SUROWCE I FIZYKOCHEMIA FORM KOSMETYCZNYCH. Dr inż. Beata W. Domagalska beata.domagalska@wszkipz.pl

Transkrypt

1 SUROWCE I FIZYKOCHEMIA FORM KOSMETYCZNYCH Dr inż. Beata W. Domagalska beata.domagalska@wszkipz.pl

2 SFFK_W7_ LITERATURA J. Arct, K. Pytkowska, Budowa i fizjologia skóry, Wiadomości PTK, 5(3/4), 2007, 3-10 K. Pytkowska, Wpływ lipidów na barierę naskórkową, Wiadomości PTK, 2, 2003 M. Stepulak, Fizykochemia i aktywność biologiczna sfingolipidów, HPCI Congress-2008 Proceedings,

3 SFFK_W7_ OLEJE I TŁUSZCZE NATURALNE Główny składnik - triglicerydy wyjątek: olej jojoba Pozostałe składniki estry inne niż glicerydy (fosfolipidy, estry steroli) tzw. frakcja niezmydlalna

4 SFFK_W7_ sterole tokoferole węglowodory FRAKCJA NIEZMYDLALNA antyutleniacze o różnych strukturach inne składniki

5 SFFK_W7_ Otrzymywanie tłoczenie na zimno tłoczenie na gorąco ekstrakcja Oczyszczanie rafinacja dezodoryzacja (nawanianie) Stabilizacja OLEJE przeciwutleniacze Oczyszczanie powoduje z reguły oddzielenie większości składników innych niż glicerydy

6 SFFK_W7_ OLEJE KOŃCOWY SKŁAD OLEJU W DUŻEJ MIERZE ZALEŻY OD PROCESÓW JAKIM ZOSTAŁ ON PODDANY Odśluzowanie usuwane są wszelkiego rodzaju śluzy ale też fosfolipidy Bielenie zmniejsza zawartość chlorofilu, karotenoidów i soli kwasów tłuszczowych Nawanianie usuwa karotenoidy, wolne kwasy tłuszczowe i tokoferole

7 SFFK_W7_ OLEJE Przydatność kosmetyczna oleju zależy od składu kwasów tłuszczowych i sposobu otrzymywania Kwasy nienasycone, tłoczenie na zimno lub ekstrakcja czynne Kwasy nienasycone i nasycone surowiec do syntezy emolientów surowiec do syntezy innych surowców (alkohole tłuszczowe, emulgatory, myjące spc, inne)

8 SFFK_W7_ oliwa z oliwek kw. kaprylowy 0.0 kw. kaprynowy 0.0 kw. laurynowy 0.0 kw. mirystynowy 0.0 kw. palmitynowy 11.0 kw. oleinowy 69.0 kw. linolowy 11.0 OLEJE olej słonecznikowy kw. kaprylowy 0.0 kw. kaprynowy 0.0 kw. laurynowy 0.0 kw. mirystynowy 0.0 kw. palmitynowy 7.0 kw. oleinowy 22.0 kw. linolowy 61.0 kw. alfa linolenowy 0.29 olej kokosowy kw. kaprylowy 8.0 kw. kaprynowy 6.0 kw. laurynowy 50.0 kw. mirystynowy 15.0 kw. oleinowy 7.0 kw. linolowy 2.0

9 SFFK_W7_ OLEJE BOGATE W NNKT oleje zawierające k. linolowy oleje zawierające k. γ -linolenowy krokoszowy 79% ogórecznikowy 24-25% wiesiołkowy 72% wiesiołkowy 8-10% słonecznikowy 72% z nasion czarnej porzeczki 16-17% z pestek winogron 70% z nasion czerwonej porzeczki 4-5% kukurydziany 60% z nasion agrestu 10-12% bawełniany 60% chmielowy 3-4% sojowy 55% z nasion konopi 3-6% sezamowy 43% otrzymywany biotechnologicznie (mikroorganizmy)do 20%

