SUROWCE I FIZYKOCHEMIA FORM KOSMETYCZNYCH Dr inż. Beata W. Domagalska beata.domagalska@wszkipz.pl
SFFK_W1_2011 2 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
SFFK_W1_2011 3 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
SFFK_W1_2011 4 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
SFFK_W1_2011 5 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
LITERATURA M. Stołyhwo-Szpajer, K. Piękosz, J. Bellwon, A. Stołyhwo, A. Rynkiewicz, Arterial Hypertension 2001, vol. 5, no 3, pages 211 219 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, 116-123 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
FORMA KOSMETYKÓW Roztwory Emulsje Maści i pasty Zawiesiny Żele Piany Sztyfty Formy stałe Aerozole SFFK_W1_2011 7
SFFK_W1_2011 8 ROZTWORY ROZTWORY WODNE ROZTWORY ALKOHOLOWE PŁYNNE UKŁADY HYDROFOBOWE Klarowne Zazwyczaj o niskiej lepkości Łatwe do otrzymania
SFFK_W1_2011 9 ROZTWORY ZASTOSOWANIE Płyny do kąpieli Toniki Perfumy, wody toaletowe Dezodoranty (do atomizerów) inne
SFFK_W1_2011 10 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
SFFK_W1_2011 11 MAŚCI I PASTY Produkty o bardzo wysokiej lepkości Układ bezwodny lub o niewielkiej zawartości wody ZASTOSOWANIE Produkty do układania włosów Maści o specjalnych zastosowaniach
SFFK_W1_2011 12 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
SFFK_W1_2011 13 ŻELE Roztwory wodne lub alkoholowe o wysokiej lepkości klarowne i przeźroczyste łatwo rozprowadzające się zagęszczone przy pomocy polimerów akrylowych gum polimerów pochodnych celulozy
SFFK_W1_2011 14 ŻELE ZASTOSOWANIE dezodoranty żele do stylizacji włosów żele do mycia zębów
SFFK_W1_2011 15 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
SFFK_W1_2011 16 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
SFFK_W1_2011 17 FORMY STAŁE Proszki Pudry sypkie Pudry i cienie w kamieniu Proszek do czyszczenia zębów
SFFK_W1_2011 18 AEROZOLE Aerozole Dyspersja cieczy lub ciała stałego w gazie ZASTOSOWANIE Dezodoranty Lakiery do włosów
SFFK_W1_2011 19 Problemy z klasyfikacją: do jakiej grupy zaliczyć mydło?
SFFK_W1_2011 20 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
Cz. 1. Surowce SFFK_W1_2011 21
SFFK_W1_2011 22 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
SFFK_W1_2011 23 SUROWCE KOSMETYCZNE Polimery Zagęstniki, składniki filmotwórcze Stabilizacja emulsji i zawiesin Nawilżanie (proteiny) Materiał na nośniki
SFFK_W1_2011 24 SUROWCE KOSMETYCZNE Filtry UV Przeciwutleniacze, sekwestranty (ochrona formy kosmetyku) Konserwanty Barwniki Kompozycje zapachowe
SFFK_W1_2011 25 SUROWCE KOSMETYCZNE BAZOWE (pierwszorzędowe) POMOCNICZE (drugorzędowe) CZYNNE
SFFK_W1_2011 26 SUROWCE KOSMETYCZNE BAZOWE - woda, alkohol, surowce tłuszczowe czystość chemiczna i mikrobiologiczna kompatybilność z innymi składnikami podstawa filmu okluzyjnego
SFFK_W1_2011 27 SUROWCE KOSMETYCZNE POMOCNICZE wspomaganie formy fizykochemicznej: emulgatory, składniki konsystencjotwórcze, stabilizujące konserwanty zapobieganie zakażeniom wtórnym barwniki i kompozycje zapachowe
