wszkipz Emulsja, roztwór, zawiesina, aerozol Zwyczajowa nazwa formy kosmetycznej nie zawsze jest tożsama z formą fizykochemiczną

Transkrypt

1

2 Formy kosmetyczne Forma fizykochemiczna Emulsja, roztwór, zawiesina, aerozol Zwyczajowa nazwa formy kosmetycznej nie zawsze jest tożsama z formą fizykochemiczną aerozol = forma aplikowana z opakowania ciśnieniowego W praktyce często korzystamy z żargonu łączącego nazwy prawidłowe fizykochemicznie i nazwy zwyczajowe

3 Formy kosmetyczne Składniki kosmetyku Bazowe (podstawowe) konieczne do uzyskania odpowiedniej formy Czynne konieczne do uzyskania określonego działania W przypadku wielu kosmetyków ostry podział pomiędzy składnikami bazowymi a czynnymi jest niemożliwy do przeprowadzenia Forma kosmetyczna może mieć wpływ na kierunek działania ale nie musi

4

5 Przykład Krem nawilżający Forma: emulsja Składniki bazowe: woda, emulgatory, lipidy Składniki nawilżające: niskocząsteczkowe hydrofilowe substancje nawilżające, wielkocząsteczkowe hydrofilowe substancje nawilżające, lipidy

6 Formy kosmetyczne Ocena kosmetyku przez użytkownika zależy od: pierwszego wrażenia zależnego od formy Długoterminowych efektów działania zależnych od rodzaju i stężenia substancji czynnych oraz formy

7

8 Formy fizykochemiczne kosmetyków Formy ciekłe roztwory rzeczywiste i koloidalne żele emulsje zawiesiny piany Formy stałe proszki (pudry) roztwory stałe Formy gazowe aerozole

9 Roztwory Jednorodne (homogenne) mieszaniny składników o zbliżonej polarności woda substancje hydrofilowe i elektrolity olej lipidy i składniki niepolarne alkohol substancje hydrofilowe i o umiarkowanej polarności Rozpuszczalność można wymusić układy solubilizowane Roztwory mogą być ciekłe (o różnej lepkości) i stałe Cecha roztworów ciekłych przezroczystość rozdrobnienie na poziomie molekularnym

10 Układy heterogenne - emulsje Mieszaniny cieczy nie rozpuszczających się w sobie (o zasadniczo różnej polarności) Umożliwiają połączenie wody z olejem, silikonu z wodą itp. Typy emulsji: W/O, O/W, wielokrotne Rozdrobnienie na poziomie mikroskopowym, prawie zawsze są nieprzezroczyste ( mleczne ) Zawsze są niestabilne powstają w obecności specyficznych spc emulgatorów, można je dodatkowo stabilizować utworzenie emulsji bez spc jest niemożliwe Są najczęściej stosowanymi formami kosmetyków, zwłaszcza pielęgnacyjnych

11 Emulsje proste O/W W/O

12 Emulsje wielokrotne W/O/W O/W/O

13 Mikroemulsje Specyficzna forma emulsji o bardzo wysokim stopniu rozdrobnienia mogą być przezroczyste lub opalizujące Wymagają stosowania specyficznych spc Trudno je wytworzyć, lecz gdy powstaną są bardzo stabilne Zewnętrznie są podobne do roztworów o wysokiej lepkości ( żeli )

14 Zawiesiny Heterogenne mieszaniny ciecz ciało stałe Mają własności fizykochemiczne zbliżone do emulsji Mogą być układami wielofazowymi (ciecz ciecz ciało stałe) Zawsze mają ograniczoną stabilność Ciekłe lub półstałe Szeroko stosowane w kosmetyce kolorowej Przezroczystość zawiesin w roztworze zależy od stopnia rozdrobnienia pigmenty mikronizowane

15 Piany Układy heterogenne ciecz gaz Mało stabilne, zawsze wymagają stosowania spc Wytwarzane w momencie stosowania działanie mechaniczne rozprężanie gazu w roztworze Umożliwiają rozprowadzenie małej ilości cieczy na dużej powierzchni

16 Formy stałe Homo, lub heterogenne Heterogenne układy nie rozdrobnione (prasowane) Homogenne układy nie rozdrobnione (roztwory stałe) Homo- lub heterogenne układy rozdrobnione proszki Własności reologiczne zależne od stopnia rozdrobnienia modyfikacji powierzchni Zdolność sorpcyjna układów stałych proszków mikrogąbek

17 Roztwory środków powierzchniowo czynnych Spc w roztworach tworzą struktury zorganizowane - micele Rozbudowane micele tworzą agregaty zwiększające lepkość roztworów Zorganizowane układy spc o niskiej zawartości rozpuszczalnika określamy jako ciekłokrystaliczne są zorganizowane jak kryształy zachowują własności cieczy oziębiane zastygają, przechodząc w sztywny żel

