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

Transkrypt

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

2 SFFK_W1_ WYKŁAD SUROWCE I FIZYKOCHEMIA FORM UŻYTKOWYCH Egzamin test + pytania otwarte (30-40 minut) Termin zerowy -??? 2 terminy w sesji zimowej 1 termin poprawkowy w sesji jesiennej Zaliczenie od 60% LABORATORIUM 4-ty semestr

3 SFFK_W1_ CEL WYKŁADU ZAPOZNANIE Z SUROWCAMI STOSOWANYMI W KOSMETYCE ORAZ ZASADAMI ICH DZIAŁANIA Dlaczego ta wiedza jest konieczna? Aby rozróżniać jakość kosmetyków Aby umieć zweryfikować deklaracje producenta

4 SFFK_W1_ Ogólna charakterystyka form kosmetycznych i surowców Roztwory Fizykochemia aktywności powierzchniowej KONSPEKT Kosmetyczne środki powierzchniowo czynne Lipidy i silikony Zagęstniki Surowce stałe Formy kosmetyczne: emulsje, piany, zawiesiny, aerozole

5 SFFK_W1_ LITERATURA R. Zieliński, Surfaktanty. Budowa, właściwości, zastosowania, Wydawnictwo Uniwersytetu Ekonomicznego w Poznaniu, 2009 J. Przondo, Zawiązki powierzchniowo czynne i ich zastosowanie w produktach chemii gospodarczej, Radom, 2007 J. Arct, K. Pytkowska, K. Barska, K. Kifert, A. Pauwels, Leksykon surowców kosmetycznych, Wyd. WSZKiPZ, 2010 E.T. Dutkiewicz, Fizykochemia powierzchni, WNT, Warszawa 1998 C.E. Stauffer Emulgatory, WNT, 1999 W. Malinka, Zarys chemii kosmetycznej, Wrocław 1999 J. Arct, K. Pytkowska, Biologicznie aktywna lipidy i ich pochodne w kosmetyce, Wiadomości PTK, 6(1), 2003, 8-11 A. Tabor, RM. Blair, (2009). Nutritional Cosmetics - Beauty from Within. (pp: 28). William Andrew Publishing

6 LITERATURA M. Stołyhwo-Szpajer, K. Piękosz, J. Bellwon, A. Stołyhwo, A. Rynkiewicz, Arterial Hypertension 2001, vol. 5, no 3, pages 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, Cosmedia SP innowacyjny polimer do zastosowań w środkach do pielęgnacji skóry, Wiadomości PTK 2004, 39 (Numer specjalny) Hispażel zagęstniki oparte na poliakrylanach glicerolu jako doskonale nawilżające składniki preparatów do pielęgnacji skóry, Wiadomości PTK, 2004, 41 (Numer specjalny) James V. Gruber, Polysaccharide-Based Polymers in Cosmetics, w Principles of Polymer Science and Technology in Cosmetics and Personal Care, ed. E. D. Goddard, James V. Gruber, MARCEL DEKKER, INC. NEW YORK BASEL 1999 SFFK_W1_2011 6

7 FORMA KOSMETYKÓW Roztwory Emulsje Maści i pasty Zawiesiny Żele Piany Sztyfty Formy stałe Aerozole SFFK_W1_2011 7

8 SFFK_W1_ ROZTWORY ROZTWORY WODNE ROZTWORY ALKOHOLOWE PŁYNNE UKŁADY HYDROFOBOWE Klarowne Zazwyczaj o niskiej lepkości Łatwe do otrzymania

9 SFFK_W1_ ROZTWORY ZASTOSOWANIE Płyny do kąpieli Toniki Perfumy, wody toaletowe Dezodoranty (do atomizerów) inne

10 SFFK_W1_ EMULSJE Termodynamicznie nietrwały, makroskopowy układ heterogenny, składający się z co najmniej dwóch, niemieszających się ze sobą ciekłych faz, z których jedna jest zdyspergowana w drugiej w postaci kropel Podział I Tradycyjne (w/o; o/w) Wielokrotne Mikroemulsje Podział II Kremy Balsamy Emulsje do spray u Lipożele

11 SFFK_W1_ MAŚCI I PASTY Produkty o bardzo wysokiej lepkości Układ bezwodny lub o niewielkiej zawartości wody ZASTOSOWANIE Produkty do układania włosów Maści o specjalnych zastosowaniach

