Co to jest kosmetyk ekologiczny, naturalny?
W Europie brakuje regulacji prawnej dotyczącej kosmetyku organicznego. Produkty te muszą spełniać wszystkie wymogi stawiane kosmetykom przez dyrektywę 76/768/WE, dokument ten nie definiuje jednak pojęcia kosmetyku naturalnego. Nadal trwają prace nad stworzeniem jednoznacznych, prawnie usankcjonowanych definicji zarówno kosmetyków naturalnych jak i organicznych.
Kosmetyki naturalne to produkty, które są produkowane niemal wyłącznie z substancji naturalnych. Surowce naturalne to substancje pochodzenia roślinnego, zwierzęcego lub mineralnego oraz mieszanki i produkty reakcji między nimi. W celu ich uzyskania i przetwarzania można stosować wyłącznie procesy fizyczne takie jak tłoczenie, ekstrakcja (z wodą, etanolem, gliceryną lub kwasem węglowym), filtracja, destylacja, suszenie itp. Poza tym dopuszczalne są procesy enzymatyczne i mikrobiologiczne, które wykorzystywane są na naturalnie występujących niemodyfikowanych enzymach i mikroorganizmach. Kosmetyki eko i bio są zdecydowanie droższe niż kosmetyki tradycyjne. Produkcja kosmetyków eko wiąże się nie z wieloma wymaganiami.
Muszą one spełniać ściśle określone, surowe normy. Wyciągi roślinne, stosowane w recepturach muszą pochodzić z nadzorowanych plantacji, których kontrola rozpoczyna się w momencie przygotowania gleby. Zanim zostanie założona plantacja ekologiczna, przez okres 3 kolejnych lat sprawdzany jest skład chemiczny gleby, na której rośliny mają rosnąć. Oprócz ziemi bada się wodę deszczową i tę, która używana jest do podlewania upraw, pod kątem stopnia i rodzaju zanieczyszczeń występujących w wodzie. Niedozwolone jest także stosowanie konwencjonalnych środków ochrony roślin i nawozów. Dopuszcza się używanie wyłącznie takich, które znajdują się na listach dozwolonych i certyfikowanych środków. Kosmetyki eko i bio muszą posiadać certyfikat potwierdzający autentyczność ich ekologicznego składu. Wydają go np:
ECOCERT - francuska organizacja kontroli i akredytacji produktów organicznych i ekologicznych, uznawana w ponad 80 krajach na całym świecie,
BDIH (Bundesverband Deutscher Industrie und Handelsunternehmen) - Federalny Związek Niemieckiego Przemysłu i Firm Handlowych, wydający certyfikaty ekologiczne lekom, żywności i kosmetykom,
SOIL ASSOCIATION - angielska organizacja certyfikująca ekologiczną żywność, rolnictwo i kosmetyki,
AIAB (Associazione Italiana per l’Agricoltura Biologica) - Włoskie Stowarzyszenie Rolnictwa Ekologicznego.
Zdobycie takiego certyfikatu wcale nie jest łatwe. Żeby móc produkować kosmetyki naturalne trzeba zmienić całą linię produkcyjną. Kremy ekologiczne nie mogą stykać się z tymi tradycyjnymi, a do czyszczenia i dezynfekcji wszelkich urządzeń produkujących te kosmetyki muszą być stosowane tylko detergenty ze znaczkiem eko.
ECOCERT jest w tej chwili najpopularniejszą organizacją certyfikującą kosmetyki, bardzo rygorystyczną w stosunku do producentów, wymagającą od nich spełnienia wysokich standardów. „Wymagania stawiane producentom przez Ecocert:
• stosowanie naturalnych surowców mineralnych i roślinnych - minimalna ilość 95%;
• stosowanie surowców roślinnych z kontrolowanych upraw ekologicznych,
przynajmniej 50% wszystkich składników roślinnych;
• nie stosowanie surowców z roślin modyfikowanych genetycznie;
• nie stosowanie surowców z martwych zwierząt (kolagen, elastyna);
• zakazane jest stosowanie produktów petrochemii tj. olej silikonowy, parafiny, produktów syntetycznych, środków barwiących i zapachowych, konserwantów syntetycznych; niedopuszczalne jest stosowanie promieniowania radioaktywnego w celu sterylizacji produktu
• rezygnacja z syntetycznych środków zapachowych i barwiących;
• rezygnacja z syntetycznych konserwantów, a w przypadku ich zastosowania
informacja ta musi być wyraźnie zaznaczona na opakowaniu; są też ograniczenia, co do tego, jakie substancje mogą być w tym zakresie ewentualnie stosowane;
• stosowanie ekologicznych opakowań.”
