Slajd 1

Jak powstaje kosmetyk?

Badania in vitro

Badania substancji czynnych prowadzone

pozaustrojowo

Laboratorium technologiczno – wdrożeniowe

Opracowanie receptury kosmetyku i technologii

jego produkcji

Badania in vivo

Potwierdzenie skuteczności kosmetyku na

ochotnikach, dopracowanie receptury

Badania skuteczności kosmetyku w niezależnych

instytutach i klinikach

NOWY KOSMETYK

INCI

INCI = International Nomenclature of Cosmetic Ingredients

INCI  to  podstawa  systemu  mającego  ujednolicić  nazewnictwo
składników  kosmetycznych.  Według  INCI  wszystkie  użyte  w
produkcie  surowce  muszą  być  w  ten  sposób  wyliczone,  że
substancje,  których  najwięcej  w  produkcie  otwierają  listę,  a
użyte  w  mniejszych  koncentracjach  występują  na  dalszych
pozycjach.
Używane  w  INCI  nazwy  to  mieszanka  nazw  chemicznych,
angielskich,

także

łacińskich

nazw

roślin.

Barwniki  są  ponumerowane  według  "Color-Index-Number"
czyli  w  skrócie  CI.  Niestety  w  przypadku  barwników  INCI
dopuszcza  pewną  niedokładność.  Jeżeli  dany  produkt  jest
oferowany  jako  cała  paleta  kolorów  -  n.p.  szminka  w  15
różnych  kolorach  -  to  producent  w  spisie  składników  może
wymienić  wszystkie  barwniki  użyte  w  całej  serii.  Wówczas
może  dołożyć  +  lub  -  przed  nazwą,  co  oznacza  tylko  tyle,  że
dany  kolor  może  być  składnikiem  produktu,  ale  nie  musi.
Dlatego  nie  można  jednoznacznie  stwierdzić,  jakie  barwniki
użyto  w  konkretnymprodukcie.  Poza  tym  nie  wszystkie
barwniki  mają  jakiś  numer  CI,  niektóre  nazywają  się  zupełnie
inaczej.

Bardzo ważne dla zdrowia konsumenta są informacje o składnikach

kompozycji zapachowych mogących wywołać alergie. Każda z

kompozycji zapachowych składa się z wielu elementów, tzw.

substancji zapachowych, których obecnie używa się ogółem około

dwóch tysięcy. Niektóre z tych substancji, u osób wrażliwych, mogą

wywołać reakcje alergiczne. Zidentyfikowano 26 takich substancji.

Lista zawiera zarówno substancje syntetyczne, jak i pochodzenia

naturalnego. Ich nazwy podawane będą w nomenklaturze INCI.

Informacja o ich obecności będzie zamieszczona w zależności od

stężenia substancji w kosmetyku. Wartości minimalne stężeń

mogących wywołać alergie wynoszą 100 ppm (0,01%) dla

produktów, które są spłukiwane po użyciu, np. szampony oraz 10

ppm (0,001%) dla produktów, które pozostają na skórze, np. kremy.

Zakłada się, że poniżej tych wartości ryzyko wywołania alergii

praktycznie nie istnieje.

Wpływ właściwości fizykochemicznych substancji

biologicznie czynnych na ich wchłanianie przez skórę

Działanie kosmetyku przeznaczonego do podania na skórę zależy od:

• właściwości fizykochemicznych substancji leczniczej,
• rodzaju podłoża i jego właściwości,
• stanu skóry,
• wzajemnego oddziaływania kosmetyk -podłoże - skóra,
• obecności substancji pomocniczych.

Ponieważ skóra stanowi barierę chroniącą przed wnikaniem obcych
substancji do organizmu, najważniejszym problemem jest zbyt małe
wchłanianie kosmetyku.

Podstawowym zadaniem technologicznym przy

opracowaniu nowego kosmetyku, w postaci kremu do

podawania na skórę, jest zwiększenie szybkości penetracji

substancji leczniczej przez poszczególne warstwy naskórka.

O większej lub mniejszej przepuszczalności skóry dla

różnych związków chemicznych decydują takie czynniki, jak:

•

różnice osobnicze,

•

typ skóry,

•

anatomiczna lokalizacja skóry,

•

wiek pacjenta,

•

stan skóry, na który składają się zmiany

chorobowe, uszkodzenia mechaniczne,

stopień nawodnienia.

Wpływ właściwości fizykochemicznych substancji

biologicznie czynnych na ich wchłanianie przez skórę

Wpływ właściwości fizykochemicznych substancji

biologicznie czynnych na ich wchłanianie przez skórę



Kosmetyki stosowane na skórę mogą mieć

postać płynną, półstałą lub stałą.



Zawierają substancję leczniczą, rozpuszczoną

lub rozproszoną w podłożu.



Podłoże powinno być nie tylko obojętnym,

chemicznie trwałym nośnikiem kosmetyku o

estetycznym wyglądzie, ale przede wszystkim,

powinno uwalniać substancję leczniczą we

właściwym czasie i właściwej ilości, oraz w

wyniku własnego oddziaływania na samą skórę,

ułatwiać jej wnikanie do warstwy rogowej.



Substancje

pomocnicze

stosowane

Substancje

pomocnicze

stosowane

technologii postaci kosmetyku, mogą mieć

decydujący wpływ na szybkość uwalniania

substancji leczniczej z kremu, na szybkość

wchłaniania,

trwałość

postaci

wchłaniania,

trwałość

postaci

kosmetyku.



Najistotniejszym

czynnikiem

Najistotniejszym

czynnikiem

ograniczającym szybkość przenikania są

właściwości cząsteczki substancji leczniczej.

Wpływ właściwości fizykochemicznych substancji

biologicznie czynnych na ich wchłanianie przez skórę



Warstwa rogowa naskórka jest właściwą

barierą skórną, chroniącą organizm przed

utratą substancji endogennych i ekspansją

fizykochemiczną

środowiska

fizykochemiczną

środowiska

zewnętrznego.



Pod względem fizycznym niżej położone

warstwy naskórka i skóra właściwa,

stanowią rodzaj hydrożelu białkowego,

przez

który

substancje

lecznicze

przez

który

substancje

lecznicze

dyfundują 1000 razy szybciej niż przez

warstwę rogową.

Wpływ właściwości fizykochemicznych substancji

biologicznie czynnych na ich wchłanianie przez skórę



Skóra

obdarzona

jest

znaczną

aktywnością

Skóra

obdarzona

jest

znaczną

aktywnością

enzymatyczną i substancje lecznicze mogą ulegać

rozkładowi, zarówno na jej powierzchni, jak w czasie

przechodzenia przez naskórek, w wyniku procesów

utleniania, redukcji, hydrolizy lub sprzęgania.



Biotransformacja w skórze może z jednej strony

unieczynnić kosmetyk, z drugiej zaś może być

świadomie wykorzystana dla zwiększenia szybkości i

ilości substancji dyfundującej, jak przy zastosowaniu

prokosmetyku.



Szybkość substancji leczniczej jest wielokrotnie większa,

gdy ma ona postać cząsteczkową a nie zjonizowaną.

Wpływ właściwości fizykochemicznych substancji

biologicznie czynnych na ich wchłanianie przez skórę



Warstwa rogowa w większości kosmetyków podanych na

skórę utrudnia lub wręcz uniemożliwia osiągnięcie w skórze

właściwej, lub we krwi właściwego stężenia terapeutycznego.



Stratum corneum

limituje szybkość wchłaniania substancji do

skóry i przez skórę, a więc zwiększenie przepuszczalności tej

bariery jest tak istotne przy transdermalnej drodze kosmetyku

lub w celu uzyskania efektu leczniczego w skórze.



Stąd też wynika ogromne zainteresowanie promotorami

(akceleratorami) wchłaniania.



Są to związki zmieniające jej strukturę, a tym samym

zwiększające jej przepuszczalność.



Mechanizm działania promotorów wchłaniania zależy głównie

od ich polarności.



Związki o charakterze lipidowym wpływają wyłącznie na

struktury między komórkowe.

Wpływ właściwości fizykochemicznych substancji

biologicznie czynnych na ich wchłanianie przez skórę



Promotory

wchłaniania

są

najczęściej

dobrymi

Promotory

wchłaniania

są

najczęściej

dobrymi

rozpuszczalnikami substancji leczniczej, w związku z

czym ich obecność w skórze zwiększa współczynnik

podziału substancji leczniczej między skórą i podłoże, co

dodatkowo sprzyja zwiększonej penetracji.



Niektóre promotory sorbcji działają prawdopodobnie

również pośrednio, zwiększając zdolność wiązania wody

przez struktury warstwy rogowej.



Najczęściej stosowane promotory wchłaniania to:

alkohole (izopropanol, etanol); glikole (etylenowy,

propylenowy); amidy (mocznik, dimetyloacetamid);

kwasy tłuszczowe oraz estry, tenzydy, pirolidony,

sulfotlenki, azon.

Wpływ właściwości fizykochemicznych substancji

biologicznie czynnych na ich wchłanianie przez skórę

Środki antyoksydacyjne

Powszechnym składnikiem preparatów kosmetycznych są
lipidy.

Ich

autooksydacja

jest

częstym

źródłem

niekorzystnych  zmian,  objawiających  się  zmianą  barwy,
smaku,  zapachu  oraz  rozwarstwieniem  się  emulsji.
Kosmetyki  zawierające  zjełczałe  podłoże  tłuszczowe  mogą
wywołać  uczulenia,  podrażnienia  skóry  i  miejscowe  stany
zapalne.  Proces  utleniania  może  być  wywołany  przez
drobnoustroje,  enzymy  lub  bezpośrednim,  chemicznym
działaniem tlenu z powietrza w obecności metalu, nadtlenku
lub  innego  inicjatora,  które  mogą  występować  w
kosmetykach,  np.  ślady  metali  ciężkich  w  olejach  i
tłuszczach,  te  z  kolei  mogą  katalizować  tworzenie  się
nadtlenków.  Najwyższą  aktywność  katalityczną  w  reakcjach
tworzenia  się  nadtlenków  wykazują  jony  miedzi,  następnie
jony żelaza, kobaltu, manganu i chromu.

Środki promienioochronne

Szkodliwe działanie promieni słonecznych objawia się

rozszerzaniem naczyń krwionośnych, wywołaniem

rumienią oraz reakcji chemicznych w komórkach

skóry, prowadzących do przedwczesnego starzenia się

lub zrakowacenia. Organizm ludzki broni się przed

działaniem promieni słonecznych przez wytworzenia

ochronnego barwnika — melaniny, wydzielanie potu

oraz zgrubienie zrogowaciałej warstwy naskórka.

Substancje pomocnicze w kosmetykach rolę ochronną

spełniają poprzez absorpcję, rozproszenie lub

całkowite odbicie promieniowania. Najważniejszą

grupę związków ochronnych stanowią te, których

działanie polega na absorpcji promieniowania.

Surowce dezynfekcyjne

Do substancji o takim działaniu należą:

hibitan,

disteryl,

irgasan,

mentol

(stosowany

płynach

goleniu),

nadboran sodu (środek dezynfekcyjny

stosowany w solach do pielęgnacji nóg),

sterinol (roztwór o stężeniu 10%), kwas

mlekowy, kwas salicylowy, kwas borny,

tymol, siarka koloidalna, saponiny, azuleny,

garbniki, parabeny, nipaginy, sorbitol, kwas

benzoesowy i jego sole, olejki eteryczne.

Surowce zakwaszające

regulacji

wyrobów

kosmetycznych stosuje się m.in.:
kwas

mlekowy

inne

kwasy

owocowe

(AHA)

oraz

kwas

askorbinowy i borny.

Surowce łagodzące i
kojące

Należą

nich:

alantoina,

bentonit, gliceryna, wyciągi roślinne,
np.

azulen

śluzy

roślinne

otrzymywane

prawoślazu,

żywokostu, nasion lnu lub aloesu.

Surowce czyszczące i
polerujące

Substancje te są składnikami ściernymi past

do zębów, środków usuwających nadmiar

zrogowaciałego naskórka i wygładzających

płytkę paznokcia. Należą do nich: fosforan

wapnia, fosforan magnezu, węglan wapnia,

kwaśny fosforan wapnia, uwodniony tlenek

glinu,

uwodniona

krzemionka,

polimetafosforan

sodu,

drobne

ziarna

polimetakrylanu metylu i polichlorku winylu

(PCV), sól kuchenna i morska, ziemia

okrzemkowa, pumeks.