10 SFFK_W7_ Obecnie NAZWY INCI OLEJÓW ROŚLINNYCH Nazwa łacińska + (określenie części rośliny) + oil Wcześniejsze / inne konwencje zapisu Nazwa łacińska Nazwa angielska rośliny + (określenie części rośliny) + oil Przykłady Oenothera biennis oil Glycine max seed oil

11 INCI Masło do ciała Wt% Prunus Armeniaca Kernel Oil 20.0 Orbignya Oleifera Oil 12.0 Non Ionic Emylsifying Wax 8,0 Butyrospermum Parkii Butter 6,0 Glyceryl Stearate 6,0 Caprylic/Capric Trigliceryde 5,0 Polysorbate 20 3,0 Oenothera Biennis Oil 2,0 Tocopherol 0,2 Propylparaben 0,15 Aqua do 100 Hydroxypropyl Starch Phosphate 1,0 Aloe Barbadensis 1,0 Methylparaben 0,15 OLEJE SFFK_W7_2011 Sheanut Body Butter (Formulation #C6028), Seaton 20

12 SFFK_W7_ WOSKI Definicja fizyczna Definicja chemiczna Estry kwasów tłuszczowych z alkoholami tłuszczowymi Mieszanina kwasów tłuszczowych i ich pochodnych oraz innych związków, w temperaturze pokojowej występująca w stanie stałym

13 SFFK_W7_ WOSKI WYKORZYSTYWANE W KOSMETYCE zwierzęce wosk pszczeli, spermacet, lanolina roślinne karnauba, kandelila, jojoba mineralne ozokeryt, montanowy, mikrokrystaliczny syntetyczne

14 SFFK_W7_ DZIAŁANIE WOSKÓW Wytworzenie warstwy okluzyjnej na powierzchni skóry nawilżanie działanie emoliencyjne Wpływ na formę kosmetyków sztyfty wpływ na konsystencję emulsji w/o

15 SFFK_W7_ INCI: Cera alba amorficzny estry długołańcuchowe C36-C % wolne kwasy tłuszczowe 12-15% węglowodory 10-15% diole estry cholesterolu Dawniej: emulgator (wosk + boraks) Obecnie: składnik sztyftów, składnik konsystencjotwórczy emulsji WOSK PSZCZELI

16 INCI Szminka ochronna RECEPTURY Wt% Titanium Dioxide, Alumina, Simethicone 15.0 Polyglyceryl-2 dipolyhydroxystearate 4.0 Polyglyceryl-3 diisostearate 2,0 Cera alba (beeswax) 3,0 Isostearic acid 1,0 Zinc stearate 1,0 Dicaprylyl carbonate 11,0 Cocoglycerides 10,0 Tocopherol 0,5 Propylparaben 0,05 Glycerin 5,0 Magnesium sulfate 1,0 Methylparaben 0,15 Aqua do 100 Bisabolol 0,5 Protective Lipstick Mauve (Formulation #S 07-23), Merck KGaA SFFK_W7_

17 SFFK_W7_ Spermaceti Wax Wydzielany z tłuszczu wielorybiego SPERMACET Obecnie nie stosowany w kosmetykach w formie naturalnej zastępowany analogami syntetycznymi lub olejem jojoba Skład estry cetylowe kwasów C12-C18

18 SFFK_W7_ OLEJ JOJOBA INCI: Simmondsia chinensis oil, Buxus chinensis oil Nietypowy olej woski zamiast triglicerydów palmitynian cetylu estry alkoholi i kwasów nienasyconych C20:1, C22:1 skwalen fitosterole

19 INCI Szminka ochronna RECEPTURY Wt% Bis-ethylhexyl hydroxydimethoxy benzylmalonate 1,0 Sorbitan isostearate, Polyglyceryl-3 polyricinoleate 6.0 Isohexadecane 4,0 Caprylic/capric triglyceride 4,7 Candelilla cera (candelilla wax) 1,0 Simmondsia chinensis (jojoba oil) 1,0 Magnesium stearate 0,5 Titanium dioxide, alumina, manganese dioxide 15,0 C12-15 alkyl benzoate 15,0 Polyhydroxystearic acid 3,0 Ectoin 0,3 Glycerin 3,0 Magnesium sulfate 0,7 Aqua do 100 Alcohol 4,0 Protective Lipstick Mauve (Formulation #S 07-23), Merck KGaA SFFK_W7_