Surowce dopuszczone do stosowania przez Ecocert to: certyfikowane w całości lub w części jako organiczne, produkowane wyłącznie metodami fizycznymi (ekstrakcję, destylację - tylko na parze wodnej, tłoczenie, filtrację, suszenie, liofilizację, mielenie, przesiewanie), składniki pochodzenia morskiego (np. algi), nieorganiczne sole i tlenki otrzymane z minerałów, składniki pochodzenia zwierzęcego pozyskane z żywych zwierząt (mleko i jego pochodne, lanolina, wosk pszczeli, mleczko pszczele, propolis), olejki eteryczne i ich frakcje, barwniki naturalne, substancje pochodzenia naturalnego, produkowane metodami chemicznymi, które nie zanieczyszczają środowiska, a ich produkty uboczne ulegają biodegradacji; otrzymywane są drogą: -estryfikacji, -eteryfikacji, -alkilacji, -kondensacji, -zmydlania, -uwodornienia, -hydrolizy, -fermentacji, -sulfatacji i -amidowania: *emulgatory (np. estry sacharozy, poliglicerolu, alkilowane poliglukozydy itp.), *emolienty (estry pochodzenia naturalnego), *czynniki regulujące reologię (np. guma ksantanowa, skrobia, celuloza itp.), *niektóre substancje aktywne (np. hydrolizaty protein, produkty fermentacji itp.), *konserwanty - dopuszczone są tzw. konserwanty identyczne z naturalnymi, których odpowiedniki, w postaci chemicznie takich samych lub bardzo zbliżonych związków, występują w przyrodzie: (kwas benzoesowy, jego sole i ester etylowy, kwas salicylowy i jego sole, kwas sorbowy i jego sole, alkohol benzylowy.
Surowce zabronione do stosowania to surowce pozyskane z martwych zwierząt (tłuszcze, proteiny, żywe komórki itp.), olej mineralny i inne pochodne ropy naftowej (również glikole), silikony, substancje etoksylowane (PEG), barwniki syntetyczne, aromaty syntetyczne, poliakrylany (karbomery), czwartorzędowe zasady amoniowe, pochodne syntetycznych kwasów lub alkoholi tłuszczowych, surowce pochodzące z roślin modyfikowanych genetycznie, konserwanty nie-identyczne z naturalnymi (np. parabeny).
Budowa kosmetyków
Konwencjonalny kosmetyk: Kosmetyk natualny:
< 5% składników naturalnych + 95% składników naturalnych
< 1% substancji aktywnych + 15% substancji aktywnych
Oleje.
W naturalnych kosmetykach oleje roślinne są pozyskiwane najczęściej z roślin pochodzących z upraw ekologicznych, tłoczone na zimno i nierafinowane, łatwo przyswajane przez skórę, w syntetycznych - oleje pochodzenia petrochemicznego, które zaburzają funkcje skóry, hamują wymianę gazowa i metaboliczną (Mineral Oil, Petrolatum, Paraffinum-Liquidum, Cera Microcristallina, Microcrystalline Wax, Ozokerit, Ceresin, Silikon, Parafin).
Tłuszcze roślinne w postaci płynnej charakteryzujące się dużą zawartością nienasyconych kwasów tłuszczowych (w skrócie NKT) nazywane są olejami (ang. oils). Nieliczne o stałej konsystencji zawierające wiele nienasyconych kwasów tłuszczowych i żywic nazywane są masłami (ang. butters).
Kwas gamma-linolenowy (GLA). Najważniejszy spośród niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych (NNKT) jest nieodzowny do prawidłowego funkcjonowania narządów wewnętrznych. Badania naukowe przeprowadzone w ostatnich latach wykazały, że obecność GLA ma także ogromne znaczenie dla skóry. GLA jest prekursorem prostaglandyny PGEl - cennej substancji odgrywającej rolę regulatora wielu ważnych procesów fizjologicznych. Niedobór GLA powoduje, że skóra staje się sucha i traci elastyczność, co znacznie przyspiesza tworzenie się zmarszczek. Naturalna odporność skóry na szkodliwe działanie czynników zewnętrznych zanika, pęknięcia naskórka trudniej się goją, częściej natomiast pojawiają się takie nieprawidłowości, jak: podrażnienia, zaczerwienienia, przebarwienia, zapalenie łojotokowe skóry, trądzik, wyprysk atopowy, łuszczyca. Zdolność organizmu do wytwarzania GLA jest ograniczona, ponadto maleje wraz z wiekiem. GLA musi być dostarczony z zewnątrz. GLA zaaplikowany bezpośrednio na skórę z łatwością przenika w głąb, gdzie zostaje przekształcony w prostaglandyny. Działanie regulujące, przeciwzapalne, przeciwalergiczne i ochronne powoduje, że prostaglandyny utrzymują skórę w dobrej formie i przeciwdziałają przedwczesnemu starzeniu się. Prekursorem kwasu gamma-linolenowego jest kwas linolowy (LA). Przykładem oleju z największą zawartością NNKT jest olej wiesiołkowy (zawartość kwasu linolowego 70-79% i gamma-linolenowego 9,5-12%.