Surowce zmiękczające

Należą do nich:

Alantoina, alkohol cetylowy, cholesterol, alkohole

lanolinowe (np. euceryt), euceryna, gliceryna

—

zmiękczają, natłuszczają i pielęgnują skórę;

Masło kakaowe, olbrot, olej parafinowy, wazelina

(składnik kremów O/W), oleje silikonowe

(pełnią

dodatkowo funkcję ochronną przed czynnikami

atmosferycznymi);

Kwasy owocowe

— zmiękczają, natłuszczają i

pielęgnują skórę;

Wosk pszczeli

— nadaje skórze miękkość i

elastyczność.

Surowce barwiące

Do farb i szamponów do włosów: henna,

basma

(barwniki

roślinne).

Barwniki

naturalne zostają wypierane przez związki

syntetyczne, które są łatwe w stosowaniu i

pozwalają

uzyskać

dowolne

odcienie

zabarwienia włosa. Są to połączenia

aromatyczne z co najmniej dwiema grupami

aminowymi (NH

), aminową i hydroksylową

(OH), dwiema aminowymi i metylową.

Podobnie pierścień benzenowy może być

zastąpiony pierścieniem pirydynowym.

Emulgatory i
stabilizatory

Do najważniejszych należą:



Alkohol cetylowy

— główny emulgator w emulsji W/O i pomocniczy w

emulsji O/W,



Bentonit

— dobry stabilizator wodnych zawiesin i emulsji typu O/W,



Cerezyna

— składnik stałych roztworów tłuszczowych i fazy

tłuszczowej emulsji,



Cholesterol

— główny emulgator w emulsji W/O i pomocniczy w O/W,



Euceryna

— cenny składnik emulsji pielęgnacyjnych W/O,



Guma arabska

— naturalny polimer hydrofilowy, emulgator w

emulsjach O/W,



Sole kwasu oleinowego

(tzw. mydła oleinowe) — bardzo dobre

emulgatory w emulsjach typu O/W,



Lanolina

— główny emulgator emulsji W/O i pomocniczy emulsji O/W,



Stearyna

— emulgator typu O/W,



Trójetanoloamina

—doskonały emulgator typu O/W (mleczka,

śmietanki, kremy)

Emulsje – podstawowa forma
kosmetyku

Emulsją

nazywamy

niejednorodny

układ

dyspersyjny  złożony  z  co  najmniej  dwóch  nie
rozpuszczających  się  wzajemnie  cieczy,  z  których
jedna jest rozproszona w drugiej w postaci kuleczek
o  średnicy  0,1  –  100  μm.  W  przeciwieństwie  do
rozproszeń  ciał  stałych  w  cieczy,  gdzie  kształt
cząsteczek  rozproszonych  może  być  różny,  w
emulsjach cząsteczki fazy rozproszonej mają zawsze
kształt  kulisty.  Ciecze  tworzące  emulsje  nie
mieszają  się  ze  sobą  i  uzyskanie  dyspersji  wymaga
wkładu  energii  –  emulsje  uzyskuje  się  przez
mieszanie lub rzedziej wstrząsanie.

HLB

Cząsteczki substancji amfifilowych charakteryzują się obecnością
zarówno  grup  o  charakterze  hydrofilowym.  jak  i  lipofilowym.  w
związku  z  tym  maja  powinowactwo  do  obu  tych  środowisk  i  w
układach  wielofazowych  umiejscawiają  się  na  granicy  faz,  przez
co zmniejszają napięcie powierzchniowe. Substancje te zwane są
związkami

powierzchniowo

czynnymi,

tenzydami

lub

surfaktantami.
W cząsteczce tenzydu może być różny udział grup hydrofilowych
i lipofilowych, co określa tzw. liczba HLB (Hydrophilic-Lipophilic
Balance),  której  wartość  dla  tenzydów  niejonowych  może  się
mieścić  w  zakresie  1-20,  natomiast  wartość  HLB  dla  tenzydów
jonowych  może  być  większa  niż  20.  W  zależności  od  wartości
liczby  HLB  tenzydy  mogą  być  lepiej  rozpuszczalne  w  tłuszczach
lub  w  wodzie,  stąd  wynika  ich  zastosowanie  jako  emulgatorów,
środków zwilżających lub solubilizatorów

Wyróżnia się różne typy
emulsji:



Emulsje proste

hydrofilowo-lipofilowe (H/L) lub lipofilowo-hydrofi-

lowe (L/H), a nie tylko woda w oleju (W/O) lub olej w wodzie (O/W),

ponieważ faza tłuszczowa nigdy nie składa się wyłącznie z oleju, a faza

wodna nigdy wyłącznie z wody (zwykłe jednak stosuje się określenie

O/W i W/O);



Emulsje potrójne

, złożone z fazy tłuszczowej, fazy wodnej i fazy stałej

lub fazy jednocześnie hydrofobowej i lipofobowej (oleje fluorowane);



Emulsje wielokrotne

, L/H/L lub H/L/H;



Emulsje submikronowe lub miniemulsje

, w których rozmiar cząsteczek

fazy rozproszonej jest mniejszy od 1 mikrometra (między około

500 nm i 1 um);



Nanoemulsje (mikroemulsje),

których rozmiar cząsteczek rozproszo

nych nie przekracza kilkuset nanometrów (między 100 i 500 nm).

Nietrwałość emulsji

Napięcie międzyfazowe wykazuje tendencję do zmniejszania

powierzchni oddzielenia faz, a więc do skupiania i zlewania

się cząsteczek. Zlewanie się kropel fazy rozproszonej zwane

jest zjawiskiem koalescencji. Prowadzi ono do całkowitego

oddzielenia się faz (tzw. załamania emulsji).
Aby ograniczyć ten proces, należy wzmacniać granicę faz. W

tym celu używa się środków powierzchniowo czynnych, które

sytuuje się odpowiednio tak, że część hydrofilowa emulgatora

pozostaje w fazie wodnej emulsji, a część hydrofilowa w fazie

tłuszczowej emulsji, tworząc w ten sposób „wiązanie"

pomiędzy fazą zewnętrzną a fazą wewnętrzną. Można

dodatkowo stosować stabilizatory emulsji, takie jak

ultramiałkie pudry, które w niektórych warunkach i

najczęściej przy udziale środka powierzchniowo czynnego

tworzą otoczkę między fazami, utrudniając koalescencję.

Zjawisko koalescencji jest nieodwracalne.

Mikroemulsje

Mikroemulsje są to emulsje, w których rozmiar

cząstek fazy rozproszonej mieści się między 10 a

100 nm. Są przezroczyste, a rozmiar cząstek fazy

rozpoczyna się od czwartej części długości fali

światła widzialnego. Mogą występować zarówno

jako mikroemulsje O/W, W/O, jak i fazy pośrednie.
Są stabilne termodynamicznie i tworzą się

samoistnie po zmieszaniu składników.
Wykazują na ogół zachowanie reologiczne

newtonowskie i ich lepkość jest bardzo mała.
Myli się je często z roztworami micelarnymi.

Otrzymywanie
mikroemulsji

Mikroemulsje są utworzone z fazy lipofilowej, hydrofilowej

emulgatora

koemulgatora.

dwa

środki

powierzchniowo czynne nie są, jak w parach klasycznych

emulgatorów, typem lipofilowym i hydrofilowym.
Oba środki mają HLB powyżej 10. Nie jest pożądane

powstanie międzyfazowej ścisłej błony, ale przeciwnie,

uzyskanie największej płynności błony międzyfazowej, co

pozwoli na stałą wymianę między dwiema fazami.

Zawartość środka powierzchniowo czynnego jest zawsze

bardzo wysoka, najczęściej bliska 30%, wyjątkowo około

15%.
Skład mikroemulsji jest zazwyczaj bardzo prosty: olej

mineralny, syntetyczny ester tłuszczowy bądź trigliceryd,

emulgator i koemulgator oraz woda. Składniki te

pojawiają się w strefach dobrze odgraniczonych wykresem

faz. Jeżeli się rozpuszczają, nie są mikroemulsjami, ale

roztworami micelarnymi.

Metody badań stabilności
emulsji



Test w podwyższonej temperaturze

— przeprowadza się w

termostacie w temp. +40°C, ocena po 24, 28, 72 godzinach (w

pracach recepturalnych dodatkowo po 1 m-cu i 3-ch m-ch) w temp.

20°C.



Test w obniżonej temperaturze

— w temp. -5°C (lodówka),

ocena po 24 i 48 godzinach oraz po 1 tygodniu w temp. 20°C.



Testy wahadłowe

— w podwyższonej i obniżonej temperaturze

—próbkę umieszcza się w termostacie w temp. +40°C, po czym po

24 godzinach przenosi się do lodówki do temp. -5°C na 24 godziny

— cykl 1 tydzień, po czym dokonuje się oceny w temp. 20°C.Przy

płynnych emulsjach O/W i W/O



Test wirówkowy

— w dwóch probówkach umieszcza się

jednakową ilość emulsji w temp. 20°C i wiruje z szybkością 3.000

obro tów/minutę w ciągu 10 minut — ocena na jednorodność

emulsji. Przy opracowywaniu receptur przeprowadza się

dodatkowo testy z próbką o temp. 40°C (przechowana w

termostacie w tej temperaturze przez 24 godziny) i wiruje z

szybkością 3.000 i 5.000 obrotów przez 10 minut.

Sposoby przetwarzania surowców
roslinnych

Wyciąg (extractum)

— otrzymujemy przez wytrawienie

surowców wodą, etanolem, glikolem, olejem lub innym
rozpuszczalnikiem i odparowanie rozpuszczalnika w temp.
50°C. Istnieją wyciągi płynne (przezroczyste; barwa i smak
zależą od rodzaju surowca), wyciagi gęste (lepkie, maziste i
ciemne) oraz wyciągi suche (mają postać proszku i otrzymuje
się je przez całkowite odparowanie rozpuszczalnika)

Nalewka (tinctura)

— nalewkami nazywamy płynne,

niezageszczone preparaty sporządzone przez wytrawianie
rozdrobnionych suchych surowców za pomocą odpowiednich
rozpuszczalników —mieszaniny etanolu i wody lub mieszaniny
etanolu, wody i eteru.

Odwary, napary, maceraty

- są to płynne, świeżo

sporządzone wodne wyciągi z rozdrobnionych surowców
roślinnych, które otrzymuje się przez krótkotrwałe
wytrawienie wodą.

Sok (succus)

wytłacza się ze świeżych ziół. Do

wytwarzania stosuje się sokowirówki lub sokowniki.
Sokowirówka to urządzenie elektryczne, które służy do
mechanicznego uzyskiwania soku z owoców lub warzyw.
Sokownik to urządzenie służące do wytwarzania soków z
owoców lub warzyw przez odparowanie.

Sposoby przetwarzania surowców

roslinnych

Nietolerancja składników
kosmetyków

Produkt kosmetyczny lub zewnętrzny lek dermatologiczny
przede wszystkim nie może szkodzić. Bezpieczeństwo
produktu stawiane jest na pierwszym miejscu nawet przed
jego

skutecznością.

Dlatego,

aby

potwierdzić

nieszkodliwość produktu, wykonuje się bardzo liczne
badania.

Produkt kosmetyczny nigdy nie jest do końca toksyczny, z
wyjątkiem przypadków nieprawidłowego stosowania.

Rozsądniej

jest

więc

mówić

„tolerancji"

lub

„nietolerancji"

produktu niż o jego toksyczności.

Natomiast  składniki,  które  wchodzą  w  skład  produktu
końcowego,  mogą  być  toksyczne.  Należy  o  tym  wiedzieć,
aby  mieć  możliwość,  w  miarę  potrzeby,  ograniczać  ich
stosowanie.

