Гелеобразующие (желирующие) вещества

Гелеобразующие вещества — природные вещества растительного или животного происхождения, которые способны образовывать с водой коллоидные системы (гидрозоли) и загустевать, превращаясь в эластичные студни (гели).

Гелеобразующие вещества позволяют регулировать консистенцию косметических изделий. Они являются составной частью зубных паст, безжировых, влагоудерживающих и детских кремов. Могут входить как наполнители в тушь для ресниц (например, декстран). Получают гелеобразующие вещества как из природных продуктов, так и синтетическим путем. К ним относятся полисахариды, выделяемые из морских водорослей, продукты ферментативного расщепления сахара (декстран), крахмал, про­изводные целлюлозы, хлопчатника и древесины и целый ряд полимеров, получаемых на основе акриловой кислоты.

К натуральным гидроколлоидам относятся агар-агар, альгинат натрия, каррагенат натрия, декстрин.

Агар-агар получают из красных и бурых водорослей, растущих в прибрежных водак Белого и Японского морей. Не имеет вкуса, запаха, сильно набухает (масса может увеличиваться в 12 раз). В косметике применяется как загущающее средство, примесь к безжировым кремам. Используется в качестве эмульгатора, смягчающего компонента в средствах для жирной кожи, в зубных пастах.

Альгинаты (аммониевые, кальцевые, натриевые, калиевые) — производные альгиновой кислоты. Гелеобразные субстанции, по­лучаемые из морских водорослей и используемые как загустите­ли, эмульгаторы в средствах для кожи, в кондиционерах для волос и т.д.

Альгинат натрия получают из бурых водорослей семейства ламинарий. Вязкость в 10— 12 раз выше вязкости крахмала. При введении в зубные пасты образует пену, что повышает их чистящую способность. Выполняет роль стабилизатора в эмульсионных кре­мах, шампунях.

Каррагенат натрия получают из красных водорослей. Растворяется в холодной воде, образуя желеобразные растворы (сульфатированный полисахарид, экстрагируется из каррагена — ирландского мха). Применяется как гелеобразователь, загуститель.

Декстрин получают из сахарозы, продукт частичного разложения полисахаридов. Вырабатывают из крахмала. Применяется как эмульгатор, загуститель в кремах, лосьонах и т.д.

Из синтетических гидроколлоидов применяются производные целлюлозы хлопчатника и древесины — натрий карбоксиметил- целлюлоза и оксиэтилированные эфиры целлюлозы. Их использу­ют для производства зубных паст, кремов и т.д.

Эфиры целлюлозы — соединения, получаемые этерефикацией клетчатки, добываемой из древесины, хлопка, льна и т.д. Целлюлоза — это полисахарид, структурная часть клеточной стенки растений. Для косметики наибольшее значение имеют водорастворимые эфиры целлюлозы (этилцеллюлоза). Они легко растворяются в воде, дают вязкие коллоиды. Используются в качестве структурообразующих и желирующих веществ при приготовлении кремов, желе и др.

Наиболее популярными гелеобразующими компонентами являются карбомеры — высокомолекулярные сшитые линейные со­полимеры на базе акриловой смолы, а также олиэтиленоксид.

Нерастворимыми в воде коллоидами являются полисахариды — биополимеры, входящие в состав различных живых тканей и выполняющие функцию структурного элемента или запасника энергетического материала. К этой группе относятся крахмал, пектин, хитин, гиалуроновая кислота и др. Они широко применяются в косметике в качестве увлажняющих добавок.

Крахмал — полисахарид растительного происхождения, содержащийся в зернах пшеницы, риса, кукурузы, корнеплодах картофеля и других пищевых культурах. Белый, мелкозернистый поро­шок без запаха и вкуса, не растворим в холодной воде и спиртах, растворяется в горячей воде. Химический состав крахмала определяют два высокомолекулярных соединения — амилаза и амино- пектин. Крахмал хорошо адсорбирует влагу, мягко действует на кожу. Используется в детских присыпках, сухих шампунях, румянах, зубных пастах, синтетическом тальке. На основе крахмала получают другие виды косметического сырья, например дифосфат крахмала. Его используют как нейтрализатор в шампунях от перхоти, ополаскивателях для волос и т.д. Не токсичен.

Пектин — это полисахарид клеточных стенок растений (застудневающие меж­клеточные вещества), основным компонентом которых является гиалуроновая кислота. Снижают деятельность болезнетворных микроорганизмов, подавляют гнилостные процессы, способствуют заживлению ран, трещин, ослабляют воспалительные про­цессы, омолаживают и освежают кожу. Пектин получают из свеклы, яблок, отжатых лимонов, цитрусовых и др. В косметике используется как природный гелеобразователь и эмульгатор.

Гиалуроновая кислота образует плотный гель и связывает влагу в коже. Высокая гигроскопичность позволяет использовать гиалуроновую кислоту в качестве влагоудерживающей суб­станции. Всего один грамм превращает в гель целый литр воды. Другое достоинство гиалуроновой кислоты — многофункциональность: она не только удерживает влагу, не давая ей испаряться, но и создает на поверхности кожи пленку, препятствующую исходу влаги из глубоких слоев. Кроме прочего, влажная среда, созданная гиалуроновой кислотой, активизирует процесс регенерации клеток кожи и способствует заживлению ран.