Kwasy organiczne w kosmetykach. Najbardziej popularne i najczęściej stosowane AHA to: kwas glikolowy, kwas winowy, kwas mlekowy, kwas jabłkowy. Mogą one być otrzymywane w sposób naturalny (ekstrakty roślinne), np. kwas glikolowy - z trzciny cukrowej, ale obecnie często otrzymywane są również w sposób syntetyczny (synteza chemiczna lub biotechnologiczna - metabolity drobnoustrojów). Rrozpuszczają spoiwo między dachówkowo ułożonymi martwymi komórkami warstwy rogowej naskórka, dzięki czemu komórki te są z łatwością złuszczane. W efekcie kwasy zapobiegają starzeniu się skóry (powstawanie na jej powierzchni grubej warstwy zrogowaciałej jest jedną z głównych przyczyn tworzenia się zmarszczek, a nawet bruzd), nadają skórze zdrową barwę. Kwasy owocowe są nie mniej przydatne do pielęgnacji młodej. Dzięki swym właściwościom złuszczającym, zapobiegają powstawaniu czopów łojowych, są zatem pomocne w leczeniu trądzika.
Najważniejsze alfahydroksykwasy
Do niedawna wykorzystywano głównie złuszczające właściwości AHA, np. w maseczkach usuwających piegi. Obecnie w maseczkach stosuje się połączenie kwasu mlekowego z cytrynowym - maseczki wybielające, z miodem pszczelim - maseczki wygładzające i oczyszczające, z truskawkami i gotowanymi ziemniakami - maseczki odżywcze. W grupie toników znane jest zastosowanie kwasu mlekowego jako środka działającego ściągająco, przeciwzapalnie, a także keratolitycznie. Niskie stężenia AHA w formach kosmetycznych pozwalają ich użyć jako efektywnych promotorów przejścia przezskórnego.
Substancje zapachowe. Są przyczyną wielu reakcji alergicznych związanych z kosmetykami. Nie wymaga się od producenta szczegółowej deklaracji składu substancji zapachowych, a to tu ukryta jest większość alergenów. Delikatne zapachy kosmetyków naturalnych uzyskiwane są dzięki stosowaniu wyłącznie naturalnych olejków eterycznych, które tylko w rzadkich przypadkach osób bardzo wrażliwych mogą prowadzić do uczuleń, czy reakcji alergicznych.
Substancje powierzchniowo czynne. Dominującą grupę środków powierzchniowo czynnych stanowią układy syntetyczne, jednak producenci coraz częściej poszukują układów opartych na składnikach naturalnych (np. lecytyna - umożliwia recepturowanie stabilnych preparatów kosmetycznych oraz natłuszcza i uelastycznia skórę, lanolina - pozyskiwana z wełny owczej, posiada zdolność wchłania trzykrotnej ilości wody w stosunku do swojej objętości tworząc trwałe emulsje W/O, zatrzymuje wodę w postaci zemulgowanej, wosk pszczeli, cholesterol). Specyficzną grupą związków powierzchniowo czynnych są saponiny. Charakteryzują się zdolnością tworzenia piany. Mają działanie oczyszczające, przeciwzapalne, lekko wybielające, nawilżające, wzmacniające. Związki otrzymywane na bazie cukrów to np. emulgatory odnawialne o wysokim stopniu bezpieczeństwa. Zaliczane są one do układów niedrażniących, nietoksycznych, dobrze tolerowanych przez skórę i śluzówkę. Ważną grupę środków powierzchniowo czynnych stanowią alkilopliglikozydy, otrzymywane w wyniku reakcji pomiędzy glukozą i naturalnymi alkoholami tłuszczowymi. Są to związki łagodne dla skóry, powodują zmniejszenie istniejących już podrażnień. Lista emulgatorów pochodzenia naturalnego jest cały czas poszerzana. Dołączyły do niej również pochodne aminokwasów m. in. sarkozyny czyli N-metyloglicyny. W reakcji z kwasami tłuszczowymi działają jak związki powierzchniowo czynne. Producenci kosmetyków konwencjonalnych stosują zazwyczaj tanie surowce syntetyczne PEG (Polyethylene Glycol). Emulgatory zawierające PEG mogą powodować, że skóra staje się przepuszczalna dla substancji toksycznych z otoczenia. Najczęściej funkcję SPC spełnia w kosmetykach pielęgnacyjnych Sodium Lauryl Sulfate, produkt przemysłu petrochemicznego. Ma on działania uboczne np. przesuszenie skóry, podrażnienia skóry.