18 Zagęstniki Są polimerami oddziaływującymi z cząsteczkami rozpuszczalnika Nawet przy małym stężeniu tworzą agregaty utrudniające przemieszczanie warstw rozpuszczalnika W wyższych stężeniach przeplatają się, powstaje sztywna sieć tworzy się żel Typowe zagęstniki skrobia, pochodne celulozy, inne poliwęglowodany, polimery kwasu akrylowego Zagęstniki umożliwiają dowolną modyfikację własności reologicznych roztworów a przy okazji: Stabilizację zawiesin Stabilizację emulsji

19 Reologia emulsji Lepkość emulsji i zawiesin zależy od: ilości fazy rozproszonej Ilości i lepkości fazy ciągłej Zwiększając lepkość fazy ciągłej możemy dowolnie zagęszczać emulsje przez tworzenie układów ciekłokrystalicznych przez wprowadzanie do fazy ciągłej zagęstników polimerowych

20

21 Czyli dlaczego nie należy się bać emulgatorów i innych środków powierzchniowo czynnych

22 Środek powierzchniowo czynny (spc) Substancja obniżająca napięcie powierzchniowe lub napięcie międzyfazowe Umożliwia mycie, pranie, wytwarzanie emulsji, wprowadzanie substancji zapachowych do kosmetyków... Trudno poza roztworami rzeczywistymi znaleźć formy w których nie wykorzystuje się środków powierzchniowo czynnych

23

24 Napięcie powierzchniowe Brak zwilżania Wysokie napięcie powierzchniowe Woda na tłustej powierzchni Zwilżanie Niskie napięcie powierzchniowe Woda na czystej powierzchni Woda + spc na tłustej powierzchni

25 SPC Ogon Część hydrofobowa Część lipofilowa Część niepolarna Głowa Część hydrofilowa Część lipofobowa Część polarna ogon głowa

26 SPC w wodzie Granica faz woda-gaz

27 SPC w wodzie Granica faz woda-gaz

28 SPC w wodzie Piany Jeśli mamy dostatecznie dużo spc rozpuszczonego w wodzie to może on stabilizować pianę Ale: Jeśli spc ma do dyspozycji inną granicę faz niż woda-gaz to ją wybierze i dlatego emulsyjne kosmetyki myjące źle się pienią

29 Samoorganizacja spc micele

30 SPC na granicy faz Tu występuje napięcie powierzchniowe Granica faz woda-olej Tu występuje napięcie międzyfazowe

31 SPC w kosmetykach Środki myjące Mydła, płyny do kąpieli, żele pod prysznic... Emulgatory Kremy, balsamy, mleczka, kosmetyki kolorowe, preparaty do demakijażu... Solubilizatory Wody toaletowe, toniki, płyny do demakijażu... Środki pomocnicze - zwilżające, stabilizujące zawiesiny...

32

33 Emulsja Dyspersja cieczy w cieczy Ciecze tworzące emulsję nie mieszają się ze sobą, tworzą układ dwufazowy Mleko Emulsja olej w wodzie (o/w) Masło Emulsja woda w woleju (w/o) Kosmetyki Emulsje o/w, w/o, w/o/w, o/w/o, si/w...

34 Emulsja Faza zewnętrzna Faza wewnętrzna

35 Emulsje proste O/W W/O

36 Emulsje wielokrotne W/O/W O/W/O

37 Emulgatory W/O O/W

38 W kosmetyku emulsyjnym zawsze jest kilka emulgatorów Różnorodność struktury różnych emulgatorów zapewnia wyższą stabilność emulsji

39

40 Emulsje najczęściej są białe Toniki, żele, płyny powinny być całkowicie przezroczyste

41 Kosmetyki oparte na wodzie Toniki i żele Oparte na rozworach wodno-alkoholowych Stosunkowo łatwo wprowadzić kompozycję zapachową Preparaty bezalkoholowe Kompozycja zapachowa nie rozpuszcza się SPC pozwala na zamknięcie kompozycji zapachowej w micelach

42 Solubilizatory SPC o bardzo dobrej rozpuszczalności w wodzie (wysokie HLB) Niewielka ilość kompozycji zapachowej (lub innej substancji trudno rozpuszczalnej w wodzie) może być zamknięta w miceli

43 Micela to coś innego niż cząsteczka rozproszona w emulsji Brak granicy faz, Można wprowadzić bardzo mało Substancji tłuszczowych Istnieje granica faz Można wprowadzać dowolne substancje tłuszczowe

44

45 Zastosowanie układów solubilizowanych SPC tworzący micele może pomagać w oczyszczaniu skóry Brak piany (mało spc) Zmywanie zanieczyszczeń tłuszczowych z powierzchni skóry