Хитозан получают из хитиновых оболочек ракообразных. Механизм увлажнения хитозана аналогичен механизму действия гиалуроновой кислоты, однако хитозан несколько уступает ей по эффективности.

Так же к желирующим веществам относят молочные ишелковые протеины и аминокислоты создают довольно вязкие гели, что способствуют удержанию влаги на длительное время.

Желатин представляет собой высшие сорта животного клея. Имеет вид бесцветных твердых прозрачных пластинок без запаха и вкуса. Окрашен в желтоватый цвет. В косметике употребляют пищевой и фотографический желатин для приготовления желе.

Силиконы

Силиконы – высокомолекулярные кремний органические соединения. Силиконы и их производные используют в качестве защитных, водоотталкивающих, смягчающих, эмульгирующих компонентов в кремах, лосьонах, средствах по уходу за волосами, антиреспирантах, декоративной косметике.

Силиконы придают волосам мягкость, блеск и шелковистость, снижают электростатический заряд, облегчают расчесывание мокрых и сухих волос, не допускают их повреждения. Они снижают липкость в средствах для укладки. Силиконы обладают свойством «заклеивать» чешуйки поврежденных волос, поэтому выполняют и оздоровительную функцию. Образуя на волосах пленку, они играют защитную роль.

Диметиконы – силиконовые масла. Обладают регенерирующим действием. Повышают блеск, облегчают расчесывание и укладку, образуя защитную пленку. Могут дать утяжеление волос.

Полиолдемитиконы (сополимеры) – водорастворимые силиконы. Обладают поверхностно-активными свойствами, совместимы с различными функциональными добавками, улучшают укладку.

Циклометиконы – летучие, низковязкие жидкие силиконы. Применяются в косметических продуктах благодаря своим свойствам: шелковистой структуре, отсутствию липкости, совместимости с другими ингредиентами, легкости эмульгирования, быстрой растекаемости.

Полициклометилсилоксаны – полимерные кремнийорганические соединения, легколетучие, слабовязкие жидкости. Образуют хорошие дисперсные системы; растворители для масел и жиров. Используются в очищающих лосьонах, гелях, средствах для волос.

Красящие вещества

Группы красящих веществ

В хорошей краске не должно быть галогеноорганических соединений. Вещества этой группы, к которым относятся хлор, бром или йод, токсичны и могут вызывать разнообразные осложнения (например, аллергию), способные проявиться и через значительные промежутки времени.

В производстве красителей используются пигменты, краски, лаки для окрашивания продукции. Вопрос о применении красителей в косметике и при уходе за волосами непрост. С одной стороны, количество необходимых оттенков составляет целый спектр, а с другой — практическое назначение красителей предъявляет жесткие требования к их свойствам — от нерастворимых, хорошо покрывающих пигментов лаков для ногтей до водо- и спирторастворимых красителей. Красящие вещества не должны раздражать кожу и вызывать аллергию и, главное, они не должны быть ядовитыми. Важно также, чтобы краситель сохранял требуемый цвет и не изменял его с течением времени.

Наиболее простыми в химическом отношении красителями являются соли и оксиды некоторых металлов. Из оксидов железа получают почти черный пигмент, а также коричневый, красный и желтый оттенки, из солей и оксидов хрома — желтую и зеленую краски. Чистый углерод, или сажа, образует черный пигмент; белый же цвет дают, например, оксид титана, оксид цинка, некоторые силикаты и т.д.

Синтетическим способом изготавливаются тысячи различных, более сложных органических красящих веществ. Их можно разделить на кислотные, щелочные и нейтральные красители, а также красители, содержащие бром.

Кислотные красители часто имеют в своей основе циклические органические вещества, получаемые из каменноугольного дегтя: к ароматическим ядрам присоединены одна или несколько кислотных сульфоновых или карбоксильных групп. Как органические кислоты они в той или иной степени растворимы в воде, но обычно не растворяются в органических растворителях.

Щелочные красители. Группа щелочных красителей гораздо меньше, чем группа кислотных красителей. Молекулы красящих веществ, входящих в эту группу, содержат одну или несколько аминогрупп, что придает соединениям щелочной характер.

Нейтральные красители. В молекулах нейтральных красителей не содержится сколько-нибудь значительных кислотных или щелочных групп. По своей химической структуре они довольно разнообразны, не растворяются в воде и устойчивы по отношению к кислоте и щелочи; некоторые из них растворяются в органических растворителях.

Красители, содержащие бром. К ним относятся главным образом красящие вещества группы флуоресцеина и все их галогенированные формы. Флуоресцеин является производным ароматического углеводорода — флуорена. Бромные красители используются, в частности, в качестве красящих веществ в губных помадах. В связи с их плохой растворимостью в основную массу добавляют особые «бромные растворители», например касторовое масло.

Красящие вещества делятся на краски, пигменты, лаки.