Substancje czynne. W kosmetyce powszechnie wykorzystuje się wiele surowców obfitujących w związki biologicznie aktywne. Układy tego typu można znaleźć w różnych częściach roślin. Gromadzą się one w owocach, kwiatach, kłączach, korzeniach, korze. Surowce roślinne stosowany w kosmetyce mogą być pozyskiwane w rożnych formach tj. w postaci ekstraktów, olejków, olejów itp. Ważne jest aby wykorzystywany materiał roślinny pochodził z terenów czystych ekologicznie, a zbiór nie wpływał na zakłócenie równowagi ekosystemu.
Formy fizykochemiczne składników roślinnych:
*Wyciągi wodno – glikolowe (uzyskiwane w wyniku moczenia roślin w równej mieszaniny wody i glikolu propylenowego lub butylenowego w proporcji 30% suchej masy roślinnej i 70% rozpuszczalnika. Można w ten sposób wyekstrahować śluzy roślinne taniny, antocyjany, flawonoidy, saponiny, cukry, aminokwasy i witaminy rozpuszczalne w wodzie. Pełnią zarazem funkcję konserwantu.)
*Wyciągi glikolowe (Używane rzadziej. Rozpuszczalnik to czysty glikol propylenowy lub butylenowy. Duża stabilność preparatów. Stężenie składników aktywnych jest większe niż w wyciągu glikolowym)
*Wyciągi glicerynowe – gliceryna nie jest dobrym rozpuszczalnikiem, więc jej wyciągi nie mają dużego zainteresowania, jednak są nadal stosowane ze względu na nawilżające działanie gliceryny)
*Wyciągi olejowe – uzyskuje się w wyniku moczenia roślin w oleju roślinnym (słonecznik, soja, kukurydza, orzech laskowy) w syntetycznym triglicerydzie lub estrze tłuszczowym np. palmitynianie etylu. Można w ten sposób ekstrahować karoteny, olejki eteryczne, frakcje niezmydlalne, Wit. Rozpuszczalne w tłuszczach. Taki proces ekstrakcji zarezerwowany jest dla roślin mających składniki aktywne rozpuszczalne w tłuszczach, jak np. marchew (B-karoten), nagietek (karoteny), papryka (kapsaicyna), dziurawiec (hiperycyna).
*Wyciągi wodno – alkoholowe – w kosmetyce stosowane rzadko ze względu na dużą zawartość lotnego alkoholu, wysuszenia i zwiększenia przenikania przez skórę czynników aktywnych.
*Wyciągi wieloskładnikowe – to wyciągi mieszane uzyskiwane przez kolejne działanie rozpuszczalnika polarnego i niepolarnego.
*Wyciągi suche – rezultat suszenia wyciągów wodno – alkoholowych (3 do 15 razy bardziej stężone niż w roślinie)
*Pudry – wprowadzane bezpośrednio do emulsji, jednak często zanieczyszczone przez drożdże i grzyby, nie zawsze odkażane przed zastosowaniem, co wymusza większe stężenie konserwantu. Wadą jest również wygląd gotowego preparatu, w którym cząstki pozostają mniej lub bardziej widoczne.
Składniki roślinne odpowiedzialne za działanie:
Olejki eteryczne – właściwości antyseptyczne i gojące, ułatwiają przenikanie przez skórę dzięki swojej rozpuszczalności w międzykomórkowych lipidach naskórkowych.
Flawonoidy – zdolne do wychwytywania wolnych rodników, pełnią rolę antyutleniaczy i substancji przeciwrodnikowych. Niektóre flawonoidy hamują syntezę prostaglandyn, co daje im właściwości przeciwzapalne. Szczególnie cenione w zapobieganiu starzenia skóry.
Taniny – to rozpuszczalne w wodzie polifenole. Mają właściwości wiązania się z białkami skóry, częściowo dzięki tworzeniu wiązań wodorowych. Działanie to powoduje ściąganie porów i wzrost napięcia skóry. Taniny katecholowe mają ponadto zdolność zmniejszania przepuszczalności naczyń włosowatych, co nadaje im właściwości przeciwzapalne.
Antocyjany – to cząsteczki wybitnie utlenowane, które tworzą barwniki, czerwone w środowisku kwaśnym, niebieskie w środowisku zasadowym. Uszczelniają naczynia włosowate i zmniejszają ich przepuszczalność.
Saponiny – naturalne środki powierzchniowo – czynne nawilżające i pieniące się. Niektóre saponiny mają właściwości rumieniotwórcze na skutek pobudzenia mikrokrążenia.