Rozróżnienie alergii i podrażnienia

wywołanych składnikami receptury

kosmetycznej

PODRAŻNIENIE

ALERGIA

Częstość występowania

70 do 80% reakcji nietolerancji

20 do 30% reakcji nietolerancji

Charakterystyka

zjawisko grupowe

zjawisko indywidualne

szybkie pojawienie się

opóźnione

kontaktowe

na odległość

proporcjonalne do stężenia

nieproporcjonalna do stężenia

uczucie pieczenia, poparzenie

świąd

lśniąca powierzchnia

wyprysk

Mechanizm

toksyczny

immunologiczny

umiejscowienie: naskórek

umiejscowienie: skóra właściwa

zniszczenie płaszcza

hydrolipidowego

i komórek warstwy rogowej

nie ma zniszczenia komórek

Czynniki podrażniające

Czynniki związane z drażniącym działaniem produktu

można rozpatrywać ze względu na:



właściwości chemiczne;



stężenie;



czas stosowania.

Niepożądane efekty są również związane z człowiekiem.

Naskórek jest mniej lub bardziej wytrzymały na

podrażnienie. Taka sama ilość produktu drażniącego u

niektórych osób spowoduje intensywną reakcję, inne na nią

nie zareagują. Dlatego ustanowiono pojęcie progu, niekiedy

prowadzące do mylenia podrażnienia z alergią; niektóre

osoby reagują już na małe stężenia substancji.
Podrażnienie można obserwować już po jednym, a niekiedy

dopiero

wielokrotnym

zastosowaniu

określonej

substancji.

Zalecenia w przypadku
nietolerancji

•

Aby ustalić, czy wystąpiło podrażnienie czy uczulenie, trzeba

zadać kilka pytań na temat:

•

okresu pojawienia się;

•

występowania świądu (swędzenie wskazuje na reakcję

alergiczną); inne odczucia

wskazują raczej na podrażnienie.

•

We wszystkich przypadkach:

•

nie stosować podejrzanego produktu;

•

wiedzieć, że reakcje podrażnienia zdarzają się często po użyciu

produktów kosmetycznych, nawet jeśli zostały one przebadane

wcześniej, na skutek różnic progu wrażliwości różnych osób;

muszą one być brane pod uwagę na pierwszym miejscu.

•

W przypadku reakcji alergicznej:

•

nie stosować produktu i obserwować cofanie się objawów

klinicznych;

•

można zalecić spryskiwanie wodą termalną, która łagodzi

podrażnienia i świąd;

•

nie stosować kortykosteroidów na twarz, chociaż są bardzo

skuteczne i działają szybko

SUBSTANCJE ZAPACHOWE POCHODZENIA
ROŚLINNEGO

•

Do substancji zapachowych pochodzenia

roślinnego zaliczamy: olejki eteryczne,

żywice i balsamy.

•

Olejki eteryczne

Większość związków zapachowych ma

grupę funkcyjną zwaną grupą osmoforową,

która sprawia, że dana substancja jest

nośnikiem zapachu. Jest to ugrupowanie

atomowe w cząsteczce związku chemicznego,

decydujące o typie zapachu tego związku.

Metody otrzymywania olejków eterycznych:



Destylacja wodna

- proces ten polega na tym, że przygotowany

surowiec rośliny wkłada się do naczynia z wodą, podgrzewa do
temperatury wrzenia, a olejek zbiera się wraz ze skraplaną parą.
Kondensat zbierany jest do odpowiedniego naczynia. W skład
kondensatu wchodzi woda i olejek, które łatwo można rozdzielić.



Destylacja z parą wodną

- metodę tę stosuje się przy pozyskiwaniu

olejków słabo rozpuszczalnych w wodzie, których składniki nie
ulegają rozkładowi w temperaturze 100 °C i w obecności pary
wodnej. Pozwala to na częściowe frakcjonowanie (rozdzielenie
składnikóww zależności od temperatury wrzenia). Zaletą metody
destylacji z parą wodną jest mało skomplikowana aparatura. Metoda
polega na przepuszczeniu pary wodnej przez surowiec roślinny,
a następnie skropleniu pary zawierającej lotne składniki surowca i
oddzieleniu wonnej frakcji nierozpuszczalnej w wodzie.

SUBSTANCJE ZAPACHOWE POCHODZENIA ROŚLINNEGO

•

Ekstrakcja

- surowiec rośliny zalewa się na 6-8 godzin rozpuszczalnikiem,

najczęściej eterem naftowym, benzenem lub czterochlorkiem węgla. Po tym
czasie roztwór zlewa się. Otrzymany wyciąg poddaje się destylacji w celu
oddzielenia wyekstrahowanych olejków od rozpuszczalnika. Tak otrzymane
ekstrakty noszą nazwę konkretów i są konsystencji oleistej. Aby otrzymać czysty
olejek, należy rozpuścić go w alkoholu etylowym, który rozpuszcza tylko
substancje zapachowe, a nie rozpuszcza substancji żywicznych i woskowych, te
zaś oddziela się przez sączenie.

•

Absorpcja

- metoda ta wykorzystuje zjawisko wchłaniania olejków przez tłuszcze.

Surowiec roślinny zalewa się roztopionym tłuszczem i pozostawia na kilka dni.
Olejki zawarte w surowcu roślinnym przechodzą do tłuszczu, który w ten sposób
staje się pachnącą pomadą. Można następnie za pomocą ekstrakcji lotnymi
rozpuszczalnikami otrzymać czyste olejki. Można zaabsorbować substancje lotne
roślin na płytkach szklanych pokrytych tłuszczem. Olejki z tak przygotowanych
surowców otrzymuje się poprzez ekstrakcję rozpuszczalnikową otrzymanej
pomady.

SUBSTANCJE ZAPACHOWE POCHODZENIA ROŚLINNEGO



Maceracja

- do naczyń odpowiedniej wielkości, napełnionych

tłuszczem, dodaje się bezpośrednio surowiec roślinny lub
umieszcza się w woreczkach płóciennych, które zawiesza się w
tłuszczu. Wielkość naczyń zależy od ilości użytego surowca
roślinnego. Naczynie szklane lub żelazne umieszcza się na łaźni
wodnej i podgrzewa do temperatury 50-70 °C. Otrzymane
pomady przerabia się z alkoholem etylowym w celu otrzymania
czystych olejków.



Wytłaczanie

- metoda ta polega na wyciskaniu olejku najczęściej

ze skórek owoców cytrusowych. Surowy materiał wyciska się
ręcznie lub za pomocą prasy. Wodę i szlam oddziela się przez
dekantację a następnie filtruje. Metoda ta stosowana jest, m.in.
do otrzymywania olejków: cytrynowego, pomarańczowego,
mandarynkowego i bergamotowego.

SUBSTANCJE ZAPACHOWE POCHODZENIA ROŚLINNEGO

MIESZANIE OLEJKÓW I KREACJE
ZAPACHÓW

Zapach rozwija się w trzech fazach:



Nuta górna (głowy)

- działa pobudzająco, odświeżająco, pomaga w

koncentracji. Są to zapachy krótkotrwałe, lekkie i świeże, które dają
pierwsze wrażenie i utrzymują się około30 minut. Stosowane są tu
głównie olejki cytrusowe.



Nuta środkowa (serca)

- działa wyrównująco, harmonizująco,

uspokajająco. Są to aromaty kwiatowe, rozwijające się pod wpływem
temperatury dopiero po kilku lub kilkunastu minutach i utrzymujące
się do 4-6 godzin. Wykorzystuje się głównie olejki kwiatowe.



Nuta dolna (podstawy, bazy)

- działa stabilizująco, wzmacniająco,

pomaga w utrzymaniu energii zapachu. Są to olejki ciężkie, ziemiste,
balsamiczne, głębokie, długotrwałe, które pojawiają się po 30-60
minutach i utrzymują się do 8 godzin. Są to głównie olejki korzenne
i żywiczne.

TECHNOLOGIA PRODUKCJI WYROBÓW
PERFUMERYJNYCH

Tworzenie kompozycji zapachowych to jedna z najtrudniejszych, jeśli

nie najtrudniejsza dziedzina w przemyśle substancji zapachowych. Zawód
ten wymaga bardzo szczególnych predyspozycji psychofizycznych i
wrodzonego talentu twórczego. Na świecie liczba fachowców
uprawiających ten zawód nie przekracza 200 osób. Uważa się
powszechnie, że wykwalifikowany perfumiarz rozróżnia około 10 000
zapachów. Operując kilkoma tysiącami składników, których zapachy
powinien pamiętać, musi umieć połączyć je w taki sposób i w takich
proporcjach, aby otrzymać zamierzony efekt zapachowy. Typowa
kompozycja zapachowa zawiera kilkadziesiąt do kilkuset składników, a
biorąc pod uwagę, że wiele z nich to olejki eteryczne, daje to w efekcie
mieszaninę kilkuset związków zapachowych. Poza dobraniem składników,
z punktu widzenia efektu zapachowego samej kompozycji, perfumiarz
musi brać pod uwagę jej przeznaczenie, to znaczy wiedzieć, do jakiego

wyrobu będzie zastosowana.

Proces tworzenia kompozycji zapachowej do konkretnego

wyrobu zaczyna się od określenia (na ogół przez potencjalnego
odbiorcę) podstawowych parametrów kompozycji, to znaczy typu
zapachu i ceny oraz, jeżeli takie istnieją, ograniczeń lub wymagań
w zakresie składników wynikających z zamierzeń marketingowych.
W dużych, nowoczesnych firmach mieszania kompozycji dokonuje
się według programów komputerowych, sterujących mieszalnikiem
poruszającym się pod systemem przewodów z zaworami
połączonymi bezpośrednio ze zbiornikami składników. Ale nawet i
w tak zautomatyzowanych systemach niektóre cenniejsze
składniki odważane są w małych ilościach ręcznie, chociaż na
wadze kontrolowanej przez ten sam komputer.

TECHNOLOGIA PRODUKCJI

WYROBÓW PERFUMERYJNYCH

Szczególnie istotne jest właściwe dobranie stężeń alkoholu i

kompozycji w roztworze, aby nie dopuścić do wytrącania się
składników kompozycji w postaci zawiesiny czy zmętnienia
niezwykle trudnego do usunięcia. Kompozycje należy zawsze
rozpuszczać w rozcieńczonym już do prawidłowego stężenia,
alkoholu, ponieważ dodawanie wody do roztworu kompozycji w
alkoholu z reguły powoduje praktycznie nieusuwalne zmętnienie.
Powodują je prawie zawsze terpeny obecne w olejkach
eterycznych, stąd częste stosowanie olejków odterpenowanych.

TECHNOLOGIA PRODUKCJI

WYROBÓW PERFUMERYJNYCH

Zmieszany roztwór poddaje się procesowi dojrzewania. W
klasycznych metodach stosowano niskie temperatury 15-16 °C i
długi czas, często kilka miesięcy. Dziś pośpiech i koszty wymagają
skrócenia czasu dojrzewania, w związku z tym opracowano techniki
przyspieszania procesu dojrzewania, m.in. poprzez podwyższenie
temperatury (38-40 °C), podgrzewanie i chłodzenie, napowietrzanie.
Niemniej w stosunku do perfum wysokiej klasy najlepsze efekty daje
kilkutygodniowe dojrzewanie w obniżonej temperaturze. Proces
dojrzewania perfum przebiega naturalnie i kończy wszystkie reakcje
chemiczne, jakie zachodzą między składnikami kompozycji, wodą i
alkoholem. Dopiero po tym okresie (trwa on jeszcze w opakowaniu)
perfumy nabierają pełnego bukietu. Ponadto w tym końcowym
okresie ostatecznie wytrącają się wielkocząsteczkowe składniki
surowców naturalnych, resztki rozpuszczonych żywic, a także
nierozpuszczalne produkty reakcji między składnikami.

TECHNOLOGIA PRODUKCJI

WYROBÓW PERFUMERYJNYCH



Po okresie dojrzewania roztwór należy przefiltrować. Przed filtracją
niezbędne jest schłodzenie mieszaniny i prowadzenie filtracji w
niskich, ujemnych temperaturach na ogół -2 do -6 °C. Zabieg
chłodzenia ma zapobiegać mętnieniu perfum i wypadaniu osadów w
przypadku przechowywania lub transportu wyrobów w niskich
temperaturach. Ponadto niskie temperatury przyspieszają proces
wypadania nierozpuszczonych składników kompozycji. Taka
procedura pozwala uzyskać klarowne roztwory, którymi napełnia się
opakowania rynkowe.



