SUROWCE I FIZYKOCHEMIA FORM KOSMETYCZNYCH. Dr inż. Beata W. Domagalska

Transkrypt

1 SURWCE I FIZYKCHEMIA FRM KSMETYCZNYCH Dr inż. Beata W. Domagalska beata.domagalska@wszkipz.pl

2 SFFK_W3_ SURFAKTANTY CZYLI ŚRDKI PWIERZCHNIW CZYNNE c.d.

3 SFFK_W3_ SURFAKTANTY JNWE SURFAKTANTY ANINWE XY H 2 X - + Y + X - = -C -, -S 3-, -P 4 3-, -S 3 - Y + = Na +, K +, NH 4 +

4 SFFK_W3_ SURFAKTANTY ANINWE Podział ze względu na: funkcję rodzaj anionu

5 SFFK_W3_ SURFAKTANTY ANINWE Podział ze względu na: funkcję podstawowe środki myjące dodatkowe (drugorzędne) środki myjące emulgatory solubilizatory

6 SFFK_W3_ SURFAKTANTY ANINWE Podział ze względu na: rodzaj anionu karboksylany RC - mydła sarkozyniany acylopeptydy sulfoniany RS 3 - sulfoniany alkilowe, sulfoniany α-olefin sulfobursztyniany siarczany RS 3 - siarczany alkilowe siarczany oksyetylenowanych alkoholi tłuszczowych fosforany RP(H) -

7 SURFAKTANTY ANINWE Stosowane przede wszystkim w preparatach myjących właściwości myjące i pianotwórcze Bazowe (podstawowe, pierwszorzędowe) środki myjące mydła klasyczne (karboksylany) siarczany alkilowe siarczany oksyetylenowanych alkoholi tłuszczowych Pomocnicze (drugorzędowe) środki myjące sulfoniany α-olefin sulfobursztyniany izotioniany sarkozyniany i acylopeptydy SFFK_W3_2011 7

8 SFFK_W3_ MYDŁA H 3 C - Stałe długi łańcuch alkilowy, nasycony łańcuch alkilowy, sole Na Płynne krótki łańcuch alkilowy nienasycony łańcuch alkilowy sole K INCI: Sodium tallowate, Potassium laurate, Sodium palmate...

9 MYDŁA TRZYMYWANIE reakcja tłuszczów zwierzęcych lub roślinnych z zasadami S. ABBAS, J. WEISS GLDBERG, M. MASSAR; Dermatologic Therapy, Vol. 17, 2004, SFFK_W3_2011 9

10 SFFK_W3_ MYDŁA WŁAŚCIWŚCI dobra rozpuszczalność w wodzie soli Na, K rozpuszczalność w wodzie maleje ze wzrostem łańcucha alkilowego wrażliwość na twardą wodę ph ok. 10

11 SFFK_W3_ ZASTSWANIE MYDŁA środki myjące - dobre właściwości myjące, dobra piana emulgatory (otrzymywane in situ w preparacie) nierozpuszczalne mydła glinowe, magnezowe i cynkowe są składnikami pudrów kosmetycznych WPŁYW NA SKÓRĘ możliwa negatywna reakcja skóry trudności z odtwarzaniem kwaśnego odczynu skóry, podrażnienia, uczucie suchości, ściągania

12 SFFK_W3_ MYDŁA S. ABBAS, J. WEISS GLDBERG, M. MASSAR; Dermatologic Therapy, Vol. 17, 2004, 35 42

13 SFFK_W3_ MYDŁA Transepidermal water loss (TEWL): TEWL was significantly reduced when using syndets as compared with soaps. Thus, soaps were associated with skin dryness, unlike the milder syndets. S. ABBAS, J. WEISS GLDBERG, M. MASSAR; Dermatologic Therapy, Vol. 17, 2004, 35 42

14 SFFK_W3_ MYDŁA (BHT) butyl hydroxy toluene; (EDTA) ethylene diamine tetraacetic acid; (EHDP) hydroxyethanediphosphonic acid (editronic acid); (SLES) sodium lauryl ether sulfate; (TBHQ) 2-t-butylbenzene-1,4-diol; (TCC) trichlorocarbon S. ABBAS, J. WEISS GLDBERG, M. MASSAR; Dermatologic Therapy, Vol. 17, 2004, 35 42