Lecytyny – polarne lipidy. Częściowo są jonowymi środkami powierzchniowo czynnymi pochodzenia naturalnego. Jako fosfolipidy maja powinowactwo do lipidów naskórkowych. Pełnią jednocześnie funkcję technologiczną, ponieważ występują w układach emulsyjnych lub liposomach, oraz rolę fizjologiczną, gdyż odbudowują skórne spoiwo lipidowe. Mają działanie nawilżające.
Cukry – proste i złożone, wielocukry (surowce pozyskiwane z alg – ich przedstawicielem są siarczany poligalaktozydowe i kwas alginowy lub alginiany, to hydrofilowe makrocząsteczki pęczniejące w wodzie; pozostaja na powierzchni skóry zostawiając uwodnioną warstwę, w ten sposób zapewniają nawilżenie skóry. Pektyny to połączenie cukrów i kwasu pektynowego, który jest polimerem kwasu galakturonowego, są składnikami budulcowymi ścian komórek roślinnych, mogą być wykorzystane jako czynniki łagodzące i zmiękczające skórę. Śluzy roślinne – połączenie cukrów prostych i kwasu uronowego, w kontakcie z wodą pęcznieją i tworzą roztwory koloidalne, które mogą się przekształcić w żelatynowe masy, przez działanie filmotwórcze oraz dużą zdolność wiązania wody zapobiegają wysuszeniu skóry)
Witaminy
Aminokwasy – występują w roślinach w postaci amidów (asparagina, glutamina), aminokwasów i białek. Uczestniczą w procesie odżywiania i odnowy komórkowej. Nie wchłaniają się bezpośrednio. Najpierw są hydrolizowane na drodze enzymatycznej i w niektórych przypadkach metabolizowane przez skórę, która wykorzystuje je w postaci aminokwasów i małych peptydów. Ostatnio wykorzystuje się hodowle algi spiruliny (Spirala platensis) ze względu na bardzo dużą zawartość białek. Badania wykazały, że ma ona wszystkie niezbędne aminokwasy.
Karoteny – to barwniki roślinne rozpuszczalne w tłuszczach, żółte, pomarańczowe lub czerwone. Są prekursorami witaminy A. Najbardziej znanym jest B-karoten.
Hormony roślinne (fitosterole – we frakcji zmydlalanej olejów roślinnych z: awokado, sojowy, kukurydziany z kiełków zbóż, izoflawony – soja irysy, piwonie) stymulują odnowę komórkową, która ulega spowolnieniu w okresie menopauzy, izoflawony hamują ponadto aktywność elastaz
Z reguły o właściwościach surowca decyduje jeden ze związków. Pozostałe zaś wzmacniają jego działanie. Zjawisko takie określane jest mianem efektu synergistycznego.
Jedną z metod pozyskiwania czystych substancji roślinnych jest ekstrakcja w warunkach nadkrytycznych z użyciem dwutlenku węgla. Badania naukowe pokazały, że wysoka temperatura i utlenianie towarzyszące procesowi rozdrabniania w standardowej temperaturze są szkodliwe dla witamin, enzymów, substancji lotnych oraz wielu innych substancji aktywnych. W takich warunkach wszystkie lotne i termowrażliwe składniki aktywne rośliny ulegają zniszczeniu. Ekstrakcja w warunkach nadkrytycznych z użyciem dwutlenku węgla, to proces ekstrakcji w niskich temperaturach (ok. 30°C), gdzie głównym czynnikiem ekstrahującym jest skompresowany pod wysokim ciśnieniem (do 300 bar) dwutlenek węgla, co ułatwia penetrowanie ekstrahowanego materiału. Wyciągi roślinne otrzymane tą metodą charakteryzują się dużą naturalnością, są czyste mikrobiologicznie i nie zawierają śladu rozpuszczalników. Ten nowoczesny proces ekstrakcji, w którym można uzyskać wyciągi roślinne o najwyższym poziomie czystości i zachowaniu naturalnych składników aktywnych, jest znacznie bardziej zaawansowane technologicznie od tradycyjnych procesów ekstrakcji. Stosunkowo niska temperatura procesu nie degraduje składników aktywnych rośliny i tym samym nie powoduje obniżenia ich jakości zdrowotnej i organoleptycznej. Tajemnicą czystości wyciągów roślinnych uzyskiwanych metodą ekstrakcji w warunkach nadkrytycznych jest ostatni etap procesu faza rozprężania, w której następuje obniżenie ciśnienia. Na tym etapie, faza ciekła dwutlenku węgla zmienia się w fazę gazową, przez co cały rozpuszczalnik może być swobodnie odparowany z wyciągu, w rezultacie czego uzyskuje się 100% czystego wyciągu roślinnego.