SFFK_W1_2011 28 SUROWCE KOSMETYCZNE CZYNNE warunkują działanie i efekty kosmetyczne dwie grupy: działające bez docierania do receptorów bezpośrednio czynne biologicznie
SFFK_W1_2011 29 WODA ok. 75 % powierzchni globu ziemskiego ok. 70 % ciała ludzkiego PODSTAWOWY ROZPUSZCZALNIK KOSMETYCZNY
WIĄZANIA WODOROWE SFFK_W1_2011 30
WODA JAKO ROZPUSZCZALNIK SFFK_W1_2011 31
SFFK_W1_2011 32 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
SFFK_W1_2011 33 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
SFFK_W1_2011 34 WODA JAKO SUROWIEC Bez mikroorganizmów Bez zanieczyszczeń Bez jonów metali OCZYSZCZANIE
SFFK_W1_2011 35 OCZYSZCZANIE WODY DESTYLACJA wysoki koszt DEMINERALIZACJA ODWRÓCONA OSMOZA Obniżenie kosztów nawet o 2/3 względem destylacji
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_2011 36
SFFK_W1_2011 37 OCZYSZCZANIE WODY ODWRÓCONA OSMOZA (jeden z procesów filtracji, cząstki 0,05 2 10 4 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
SFFK_W1_2011 38 PORÓWNANIE KOSZTÓW ODSALANIA Z ZASTOSOWANIEM RÓŻNYCH METOD
OCZYSZCZANIE WODY USUWANIE MIKROORGANIZMÓW Filtracja i ultrafiltracja Gotowanie i pasteryzacja bardzo kosztowne Dezynfekcja UV rzadko stosowane Dezynfekcja ultradźwiękami rzadko stosowane SFFK_W1_2011 39
SFFK_W1_2011 40 PORÓWNANIE WIELKOŚCI SEPAROWANYCH CZĄSTEK W PROCESACH MEMBRANOWYCH I FILTRACJI KONWENCJONALNEJ
WODA TERMALNA skład chemiczny [mg/l] M. O. Ferreira, P. C. Costa, M. F. Bahia, Int. J. Cosmetic Sci., 2010, 32, 205 210 SFFK_W1_2011 41
WODA TERMALNA skład chemiczny [mg/l] M. O. Ferreira, P. C. Costa, M. F. Bahia, Int. J. Cosmetic Sci., 2010, 32, 205 210 SFFK_W1_2011 42
SFFK_W1_2011 43 NAZWY CHEMICZNE NOMENKLATURA SUROWCÓW NUMERY CAS (oznaczenie numeryczne przypisane substancji chemicznej przez amerykańską organizację Chemical Abstracts Service (CAS) np. woda 7732-18-5) 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
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_2011 44
SFFK_W1_2011 45 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)
SFFK_W1_2011 46 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...)
SFFK_W1_2011 47 NAZWY INCI - ZNACZENIE ułatwienie porozumiewania się przez stworzenie języka zrozumiałego dla grupy specjalistów system ostrzeżeń dla konsumentów i lekarzy
SFFK_W1_2011 48 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)
SFFK_W1_2011 49 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 60 3.4 Deionized Water Water 70.0 Triethanolamine 99% Triethanolamine 2.6 Deionized Water Aqua qs to 100 MERQUAT PLUS 3331 Polyquaternium-39 5.3 MERGUARD 1200 Methyldibromo Glutaronitrile (and) Phenoxyethanol 0.05 Fragrance Fragrance qs
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_2011 50
SFFK_W1_2011 51 Lista 26 potencjalnych alergenów W składzie kosmetyku należy ujawniać składniki kompozycji zapachowych i/lub wyciągów roślinnych o potencjalnym działaniu alergizującym (26 substancji - http://ec.europa.eu/enterprise/sectors/chemicals/files/legislation/allergenic_subst_en.pdf), jeśli ich zawartość w kosmetyku przekracza: 0,001% w wyrobach pozostających na skórze 0,01% w wyrobach spłukiwanych