W niektórych wypadkach do kompozycji dodaje się barwnik. W
zależności od potrzeb robi się to po lub przed filtracją. Z reguły
chodzi o wysokiej klasy perfumy, znane od dawna, które powinny
mieć stale tę samą barwę (w zależności od surowców naturalnych,
zmieniających się sezonowo, i minimalnych różnicach w produktach
reakcji, zachodzących w wyrobie, ten kolor może ulegać zmianom).

TECHNOLOGIA PRODUKCJI

WYROBÓW PERFUMERYJNYCH

RODZAJE PERFUM

Perfumy (parfum)

są to spirytusowe roztwory substancji zapachowych.

Mogą zawierać nawet do

40%

koncentratu zapachowego rozpuszczonego w

alkoholu (90-96%). Stanowią tym samym najsilniejszy wyrób perfumeryjny.
Nieco delikatniejszym wyrobem perfumeryjnym są

wody perfumowane (eau

de parfum),

w których stężenie esencji wynosi

10-15%

, natomiast etanol

ma stężenie 80-90%. Polecane na co dzień i w szczególności na okres letni

wody toaletowe (eau de toilette

) zawierają

5-10%

esencji zapachowej

rozpuszczonej w 60-85% alkoholu. Wody toaletowe męskie mają nieco
mniejsze stężenie. Zawierają około 5% esencji. Stosunkowo najsłabszym
zapachem i najmniejszą trwałością charakteryzują się

wody kolońskie

(eau de cologne).

Zawierają

one 3-5%

olejków w 70-80% alkoholu. Są to

zazwyczaj wodno-alkoholowe roztwory olejków cytrusowych o prostym,
soczystym i świeżym zapachu, głównie kosmetyki męskie, przeznaczone do
odświeżania skóry. Woda kolońska ma właściwości tonizujące i odświeżające,
gdyż powoduje lekki przepływ krwi do skóry. Podstawowymi komponentami
zapachowymi wód kolońskich są olejki: cytrynowy, pomarańczowy, neroli,
rozmarynowy i bergamotowy.

Jak wyrażamy lipofilowość
substancji?

Współczynnik podziału P

P = C

n- oktanol

woda

n- oktanol

- stężenie substratu w n-oktanolu

woda

– stężenie substratu w wodzie

Definiowany przez jego wartość logarytmu

dziesiętnego:

logP = log (C

n- oktanol

/ C

woda

)

Lipofilowość

•

substancje dobrze rozpuszczalne w

wodzie odznaczają się niską lub ujemną

wartością log P

•

taka cząsteczka będzie wykazywała

tendencję do pozostania w pierwszej

napotkanej fazie wodnej

•

cząsteczka o dużej lipofilowosci (wysoka

wartość log P), będzie wykazywała

tendencję do silnego związania z fazami

lipofilowymi

Najistotniejsze cechy
promotorów

•

Pozbawienie własnego działania

farmakologicznego, nie drażniące, nie

toksyczne, nie wywołujące uczuleń

•

Działające szybko i długotrwale, a

efekt powinien być możliwy do

przewidzenia

•

Działające w sposób odwracalny, to

znaczy, że po usunięciu promotora

skóra musi całkowicie odzyskać swą

funkcje bariery

•

Tworzą na skórze rodzaj filmu (co

zostało wykorzystane do ochrony

skóry przed wpływem

rozpuszczalników organicznych,

olejów, związków powierzchniowo

czynnych)

•

W kremach dozwolone użycie PEPE

5-10%

•

F-(CF

-CF

-O)

- CF

-CF

gdzie

x=25-35

•

W szamponach i odżywkach do

włosów użycie PEPE jest

ograniczone (akumulowanie się we

włosach)

•

Lotne silikony maja niskie napięcie

powierzchniowe, dzięki temu mają

zdolność do wspomagania płynów i

kremów w dyspergowaniu do

cienkiego filmu

•

Lotne silikony stosowane są w

kosmetykach do pielęgnacji skóry w

związku z ich dobrym rozkładem w

masie kosmetyku, natychmiastowego

wrażenia delikatności na skórze bez

uczucia „tłustości” lub „oleistości”.

•

Wpływają na estetykę kosmetyku i

odczucia na skórze

•

Wykazują one w/w właściwości bez

oddziaływania na inne składniki w

recepturze

Lotne silikony stosowane są w:

•

preparatach do opalania (olejki),

•

tuszach do rzęs (poprawa
własności użytkowych),

•

podkładach (poprawiają rozkład
pigmentu),

•

Lakierach do paznokci (poprawa
zdolności płynięcia),

•

Środki do demakijażu (emulsje nie
pozostawiaja tłustego filmu)

3. Poliwinylopirolidony

•

Poliwinylopirolidon (PVP) – składnik
maści ochronnych, maści
hydrożelowych (o stężeniu 10-15%)

•

Octan poliwinylowy (VA)

•

Kombinacja polimerów poliquaternium-
11 (1,0 meg/g), poliquaternium-4 (0,8
meg/g)i kopolimeru PVP/VA

•

poliquaternium-16 (2,3 – 6,0 meg/g),
poliquaternium-46 (0,6 meg/g) –

działa

efektywnie w znacznie mniejszym stężeniu niż w/w, jest to
ważny aspekt ekologiczny

Reakcje niepożądane na
kosmetyki

•

Intensywny wzrost stosowania

kosmetyków

•

Stosowanie kosmetyków będących

mieszaninami wielu związków

chemicznych

•

Objawem niepożądanym po użyciu

kosmetyku jest każde niekorzystne i

niezamierzone działanie produktu

wprowadzonego do obrotu, używanego

w zwykłych lub innych dających się

przewidzieć warunkach

Reakcje niepożądane na
kosmetyki

•

Nadwrażliwością nazywa się

nieprawidłową, obiektywnie

powtarzalną reakcję ustroju na czynniki

środowiskowe w dawkach tolerowanych

przez osoby zdrowe

•

Alergię na kosmetyki stwierdza się, gdy

u podłoża reakcji nadwrażliwości leżą

mechanizmy immunologiczne

Parabeny

•

Na skórze mogą wywoływać

podrażnienie, zaczerwienie, świąd,

pokrzywkę i wyprysk

•

Przy dłuższym stosowaniu może dojść

do rozszerzenia naczyń krwionośnych

oraz wysięku okołonaczyniowego, który

sprzyja powstawaniu zapalenia

okołoustnego

•

Częste występowanie nadwrażliwości

ma związek z szerokim zastosowaniem

nipagin

Formalina

•

35-40% roztwór wodny formaldehydu

•

Wykazuje działanie bakteriobójcze

•

Obecnie rzadko stosowana w

kosmetykach

•

Występuje głównie w szamponach,

płynach do kąpieli i żelach pod prysznic,

a także w preparatach do higieny jamy

ustnej

•

Na skórze powoduje zaczerwienienie,

podrażnienie, świąd, pokrzywkę,

wyprysk

Quaternium 15 (Dowicil
200)

•

Dobrze rozpuszczalny środek

konserwujący o działaniu zarówno

bakteriobójczym jak i grzybobójczym

•

Znajduje zastosowanie w preparatach

do pielęgnacji włosów, rzadziej w

kosmetykach kolorowych (różach i

cieniach do powiek)

•

Spośród wszystkich wyzwalaczy

formaliny Quaternium 15 uwalnia

najwięcej formaldehydu

Germall 115

•

Wykazuje skuteczne działanie przeciwko

bakteriom Gram-dodatnim oraz Gram-

ujemnym w szerokim zakresie pH

•

Najczęściej służy do konserwowania

środków do pielęgnacji włosów (głównie

szamponów), bywa stosowany także w

maściach i kremach leczniczych

•

U osób źle znoszących Germall 115

obserwuje się głównie alergię na sam

konserwant, a stosunkowo rzadko na

uwalniany aldehyd kwasu mrówkowego

DMDM hydantoina

•

Stosunkowo słaby alergen kontaktowy

•

Najczęściej jest stosowana w

preparatach do pielęgnacji włosów oraz

kremach nawilżających

•

Może wywoływać niepożądaną reakcję

skórną szczególnie u osób uczulonych na

formaldehyd

•

Najczęściej występuje zaczerwienienie,

zmiany złuszczające lub pęcherzowe,

często z towarzyszącym bólem i

świądem

Fenoksyetanol

•

Wykazuje działanie przeciwbakteryjne

•

Najczęściej towarzyszy parabenom

•

U osób ze skórą wrażliwą mogą

wystąpić: podrażnienie oczu lub świąd i

stan zapalny z wypryskiem

•

Bezwzględnie powinny unikać go

kobiety w ciąży, ponieważ może

stanowić przyczynę rozwoju wad płodu

•

Przenikanie do mleka powoduje, że

kobiety karmiące również powinny

unikać kosmetyków z fenoksyetanolem

Kwas sorbowy

•

Charakteryzuje się działaniem

grzybobójczym i drożdżobójczym oraz

słabszym bakteriobójczym

•

Znajduje zastosowanie w lekach

stosowanych zewnętrznie oraz

kosmetykach (płyny do przechowywania

soczewek kontaktowych, szampony, pasty

do zębów)

•

Manifestuje się na skórze najczęściej

wystąpieniem wyprysku i owrzodzeń

goleni, może wywołać zapalenie spojówek

Mertiolat (tiomersal)

•

Należy do organicznych związków rtęci

•

Wykorzystuje się jego aktywność
bakteriobójczą i przeciwgrzybiczą

•

Występuje w lekach okulistycznych,
preparatach do przechowywania szkieł
kontaktowych, kosmetykach
kolorowych do oczu (cienie do powiek i
tusze do rzęs), czasem także w pastach
do zębów

ONa

Kathon CG

•

Mieszanina dwóch pochodnych
izotiazolinowych z chlorkiem magnezu

•

Wykazuje szeroki zakres działania
przeciw-drobnoustrojowego

•

Występuje powszechnie w szamponach,
kremach oraz preparatach do kąpieli

•

Reakcja alergiczna manifestuje się
rumieniem oraz zmianami grudkowo
-złuszczającymi

Według mechanizmów działania

rozróżniamy:

•

Związki reagujące z błoną

komórkową – alkohole,

czwartorzędowe związki amonowe,

fenole, kwasy, guanidyny.

•

Działanie tych substancji polega na

adsorpcji przez błonę komórkową,

zaburzeniu funkcji protein,

zniesieniu półprzepuszczalności

błony komórkowej, zahamowaniu

transportu substratów i syntezy

ATP.

Aktywność środków konserwujących
uzależniona jest od:

•

Rodzaju substancji czynnej

•

Zastosowanego stężenia

•

Czynników fizykochemicznych jak:



Czas kontaktu



Wartość pH



Potencjału utleniająco-redukującego



Wartości osmotycznej



Temperatury

DZIAŁANIE KOSMECEUTYKÓW
Substancje czynne

Sposoby  działania  kosmetyków  można  w  pewnym  przybliżeniu
podzielić  na  trzy  grupy.  Pierwszą  z  nich  stanowią  oddziaływania
typowo fizykochemiczne, najczęściej ograniczające się do warstwy
rogowej  naskórka.  W  ten  sposób  działa  większość  substancji
nawilżających, zarówno tych, które tworzą warstwy okluzyjne, jak i
związki  wnikające  do  stratum  corneum  i  wzmacniające  lipidy
cementu międzykomórkowego lub poprawiające zdolność wiązania
wody. Do grupy tej zaliczamy typowe lipidy-glicerydy, woski i inne
estry  kwasów  tłuszczowych,  alkohole  tłuszczowe  itp.  oraz  silikony.
Należą  do  niej  także  związki  mające  zdolność  bezpośredniego
wbudowywania się w struktury cementu - sterole i ceramidy.

Substancje czynne

Podobny  mechanizm  działania  mają  substancje  hydrofilowe,  takie
jak  gliceryna  i  glikole,  hydrolizaty  protein  i  glikozoaminoglikanów.
Podobnie  czysto  fizykochemiczne  działanie  mają  składniki  NMF,  np.
kwas  piroglutaminowy  i  mleczan  sodu.  Wspólną  cechą  wszystkich
tych substancji jest to, że ich działaniu nie towarzyszą żadne reakcje
chemiczne  poza  ewentualnym  enzymatycznym  rozkładem  w
warstwie rogowej.