Краски бывают растворимыми и нерастворимыми. Среди не­растворимых красок выделяют кроющие и просвечивающие. Краски минеральные получают из природного сырья (охра, мумие, окись цинка и др.).

Пигменты делятся на натуральные и искусственные. Цветные земли и минералы, находящиеся в природе, представляют собой натуральные пигменты (охра, умбра, мумие, бокситная и др.). Пигменты, приготовленные искусственно, также широко применяют в косметическом производстве (окись цинка, двуокись титана, сернокислый барий, марсы и др.).

Искусственно получаемые смеси или соединения органических красителей с бесцветными или окрашенными минеральными веществами, способствующими лучшему использованию красителей, называются лаками (кармин, краплак, лаковый красный С, рубиновый СК, ярко-оранжевый ЭК и др.).

Безопасность красителей

Одним из наиболее важных аспектов использования красителей является вопрос безопасности. Надо заметить, что не все пищевые красители абсолютно безвредны. Поскольку не существует достоверных данных о воздействии их на организм человека при наружном применении, следует с большой осторожностью использовать эти вещества и в косметических целях.

Согласно действующим в Евросоюзе правилам разработки косметических продуктов, все разрешенные красящие вещества делят на четыре группы:

- разрешенные для использования во всех видах косметической продукции;

- разрешенные для использования в средствах вокруг глаз, включая средства для макияжа и снятия макияжа;

- красители, которые могут использоваться в средствах, не контактирующих со слизистыми оболочками;

- красители, которые используются в косметических средствах кратковременного воздействия на кожу.

Для некоторых красящих веществ существует ряд ограничений по концентрации в конечном продукте или по содержанию одного или нескольких веществ (а также их производных), входящих в состав сложного красителя.

Наполнители

Окись магния (магнезия жженая, MgO) представляет собой объемистый снежно-белый, нежный, рыхлый, без запаха порошок, почти нерастворимый в воде. Вырабатывают ее прокаливанием углемагниевой соли. Добавляют при производстве зубных порошков, паст как примесь к мелу, делающую весь порошок легким и рыхлым.

Тальк (силикат магния) — продукт механического измельче­ния горной породы талькита, основным компонентом которого является минерал тальк. Хорошие сорта талька имеют чисто белый цвет (худшие сорта — от сероватого до серого). Тальк — мягкий, жирный и скользкий на ощупь порошок, который при легком нанесении на кожу придает ей матовый оттенок, а при втирании блестит. При увлажнении хороший тальк не должен значительно сереть. Хороший тальк — прекрасная примесь к пудре, которой он придает укрывистость и скользкость. Входит в состав сухих румян, порошкообразных и разбавленных красок.

Каолин (силикат глинозема) — белое, жирное на ощупь, нерастворимое в воде, кислотах и щелочах вещество, без вкуса и запаха. Пластичность каолинов, не содержащих коллоидных компонентов, незначительна. Является компонентом пудры. Обладает сравнительно хорошей кроющей способностью. Каолин очень дешев и совершенно безвреден, но грубоват и непластичен. Используется в косметологической практике.

Серосодержащие вещества. Серосодержащие соединения или элементарную серу вводят в косметические средства для ухода за волосами, устранения перхоти.

Цинк-пиритион. обладает цитостатическими и сильными антимикробными свойствами, относится к умеренно токсичным веществам. Применяется в шампунях в концентрации 1-2 %, в ополаскивателях.

Омадин MDS — растворимый в воде порошок белого цвета. По своим свойствам близок к цинк-пиритиону. Не требует применения загустителей, лучше сочетается с ингредиентами, менее чувствительными к влиянию основы. В отечественных препара­тах не используется.

Сульсен — смесь кристаллического моносульфида селена с серой. Тусклый аморфный порошок от оранжевого до коричневого цвета с характерным запахом. Обладает высокой цитостатической активностью. Замедляет обновление клеток эпидермиса волосистой части головы и обеспечивает более полную их регенерацию. Практически нерастворим в воде и маслах, сульсеновые шампу­ни — это непрозрачные препараты. Малочувствителен к влиянию основы и рН, действию света.

Сульсеновые шампуни имеют рН не выше 5,5-5,6.

Окись цинка(ZnO, цинковые белила) — рыхлый белый порошок без вкуса и запаха, поглощающий углекислоту из воздуха, в воде почти не растворяется, но придает ей щелочную реакцию. Цинковые белила проходят стадию очистки, все примеси (мышьяк, медь, железо, свинец и др.) полностью удаляются. Применяют в косметике, используя вяжущие и осушающие свойства, и в качестве важной составной части отбеливающих кожу средств. Цинковые белила используют для приготовления пудры. При лечении угрей, потливости применяют эффективное средство стеарат цинка.

Двуокись титана (титановые белила) представляет собой белый блестящий, нежный, мягкий, очень мелкий порошок, не растворимый в обычных растворителях. Устойчив к действию щелочей, кислот, воздуха и света. Двуокись титана хорошо заменяет цинковые белила, поэтому ее применяют для окрашивания пудр, кремов, мыл в белый цвет.

Растворители и разбавители