20 SFFK_W7_ Wosk roślinny WOSK KARNAUBA INCI: Copernicia cerifera wax, Carnauba wax najtwardszy ze znanych wosków naturalnych, kruchy stosowany do utwardzania sztyftów, wymaga dodatku plastyfikatorów

21 INCI Wosk do stylizacji włosów RECEPTURY Wt% Water qs Propylene Glycol 6.00 PVP 2,00 Polyethylene 2,00 Carnauba Wax 1,75 Beeswax 1,00 Mineral Oil 1,00 Glyceryl Stearate 1,20 Polysorbate 60 1,80 Stearic Acid 0,75 TEA 0,56 Carbomer (2% Solution) 21,00 Alcohol 10,00 Fragrance qs Propylene Glycol (and) Diazolidinyl urea (and) Methylparaben (and) Propylparaben 1,00 Creamy Styling Hair Wax, New Phase Technologies SFFK_W7_

22 SFFK_W7_ WOSK KANDELILA Wosk roślinny INCI: Euphorbia cerifera wax, Candelila wax zbliżony skład do wosku karnauba, niższa temperatura topnienia zbliżone zastosowania do wosku karnauba

23 INCI Szminka ochronna RECEPTURY Wt% Bis-ethylhexyl hydroxydimethoxy benzylmalonate 1,0 Sorbitan isostearate, Polyglyceryl-3 polyricinoleate 6.0 Isohexadecane 4,0 Caprylic/capric triglyceride 4,7 Candelilla cera (candelilla wax) 1,0 Simmondsia chinensis (jojoba oil) 1,0 Magnesium stearate 0,5 Titanium dioxide, alumina, manganese dioxide 15,0 C12-15 alkyl benzoate 15,0 Polyhydroxystearic acid 3,0 Ectoin 0,3 Glycerin 3,0 Magnesium sulfate 0,7 Aqua do 100 Alcohol 4,0 Protective Lipstick Mauve (Formulation #S 07-23), Merck KGaA SFFK_W7_

24 SFFK_W7_ OKLUZJA OKLUZJA CIĄGŁA OKLUZJA NIECIĄGŁA nieprzepuszczalny film na powierzchni skóry zmniejszenie TEWL - zahamowanie odparowywania wody zaburzenia syntezy lipidów zaburzenia procesów keratynizacji film na powierzchni skóry tylko częściowo hamuje odparowywanie wody zmniejszenie TEWL synteza lipidów i proces keratynizacji nie ulegają zaburzeniom

25 SFFK_W7_ CIEKŁE WOSKI tworzą nieciągły film okluzyjny mogą zmieniać własności innych substancji filmotwórczych wykazują działanie emoliencyjne nie dają uczucia lepkości i tłustości

26 SFFK_W7_ CIEKŁE WOSKI Naturalne olej jojoba Syntetyczne estry alkoholu izopropylowego z kwasami tłuszczowymi estry kwasu olejowego inne Budowa chemiczna rozgałęzienia łańcucha wiązania podwójne

27 SFFK_W7_ CIEKŁE ESTRY mirystynian izopropylu, INCI: Isopropyl Myristate O oleinian oleilu, INCI: Oleyl Oleate O O linolan izopropylu, INCI: Isopropyl Linolate O O O

28 SFFK_W7_ INNE ZASTOSOWANIA CIEKŁYCH WOSKÓW Plastyfikacja i obniżanie t.t. sztyftów Rozpuszczalnik rozpuszczalnik dla kompozycji zapachowych rozpuszczalnik dla barwników problem kompatybilności z opakowaniami