Do drugiej grupy możemy zaliczyć substancje czynne, które swoją
aktywność przejawiają w reakcjach chemicznych. Są to najczęściej
związki o działaniu ochronnym, takie jak np. substancje
przeciwrodnikowe i antyutleniacze, wyłapujące jony metali ciężkich.

Substancje czynne

Można tu zaklastakże hydroksykwasy, których

mechanizm działania jest związany z rozluźnianiem

wiązań chemicznych łączących lipidy cementu

międzykomórkowego z kopertami korneocytów. Na

granicy pomiędzy pierwszą i drugą grupą leżą filtry

słoneczne, wychwytujące promieniowanie UV i

przetwarzające je w bezpieczny sposób w energię

chemiczną.

Substancje czynne

Substancje, których działanie można określić jako

„biologiczne", należą do grupy trzeciej. Przejawiają one

aktywność przez ingerencję w procesy biochemiczne skóry -

ekspresję genów, hamowanie lub aktywację enzymów,

syntezę hormonów tkankowych i wyzwalanie sygnałów w

układzie nerwowym. Związki te często działają podobnie do

substancji leczniczych. Wśród nich znajdujemy takie

składniki czynne, jak witamina A, niektóre flawonoidy, kwasy

tłuszczowe, będące prekursorami eikozanoidów, i inne.

Substancje czynne

Podstawowym  warunkiem  skuteczności  związków  należących  do
dwóch  ostatnich  grup  jest,  poza  powinowactwem  do  określonych
cząstek  chemicznych  (np.  wolnych  rodników  o  takiej  lub  innej
strukturze) albo układów biologicznych (receptorów komórkowych),
zdolność  dotarcia  do  określonego  miejsca  w  tkance.  Znane  są
sytuacje,  gdy  substancja  doskonale  działająca  w  testach
prowadzonych  na  modelach  lub  w  kulturach  komórkowych
całkowicie  zawodzi  w  badaniach  in  vivo.  Przyczyną  zwykle  jest  w
takim  przypadku  niezdolność  do  przeniknięcia  przez  warstwę
rogową lub zbyt szybkie usunięcie ze skóry w wyniku rozkładu albo
dyfuzji do krwionośnych naczyń włosowatych.

Dystrybucja substancji
czynnych

Dlatego rozpatrując aktywność składnika czynnego i możliwości

jego stosowania w kosmetykach należy zawsze przeanalizować
problemy związane z

farmakokinetyką

działania. Szczególnie ważne

jest wyjaśnienie trzech kwestii:

•

w jakim obszarze (kompartmencie) skóry działa substancja?

•

czy podana w formie kosmetycznej może do tego obszaru dotrzeć
we właściwej ilości (stężeniu)?

•

jak długo utrzymuje się w tym obszarze w stężeniu wystarczającym
do uzyskania efektu kosmetycznego?

Bez uzyskania odpowiedzi na powyższe pytania nasza wiedza o

działaniu danego składnika zawsze pozostaje niepełna.

Woda  jest  niezbędna  dla  funkcjonowania  każdego  organizmu  żywego,
jest  podstawą  życia,  które  bez  niej  nie  może  istnieć.  Dotyczy  to  także
człowieka,  którego  ciało  jest  w  około  70%  zbudowane  z  wody.  Woda
występuje  jako  podstawowy  składnik  płynu  międzykomórkowego  i
cytosolu  wypełniającego  wnętrza  komórek,  jest  także  głównym
składnikiem krwi. Wszędzie tam, gdzie występuje, pełni rolę środowiska
przemian  biochemicznych,  związanych  z  metabolizmem  wewnątrz-  i
zewnątrz  komórkowym.  Dotyczy  to  także  skóry.  Nawet  niewielki
niedobór  wody  w  skórze  prowadzi  do  upośledzenia  przemian
fizjologicznych, może doprowadzić do poważnych zakłóceń w procesach
odnowy  tkankowej  i  rozregulowania  systemów  ochronnych.  Każda  z
warstw  skóry  potrzebuje  wody  -  zarówno  do  prawidłowego  przebiegu
procesów biochemicznych, jak i do zachowania odpowiedniej struktury.

Substancje o działaniu

nawilżającym

Niedobór wody powoduje poważne zakłócenia, przede wszystkim w

procesach  budowy  głębszych  warstw  stratum  corneum  i  odnowy  całego
naskórka.  Przykładowo,  przebieg  syntezy  i  organizacji  lipidów  cementu
międzykomórkowego  w  ciałach  blaszkowatych  oraz  syntezy  składników  NMF  w
ziarnach  keratohialinowych  zależy  od  uwodnienia  naskórka.  Zbyt  mała
zawartość wody uniemożliwia prawidłowe wytwarzanie NMF, tworzenie struktur
lamelarnych  cementu  międzykomórkowego  i  łączenie  ich  z  kopertami
korneocytów.  W  rezultacie  dochodzi  do  częściowego  zatrzymania  procesów
tworzenia  barier  ograniczających  ucieczkę  wody  i  zwiększenia  TEWL.  W  ten
sposób  koło  przyczynowo-skutkowe  zostaje  zamknięte  i  przywrócenie
prawidłowej gospodarki wodnej bez interwencji z zewnątrz staje się niemożliwe.
W  warstwie  rogowej  woda  jest  niezbędna  także  do  prawidłowego  przebiegu
procesu  eksfoliacji  -  jej  niedobór  powoduje  ograniczenie  aktywności  enzymów
rozkładających  korneodesmosomy,  w  efekcie  czego  korneocyty  dochodzące  do
powierzchni skóry są nadal połączone.

Substancje o działaniu

nawilżającym

Rezultatem tego jest pogrubienie naskórka, a korneocyty na skutek
zmniejszenia zawartości wody tracą elastyczność i stają się twarde. Naskórek
staje się szorstki, łuszczy się w widoczny sposób i łatwo pęka.

Podobnie  wygląda  sytuacja  w  skórze  właściwej,  tu  też  obecność  wody
decyduje o prawidłowym przebiegu procesów fizjologicznych. Woda, związana
strukturalnie  w  białkach  fibrylarnych,  jest  niezbędna  dla  zachowania  ich
trzeciorzędowej struktury. Nawet minimalny jej niedobór powoduje zmiany w
strukturze  przestrzennej  kolagenu  i  elastyny  oraz  utratę  elastyczności  i
sprężystości  włókien.  Efektem  jest  powstawanie  na  skórze  sieci  drobnych
zmarszczek.  Zmiany  te  są  początkowo  w  pełni  odwracalne  i  ustępują  pod
działaniem

zwykłych

kosmetyków

nawilżających.

Przedłużające

się

przesuszenie może jednak doprowadzić do trwałej utraty sprężystości skóry i
jest uważane za jeden z czynników przyspieszających procesy starzeniowe.

Substancje o działaniu

nawilżającym

Substancje o działaniu

nawilżającym

Warstwa skóry

Efekt fizjologiczny

braku wody

Efekt kosmetyczny

Stratum corneum



Zmniejszenie

plastyczności stratum
disjunctum



Zahamowanie rozpadu

desmosomów



Zahamowanie syntezy

NMF



Zmniejszenie aktywności

enzymów



Szorstkość skóry, pękanie

naskórka



Nadmierne rogowacenie



Osłabienie barier

hydrofilowych, zwiększenie
TEWL



Osłabienie barier

lipidowych, zwiększenie
TEWL

Głębsze warstwy naskórka



Zahamowanie odnowy

tkankowej



Zakłócenia w

rogowaceniu, zmiana
kolorytu, pogorszenie
wyglądu

Skóra właściwa



Przejściowe zmiany w

strukturze kolagenu i
elastyny



Zakłócenia w procesach

odnowy kolagenu i elastyny



Trwałe zmiany w

strukturze kolagenu i
elastyny



Zmarszczki ustępujące po

dobrym nawilżeniu



Zmniejszenie jędrności

skóry, zmiany przejściowe
lub trwałe



Wiotkość skóry i trwałe

zmarszczki

Transepidermalna utrata
wody

Przez tkanki skórne „ucieka" w ciągu doby około 300 cm

wody. Jest to tak

zwana  transepidermalna  (przeznaskórkowa)  utrata  wody,  określana  zwykle
skrótem TEWL (Transepidermal Water Loss). Siłą wymuszającą i równocześnie
napędzającą  transepidermalny  transport  wody  jest  gradient  stężeń,  czyli
różnice stopnia uwodnienia poszczególnych warstw skóry. W skórze właściwej
znajduje  się  około  50%  wody,  w  wierzchniej  warstwie  naskórka  (stratum
corneum)  tylko  około  10%.  Przepływ  wody  jest  wymuszony  dążeniem  do
wyrównania tej różnicy stężeń, ale ze względu na ciągłe odparowywanie wody
z powierzchni skóry wyrównanie takie nie jest oczywiście możliwe i przepływ
transepidermalny  ma  charakter  ciągły  (o  ile  nie  zostanie  w  sposób  sztuczny
zablokowany, np. nieprzepuszczalną dla wody warstwą okluzyjną).

Podsumowując:  proces  migracji  wody  z  głębszych  warstw  skóry  do
powierzchni  naskórka  i  jej  parowania  do  otoczenia  jest  w  normalnych
warunkach  procesem  ciągłym.  Szybkość  tej  migracji  zależy  od  wielu
parametrów, m.in. od wieku, czynników środowiskowych i stanu naskórka.

Substancje o działaniu

nawilżającym

Gradient stężenia wody w skórze

Warstwa

rogowa 10%

Naskórek

30% H

Skóra właściwa

50% H

Ciało

70% H

Otoczenie < 1 % H

O zawartości wody w skórze decydują dwa czynniki, będące

podstawą fizjologicznych mechanizmów zatrzymywania wilgoci:



zdolność określonych struktur skóry właściwej i naskórka do

wiązania wody w molekularnych sieciach słabych wiązań

chemicznych; odpowiedzialne za to są przede wszystkim

proteiny i węglowodany, oraz występujące w warstwie rogowej

składniki naturalnego czynnika nawilżającego (NMF), a miarą tej

zdolności jest ilość tak zwanej wody strukturalnej w naskórku;



barierowe własności warstwy rogowej, uniemożliwiające zgodną

z gradientem stężeń dyfuzję wody do powierzchni skóry i

następnie jej odparowywanie; tu decydującą rolę odgrywają

lipidowe struktury cementu międzykomórkowego i obecna na

powierzchni naskórka okluzyjna warstwa sebum.

Substancje o działaniu

nawilżającym

Wspomaganie

tych

mechanizmów

jest

jedynym

skutecznym

sposobem

kosmetycznego nawilżania skóry. Kosmetyki nawilżające powinny działać tak, aby
zarówno zwiększać zdolność skóry do wiązania wody (np. przez wzmożenie syntezy
glikozoaminoglikanów

lub

wprowadzanie

stratum

corneum

substancji

higroskopijnych),  jak  i  wzmacniać  bariery  hamujące  utratę  wody.  Dobry  kosmetyk
nawilżający  powinien  tworzyć  na  powierzchni  skóry  lipidową  warstwę  okluzyjna,
utrudniającą  migrację  wody.  Warstwa  ta  powinna  mieć  własności  zbliżone  do  sebum,
przede  wszystkim  dobre  powinowactwo  do  naskórka.  Jednocześnie  warstwa  ta  nie
powinna  w  widoczny  sposób  natłuszczać  skóry  czy  zwiększać  jej  połysku,  nie  może
także dawać przykrych wrażeń dotykowych, np. uczucia lepienia.

Dobry kosmetyk nawilżający powinien pozostawiać na powierzchni skóry substancje
higroskopijne, umożliwiające powstanie na niej cienkiego filmu, zawierającego powyżej
10% wilgoci. Film ten powinien być trwały i odporny na wysychanie, podobnie jak
okluzyjna warstwa tłuszczowa, nie powinien być widoczny ani wyczuwalny.

