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 POWTÓRKA 2

3 POWTÓRKA Podaj polska nazwę następujących surowców: Oenothera Biennis Oil Glycine Max Seed Oil Prunus Armeniaca Kernel Oil Orbignya Oleifera Oil Buxus Chinensis Oil 3

4 POWTÓRKA Ceramidy nie są stosowane w kosmetykach to pochodne aminoalkoholi np. sfingozyny nie penetrują do s.c. nie wpływają na funkcje barierowe skóry Wyjaśnij nazwę ceramidu EOS 4

5 POWTÓRKA Cholesterol: stymuluje odnowę tkankową jest składnikiem cementu międzykomórkowego hamuje przetłuszczanie skóry nie jest stosowany w kosmetykach Podaj dwa przykłady innych steroli stosowanych w kosmetyce (INCI + nazwa polska) 5

6 ZAGĘSTNIKI 6

7 ZAGĘSTNIKI Zastosowanie modyfikacja reologii roztworów rzeczywistych i koloidalnych żele stabilizacja i modyfikacja reologii emulsji 7

8 ZAGĘSTNIKI Klasyfikacja polimery naturalne syntetyczne otrzymywane biotechnologicznie zagęstniki niskocząsteczkowe (najczęściej nieorganiczne) 8

9 ZAGĘSTNIKI Polimery jonowe lepkość silnie zależy od ph punkt izoelektryczny jest granicą przejścia ciecz-żel niejonowe lepkość zależy od stężenia 9

10 POLISACHARYDY 10

11 POLISACHARYDY 11

12 POLISACHARYDY Naturalne polisacharydy anionowe Kwas alginowy Pektyny Karagen Guma ksantanowa Kwas hialuronowy Gumy arabska, karaya, tragacanth 12

13 POLISACHARYDY Modyfikowane polisacharydy anionowe Pochodne celulozy np. Karboksymetyloceluloza (CMC) 13

14 KWAS ALGINOWY INCI: Alginic acid Jako zagęstnik stosowane są sole alginiany (farm.: alginaty, INCI: Algin alginian sodu, Ammonium alginate) Otrzymywanie izolowanie z alg brązowych fermentacja bakteryjna 14

15 KWAS ALGINOWY 15

16 ALGINIANY Mechanizm zagęszczania tworzenie kompleksów z jonami metali wielowartościowych (np. Ca+2) kompleksy tworzy głównie kwas guluronowy niskie stężenie jonów żel wysokie stężenie jonów strącanie osadu 16

17 17

18 18

19 19

20 ALGINIANY i ph ph < 3 3 < ph < 4 rzadki żel, (protonowane grupy karboksylowe) ph > 4 hydroliza wiązań glikozydowych zagęszczenie ph > 10 hydroliza 20

21 KWAS ALGINOWY Ilości 0,2-2% Rozpuszczalny w wodzie rozpuszczalnikach organicznych Kompatybilny z anionowymi i niejonowymi spc Niekompatybilny z wielowartościowymi jonami Zastosowanie żele, emulsje 21

22 KWAS ALGINOWY Modyfikacje struktury estryfikacja ograniczenie żelowania, hydrofobizacja 22

23 Gloves RECEPTUTRY PROCEDURE - Prepare the phase A at room temperature. - Prepare the phase B at 50 C. - Realize the emulsion by pouring the phase B into the A while stirring. - When all the phase B is incorporated, maintain stirring during a few minutes. Matrix Gloves (Formulation #042801/3); Company: Solabia Group 23

24 PEKTYNY α-d-(1,4)-galacturonic acid and α-l-rhamanose INCI: Pectin Struktura zbliżona do kwasu alginowego Otrzymywane z owoców syntetycznie 24

25 PEKTYNY Pektyny Estry metylowe pektyn Żelują w obecności kationów wielowartościowych żelują bez dodatku jonów Zagęstniki do układów kwaśnych ale poniżej ph = 3,5 niestabilne 25

26 KARAGEN INCI: Carrageenan, Potassium carrageenan Wyodrębniany z alg czerwonych trzy formy kappa, jota, lambda Grupy siarczanowe silniejsza hydrofilowość niż dla alginianów i pektyn 26