15 SFFK_W3_ Mydło w kostce RECEPTURY INCI [%] SILICA, CI (TITANIUM DIXIDE), TIN XIDE 1.00 MICA, CI (IRN XIDES) 0.33 SDIUM PALMATE, SDIUM LAURETH SULFATE, SDIUM STEARATE, SDIUM MYRISTATE, SDIUM CCYL ISETHINATE, TRIETHANLAMINE, AQUA (WATER), GLYCERIN, SRBITL, PRPYLENE GLYCL, FRAGRANCE Bar Soap with Xirona Kiwi Rose (Formulation #IPL-7-35A), Merck KGaA

16 SLE KSYETYLENWANYCH KWASÓW KARBKSYLWYCH R--(CH 2 CH 2 ) n -CH 2 CM R = C 4 do C 18 n = 2 do 20 M =Na, K N. Subirats, P. Castán, M. Stapels, SFW-Journal , SFFK_W3_

17 SLE KSYETYLENWANYCH KWASÓW KARBKSYLWYCH N. Subirats, P. Castán, M. Stapels, SFW-Journal , SFFK_W3_

18 SFFK_W3_ RECEPTURY Płyn do mycia

19 SFFK_W3_ SIARCZANY ALKILWE (SA) estry długołańcuchowych alkoholi i kwasu siarkowego H 3 C S - RS 3- M + ; R = C 12 -C 18 ; M + = Na +, Mg +2,... INCI: Sodium lauryl sulfate, Magnesium cocoyl sulfate...

20 SFFK_W3_ SIARCZANY ALKILWE Dość dobra rozpuszczalność w wodzie (maleje ze wzrostem łańcucha alkilowego, żelowanie przy stężeniu ok. 30%) DŁUGŚĆ ŁAŃCUCHA RZPUSZCZALNŚĆ W 25 0C [g/dm3 ] C8 400 C C12 0,3 0,4 C14 0,03 0,04 C16 0,05 C18 0,05 Dobre zdolności myjące (wzrastają wraz z wydłużeniem łańcucha alkilowego)

21 SFFK_W3_ SIARCZANY ALKILWE Bardzo dobre właściwości pianotwórcze (brak wpływu długości łańcucha alkilowego) Wrażliwe na twardą wodę - gaszenie piany Słaba rozpuszczalność soli sodowych w niskich temperaturach Sole TEA i amoniowe - lepsza rozpuszczalność, gorsza czynność powierzchniowa ELEKTRLITY ZAGĘSZCZAJĄ RZTWRY SIARCZANÓW ALKILWYCH

22 SFFK_W3_ SIARCZANY ALKILWE TKSYCZNŚĆ Sodium lauryl sulfate: LD50 (szczury) = mg/kg Mycie rąk dostarcza 0,18 μg/kg; gólnie przy wszystkich codziennych czynnościach człowiek pobiera około 5,94 μg/kg/dzień W stężenia używanych w kosmetyce SA są całkowicie bezpieczne!!!

23 WPŁYW NA SKÓRĘ SIARCZANY ALKILWE drażnienie!, wysuszanie ( tu lepsze są TEA) Zawartość procentowa Sodium lauryl sulfate w kosmetyku 0,5% - 10% Efekt nieznaczne do umiarkowanych podrażnień 10% - 30% poważne podrażnienia > 20% wysoko drażniące i niebezpieczne SPSBY ŁAGDZENIA sole magnezowe - łagodniejsze! mieszanki z sulfobursztynianami i sulfonianami olefin SFFK_W3_

24 SFFK_W3_ SIARCZANY ALKILWE ZALETY SLI RGANICZNYCH (TEA, DEA) Bardzo dobra rozpuszczalność Dobra charakterystyka lepkościowa przy różnych stężeniach Wyższa odporność na niskie temperatury w porównaniu do soli sodowych Większa łagodność względem skóry niż sole sodowe Dobra kompatybilność z surowcami pomocniczymi