12 SFFK_W1_ ZAWIESINY Nierozpuszczalne cząstki rozproszone w fazie wodnej lub olejowej Peelingi Podkłady pod makijaż Pudry kompaktowe ZASTOSOWANIE Produkty ochronne do opalania z tlenkiem cynku lub ditlenkiem tytanu Maski glinkowe

13 SFFK_W1_ ŻELE Roztwory wodne lub alkoholowe o wysokiej lepkości klarowne i przeźroczyste łatwo rozprowadzające się zagęszczone przy pomocy polimerów akrylowych gum polimerów pochodnych celulozy

14 SFFK_W1_ ŻELE ZASTOSOWANIE dezodoranty żele do stylizacji włosów żele do mycia zębów

15 SFFK_W1_ PIANY Układ dyspersyjny, w którym fazą rozproszoną jest gaz a fazą rozpraszającą ciecz (piany klasyczne) Układ dyspersyjny, w którym fazą rozproszoną jest gaz a fazą rozpraszającą ciało stałe (piany stałe) Pianki do golenia ZASTOSOWANIE Pianki do stylizacji włosów

16 SFFK_W1_ Dezodoranty Antyperspiranty Szminki Perfumy w sztyfcie ZASTOSOWANIE SZTYFTY Nośniki nierozpuszczalnych substancji aktywnych (np. pigmentów, substancji zapachowych, emolientów) Oparte na woskach i olejach lub roztwory wodnoalkoholowe zawierające stearynian cynku

17 SFFK_W1_ FORMY STAŁE Proszki Pudry sypkie Pudry i cienie w kamieniu Proszek do czyszczenia zębów

18 SFFK_W1_ AEROZOLE Aerozole Dyspersja cieczy lub ciała stałego w gazie ZASTOSOWANIE Dezodoranty Lakiery do włosów

19 SFFK_W1_ Problemy z klasyfikacją: do jakiej grupy zaliczyć mydło?

20 SFFK_W1_ Przeznaczenie kosmetyku nie ma nic wspólnego z formą fizykochemiczną Oczyszczanie twarzy Emulsje w/o Emulsje o/w olejki Roztwory spc Dezodoranty i antyperspiranty Emulsje Mikroemulsje Hydrożele Roztwory Aerozole

21 Cz. 1. Surowce SFFK_W1_

22 SFFK_W1_ Woda SUROWCE KOSMETYCZNE Rozpuszczalniki (etanol, glikol propylenowy) Lipidy i silikony Środki powierzchniowo czynne (anionowe, kationowe, niejonowe, amfoteryczne) Hydrofilowe składniki nawilżające Humektanty składniki do nawilżania FORMY kosmetyku Składniki nawilżające do nawilżania skóry i włosów

23 SFFK_W1_ SUROWCE KOSMETYCZNE Polimery Zagęstniki, składniki filmotwórcze Stabilizacja emulsji i zawiesin Nawilżanie (proteiny) Materiał na nośniki

24 SFFK_W1_ SUROWCE KOSMETYCZNE Filtry UV Przeciwutleniacze, sekwestranty (ochrona formy kosmetyku) Konserwanty Barwniki Kompozycje zapachowe

25 SFFK_W1_ SUROWCE KOSMETYCZNE BAZOWE (pierwszorzędowe) POMOCNICZE (drugorzędowe) CZYNNE

26 SFFK_W1_ SUROWCE KOSMETYCZNE BAZOWE - woda, alkohol, surowce tłuszczowe czystość chemiczna i mikrobiologiczna kompatybilność z innymi składnikami podstawa filmu okluzyjnego

27 SFFK_W1_ SUROWCE KOSMETYCZNE POMOCNICZE wspomaganie formy fizykochemicznej: emulgatory, składniki konsystencjotwórcze, stabilizujące konserwanty zapobieganie zakażeniom wtórnym barwniki i kompozycje zapachowe

28 SFFK_W1_ SUROWCE KOSMETYCZNE CZYNNE warunkują działanie i efekty kosmetyczne dwie grupy: działające bez docierania do receptorów bezpośrednio czynne biologicznie

29 SFFK_W1_ WODA ok. 75 % powierzchni globu ziemskiego ok. 70 % ciała ludzkiego PODSTAWOWY ROZPUSZCZALNIK KOSMETYCZNY

30 WIĄZANIA WODOROWE SFFK_W1_

31 WODA JAKO ROZPUSZCZALNIK SFFK_W1_

32 SFFK_W1_ SOLWATACJA I HYDRATACJA hydratacja oddziaływanie cząsteczek rozpuszczalnika na jony lub cząsteczki substancji rozpuszczonej prowadzi do powstania połączeń zw. solwatami solwatacja w roztworach wodnych nazywa się hydratacją