29 RECEPTURY Self Tanning Lotion for Pump-Spray (Formulation #SF-41-01), Merck KGaA SFFK_W7_

30 Alkohole tłuszczowe SFFK_W7_

31 SFFK_W7_ ALKOHOLE TŁUSZCZOWE Wyższe monohydroksylowe alkohole o długości łańcucha alkilowego C6-C18 Nierozpuszczalne w wodzie

32 SFFK_W7_ ALKOHOLE TŁUSZCZOWE - NASYCONE Laurylowy C12 Mirystylowy C14 Palmitynowy (cetylowy) C16 Stearylowy C18 INCI Lauryl Alcohol Myristyl Alcohol Cetyl Alcohol Stearyl Alcohol Cetearyl Alcohol??? - mieszanina alkoholi C16 i C18

33 SFFK_W7_ ALKOHOLE TŁUSZCZOWE - NASYCONE Składniki konsystencjotwórcze emulsji o/w i sztyftów Zapobieganie krystalizacji wosków w emulsjach w/o Emolienty w kosmetykach do pielęgnacji skóry Działanie natłuszczające w odżywkach do włosów Poprawa właściwości sensorycznych emulsji

34 SFFK_W7_ ALKOHOLE TŁUSZCZOWE W praktyce prawie nie stosuje się alkoholi tłuszczowych krótszych niż C16 ze względu na zapach

35 Balsam do opalania INCI [%] RECEPTURY water do 100 octocrylene 8,5 butyl methoxydibenzoylmethane 1,6 bis-ethylhexyl hydroxydimethoxy benzylmalonate 0,5 glyceryl stearate, peg-100 stearate 2,0 potassium cetyl phosphate 1,5 Cetyl alcohol 1,0 stearic acid 1,0 coco-caprylate/caprate 2,5 hexyl laurate 1,0 dicaprylyl carbonate 1,0 butyrospermum parkii (shea butter) 0,5 cyclopentasiloxane 2,5 isohexadecane 1,0 dimethicone 0,5 pvp/hexadecene copolymer 1,0 tocopheryl acetate 0,5 ectoin 0,1 glycerin 5,0 propylene glycol 4,0 xanthan gum 0,1 acrylates/c10-30 alkyl acrylate crosspolymer 0,05 triethanolamine, aqua (water) preservative Sun Protection Gel with Eusolex UV-Pearls (Formulation #MSA ), Merck KGaA SFFK_W7_ qs qs

36 SFFK_W7_ ALKOHOLE TŁUSZCZOWE - NIENASYCONE Palmitooleilowy C16:1 (9-heksadecen-1-ol) INCI: Cetoleyl Alcohol CH 3 (CH 2 ) 5 CH=CH(CH 2 ) 8 OH Oleilowy C18:1 (9-oktadecen-1-ol) INCI: Oleyl Alcohol CH 3 (CH 2 ) 7 CH=CH(CH 2 ) 8 OH emolienty regulatory temperatury topnienia w sztyftach

37 SFFK_W7_ Caring Lipstick RECEPTURY Caring Lipstick with Urucum (Formulation #C2324), Croda

38 SFFK_W7_ ALKOHOLE TŁUSZCZOWE ROZGAŁĘZIONE Alkohole Guerbeta np. oktylododekanol (INCI: Octyldodecanol) własności zbliżone do własności ciekłych wosków nie wpływają na konsystencję emulsji o/w

39 RECEPTURY Rich Defense Foundation (W/O) Disperse (6) in phase B (appro rpm) for about 20 min. Check that phase B is free of agglomerates. Heat phase A to 75 C, add phase B (cold) w hile stirring. Check again, if agglomerates are absent, disperse again if necessery. Add phase D to C while using the Turrax T25 speed (slow-middle; yellow/green) for about 90 s. Heat phase C/D to 75 C and ad d to phase A/B while stirring, emulsify and homogenize (120 s Turrax T25, speed yellow/green). Cool down to room temperature while stirring. Fill the bulk into jars or other desired packages. SFFK_W7_2011 Rich Defense Foundation (W/O) (Formulation #IPX-03-01) Company: Merck KGaA 48