25 SFFK_W3_ Mydło do rąk w płynie INCI [%] RECEPTURY Water do 100 Sodium Cocoyl Isethionate 2 Sodium Lauryl Sulfate 19 Sodium Laureth Sulfate 16 Polyquaternium-39 3 Cocamide DEA 3 Disodium Cocoamphodiacetate 3 Disodium EDTA 0,1 Fragrance 0,5 FD&C Blue No. 1 0,035 Citric Acid do ph=7 Sodium Chloride qs to cps Liquid Hand Soap (Formulation # ), Nalco Company

26 SFFK_W3_ SIARCZANY KSYETYLENWANYCH ALKHLI TŁUSZCZWYCH R S n - M + R = C 12 -C 18 n > 0, zwykle 1-4 M + = Na +, Mg +2,... INCI: Sodium laureth sulfate, Magnesium talloweth sulfate...

27 SFFK_W3_ SIARCZANY KSYETYLENWANYCH ALKHLI TŁUSZCZWYCH Dość dobra rozpuszczalność w wodzie im krótszy łańcuch alkilowy tym lepsza żel ok. 30% (wprowadzać do podgrzanej wody a nie wodę do roztworu) lepkość [mpa s] stężenie [%]

28 SFFK_W3_ SIARCZANY KSYETYLENWANYCH ALKHLI TŁUSZCZWYCH Stabilne w roztworze w typowych warunkach przechowywania Dobre zdolności myjące (szczególnie przy C 8 -C 10 ) czym dłuższy łańcuch alkilowy tym lepsze Dobre właściwości pianotwórcze twarda woda nie wpływa na jakość piany Elektrolity zagęszczają roztwory siarczanów E alkoholi

29 SFFK_W3_ SIARCZANY KSYETYLENWANYCH ALKHLI TŁUSZCZWYCH ptimum rozpuszczalność/mycie/piana = laureth Niska wrażliwość na twardą wodę Kompatybilność Niekompatybilne z kationowymi ZPC

30 SFFK_W3_ SIARCZANY KSYETYLENWANYCH ALKHLI TŁUSZCZWYCH TKSYCZNŚĆ Sodium Laureth Sulfate = SLES ral rat LD50 : 5000 mg/kg Wzrost toksyczności (oraz hydofobowości) wraz ze wzrostem liczby atomów C, oraz ze spadkiem zawartości grup E

31 SFFK_W3_ WPŁYW NA SKÓRĘ SIARCZANY KSYETYLENWANYCH ALKHLI TŁUSZCZWYCH średnie drażnienie stopień oksyetylenowania i rodzaj przeciwjonu mają wpływ na właściwości drażniące im niższy stopień oksyetylenowania tym większe prawdopodobieństwo wywoływania podrażnień - domieszki siarczanów alkilowych

32 SFFK_W3_ SIARCZANY KSYETYLENWANYCH ALKHLI TŁUSZCZWYCH Stopień oksyetylenowania wąski rozrzut stopnia oksyetylenowania zwiększa podatność na zagęszczanie elektrolitami

33 SFFK_W3_ Mydło do rąk w płynie INCI [%] RECEPTURY Water do 100 Sodium Cocoyl Isethionate 2 Sodium Lauryl Sulfate 19 Sodium Laureth Sulfate 16 Polyquaternium-39 3 Cocamide DEA 3 Disodium Cocoamphodiacetate 3 Disodium EDTA 0,1 Fragrance 0,5 FD&C Blue No. 1 0,035 Citric Acid do ph=7 Sodium Chloride qs to cps Liquid Hand Soap (Formulation # ), Nalco Company

34 SFFK_W3_ SULFNIANY α-lefin C H 3 S Przy 2 lub 3 węglu C H 3 H S Przy 3 lub 4 węglu R = C12 -C 18 INCI: Sodium C16 -C 18 olefin sulfonate

35 SFFK_W3_ SULFNIANY α-lefin Dobra rozpuszczalność w wodzie (>0,7 g/ml) żel powyżej 40% Dobre właściwości myjące optimum dla C14-C16 Dobre zdolności pianotwórcze dobra piana w zimnej wodzie TRUDNE D ZAGĘSZCZENIA w Europie rzadko stosowane na większą skalę