Olejki eteryczne. Wieloskładnikowe mieszaniny związków biologicznie czynnych. Z powodu dużego stężenia zawartych w nich substancji mają znacznie silniejsze działanie od tradycyjnych ekstraktów ziołowych. Hydrolaty powstają jako produkty uboczne podczas destylacji olejków eterycznych. Bardzo często zawierają do 1 % ich składników. Mają one właściwości dezynfekujące, tonizujące, zwiększają stopień nawodnienia skóry, przygotowują ją do lepszego wchłaniania substancji biologicznie aktywnych, interesujące z punktu widzenia certyfikacji, mogą być stosowane w recepturach w zastępstwie wody.
Zagęstniki. Zazwyczaj wielkocząsteczkowe substancje, które rozpuszczają się lub dyspergują w zimnej wodzie. Układami naturalnymi o właściwościach kształtujących reologię są surowce określane mianem gum (guma tragakantowa, guma arabska, guma guar, guma ksantanowa, guma karob)
Konserwanty. W kosmetykach konwencjonalnych najczęściej stosowane są konserwanty syntetyczne. Mogą one powodować alergiczne stany zapalne skóry. Najczęściej stosowane konserwanty syntetyczne: Methylparaben, Butylparaben, Propylparaben, Ethylparaben, Methyldibromoglutaronitrile, Imidazolidinyl Urea, Diazolidinyl Urea, Sodium Benzoate, Potassium Sorbate, Cetylpyridinium Chloride, Benzoic Acid, Chlorhexidine, Methylchloroisothiazolinone, Methylisothiazolinone, Triclosan, 2-Brom-2-Nitropropane-1,3Diol, Cetrimoniumbromide. Producenci kosmetyków ekologicznych preferują naturalne metody konserwacji, czyste surowce, witaminy, niewielkie ilości czystego alkoholu roślinnego, utrzymywanie odpowiedniego pH kosmetyku, olejki eteryczne. Wyekstrahowane chemiczne składniki olejków eterycznych determinują ich podstawowe działanie. Do podstawowych grup funkcyjnych występujących w olejkach używanych w aromaterapii należą monoterpeny: o działaniu antywirusowym, antyseptycznym, bakteriobójczym, mogą podrażniać skórę (olejek cytrynowy, sosnowy), estry: o działaniu grzybobójczym, uspokajającym i bardzo przyjemnym zapachu (olejek bergamotowy, lawendowy, szałwiowy), aldehydy: o działaniu uspokajającym i antyseptycznym (olejek melisowy, cytronelowy), ketony: o działaniu stymulującym przekrwienie skóry, mogą działać toksycznie (olejek koperkowy, szałwiowy, hyzopowy), alkohole: o dobrym działaniu antyseptycznym i antywirusowym (geraniowy, różany, z drzewa różanego), fenole: o działaniu bakteriobójczym, silnie stymulującym, mogą silnie podrażniać skórę (olejek tymiankowy, oregano, goździkowy), tlenki: o działaniu bakteriobójczym i wykrztuśnym (olejek rozmarynowy, z drzewa herbacianego). Wprowadzenie olejków do receptury może wspomagać konserwowanie wyrobu, mogą one też stanowić cenne układy zapachowe. Jest to o tyle ważne, iż w kosmetykach certyfikowanych dopuszczone są wyłącznie naturalne związki zapachowe.
Kryteria doboru konserwantów:
-Prawodawstwo. Lista nieszkodliwych składników, która gwarantuje atoksyczność produktu w granicach maksymalnego stężenia. Nie zapewnia ona jednak działania nieuczulającego.
-Rozpuszczalność. Konserwanty muszą chronić fazę wodną np. emulsji, więc muszą być w odpowiednim stopniu rozpuszczalne w wodzie. Równocześnie, aby wykazywać aktywność, muszą przenikać przez błonę lipidową mikroorganizmów, a więc także muszą być rozpuszczalne w tłuszczach. Zależności od współczynnika podziału konserwant lokuje się głównie w jednej lub drugiej fazie. Z tego powodu używa się mieszaniny konserwantów lipofilowego i hydrofilowego.
-Zakres działania. Konserwanty rzadko są uniwersalne. W celu uzyskania szerokiego spektrum stosuje się mieszaniny substancji o różnej aktywności.
-pH środowiska, do którego są wprowadzane. Np. konserwanty kwaśne są aktywne przy pH poniżej 5.
-Tolerancja skóry.
-Rodzaj zastosowanego emulgatora. Niejonowe emulgatory mają skłonność do wychwytywania konserwantów.