40 SFFK_W7_ LANOLINA INCI: Lanolin Otrzymywana w procesie odtłuszczania wełny wydzielina gruczołów łojowych owiec 10-15% masy surowej wełny wydajność 2-4% surowej lanoliny

41 SFFK_W7_ LANOLINA Lanolina zawiera woski estry i hydroksyestry alkoholi lanolinowych alifatyczne C12-C36 sterole estry kwasów lanolinowych alifatyczne C7-C41 NIE ZAWIERA TRIGLICERYDÓW

42 SFFK_W7_ Surowa lanolina 30% wody niska t.t. żółty kolor, silny zapach Rafinowana lanolina 1% wody wyższa temperatura topnienia 40 C żółta Produkty o różnym stopniu oczyszczenia LANOLINA hipoalergiczna lanolina zawartość alkoholi lanolinowych < 3%

43 Alkohole alifatyczne 22% zwykłe izo (z terminalną grupą izopropylową) ALKOHOLE LANOLINOWE anteizo (z terminalną drugorzędową grupą izobutylową) dwuhydroksylowe Sterole 34% cholesterol dihydrocholesterol Trimetylosterole 38% lanosterol dihydrolanosterol agnosterol dihydroagnosterol SFFK_W7_

44 Style & Fix Hair Wax RECEPTURY Procedure: 1. PART A: Add ingredients and heat to C. 2. PART B: In a separate vessel, combine PART B ingredients and heat to C. 3. Add PART B to PART A with mixing. Mix until uniform. Allow batch toslowly cool to <60 C. 4. PART C: Disperse Pemulen * TR-1 Polymer into Schercemol * DIA Ester. 5. When temperature of batch (PARTS A/B) is <60 C, add PART C to main batch. Mix until uniform. 6. PART D: In a separate vessel, pre-mix ingredients. 7. Add PART D to batch (PARTS A/B/C). Mix until uniform. Continue cooling batch. 8. When batch has cooled to 40 C, add PART E ingredients in order to the batch. Mix well after each addition. 9. Neutralize batch with Triethanolamine (99%) to ph Mix until uniform. Style & Fix Hair Wax (Formulation #S-X0046[LA]), Noveon Consumer Specialties SFFK_W7_

45 SFFK_W7_ KWASY LANOLINOWE normalne 12% izo 22% anteizo 26% hydroksykwasy 27% alfahydroksykwasy omega hydroksykwasy

46 SFFK_W7_ DZIAŁANIE KOSMETYCZNE - NAWILŻANIE uzupełnianie lipidów sebum dobre działanie emoliencyjne nieciągła okluzja penetracja w struktury cementu międzykomórkowego warstwy rogowej sterole możliwość wiązania omega-hydroksykwasów ze strukturami ściany korneocytu

47 SFFK_W7_ SUROWCE OTRZYMYWANE Z LANOLINY FRAKCJE LANOLINY Rozdział ze względu na temperaturę topnienia olej lanolinowy (INCI: Lanolin Oil) woski lanolinowe (INCI: Lanolin Cera)

48 RECEPTURY BABY LOTION Heat oil and water phases separately to 65 C. Add water phase to oil phase with stirring. Adjust ph to with triethanolamine. Stir to cool, perfuming at 45 C. Baby Lotion (Formulation #C1545), Croda SFFK_W7_

49 SFFK_W7_ POCHODNE LANOLINY alkohole lanolinowe (nazwa handlowa: euceryt) emulgatory, emolienty składniki baz absorpcyjnych euceryt + wazelina = euceryna acetylowane alkohole lanolinowe (INCI: Acetylated Lanolin Alcohol) silnie hydrofobowe, emolient

50 SFFK_W7_ POCHODNE LANOLINY kwasy lanolinowe (INCI: Lanolin Acid) silny zapach stosowane praktycznie tylko w mydłach acetylowana lanolina (INCI: Acetylated Lanolin) brak właściwości emulgujących silnie hydrofobowa emolient