36 SFFK_W3_ SULFNIANY α-lefin TKSYCZNŚĆ RL RAT LD mg/kg (męskie); 1895 mg/kg (żeńskie) DRM-RABBIT LD50 >2020 mg/kg WPŁYW NA SKÓRĘ porównywalne z siarczanami E alkoholi - warunek: dobra jakość zanieczyszczenia mogą wywoływać podrażnienia

37 Mydło w płynie INCI [%] RECEPTURY Water do 100 Disodium Ricinoleamido MEA Sulfosuccinate 2,0 Cocamidopropyl Betaine 2,0 Lauramide DEA 3,0 Sunflowerseedamidopropyl Dimethylamine Lactate 2,0 Sodium C14-16 lefin Sulfonate (40%) 10,6 Citric Acid qs Sodium Chloride qs Phenoxyethanol (and) DMDM Hydantoin (and) Iodopropynyl Butylcarbamate qs Fragrance, Dye qs Na 4 EDTA 0,1 Mild Liquid Soap (Formulation #627), Rhodia Novecare SFFK_W3_

38 SFFK_W3_ SULFBURSZTYNIANY Na S CH 2 R1 Na Na S CH 2 R1 CH 2 R1 Sulfobursztyniany monoalkilowe, sulfobursztyniany dialkilowe R - alkohol, E alkohol, alkanoloamid INCI: Disodium lauryl sulfosuccinate, Disodium laureth sulfosuccinate, Disodium oleamido sulfosuccinate... Niestabilne przy wysokich i niskich wartościach ph - optimum (6-6,5)

39 SULFBURSZTYNIANY Monoestry bardzo dobrze rozpuszczalne w wodzie Diestry trudnorozpuszczalne w wodzie Dobre właściwości myjące Dobre właściwości pianotwórcze mydła nie gaszą piany Zdolność dyspergowania mydeł wapniowych sulfobursztyniany oparte na E alkoholach dodatek do płynów do kąpieli Monoestry zmniejszają podrażnienia wywoływane przez AES TRUDNE D ZAGĘSZCZANIA SFFK_W3_

40 SULFBURSZTYNIANY WPŁYW NA SKÓRĘ zaliczane do łagodnych ZPC (również są łagodne dla spojówek) w porównaniu z podstawowymi ZPC bardzo dobra kompatybilność ze skórą najłagodniejsze: R = alkanoloamid ZASTSWANIE Kompozycje myjące, piorące, szampony (także dla dzieci), płyny do kąpieli Mieszanki sulfobursztynianów i sulfonianów olefin są łatwe do zagęszczenia SFFK_W3_

41 SFFK_W3_ RECEPTURY Sól do kąpieli INCI [%] Sea Salt/Sodium Chloride do 100 Disodium Lauryl Sulfosuccinate (and) Sodium C14-16 lefin Sulfonate (and) Lauramidopropyl Betaine) 25,0 Sodium Sesquicarbonate 20,0 Magnesium Sulfate 10,0 Essential ils qs do 2,0 Fragrance 0,1 Powder Bubble Bath (Formulation #641), Rhodia Novecare

42 SFFK_W3_ HYDRKSYETANSULFNIANY IZTINIANY / IZETINIANY C H 3 S - R = C12-C16 INCI: Sodium cocoyl isethionate, Sodium oleoyl isethionate,...

43 SFFK_W3_ HYDRKSYETANSULFNIANY IZTINIANY / IZETINIANY Słaba rozpuszczalność w wodzie w ciekłych preparatach mogą krystalizować główne zastosowanie - kostki myjące Dobre właściwości pianotwórcze brak wrażliwości na twardą wodę i mydła dają obfitą, stabilną i zwartą pianę

44 SFFK_W3_ HYDRKSYETANSULFNIANY IZTINIANY / IZETINIANY Wpływ na skórę i oczy bardzo łagodne ZPC 2% roztwór nie działa drażniąco na oczy, nie wywołuje uczuleń, nie wysusza skóry łagodzą działanie mydeł