-Opakowanie. Tworzywa plastikowe, szczególnie polietylenowe, mogą wiązać konserwanty w ilości dochodzącej aż do 50%
Ecocert wymaga aby produkt był organiczny, bezpieczny i stabilny. Wymaga specyfikacji fizykochemicznej:
*surowców – właściwości fizykochemiczne dla surowców (karta charakterystyki, certyfikat analizy producenta, identyfikacja surowców).
*gotowego kosmetyku – właściwości fizykochemiczne dla gotowego kosmetyku oraz metody oznaczenia tych własności. (Podstawowe właściwości fizykochemiczne to najczęściej: Postać - stan skupienia, kolor; Zapach – o ile jest wyczuwalny; Rozpuszczalność – w wodzie, rozpuszczalnikach organicznych; pH ; Właściwości wybuchowe, utleniające, palność; Prężność par; Gęstość względna; Temperatura wrzenia, topnienia, zapłonu; Specyfikacja fizykochemiczna gotowego kosmetyku (postać, zapach, pH, lepkość, gęstość względna, tożsamość substancji czynnej)
Metody kontroli preparatów roślinnych. Niezwykle istotnym zagadnieniem jest dobór właściwej metodyki analitycznej, umożliwiającej przeprowadzenie wyczerpującej oceny wyjściowych surowców zielarskich oraz sporządzanych z nich półproduktów i preparatów. Problem ten wynika ze złożonego składu substancji czynnych, jak i jego zmienności w roślinach leczniczych.
-Ocena organoleptyczna. Badanie obejmuje określenie barwy, zapachu, smaku. Jest oceną orientacyjną. Odpowiednie metody podane w farmakopei eliminują subiektywne odczucia i pozwalają na realną ocenę.
-Oznaczanie zawartości etanolu metodą destylacyjną. Zasada pomiaru polega na oznaczeniu gęstości etanolu, oddestylowanego z badanej próbki. Następnie z tabeli wczytuje się zawartość etanolu odpowiadającą oznaczonej gęstości destylatu.
-Oznaczanie suchej pozostałości. Wynik oznaczenia orientuje o słuszności wyboru użytego rozpuszczalnika oraz o wydajności zastosowanej metody wytrawiania. Oznaczenie polega na odparowaniu na łaźni wodnej rozpuszczalnika z badanej próbki i wysuszeniu pozostałości w temp. 105°C przez 2 h; po ochłodzeniu w eksykatorze pozostałość należy zważyć. Suszenie do stałej masy w temperaturach wyższych nie jest wskazane ze względu na charakter fizykochemiczny niektórych substancji organicznych, zawartych w analizowanej próbce.
-Oznaczanie zawartości składników czynnych. Badanie polega na wyodrębnieniu składników czynnych i oznaczeniu ich ilości odpowiednią metodą. Stosowanymi metodami są metody: wagowa, miareczkowa, kolorymetryczna, spektrofotometryczna. Coraz częstszym wymogiem jest stosowanie metod bardziej wybiórczych, zapewniających też większą powtarzalność wyników. Są nimi wysokosprawna chromatografia cieczowa (HPLC), chromatografia gazowa lub densytometria po rozdziale chromatograficznym. Tożsamość niektórych preparatów ustala się na podstawie charakterystycznych reakcji barwnych i strąceniowych. Dość powszechną metodą, wypierającą wspomniane wyżej techniki, jest chromatografia cienkowarstwowa, gdzie po odpowiednio przeprowadzonym rozdziale stosuje się wywoływanie wybiórczymi odczynnikami.
-Oznaczanie zawartości wilgoci (straty po suszeniu). Przeprowadza się najczęściej prostą, ogólnie przyjętą metodą suszarkową. Polega ona na suszeniu próbki wyciągu do stałej masy w temp. 100-105"C. Farmakopee dopuszczają w wyciągach suchych maksymalną 5% zawartość wody.
-Oznaczanie zanieczyszczenia metalami ciężkimi (w przeliczeniu na ołów).
-Oznaczanie higroskopijności. Higroskopijność określa się jako zdolność suchych wyciągów do pochłaniania pary wodnej z powietrza. Znajomość zachowania się preparatów suchych w tych wilgotnościach zarówno podczas sporządzania, jak i przechowywania jest niezmiernie ważnym zagadnieniem dla technologa.