33 SFFK_W1_ PODZIAŁ KOSMETYKÓW W ZALEŻNOŚCI OD ZAWARTOŚCI WODY KOSMETYKI BEZWODNE niektóre szminki olejki i oliwki PRAWIE BEZWODNE sztyfty mydlane (ok. 2% wody) WODNE toniki szampony płyny do kąpieli kremy i inne emulsje

34 SFFK_W1_ WODA JAKO SUROWIEC Bez mikroorganizmów Bez zanieczyszczeń Bez jonów metali OCZYSZCZANIE

35 SFFK_W1_ OCZYSZCZANIE WODY DESTYLACJA wysoki koszt DEMINERALIZACJA ODWRÓCONA OSMOZA Obniżenie kosztów nawet o 2/3 względem destylacji

36 OCZYSZCZANIE WODY DEMINERALIZACJA Usunięcie wszystkich kationów i anionów JONITY substancje pochodzenia naturalnego lub wytwarzane sztucznie nierozpuszczalne w wodzie mają zdolność wymiany jonów z roztworu na jony związane z masą jonitu Ich makrocząsteczki mają postać przestrzennego szkieletu, w który wbudowane są grupy funkcyjne dysocjujące w wodzie i zdolne do wymiany swoich jonów na jony z otaczającego je roztworu w równoważnych ilościach. SFFK_W1_

37 SFFK_W1_ OCZYSZCZANIE WODY ODWRÓCONA OSMOZA (jeden z procesów filtracji, cząstki 0, µm) OSMOZA - samorzutne przenikanie rozpuszczalnika przez przegrodę (błonę) półprzepuszczalną z roztworu o stężeniu mniejszym (lub z czystego rozpuszczalnika) do roztworu o stężeniu większym ODWRÓCONA OSMOZA proces przebiega od roztworu od stężeniu większym do roztworu o stężeniu mniejszym

38 SFFK_W1_ PORÓWNANIE KOSZTÓW ODSALANIA Z ZASTOSOWANIEM RÓŻNYCH METOD

39 OCZYSZCZANIE WODY USUWANIE MIKROORGANIZMÓW Filtracja i ultrafiltracja Gotowanie i pasteryzacja bardzo kosztowne Dezynfekcja UV rzadko stosowane Dezynfekcja ultradźwiękami rzadko stosowane SFFK_W1_

40 SFFK_W1_ PORÓWNANIE WIELKOŚCI SEPAROWANYCH CZĄSTEK W PROCESACH MEMBRANOWYCH I FILTRACJI KONWENCJONALNEJ

41 WODA TERMALNA skład chemiczny [mg/l] M. O. Ferreira, P. C. Costa, M. F. Bahia, Int. J. Cosmetic Sci., 2010, 32, SFFK_W1_

42 WODA TERMALNA skład chemiczny [mg/l] M. O. Ferreira, P. C. Costa, M. F. Bahia, Int. J. Cosmetic Sci., 2010, 32, SFFK_W1_

43 SFFK_W1_ NAZWY CHEMICZNE NOMENKLATURA SUROWCÓW NUMERY CAS (oznaczenie numeryczne przypisane substancji chemicznej przez amerykańską organizację Chemical Abstracts Service (CAS) np. woda ) NUMERY EINECS (ang. European Inventory of Existing Chemical Substances) i ELINCS (ang. European List of Notified Chemical Substances) NAZWY TECHNICZNE (zwyczajowe) NAZWY HANDLOWE NAZWY INCI

44 INCI - International Nomenclature of Cosmetic Ingredients (do 1993 CTFA-Names) MIĘDZYNARODOWE NAZEWNICTWO SKŁADNIKÓW KOSMETYCZNYCH nadawane przez PCPC (Personal Care Product Council, USA) (dawniej CTFA - Cosmetic, Toiletries and Fragrance Association), w porozumieniu z COLIPA (The European Cosmetic Toiletry and Perfumery Association) SFFK_W1_

45 SFFK_W1_ INCI pochodna nazw chemicznych i zwyczajowych, z szeregiem regularności nazwa łacińska dla produktów roślinnych i inne surowce farmakopealnych (dla roślin dodatkowo określenie typu surowca, np. Helianthus Annus Oil) barwniki nr CI - Color-Index-Number (nie dotyczy barwników i prekursorów barwników do barwienia włosów)