Substancje o działaniu

nawilżającym

Hydrofilowe substancje
nawilżające
o małych cząsteczkach

Hydrofilowe substancje nawilżające mogą działać zarówno

wgłębi

warstwy

rogowej

(korneocyty,

wodne

obszary

cementu

międzykomórkowego), jak i

na powierzchni skóry

. Większość substancji

nie  zjonizowanych,  o  małych  rozmiarach  cząsteczek,  ma  działanie
wgłębne.  Substancje  wielkocząsteczkowe  działają  wyłącznie  na
powierzchni  skóry  nie  mają  możliwości  wnikania  w  struktury  warstwy
rogowej.  Część  substancji  hydrofilowych  działa  zarówno  w  warstwie
rogowej, jak i na powierzchni skóry.

Do  jednych  z  częściej  stosowanych  w  kosmetykach  hydrofilowych
substancji  nawilżających  należą  alkohole  wielowodorotlenowe  -
gliceryna,  glikol  propylenowy,  glikol  butylenowy  i  inne.  Dobre  zdolności
penetracyjne  oraz  wysoka  higroskopijność  powodują,  że  związki  te
skutecznie zwiększają zdolność stratum corneum do wiązania wody.

Hydrofilowe substancje
nawilżające
o małych cząsteczkach

Bezpośrednim

skutkiem

stosowania

kosmetyków

zawierających związki z tej grupy jest zmiękczenie i

uelastycznienie wierzchnich obszarów warstwy rogowej. Z

punktu widzenia wyglądu i ogólnej kondycji skóry istotne jest

także to, że zwiększenie uwodnienia stratum corneum ma

korzystny wpływ na przebieg procesów biochemicznych.

Najbardziej spektakularne wydaje się tu być działanie

gliceryny, która poprawiając nawilżenie skóry suchej

normalizuje

procesy

degradacji

korneodesmosomów,

ułatwiając tym samym prawidłową eksfoliację.

Hydrofilowe substancje
nawilżające
o małych cząsteczkach

Drugą  grupą  często  stosowanych  substancji  hydrofilowych  są  aminokwasy  o
strukturze  identycznej  lub  podobnej  do  struktury  aminokwasów  zawartych  w
NMF.  Ze  względu  na  minimalną  zdolność  wnikania  w  warstwę  rogową  (co jest
spowodowane  ich  budową  jonową),  często  są  one  w  formach  kosmetycznych
stosowane po zamknięciu w liposomach lub innych nośnikach.

Z  innych  często  wykorzystywanych  w  kosmetykach  niskocząsteczkowych
substancji  nawilżających  na  uwagę  zasługuje  mleczan  sodu,  składnik
występujący  w  NMF.  Ma  on  doskonałe  własności  nawilżające  i  zmiękczające
naskórek,  ale  zawierające  go  kosmetyki  mają  tendencję  do  pozostawiania  na
skórze lepkiej warstwy.

Specyficzne działanie nawilżające wykazują niektóre pochodne cukrowe, takie
jak np. sorbitol i oksyetylenowane glukozydy. Związki te nie wnikają w
naskórek, są jednak bardzo silnie higroskopijne i ich obecność bardzo
skutecznie zwiększa stężenie wody na powierzchni naskórka.

Wielkocząsteczkowe

substancje

hydrofilowe

poprawiają bilans wodny skóry przez

•

zatrzymywanie wody na powierzchni naskórka,

•

zmniejszanie gradientu stężeń i tym samym

spowolnianie procesów dyfuzyjych.

Higroskopijna, stale wilgotna warstwa substancji

na powierzchni skóry skutecznie obniża TEWL.

Duże

rozmiary cząsteczek uniemożliwiają związkom tego

rodzaju wnikanie do warstwy rogowej

, warunkują

jednak dobre działanie filmotwórcze i wysokie

powinowactwo do powierzchni skóry. Obecność

substancji wielkocząsteczkowych na powierzchni

skóry zmienia także wrażenia sensoryczne - nadaje

skórze wrażenie gładkości, aksamitności itp.

Wielkocząsteczkowe

substancje hydrofilowe

Do najpopularniejszych wielkocząsteczkowych substancji
nawilżających należą hydrolizaty protein (ze względów
marketingowych

obecnie

częściej

stosowane

są

pochodne protein roślinnych, pomimo, że nie różnią się
działaniem

hydrolizatów

protein

pochodzenia

zwierzęcego)

oraz

polisacharydy,

zwłaszcza

zawierające ugrupowania o charakterze kwasowym -
reszty

karboksylowe

lub

siarczanowe.

Wielkocząsteczkowe substancje nawilżające zrobiły w
ostatnich latach ogromną karierę i są powszechnie
stosowane w rozmaitych kosmetykach pielęgnacyjnych.

Wielkocząsteczkowe

substancje hydrofilowe

Poza  wspomnianymi  wyżej  prostymi  hydrolizatami  protein  stosuje
się  tu  rozmaite  modyfikowane  peptydy,  m.in.  pochodne  o
zwiększonym powinowactwie do skóry, zawierające czwartorzędowe
grupy  amoniowe.  Poza  klasycznymi  wielocukrami,  takimi  jak  kwas
hialuronowy  i  chitozan,  na  rynek  surowcowy  wprowadzono  także
inne produkty otrzymywane biotechnologicznie. Szeroko stosuje się
również  bogate  w  hydrofilowe  polisacharydy  produkty  roślinne,
przede  wszystkim  pochodzące  z  roślin  bogatych  w  śluzy  (głównie
sukkulentów,  takich  jak  np.  aloes)  i  wyciągi  z  alg  morskich.  Ze
względu  na  spektakularnie  silne  działanie  nawilżające,  produktom
tym  przypisuje  się  niekiedy  czynność  biologiczną,  w  większości
przypadków jednak nie udowodnioną.

Wielkocząsteczkowe

substancje hydrofilowe

Składnik nawilżający

Ciężar

cząsteczkow

y [Da]

Działanie

Glikol propylenowy

Powierzchniowe i

wgłębne

Glikole butylenowe

Powierzchniowe i

wgłębne

Gliceryna

Powierzchniowe i

wgłębne

Mleczan

106

Powierzchniowe i

wgłębne

Glikol heksylenowy

118

Powierzchniowe i

wgłębne

Cukry proste

180

Powierzchniowe

Aminokwasy hydrofilowe

75-150

Powierzchniowe

Poliglikole

200-3000

Powierzchniowe

Glikomannany aloesu

>1000

Powierzchniowe

Gumy roślinne

>5000

Powierzchniowe

Hydrolizaty chitozanu

2000-150000

Powierzchniowe

Hydrolizaty protein

200-200000

Powierzchniowe

Polisacharydy glonów

500-200000

Powierzchniowe

Hydrolizaty kw. hialuronowego

1000-200000

Powierzchniowe

Formy kosmetyków
nawilżających

Jak  już  wspomniano,  nawilżanie  skóry  jest  jednym  z
podstawowych  elementów  codziennej  kosmetyki  pielęgnacyjnej.
Dlatego  we  współczesnej  kosmetologii  jest  ono  obecne  we
wszystkich  nieomal  formach  kosmetyków,  niezależnie  od  ich
głównego  przeznaczenia.  Równolegle  znajdujemy  na  rynku  wiele
preparatów, których głównym celem stosowania jest wzmacnianie
funkcji barierowych skóry, będące podstawą jej nawilżania.
Najczęściej

spotykaną

współcześnie

formą

kosmetyków

nawilżających  są  kremy  typu  O/W.  Do  niedawna  w  powszechnym
użyciu  były  ciężkie  kremy  „nocne"  o  wysokiej  zawartości  fazy
tłuszczowej.  Po  ich  naniesieniu  na  skórze  pozostawała  gruba,
nieprzepuszczalna  dla  wody  warstwa  okluzyjna,  która  skutecznie
zatrzymywała  ucieczkę  wilgoci.  Dzięki  temu  rano  cera  była
wyraźnie nawilżona, dochodziło nawet do spłycenia zmarszczek.

Tak  duże  nagromadzenie  wody  w  warstwie  rogowej  w
ciągu nocy powodowało jednak zahamowanie procesów
biochemicznych,  związanych  z  tworzeniem  barier.  W
rezultacie  po  zmyciu  kremu  transepidermalna  utrata
wody  gwałtownie  rosła  i  dochodziło  do  ponownego
wysuszenia  skóry.  Stosowano  również  silnie  okluzyjne
kremy „na dzień". Dzięki wprowadzeniu nowoczesnych
substancji  nawilżających,  takich  jak  np. składniki  NMF,
glikozoaminoglikany, hydrolizaty protein i ciekłe woski,
a  także  substancje  czynne,  stymulujące  odnowę
naskórkową,  zaczęto  stosować  kremy  nawilżające
bardzo  lekkie,  zawierające  często  poniżej  20%  fazy
tłuszczowej.

Formy kosmetyków

nawilżających

Z reguły można ich używać również pod makijaż.

Zaczęły też zanikać różnice między kremami
„nocnymi" i przeznaczonymi do stosowania wciągu
dnia.

Drugą

obok

kremów

formą

kosmetyków

nawilżających są żele. Produkuje się je najczęściej jako
preparaty beztłuszczowe, oparte wyłącznie na
substancjach

hydrofilowych

(hydrożele),

lub

wprowadza do nich silikony i składniki lipidowe, nie
pozostawiające tłustej warstwy na skórze.

Formy kosmetyków

nawilżających

Substancje
przeciwrodnikowe

W  codziennej  pielęgnacji  skóry,  oprócz  filtrów  UV  i
związków  ekranujących,  coraz  szerzej  stosuje  się
substancje  przeciwrodnikowe,  których  zadaniem  jest
neutralizacja

wolnych

rodników

uszkadzających

rozmaite  struktury  skórne.  Wśród  kosmetycznych
substancji  przeciwrodnikowych  największe  znaczenie
mają  związki  występujące  w  naturalnych  układach
obronnych  skóry  -  przede  wszystkim

witaminy E

i C,

karotenoidy

(prowitamina

oraz

substancje

przeciwrodnikowe pochodzenia roślinnego - flawonoidy.

Kwas α-liponowy

Kwas  R-  α  -liponowy  (α  LA)  powstaje  w  mitochondriach  roślin  i  zwierząt,
również  u  człowieka.  Naturalny  α  LA  wiąże  się  kowalentnie  do  protonów
poprzez lizynę. W ten sposób tylko znikoma ilość wolnego  α LA włącza się
do  krążenia  po  biosyntezie  lub  spożywaniu  pokarmów  bogatych  w  α  LA.
Lipoamid jest niezbędnym kofaktorem dla dwóch enzymów na szlaku kwasu
cytrynowego. Jest również niezbędny w tworzeniu kofaktorów wymaganych
w  syntezie  kwasów  nukleinowych  i  metabolizmie  rozgałęzionych
aminokwasów.

Po  doustnym  spożywaniu  wolnego  α  LA,  niezwiązany  αLA  przenika  do
tkanek.  Wolny  αLA  jest  szybko  metabolizowany  w  wątrobie,  więc  okres
półtrwania  we  krwi  wynosi  jedynie  około  30  minut,  ograniczając  ilości
dostarczanego  kwasu.  Wysokie  stężenia  w  tkankach  są  krótkotrwałe,
ponieważ  większość  wolnego  αLA  szybko  redukuje  się  do  kwasu
dihydroliponowego (dihydrolipoic acid — DHLA).

Pomimo że normalnie α LA nie występuje w

znamiennych ilościach w skórze, jest dobrym

kandydatem do stosowania miejscowego:



Jako mała, trwała cząsteczka, może

skutecznie przenikać przez skórę.



Jako potencjalny antyoksydant może chronić

przed UV i innymi zmianami z udziałem wolnych

rodników.



Ponieważ jest rozpuszczalny w środowisku zarówno

wodnym, jak i tłuszczowym, może reagować

zarówno z oksydantami, jak i z antyoksydantami w

wielu przedziałach komórkowych.

Kwas α-liponowy

Wykazano, że αLA szybko przenika w ludzkiej skórze do warstw

skórnych i podskórnych. Dwie godziny po miejscowym

zastosowaniu αLA o stężeniu 5% w glikolu propylenowym

największe stężenie αLA występuje w naskórku, skórze

właściwej i tkankach podskórnych. Stężenie αLA w warstwie

rogowej warunkuje przenikanie i zawartość w niżej położonych

warstwach skóry. αLA o stężeniu 5% ulega przemianie do DHLA

zarówno w naskórku, jak i w skórze właściwej, co dowodzi, że

zarówno keratynocyty, jak i fibroblasty redukują α LA.