45 SFFK_W3_ Mydło w kostce RECEPTURY INCI [%] SILICA, CI (TITANIUM DIXIDE), TIN XIDE 1.00 MICA, CI (IRN XIDES) 0.33 SDIUM PALMATE, SDIUM LAURETH SULFATE, SDIUM STEARATE, SDIUM MYRISTATE, SDIUM CCYL ISETHINATE, TRIETHANLAMINE, AQUA (WATER), GLYCERIN, SRBITL, PRPYLENE GLYCL, FRAGRANCE Bar Soap with Xirona Kiwi Rose (Formulation #IPL-7-35A), Merck KGaA

46 SFFK_W3_ SARKZYNIANY C H 3 N - CH 3 INCI: Sodium lauroyl sarcosinate, TEA cocoyl sarcosinate

47 SFFK_W3_ SARKZYNIANY Średnio rozpuszczalne w wodzie Kompatybilne z wszystkimi ZPC oprócz kationowych Dobre wł. pianotwórcze lepiej pienią się w twardej niż w miękkiej wodzie dobra piana w obecności lipidów Wpływ na skórę i oczy niezwykle łagodne Wykazują silne właściwości biobójcze przy ph = 4-6

48 SFFK_W3_ RECEPTURY Żel pod prysznic INCI [%] Water do 100 Sodium Laureth Sulfate 35,0 Cocamidopropyl Betaine 10,0 Cocamidopropyl Hydroxysultaine 10,0 Sodium Lauroyl Sarcosinate 5,0 Polyquaternium-7 4,0 Tetrasodium EDTA 0,2 Fragrance, preservative qs Citric Acid do ph=6,0 Silkening Shower Gel (Formulation #B3243), Nalco Company

49 SFFK_W3_ TAURYNIANY N S Na + INCI: sodium methyl lauroyl taurate, magnesium methyl cocoyl taurate, potassium methyl cocoyl taurate; sodium cocoyl taurate; sodium lauroyl taurate N S Na +

50 SFFK_W3_ METYLTAURYNIANY dporne na twardą wodę Wykazują stabilne właściwości (szczególnie zwilżalność) w szerokim zakresie ph i temperatury Doskonale dyspergują mydła wapniowe Bardzo łagodne względem skóry Stosowane jako dodatki do mydeł w płynie, szamponów, płynów do kąpieli

51 SFFK_W3_ RECEPTURY Szampon INCI [%] Water do 100 Guar Hydroxypropyltrimonium Chloride 0,2 Glycerin 0,7 Cyamopsis Tetragonoloba Guar Gum 0,35 Cocamidopropyl Betaine 10,00 Sodium Methyl leyl Taurate 8,00 Sodium Lauroyl Methyl Isethionate 30,00 Glycol Distearate 1,5 Fragrance, Dye, Preservative qs Citric acid solution (50%) qs do ph=5,5-6,5 Sodium Chloride qs Moisturizing Creme Shampoo (Formulation #AC154), Innospec Active Chemicals

52 SFFK_W3_ ACYLPEPTYDY C H 3 NH NH NH NH - INCI: Potassium cocoyl hydrolyzed collagen

53 SFFK_W3_ ACYLPEPTYDY Dobrze rozpuszczalne w wodzie Antystatyki Stosowane w odżywkach do włosów Wpływ na skórę zaliczane do łagodnych ZPC łagodzą podrażnienia wywoływane przez inne anionowe ZPC (synergizm)

54 SFFK_W3_ RECEPTURY Szampon do włosów suchych INCI [%] Water do 100 Sodium Laureth Sulfate 50,0 Cocamide DEA 3,0 Potassium Cocoyl Hydrolyzed Collagen 10,0 Hydrolyzed Collagen 4,0 Sodium Chloride 1,0 Benzyl Alcohol, Methylchloroisothiazolinone, Methylisothiazolinone 0,05 Polysorbate 20, Linoleic Acid, Linolenic Acid 2,0 Clear Shampoo For Dry Hair (Formula No ), CLR Chemisches Laboratorium Dr. Kurt Richter GmbH