27 KARAGEN 27

28 KARAGEN Zagęszczanie tworzenie podwójnej helisy przy chłodzeniu roztworu formy kappa i jota wymagają do żelowania obecności kationów (niekoniecznie wielowartościowych) 28

29 KARAGEN 29

30 KARAGEN Rozpuszczalny w wodzie do 10% w/w Kompatybilny z anionowymi spc Może się strącać z kationowymi spc Zastosowania stabilizacja emulsji (0,4-1%) zagęszczanie żelu aloesowego (0,25-0,75%) 30

31 RECEPTUTRY Complexion Brightening Serum (Formulation #JB 2664/N) GATTEFOSSE 31

32 GUMA KSANTANOWA INCI: Xanthan Gum Otrzymywana w procesie fermentacji bakteryjnej Zagęszczanie tworzenie helis w obecności kationów Niekompatybilna z kationowymi spc Anionowe spc (> 1%) zwiększają lepkość 32

33 GUMA KSANTANOWA 33

34 RECEPTUTRY Sunscreen Lotion & Cream (Formulation #SK-03-36); Merck KGaA 34

35 MODYFIKOWANA CELULOZA metyloceluloza, hydroksyetyloceluloza, hydroksypropyloceluloza, karboksymetyloceluloza i inne Własności zależą od typu modyfikacji rozpuszczalność w wodzie i rozpuszczalnikach organicznych lepkość kompatybilność itp.. 35

36 MODYFIKOWANA CELULOZA 36

37 MODYFIKOWANA CELULOZA 0.5-1% w odżywkach 1% w szamponach: 1% pastach do zębów, 1% w lubrykantach; %; w żelach do golenia 37

38 CELLULOSE GUM SODIUM CARBOXYMETHYLCELLULOSE 38

39 SODIUM CARBOXYMETHYLCELLULOSE 39

40 SODIUM CARBOXYMETHYLCELLULOSE ph > 4.5 Większość grup kwasowych ulega deprotonowaniu (forma soli) ph < 4.5 Sprotonowane grupy kwasowe Brak rozpuszczalności w wodzie początkowo wzrost lepkości następnie rozdział faz osa 40

41 SODIUM CARBOXYMETHYLCELLULOSE z anionowymi surfaktantami tworzy asocjaty np. dodatek SLS do roztworu CMC powoduje żelowanie z kationowymi surfaktantami - flokulacja 41

42 RECEPTUTRY Add in small portions MICROCRYSTALLINE CELLULOSE, CELLULOSE GUM to water at 75 C, homogenize for 10 min. Add other components of Phase B. Heat Phase A to 70 C. Mix Phase A to Phase B. Homogenize for 15 min,and add Phase C and homogenize for 5 min. Cool at room temperature and remove air. Day Cream (Formulation #0257PA), Company: Res Pharma 42

43 POLISACHARYDY Naturalne polisacharydy kationowe Chitozan Modyfikowane polisacharydy kationowe Kationowa hydroksyetyloceluloza (czwartorzędowana) Kationowa guma guar (czwartorzędowana) 43

44 CHITOZAN Handlowy produkt często neutralizowany kwasami: Mlekowym (INCI: Chitosan lactate) Glikolowym (INCI: Chitosan glycolate) 44

45 RECEPTUTRY Sunscreen with Very High SPF (W/O) (Formulation #ST-19-17), Company: Merck KGaA 45

46 INNE POLIMERY 46

47 AKRYLANY Kopolimery kwasu akrylowego karbomery i inne Grupy karboksylowe lepkość zależy od ph ph < 6 niska lepkość ph > 6 zagęszczanie w warunkach silnie alkalicznych większość hydrolizuje 47

48 48

49 49

50 CARBOMER Stosowane stężenia: 0.3-1% w żelach; % w kremach; % w lotionach Silnie hydrofilowy dobrze uwadnia się w wodzie, alkoholu i rozpuszczalnikach polarnych Bardzo efektywny zagęstnik ph 5-10 Elektrolity obniżają efektywność zagęszcania Niekompatybilny z niektórymi kationowymi surfaktantami i kationowymi polimerami 50

