- и триэтаноламина являются основным типом анионных ПАВ в составе шампуней. Прекрасная пена (вне зависимости от жесткости воды), сравнительно низкий уровень раздражающего действия, хорошее смывание загрязнений, легкость регулирования консистенции солями, алкилоламидами, оксиэтилированными глицеридами алифатических кислот, оксидами аминов и прочими добавками, совместимость со многими другими типами ПАВ и кондиционирующими компонентами, достаточная биоразлагаемость делает эти ПАВ доминирующей основой шампуней.
Примером современной основы шампуня может служить следующий состав, (%):
Лаурилэтоксисульфат натрия 15,0
Алкиламидопропилкарбоксибетаин 1,0
Моноэтаноламиды алифатических кислот кокосового масла 3,0
Гидроксиэтилцеллюлоза 0,5
ЭДТА тринатриевая соль 0,1
Консервант, отдушка, краситель, регулятор рН, вода до 100,0
Она может дополнительно содержать катионные кондиционирующие и пережиривающие добавки.
Катионные ПАВ типа амидоаминов лучше сочетаются с анионными ПАВ, чем соли обычных четвертичных аммониевых оснований. Примером служит вариант кондиционирующего шампуня:
Лаурилэтоксисульфат натрия (30 %) 50,0
Амидоамин на кислотах ланолина 0,5
Диэтаноламиды алифатических кислот кокосового масла 6,0
Отдушка, вода до 100,0
Алкилтриэтоксисульфат натрия является основой мягкого кремообразного, кондиционирующего шампуня с перламутровым блеском, (%):
Алкилтриэтоксисульфат натрия 35,0
Алкиламидопропилкарбоксибетаин (40 %) 6,0
Катионное производное полиалкиленоксида 0,2
Диэтаноламиды кислот кокосового масла 2,5
Перламутровая добавка 3,0
Отдушка 0,2
Краситель 0,04
Консервант 0,05
Вода очищенная до 100,0
К этому типу ПАВ близко примыкают этоксисульфаты на основе моноэтаноламидов алифатических кислот, являющиеся еще более активными и мягкими. Примером может служить рецептура шампуня, (%):
Алкиламидоэтилтриэтоксисульфат ТЭА (40 %) 33,0
Алкиламидоэтилсульфосукцината 4,0
Перламутровая добавка 4,0
Криолан 0,5
Апилак лиофилизированный 0,1
Формалин 0,05
Отдушка 0,75
Краситель, хлористый натрий,
ортофосфорная кислота, вода до 100
Благодаря наличию апилака и криолана волосы хорошо расчесываются во влажном состоянии и приобретают натуральный блеск.
Большое значение для производства шампуней имеют сульфаты моноглицеридов алифатических кислот и сульфаты полигликолевых эфиров этих кислот.
В качестве дополнительных ПАВ (со-ПАВ) используются различные амфотерные, неионогенные, некоторые анионные поверхностно-активные вещества. Использование данных ПАВ позволяет значительно улучшить характеристики пены, вязкость и дерматологические свойства. Концентрация данных ПАВ или комбинации нескольких со-ПАВ составляет 20-30 % от концентрации основного ПАВ, т. е. в соотношении 1:3-1:4.
Доступными и мягкими ПАВ являются анионные сульфосукцинаты и амфотерные кокоамфодиацетаты натрия. Сульфосукцинаты натрия обладают хорошими дерматологическими и пенообразующими свойствами. Основным неудобством при использовании сульфосукцинатов является низкая загущающая способность и недостаточная физическая стабильность при низких температурах, что приводит к выпадению осадка при хранении. Неоспоримыми преимуществами сульфосукцинатов натрия являются их низкая цена и очень хорошие пенообразующие свойства в комбинации с алкилэтоксикарбоксилатами.
Кокоамфодиацетаты являются распространенными со-ПАВ в детских моющих средствах. Основными недостатками этих ПАВ являются низкая загущающая способность и желтоватый цвет. При хранении кокоамфодиацетатов обычно наблюдается значительное увеличение вязкости. Новое поколение кокоамфоацетатов – кокоамфмоноацетат натрия, который имеет ряд преимуществ: высокую загущающую способность и содержание электролитов близкое к свойствам традиционных кокамидопропилбетаинов, хорошие дерматологические свойства.
Широкое распространение в качестве со-ПАВ получили бетаины – прежде всего кокамидопропилбетаины. Это обусловлено их высокой загу-щающей способностью, хорошими пенообразующими свойствами в комбинации с сульфоэтоксилатами натрия.
В 90-е годы возрос интерес к сульфобетаинам как к со-ПАВ, в частности, кокамидопропилсульфобетаину и лаурилсульфобетаину. Среди главных достоинств этих ПАВ следует назвать их прекрасные дерматологические свойства, в том числе по отношению к слизистой оболочке глаз, и очень высокую загущающую способность. Высокие дерматологические свойства лаурилсульфобетаина в своем классе дают возможность использования в средствах для детей и для чувствительной кожи.