51 SFFK_W7_ POCHODNE LANOLINY uwodorniona lanolina (INCI: Hydrogenated Lanolin) alkohole lanolinowe, inny skład niż po hydrolizie estry izopropylowe lanokwasów (INCI: Isopropyl Lanolate) silniej hydrofilowe od typowych estrów izopropylowych emolient substancje zwilżające w kosmetyce kolorowej

52 Anti-Aging Cream RECEPTURY A4 A1 A2 A3 75 C; A5 A1 A2 A3 75 C; A 75 C B 75 C; C AB 70 C ; D ABC 65 C; E ABCD 60 C; F,G then H cream Anti-Aging Cream; Unipex Innovations SFFK_W7_

53 SFFK_W7_ POCHODNE LANOLINY hydroksylowana lanolina (INCI: Hydroxylated Lanolin) wyższe HLB, emulgator w/o stabilizator o/w oksyetylenowana lanolina (INCI: Laneth-x) wysokie HLB możliwość uzyskania pełnej rozpuszczalności w wodzie zależy od stopnia oksyetylenowania

54 High Shine Hair Wax Stick RECEPTURY High Shine Hair Wax Stick ; Company: New Phase Technologies SFFK_W7_

55 SFFK_W7_ CERAMIDY I PSEUDOCERAMIDY

56 SFFK_W7_ CERAMIDY Stanowią do 40% cementu międzykomórkowego Odpowiadają za jego strukturę Stosowane w kosmetykach regenerują cement międzykomórkowy Pochodne aminoalkoholi sfingozyny fitosfingozyny 6-hydroksysfingozyny

57 SFFK_W7_ SFINGOZYNA I FITOSFINGOZYNA NH 2 OH OH sfingozyna OH NH 2 OH OH fitosfingozyna

58 SFFK_W7_

59 SFFK_W7_ CERAMIDY M. Stepulak, Physicochemistry and Biological Activity of Sphingolipids, HPCI Congress-2008 Proceedings,

60 SFFK_W7_

61 SFFK_W7_ ROLA CERAMIDÓW Wpływ na funkcje barierowe tworzenie struktur ciekłokrystalicznych cementu międzykomórkowego wiązanie z kopertą korneocytu

62 SFFK_W7_

63 SFFK_W7_ Żywe warstwy CERAMIDY W NASKÓRKU proceramidy (glukozyloceramidy) Warstwa rogowa ceramidy pochodne ceramidów wiązane ze ściana korneocytu

64 SFFK_W7_

65 SFFK_W7_ DZIAŁANIE KOSMETYCZNE Dobra penetracja do s.c. Zmniejszanie TEWL, odbudowa cementu międzykomórkowego Lepsze działanie w mieszaninie ze sterolami i lecytynami

66 SFFK_W7_ SUROWCE Naturalne ceramidy zwierzęce źródło: mózg, rdzeń kręgowy zakaz stosowania w kosmetykach Syntetyczne ceramidy identyczne z naturalnymi tradycyjna synteza drogie biotechnologiczne - tańsze Proceramidy (glukozyloceramidy) Ceramidy roślinne cerebrozydy inne glikozylowane sfingolipidy Pseudoceramidy

67 SFFK_W7_ PSEUDOCERAMIDY Budowa przestrzenna zbliżona do budowy ceramidów możliwość zbliżonego działania fizykochemicznego odbudowa cementu s.c, ograniczenie TEWL Struktury estry i amidy alkoholi innych niż sfingozyna lub fitosfingozyna

68 SFFK_W7_ PSEUDOCERAMIDY INCI Caprooyl Phytosphingozine Hydroxypalmitoyl Sphinganine Hydroxyethyl Palmityl Oxyhydroxypropyl Palmitamide

69 PSEUDOCERAMIDY SFFK_W7_

70 SFFK_W7_ PSEUDOCERAMIDY M. Stepulak, Physicochemistry and Biological Activity of Sphingolipids, HPCI Congress-2008 Proceedings,

71 Moisturizing Lotion with Ceramide RECEPTURY Moisturizing Lotion with Ceramide and X-Tend 226 (Formulation # ); ISP (International Specialty Products) EU; Trade Name: X-Tend SFFK_W7_