46 SFFK_W1_ uproszczenie nazewnictwa NAZWY INCI - ZNACZENIE czystych związków chemicznych (sól sodowa siarczanu dioksyetylenowanego alkoholu laurylowego = Sodium Laureth-2 Sulphate) mieszanin (dietanoloamidy kwasów tłuszczowych oleju kokosowego = Cocamide DEA) produktów o wielu nazwach handlowych (Glyceryl Stearate ponad 100 nazw handlowych: Arlacel, Cithrol, Cutina, Imwitor, Kessco, Protachem, Tegin...)

47 SFFK_W1_ NAZWY INCI - ZNACZENIE ułatwienie porozumiewania się przez stworzenie języka zrozumiałego dla grupy specjalistów system ostrzeżeń dla konsumentów i lekarzy

48 SFFK_W1_ aqua water RÓŻNICE POMIĘDZY USA I UE nazwy botaniczne (UE Linneusz, USA ang.) INCI surowce farmakopealne (UE łacina, USA ang.) kompozycje zapachowe (UE Parfum, USA Fragrance) nazwy zharmonizowane: Peach (Prunus Persica) Leaf Extract Mineral Oil (Paraffinum Liquidum)

49 SFFK_W1_ RECEPTURA KREMU DO GOLENIA Nazwa handlowa INCI % w/w Emersol 132 Stearic Acid 5.25 Kortacid CG Coconut Acid 0.75 Lantrol 1674 Lanolin Oil 0.3 Blandol Mineral Oil 0.4 Arlacel 60 Sorbitan Stearate 0.4 Tween 60 Polysorbate Deionized Water Water 70.0 Triethanolamine 99% Triethanolamine 2.6 Deionized Water Aqua qs to 100 MERQUAT PLUS 3331 Polyquaternium MERGUARD 1200 Methyldibromo Glutaronitrile (and) Phenoxyethanol 0.05 Fragrance Fragrance qs

50 ava - eco linea - KREM POD OCZY pielęgnująco-wygładzający Skład (INCI): Aqua, Lavandula Angustifolia Flower Water, Phytosqualan, Olea Europaea (Olive) Fruit Oil (and ) Olea Europaea (Olive ) Oil Unsaponifiables (and) Hydrogenated Vegetable Oil (and) Glyceryl Stearate (and) Glycine Soja (Soybean) Sterols (and) Beta-sitosterol (and) Tocopherol, Cetearyl Olivate, Sorbitan Olivate, Olive Oil Eco, Zea Mays Starch, Cetearyl Alcohol, Glycerin, Althea Officinalis Root Extract, Camellia Sinensis Leaf Extract, Chamomilla Recutita Flower Extract, Sodium Dehydroacetate, Xantan Gum, Zingiber Officinalis Root Extract, Lavandula Officinalis, Cymbopogon Schoenanthus, Dehydroacetic acid, Benzyl alcohol, Potasium Sorbate, Sodium Benzoate. Ziaja - Rebuild - Masło ujędrniające do biustu Skład (INCI): Aqua (Water), Eloeis Guineesis (Palm) Oil, Cetearyl Ethylhexanoate, Butyrospermum Parkii (Shea Butter), Carylic/Capric Triglyceride, Cetearyl Glucoside, Ceteatyl Alcohol, Dimethicone, Glycerin, Glycerryl Stearate Citrate, Hydrogenated Coco-Glycerides, Hydrogenated Palm Kernel Oil, Propylene Glycol, Enteromorpha Compressa Extract, Lentinus Edodes Extract, Methylsilanol Hydroxyproline Aspartate, Tocopheryl Acetate, Sodium Polyacrylate, Sodium Benzoate, Diazolidinyl Urea, Parfum (Fragrance), Linalool, Butylphenyl, Methylpropional, Limonene, Alpha-Isomethyl Ionone. SFFK_W1_

51 SFFK_W1_ Lista 26 potencjalnych alergenów W składzie kosmetyku należy ujawniać składniki kompozycji zapachowych i/lub wyciągów roślinnych o potencjalnym działaniu alergizującym (26 substancji - jeśli ich zawartość w kosmetyku przekracza: 0,001% w wyrobach pozostających na skórze 0,01% w wyrobach spłukiwanych