51 RECEPTURY Wosk do stylizacji włosów INCI Water Propylene Glycol PVP Polyethylene Carnauba Wax Beeswax Mineral Oil Glyceryl Stearate Polysorbate 60 Stearic Acid TEA Carbomer (2% Solution) Alcohol Fragrance Propylene Glycol (and) Diazolidinyl urea (and) Methylparaben (and) Propylparaben Wt% qs ,00 2,00 1,75 1,00 1,00 1,20 1,80 0,75 0,56 21,00 10,00 qs 1,00 Creamy Styling Hair Wax, New Phase Technologies 51

52 ZAGĘSTNIKI NIEORGANICZNE Ciała stałe pod wpływem wody pęcznieją lub tworzą roztwory koloidalne 52

53 KRZEMIAN GLINOWOMAGNEZOWY (Veegum) INCI: Magnesium aluminum silicate Zagęstnik do układów wodnych 0,5-5% Tworzy tiksotropowe żele Odwracalna przemiana zol - żel, przebiegającą pod wpływem czynników mechanicznych (wytrząsanie, mieszanie). niektóre farby emulsyjne (żelowata farba nie spływa po pędzlu ale łatwo rozprowadza się po malowanej powierzchni gdyż przechodzi w zol podczas pocierania pędzlem) Stabilny w szerokim zakresie ph Synergizm z zagęstnikami polimerowymi 53

54 RECEPTURY Protection Lotion W/O with Eusolex T-S (Formulation #ST-19-09), Merck KGaA 54

55 BENTONIT INCI: BENTONITE Naturalny glinokrzemian stabilizator emulsji i zawiesin 0,5-5% kompatybilny z większością składników kosmetycznych, może być stosowany w szerokim zakresie ph działa synergistycznie z organicznymi gumami 55

56 Maska glinkowa RECEPTURY Pink Pelavie Clay Mask (Formulation #0510-2/2010), Company: Creations Couleurs 56

57 HEKTORYT INCI: HECTORITE Fluoroilokrzemian sodowo-magnezowy zagęstnik, stabilizator zawiesin i emulsji o/w do 2% kompatybilny z większością surowców kosmetycznych, musi być uwodniony przed wprowadzeniem do receptury 57

58 Fluid RECEPTURY MANUFACTURING PROCEDURE A. Heat to 65 C 2, 3, 4, 5, 6, 7. ; B. Dissolve 1 and 8 in 12 and disperse 11. Add 10 and heat to 65 C. C. Add B to A, add 13, homomixer and at 40 C add 9. CHARACTERISTICS OF THE FINISHED PRODUCT Viscosity: Brookfield DV I; 10 RPM sp m Pa.s; ph 5.5 O/W Fluid Emulsion with Cosmelene of Chamomile; Company: Greentech 58

59 MODYFIKOWANE ZAGĘSTNIKI NIEORGANICZNE ORGANOCLAYS Produkty reakcji hydrofilowych minerałów z kationowymi SPC np. quaternium-18 hectorite, Dihydrogenated tallow benzylmonium hectorite Wykazują powinowactwo zarówno do wody jak i rozpuszczalników organicznych Dodatki do lakieru do paznokci, antyperspirantów (roll-on), aerozoli, wodoodpornego tuszu do rzęs Dostępne w formie już zaktywowanej jako wstępnie przygotowane surowce Odporny na wysoką temperaturę i mieszanie przy dużych obrotach (ale może następować rozrzedzenie przy dużych przepływach laminarnych) 59

60 RECEPTURY Invisible AP Aerosol, Company: Extracts & Ingredients Ltd. 60

61 POLIETYLEN Wymagają ogrzania do temperatury powyżej 80ºC (zależy od stopnia polimeryzacji) Podczas szybkiego chłodzenia klarowne żele (tiksotropowe struktury krystaliczne) ZASTOSOWANIE - w układach bezwodnych szminki, antyperspiranty w sztyfcie, tusz do rzęs DZIAŁANIE Nadaje produktom odporność na działanie wody Poprawia stabilność termiczną produktu Tworzy na skórze film hydrofobowy 61