46

47 Forma kosmetyku Warunkuje działanie rodzaj powstającej warstwy okluzyjnej transport transepidermalny substancji czynnych stabilność substancji czynnych równomierność rozprowadzania kosmetyku

48 Warstwa okluzyjna Po naniesieniu kosmetyku na skórę woda i inne lotne substancje szybko odparowują Pozostaje lipidowa warstwa okluzyjna, zawierająca 5 10% wody Warstwa okluzyjna stanowi główny czynnik zatrzymujący wodę (nawilżający) jest magazynem dozującym substancje czynne do warstwy rogowej determinuje własności sensoryczne

49 Transport transepidermalny Zależy od rodzaju substancji jej aktywności w warstwie okluzyjnej procesów dyfuzyjnych innych czynników

50 Transport transepidermalny Najszybsze wnikanie substancji czynnych w stratum corneum obserwuje się dla: mikroemulsji emulsji O/W o dużym stopniu rozdrobnienia emulsji z dużym udziałem struktur ciekłokrystalicznych Spowolnienie wnikania substancji lipofilowych obserwuje się dla emulsji wielokrotnych O/W/O

51 Forma kosmetyku a stabilność substancji czynnych Stabilność wielu składników czynnych zależy od dostępu powietrza (retinol, kwas askorbinowy) kontaktu z innymi składnikami kosmetyku (interakcje chemiczne) Metodą izolacji jest stosowanie emulsji wielokrotnych i/lub nośników

52 Równomierność rozprowadzenia kosmetyku Zależy od własności reologicznych przy zmiennym stężeniu wody Jest kluczowa dla: kosmetyków promieniochronnych samoopalaczy kosmetyków kolorowych

53

54 Okluzja podejście obiektywne okluzja ciągła nieprzepuszczalny film na powierzchni skóry zmniejszenie TEWL - zahamowanie odparowywania wody zaburzenia syntezy lipidów zaburzenia procesów keratynizacji okluzja nieciągła film na powierzchni skóry tylko częściowo hamuje odparowywanie wody zmniejszenie TEWL synteza lipidów i proces keratynizacji nie ulegają zaburzeniom

55 Okluzja nieciągła - surowce Ciekłe woski, silikony mogą zmieniać własności innych substancji filmotwórczych wykazują działanie emoliencyjne nie dają uczucia lepkości i tłustości

56 Ciekłe woski w kosmetykach Naturalne olej jojoba (INCI: Simmondsia chinensis) Syntetyczne estry alkoholu izopropylowego z kwasami tłuszczowymi np. mirystynian izopropylu (INCI: Isopropyl mirystate) estry kwasu olejowego, np. oleinian oleilu (INCI: Oleyl oleate), oleinian decylu (INCI: Decyl oleate) etery np. eter dikaprylylowy (INCI: Dicaprylyl ether)

57 Silikony w kosmetykach Syntetyczne polidimetylosiloksany i ich pochodne Dimetikon (INCI: Dimethicone) Dimetikonol (INCI: Dimethiconol) Do odchudzania emulsji służą też silikony lotne odparowujące po aplikacji Cyklometikon (INCI: Cyclomethicone) Cyklopentasiloksan (INCI: Cyclopentasiloxane) Cykloheksasiloksan (INCI: Cyclohexasiloxane)

58

59 Okluzja podejście subiektywne Warstwa powstająca po aplikacji kosmetyku może być wyczuwalna... Lepka Kleista Tłusta Świecąca Ciężka... Lub niewyczuwalna

60 Okluzja W przypadku okluzji nieciągłej wyczuwalność i niewyczuwalność nie są skorelowane ze zdolnościami nawilżającymi

61 Warstwę okluzyjną można ocenić Obiektywnie Pomiar sebumetryczny, określający ILOŚĆ lipidów na powierzchni skóry (nie wykazuje obecności silikonów) Subiektywnie Ocena sensoryczna określająca odczucia podczas i po aplikacji oraz stopień akceptacji kosmetyku Ilość emolientów pozostających na powierzchni skóry nie jest skorelowana bezpośrednio z parametrami sensorycznymi ważna jest struktura związku

62 Emolienty Wpływ na obydwa etapy procesu akceptacji Pierwszy etap zależy wyłącznie od charakteru warstwy okluzyjnej Drugi etap zależy od: Charakteru warstwy okluzyjnej Zdolności emolientów do penetracji w struktury s.c. Typu oddziaływań ze strukturami s.c Możliwości działania biologicznego

63 Forma kosmetyku a wrażenia sensoryczne Emulsje W/O Tradycyjne: tłuste, lepkie Nowoczesne: lżejsze Wprowadzenie ciekłych wosków i silikonów może silnie odchudzić emulsję W/O Emulsje O/W Parametry zależą od składu fazy tłuszczowej i jej ilości