Kwas α-liponowy

Aktywność antyoksydacyjna
kwasu
α-liponowego i DHLA

DZIAŁANIE

αLA

DHL

Antyoksydacyjne

Wychwyt wolnych rodników tlenowych

(ROS)

Chelatowanie metali:

, Cu

Regeneracja endogennych antyoksydantów

(witaminy E, witaminy C, glutationu,

ubichinonu)

Naprawa białek uszkodzonych przez

utlenianie

Prooksydacyjne

Kwas  α  LA  może  zapewniać  hamowanie  i  regulację  zarówno  wewnętrznego,
jak  i  zewnętrznego  pochodnego  starzenia  się  skóry  oraz  innych  narządów.
Wskutek  uszkadzania  DNA,  ROS, stale powstającego  w  trakcie  prawidłowego
metabolizmu,  mogą  być  w  dużym  stopniu  odpowiedzialne  za  funkcjonalne
pogarszanie  sprawności  narządów  w  wyniku  starzenia  się.  Spadek  stężenia
białek  komórkowych  i  DNA  oraz  αLA  mierzono  w  starzejącej  się  wątrobie,
nerce  i  śledzionie  szczura.  Podawanie  αLA  podnosi  stężenie  kwasu
nukleinowego  i  białek  w  starzejących  się  narządach.

Przeprowadzono

badania podzielonej na części twarzy u 33 kobiet, aby ocenić prawdopodobną
poprawę  w  uszkodzeniach  skóry  wywołanych  światłem  słonecznym.
Miejscowe  stosowanie  dwa  razy  dziennie  kremu  z  kwasem  liponowym  o
stężeniu 5% przez 12 tygodni zmniejszyło, w porównaniu z placebo szorstkość
skóry  o  50,8%  (mierzone  laserową  profilometrią).  Obecna  kliniczna  i
fotograficzna ocena wykazała zmniejszenie plamek i bruzd.

Kwas α-liponowy

Flawonoidy

Flawonoidy  są  jedną  z  najbardziej  rozbudowanych  grup  roślinnych
substancji  czynnych,  obejmującą  ponad  4000  zidentyfikowanych
związków  chemicznych  o  bardzo  zróżnicowanym  i  ciągle  jeszcze  mało
poznanym działaniu biologicznym.

Flawonoidy  wychwytują  w  skórze  wolne  rodniki  i  aktywne  formy  tlenu,
wykazują  poza  tym  wiele  innych  działań  -  wpływają  na  mechanizmy
powstawania stanów zapalnych, naczynia włosowate, układy regulacyjne,
systemy  przekaźnictwa  sygnałów  i  mogą  oddziaływać  z  receptorami
estrogenowymi. Najwyższą aktywność przeciwrodnikową mają katechiny z
zielonej  herbaty,  flawonole  z  pestek,  skórek  i  liści  winogron  oraz
flawonoidy  sosny  śródziemnomorskiej  (pyknogenole).  W  wielu  roślinach
działanie  przeciwrodnikowe  flawonoidów  jest  „maskowane"  obecnością
innych  związków aktywnych dermatologicznie, dotyczy to np. ekstraktów
z lipy, nagietka, malwy i innych roślin kosmetycznych.

Flawonoidy

Flawonoidy  przyspieszają  odnowę  tkankową  i  pomagają  w
regeneracji  uszkodzeń  strukturalnych  powodowanych  reakcjami
rodnikowymi.  Wiele  efektów  stosowania  kosmetyków  z  flawonoidami
wynika  z  działania  pośredniego  -  przykładowo  aktywność
przeciwzapalna  jest  między  innymi  skutkiem  przerywania  reakcji
prowadzących  do  zniszczenia  błon  komórkowych  i  uwalniania
mediatorów stanów zapalnych, a więc wiąże się z działaniem przeć i
w rodnikowym.

Oprócz witamin E i C oraz flawonoidów, w preparatach
kosmetycznych

wykorzystuje

się

jeszcze

inne

substancje

przeciwrodnikowe, takie jak beta-karoten, koenzym Q czy melaniny,
jednak w porównaniu z wcześniej wymienionymi substancjami ich
znaczenie w kosmetykach anti-age jest minimalne.



Metody hamowania egzogennych procesów starzeniowych nie
kończą się oczywiście na hamowaniu reakcji rodnikowych w
skórze



Stymulowanie procesów odnowy tkankowej oraz przywracanie
zachwianych równowag



Nowoczesna  kosmetyka  dysponuje  tu  szeroką  gamą
substancji  czynnych,  takich  jak  substancje  stymulujące
procesy metaboliczne na różnych poziomach rozwoju tkanki i
związki regulujące procesy proliferacji i różnicowania komórek
oraz  syntezy  białka  -  zarówno  na  poziomie  hormonów
tkankowych, jak i działające bezpośrednio na ekspresję genów

Anti-age



Określenie „witamina E" odnosi się do grupy
związków naturalnych zwanych tokoferolami i
tokotrienolami



Najwyższą aktywność biologiczną wykazuje D α-
tokoferol



występuje w zielonych częściach roślin, w ziarnach
zbóż i nasionach roślin oleistych - słonecznika, soi i
innych



Największe ilości witaminy E występują w nasionach
w fazie intensywnego rozwoju



w żółtku jaj i niektórych organach ssaków (łożysko,
wątroba)

Witamina E



Przerywa łańcuchowe reakcje rodnikowe w skórze
- łatwo wchodzi w reakcje z wolnymi rodnikami,
lecz nie ulega przekształceniu w kolejny
reaktywny rodnik



Rodnik witaminy E może rozłożyć się do zupełnie
neutralnych,

nieszkodliwych

związków

chemicznych,

może

również

zostać

zregenerowany i przekształcić się z powrotem w
aktywną przeciwrodnikowo cząsteczkę witaminy

Witamina E



Obecności witaminy C do regeneracji rodnika
tokoferylowego, z tego względu w kosmetykach anti-
age często stosuje się obok siebie witaminy C i E



Skuteczne  wychwytywanie  różnych  typów  wolnych
rodników  -  zarówno  rodniki  lipofilowe  w  lipidowych
obszarach  cementu  międzykomórkowego,  jak  i
rodniki hydrofilowe na granicy faz wodnej i lipidowej



Zapotrzebowanie na tokoferole jest w warunkach
rodnikowego stresu bardzo duże

Witamina E



Tokoferole mogą działać podobnie jak ceramidy, NNKT

czy sterole, uzupełniając braki w warstwach lipidowych

cementu międzykomórkowego warstwy rogowej



Równocześnie pełnią istotne funkcje ochronne, chroniąc

przed utlenianiem lipidy nienasycone, między innymi

kwas linolowy, pełniący szczególną rolę w budowie

barier naskórkowych



Przeciwdziała powstawaniu uszkodzeń w warstwie

chroniącej skórę przed utratą wody



Zmniejszenie transepidermalnej utraty wody (pośrednie

nawilżanie)



Utrudnienie przenikania przez warstwę rogową

substancji potencjalnie drażniących

Wpływ na barierę
naskórkową



ochrona błon komórkowych



ogranicza uwalnianie mediatorów stanów
zapalnych:



zarówno poprzez hamowanie uwalniania
kwasu arachidonowego z fosfolipidów na
skutek uszkodzeń błon



jak i poprzez modyfikowanie szlaku syntezy
eikozanoidów, pochodzących od kwasu
arachidonowego



zmniejszenie stężenia prostaglandyny E

(PGE

) oraz tromboksanów TXA

i TXB

Wpływ na żywe warstwy naskórka

i skórę właściwą



Zapobieganie powstawaniu podrażnień i stanów
zapalnych oraz łagodzenie istniejących zmian



Mechanizm ten odgrywa bardzo dużą rolę w
kosmetykach

plażowych

zastosowanie

kosmetyków z witaminą E, zarówno przed, jak i
po opalaniu, pozwala na znaczne ograniczenie
zmian rumieniowych powstających pod wpływem
promieniowania UVB



tokoferole zapobiegają nitrowaniu zasad w DNA

Wpływ na żywe warstwy naskórka

i skórę właściwą



systematyczne stosowanie kosmetyków z witaminą E
poprawia ukrwienie skóry



Najsilniej w tym przypadku działa wolny α-tokoferol



octan witaminy E wykazuje nieco mniejszą aktywność



Prawdopodobnie przyczyną poprawy stanu naczyń
kapilarnych jest zmniejszenie rodnikowych uszkodzeń
komórek oraz ograniczanie syntezy tromboksanów



Najwyższą czynność obserwowano w przypadku
kosmetyków zawierających ester α-tokoferolu z
kwasem nikotynowym

Wpływ na naczynia
krwionośne

Formy kosmetyczne
witaminy E

Jako  surowiec  kosmetyczny  stosowane  są  zarówno  wolne
tokoferole,  jak  i  ich  estry.  Lipofilowość  tokoferoli  pozwala  na  ich
dobre  wnikanie  w  warstwę  rogową.  Estryfikacja  nie  jest  więc
zabiegiem

ułatwiającym

penetrację.

Jedną

przyczyn

wprowadzenia  estrów  tokoferolu  do  kosmetyków  jest  ograniczona
trwałość  wolnego  tokoferolu  w  warunkach  silnej  ekspozycji  na
promieniowanie  UV.  Pierwotnie  estry,  takie  jak  octan  tokoferylu,
znalazły  więc  zastosowanie  w  kosmetykach  plażowych.  Okazało
się, że wprowadzenie estrów pozwala też na modyfikację własności
sensorycznych  (mniejsze  tłuszczenie  form  zawierających  ester  w
porównaniu z tokoferolem) oraz modyfikację zakresu działania (np.
efektywniejsza  ochrona  naczyń  w  przypadku  nikotynianu  czy
lepsza ochrona bariery naskórkowej w przypadku linolanu).

Aktywność biologiczna
tokoferoli

Związek

Aktywność

(mg/mg związku)

α-tokoferol

1,0

β-tokoferol

0,5

γ-tokoferol

0,1

δ-tokoferol

0,03

α-tokotrienol

0,3

β-tokotrienol

0,05

γ-tokotrienol

nieznana

δ-tokotrienol

nieznana

Efekty kosmetyczne stosowania
witaminy E



wolniejsze starzenie się skóry;



poprawa gospodarki wodnej - zarówno naskórka, jak
i głębszych warstw;



poprawa mikrocyrkulacji w naczyniach krwionośnych
skóry właściwej;



zmniejszenie wrażliwości na promieniowanie UV;



działanie normalizujące w sytuacjach
patologicznych,
takich jak stany zapalne.

Termin „witamina A" obejmuje zarówno retinol, jak i

powstające z niego produkty - retinal i kwas retinowy.

Powstawanie kwasu retinowego z retinolu jest procesem

nieodwracalnym.

RETINOL RETINAL KWAS

RETINOWY

W kosmetologii stosuje się następujące witaminę A w

postaci

estrów

retinolu

octanu,

propionianu

lub

palmitynianu.
Wszystkie formy ulegają enzymatycznej konwersji do

kwasu trans-retinowego.
Wszystkie retinoidy są związkami nietrwałymi, łatwo

ulegającymi utlenianiu pod wpływem tlenu z powietrza.

Witamina A

Mechanizm działania

Kwas

trans-retinowy

oddziałuje

białkowymi

receptorami jądra komórkowego

Wpływa to na zmianę ekspresji (↓ lub ↑) niektórych

białek/enzymów
Między innymi:



Przyspieszenie i nasilenie proliferacji komórek warstwy

podstawnej = ↑ grubości naskórka



Zwiększenie

produkcji

naskórkowych

substancji

wiążących (GAG) = ↑ grubości i nawilżenia naskórka



Zwiększenie produkcji macierzy zewnątrzkomórkowej

np. kolagenu = zwiększenie grubości skóry właściwej



W organizmach roślinnych występuje prowitamina
A (β -karoten).



β-karoten jest w skórze przekształcany w
witaminę A (retinol), jednak przemiana nie jest
całkowita.



Dopiero przed kilku laty opracowano metody
pozwalające

wytwarzanie

kosmetyków

zawierających wolny retinol.

Witamina A

Działanie

biologiczne

retinoidów

jest

zróżnicowane:



retinol jest niezbędny w procesie fizycznej
reprodukcji tkanek, również tkanki podskórnej



niezbędne w procesie widzenia



natomiast kwas retinowy pobudza wzrost i
różnicowanie tkanek



β-karoten

jako

prowitamina

jest

źródłem

wszystkich retinoidów, neutralizuje wolne rodniki i
ma własności promieniochronne

Witamina A



Zewnętrzne, lokalne stosowanie retinolu w postaci
odpowiednich kosmetyków stanowi wsparcie dla
naturalnych procesów przeciwstarzeniowych.



Jest  to  szczególnie  ważne  w  przypadku  skóry
narażonej  na  intensywniejsze  działanie  czynników
destrukcyjnych  lub  skóry  starszej,  wymagającej
regeneracji i przyspieszenia procesów wzrostowych.



Retinol i jego pochodne doskonale przenikają przez
barierę naskórkową



Działanie fizjologiczne retinolu obejmuje zarówno
naskórek, jak i skórę właściwą.

Witamina A



Witamina A jest niezbędna dla procesów normalnej
reprodukcji komórek w warstwie podstawnej



Stosowanie retinoidów przyspiesza cykl odnowy,
poprzez

pośrednie

stymulowanie

podziałów

komórkowych oraz pobudzenie syntezy czynników
wzrostowych dla komórek



Obserwuje się normalizację procesów różnicowania
i przekształceń w poszczególnych warstwach naskórka



Jednocześnie warstwa rogowa staje się cieńsza,
zanikają zrogowacenia i ustają procesy hiperkeratozy.

Wpływ witaminy A na

naskórek



Zmniejsza się transepidermalna utrata wody
(TEWL)



Zmniejszenie przebarwień



Efektem

jest

wygładzenie

drobnych

zmarszczek
i zmiękczenie skóry oraz poprawa kolorytu



Regulacja procesu keratynizacji

Wpływ witaminy A na

naskórek



Regulacja procesu keratynizacji dotyczy także
keratynizacji ujść mieszków włosowych na
powierzchnię skóry



Stosowanie kosmetyków z witaminą A zmniejsza
ryzyko powstawania zaskórników oraz zmniejsza
nasilenie

zmian

trądzikowych,

poprzez

udrażnianie

ujść

mieszków

włosowych

ułatwianie odpływu sebum



Wpływa także na aktywność gruczołów łojowych.

Wpływ witaminy A na

naskórek



stymulowanie proliferacji fibroblastów



zwiększenie syntezy kolagenu typu I i III oraz
elastyny



pobudzenie syntezy fibryliny



hamuje aktywność enzymów degradujących
kolagen i elastynę, co jest ważne zwłaszcza w
przypadku

cer

dojrzałych,

dla

których

równowaga jest zachwiana.

Wpływ retinoidów na skórę

właściwą



Wpływ na białka podporowe przekłada się
przede wszystkim na zmniejszenie głębokości
zmarszczek (także głębszych)



ogólną poprawę kondycji cery dojrzałej -
poprawa jędrności, mniejsze oznaki zwiotczenia



coraz  częściej  retinol  i  jego  estry  spotyka  się
także  w  kosmetykach  do  pielęgnacji  całego
ciała,  przede  wszystkim  przeznaczonych  do
walki z celulitem oraz ujędrniających

Wpływ retinoidów na skórę

właściwą



Retinoidy pobudzają angiogenezę



Poprawa kolorytu oraz lepsze jej zaopatrzenie
w

składniki

odżywcze

budulcowe,

transportowane wraz z krwią



Zjawisko to wykorzystywane jest zarówno
w kosmetykach anti-age, jak i w pielęgnacji
ciała

Wpływ retinoidów na skórę

właściwą



kwas 13-cis-retinowy (izotretinoina)



bardzo silne zmniejszenie rozmiarów gruczołów
łojowych oraz ograniczenie ilości wydzielanego sebum



zmniejszenie populacji Propionibacterium acnes i
znaczne złagodzenie zmian trądzikowych



W  kosmetykach  nie  jest  dozwolone  stosowanie
żadnego  z  izomerów  kwasu  retinowego,  ale  dzięki
możliwości  przemiany  retinolu  do  kwasu  retinowego
bezpośrednio  w  skórze,  kosmetyki  z  retinolem
pozwalają na poprawę stanu cer trądzikowych oraz cer
tłustych

mieszanych

skłonnościami

powstawania zaskórników

Wpływ retinoidów na

gruczoły łojowe

Efekty kosmetyczne
stosowania witaminy A



przyspieszenie odnowy naskórka;



zmniejszenie przebarwień;



zahamowanie nadmiernej keratynizacji, zmniejszenie
grubości warstwy rogowej naskórka;



stymulacja syntezy białek fibrylarnych, zwiększenie
elastyczności skóry, działanie przeciwzmarszczkowe;



zmniejszenie łojotoku;



wspomaganie zwalczania cellulitu.



W kosmetykach dopuszczalne jest stosowanie

retinolu oraz jego pochodnych, zabronione jest

stosowanie kwasu retinowego



Retinal - forma aldehydowa - pomimo braku

zakazu jest praktycznie nie wykorzystywany

ze względu na niską trwałość



Zakaz stosowania form kwasowych związany

jest z ich działaniem drażniącym



Retinol ma niższy potencjał drażniący, jednak

jego stosowanie w większych ilościach niesie

ze sobą ryzyko podrażnienia



Maksymalne stężenie 0.1%

Retinoidy w kosmetykach



Wszystkie retinoidy są związkami mało trwałymi - są
podatne zarówno na procesy utleniania, jak i izomeryzacji.



Trwałość uzależniona od czynników temperaturowych oraz
od kontaktu z tlenem i narażenia na promieniowanie UV



Bardziej stabilne formy estrowe (np. palmitynian retinylu)



Rozwój form kosmetyczych i szersze wprowadzenie emulsji
wielokrotnych oraz różnego rodzaju nośników, a także
rozwój opakowań, zwiększył popularność wolnego retinolu
w wyrobach gotowych



Pozostaje on surowcem trudnym do wprowadzenia i
ustabilizowania w kosmetyku

Retinoidy w kosmetykach

Ciekłe i stałe woski

Grupa surowców kosmetycznych określanych jako

stałe woski zawiera substancje, które mają w swojej

budowie zarówno reszty kwasów, jak i alkoholi

tłuszczowych związanych w formie estru. Do

tradycyjnie

wykorzystywanych

kosmetyce

produktów należą: wosk pszczeli, spermacet, wosk

carnauba i wosk candelila, wosk z trzciny cukrowej i

wosk ryżowy oraz lanolina. Wykorzystuje się również

woski mineralne - ozokeryt i wosk mikrokrystaliczny.

Wszystkie te surowce zawierają związki zbliżone

strukturą do związków występujących w ludzkim

sebum, wykazują działanie okluzyjne i uzupełniają

zewnętrzną powłokę lipidową.

Od  pewnego  czasu  w  składzie  kosmetyków  nawilżających  coraz
częściej  spotyka  się  tak  zwane  ciekłe  woski  -  substancje  o
budowie  wosków,  które  w  temperaturze  pokojowej  są  ciekłe.
Własność ta jest determinowana budową chemiczną - obecnością
podwójnych  wiązań  oraz  rozgałęzienia  cząsteczki  w  części
alkoholowej  lub  kwasowej.  Ciekłe  woski  są  surowcami
umożliwiającymi

wytworzenie

powierzchni

skóry

półprzepuszczalnej  warstwy  okluzyjnej,  skutecznie  ograniczającej
TEWL, lecz nie hamującej całkowicie przepływu wody ze skóry do
otoczenia.  Mogą  one  także  być  częściowo  (bezpośrednio  lub  po
rozłożeniu  -  hydrolizie)  wbudowywane  w  struktury  lipidowe
stratum corneum. W porównaniu ze stałymi woskami, woski ciekłe
mają znacznie lepsze cechy użytkowe - nie pozostawiają na skórze
tłustej,  lepkiej  czy  też  błyszczącej  warstwy,  a  także  mają  bardzo
dobre działanie emoliencyjne (zmiękczające i wygładzające).

Ciekłe i stałe woski

Sterole

Bardzo ważnymi składnikami kosmetyków nawilżających
są

sterole.

Związki

występują

zarówno

w  sebum,  jak  i  w  lipidach  cementu  międzykomórkowego.
W  kosmetyce  stosuje  się  wyłącznie  sterole  naturalne,
zwierzęce  (przede  wszystkim  otrzymywany  z  lanoliny
cholesterol) i roślinne - fitosterole. Sterole są doskonałymi
składnikami  nawilżającymi  -poprawiają  strukturę  warstw
okluzyjnych

powierzchni

skóry

i wspomagają odbudowę cementu międzykomórkowego.

Lecytyny

Są to występujące w nierafinowanych olejach roślinnych

substancje  naturalne  należące  do  grupy  fosfolipidów.  Pod
względem  struktury  są  podobne  do  glicerydów,  różnią  się  od
nich  zawartością  kwasu  fosforowego  i  związków  azotowych.  Są
podstawowym  składnikiem  budulcowym  błon  komórkowych.  W
naskórku  gromadzą  się  w  ciałach  blaszkowatych,  gdzie  w
podczas  przejścia  keratynocytów  w  korneocyty  ulegają
przekształceniu  w  inne  lipidy,  przede  wszystkim  są  źródłem
kwasów tłuszczowych. W  gospodarce  lipidowej  skóry  odgrywają
bardzo  ważną  rolę,  m.  in.  są  produktami  przejściowymi  w
syntezie  innych  ciał  tłuszczowych  i  czynnikiem  warunkującym
subtelne  własności  warstw  lipidowych.  Stosowane  na  skórę
ułatwiają  wchłanianie  innych  składników,  wzmacniają  bariery
naskórkowe oraz działają nawilżająco i zmiękczająco.

Sfingolipidy i ceramidy

Ceramidy są podstawowymi składnikami cementu

międzykomórkowego, stanowią do 40% wchodzących
w  jego  skład  lipidów.  Substancje  te  odpowiadają
zarówno  za  powstawanie  specyficznej  warstwowej
struktury,  jak  i  za  „przyczepność"  cementu  do
martwych  komórek  naskórka  (korneocytów).  Pod
względem  chemicznym  należą  do  grupy  związków
określanych  jako  sfingolipidy.  Większość  z  nich
zbudowana  jest  z  dwóch  cząsteczek  kwasów
tłuszczowych

połączonych

aminocukrem

sfingozyną.

Ceramidy weszły do użycia w kosmetykach

stosunkowo niedawno i obecnie uważane są za jedne
z

najcenniejszych

składników

kosmetycznych.

Doskonale wnikają w naskórek i wbudowują się w
struktury warstwowe cementu międzykomórkowego.
Uzupełniają

braki

strukturach

cementu

międzykomórkowego  i dzięki temu mają  bardzo silne
działanie  hamujące  przeznaskórkową  utratę  wody.  W
praktyce  stosuje  się  mieszaniny  ceramidów  z  innymi
składnikami  cementu  -  ze  sterolami  oraz  z
lecytynami.

Sfingolipidy i ceramidy

Zasadniczą wadą tego typu preparatów jest bardzo

wysoka cena. Stosowane zewnętrznie sfingolipidy o

innej strukturze niż ceramidy obecne w ludzkiej skórze

mogą zostać rozłożone przez enzymy naskórkowe i być

wykorzystane jako surowiec do syntezy ceramidów

cementu międzykomórkowego.
Oprócz sfingolipidów w kosmetykach stosuje się tzw.

pseudoceramidy - związki o strukturze przestrzennej

zbliżonej do struktury naturalnych ceramidów. Dzięki

podobieństwom struktury, pseudoceramidy, podobnie

jak

ceramidy,

wnikają

struktury

cementu

międzykomórkowego, wpływając na funkcjonowanie

bariery naskórkowej - ich działanie nawilżające jest

porównywalne z działaniem „prawdziwych" ceramidów.

Sfingolipidy i ceramidy

Document Outline