-Oznaczanie zanieczyszczeń mikrobiologicznych - szczegółowe postępowanie podaje Farmakopea
Badania na kosmetykach:
- obowiązkowe (Test dermatologiczny mający stwierdzić czy preparat nie ma właściwości drażniących, czy nie powoduje zaczerwienienia skóry lub nie wywołuje innych efektów niepożądanych, takich jak swędzenie, złuszczanie się naskórka, zmiany chorobowe skóry itp. Badania aplikacyjne będące potwierdzeniem lub zaprzeczeniem, że receptura produktu jest adekwatna do opisu umieszczonego na opakowaniu. Ocena bezpieczeństwa produktów kosmetycznych zarówno dla surowców jak i gotowego wyrobu. Badania trwałości receptury)
-dodatkowe (Testy kliniczne poprzez które stwierdza się, jak pacjent „wygląda” przed i po zastosowaniu preparatu, Badania sensoryczne i aparaturowe polegają na ocenie odczuć użytkowników, przeprowadzane za pomocą różnorakich urządzeń badania, np. stopnia i długości nawilżenia skóry)
Na ocenę bezpieczeństwa składników składa się ocena:
1. Właściwości fizyko-chemicznych, 2. Specyfikacja mikrobiologiczna, 3. Identyfikacja i zawartość zanieczyszczeń - szczególnie zanieczyszczenia metalami: arsenem, ołowiem, rtęcią, niklem, kadmem (znajdują się one na liście substancji zabronionych do stosowania w kosmetykach), 4. Funkcja składnika w recepturze, 5. Kategoria kosmetyku, 6. Dane toksykologiczne.
Naturalna ochrona przed UV
Wiele spośród obecnie stosowanych filtrów UV nie zapewnia całkowitej ochrony przed promieniowaniem. W przypadku niektórych filtrów może to wynikać z wąskiego zakresu absorpcji światła lub niskiej fotostabilności chemicznej. Pewne problemy może stwarzać także fakt, że wiedza na temat struktury i własności produktów rozpadu filtrów jest ciągle jeszcze niewystarczająca. Poza prowadzeniem badań nad filtrami syntetycznymi, poszukuje się substancji pochodzenia naturalnego, mogących pochłaniać promieniowanie UV. Jako substancje pełniące funkcję naturalnych filtrów UV możemy przytoczyć szereg wosków roślinnych takich jak wosk karnauba czy liczne masła, które we frakcjach nieglicerydowych zawierają estry kwasu cynamonowego. Pomimo faktu, iż działanie promieniochronne frakcji niezmydlalnych zostało potwierdzone, aktywność poszczególnych składników nie została dotychczas zbadana, a co gorsza w wielu sytuacjach te substancje nie zostały nawet zidentyfikowane. Z punktu widzenia preparatów promieniochronnych, interesujący wydaje się olej z Calophyllum inophyllum, ekstrahowany z owoców oraz nasion dużego drzewa Tamanu rosnącego na terenie Madagaskaru. Jego współczynnik ochrony przeciwsłonecznej wynosi 18-22, co jest niezwykle pożądane w przypadku naturalnych filtrów UV. Ektoina wytwarzana jest przez halofilne bakterie żyjące w środowisku pustynnym, zdolne do życia zarówno w silnie alkalicznych jak i silnie zakwaszonych gorących wodach. Wytwarzana przez takie bakterie jak: Ectothiorhodospira halochloris, Brevibacterium linens, Bacillus halophilus, Halomonas elongata, Bacillus pasteurii. Stwierdzono, że ektoina działa na system immunologiczny i poprawia odporność komórek na stres. Związek ten chroni skórę przed negatywnym wpływem promieniowania UV, a także zabezpiecza przed przegrzaniem, odwodnieniem. Skytoneminy, obecne u ok. 300 gatunków cyjanobakterii. Silnie stabilne nawet pod wpływem wysokiej temperatury i intensywnego promieniowania UV. Zdobyte informacje wskazują, że może ona być stosowana jako naturalny filtr UV w produktach kosmetycznych.
W Europie brakuje regulacji prawnej dotyczącej kosmetyku organicznego. Produkty te muszą spełniać wszystkie wymogi stawiane kosmetykom przez dyrektywę 76/768/WE, dokument ten nie definiuje jednak pojęcia kosmetyku naturalnego. Nadal trwają prace nad stworzeniem jednoznacznych, prawnie usankcjonowanych definicji zarówno kosmetyków naturalnych jak i organicznych.
Kosmetyki naturalne to produkty, które są produkowane niemal wyłącznie z substancji naturalnych. Surowce naturalne to substancje pochodzenia roślinnego, zwierzęcego lub mineralnego oraz mieszanki i produkty reakcji między nimi. W celu ich uzyskania i przetwarzania można stosować wyłącznie procesy fizyczne takie jak tłoczenie, ekstrakcja (z wodą, etanolem, gliceryną lub kwasem węglowym), filtracja, destylacja, suszenie itp. Poza tym dopuszczalne są procesy enzymatyczne i mikrobiologiczne, które wykorzystywane są na naturalnie występujących niemodyfikowanych enzymach i mikroorganizmach. Kosmetyki eko i bio są zdecydowanie droższe niż kosmetyki tradycyjne. Produkcja kosmetyków eko wiąże się nie z wieloma wymaganiami.
Muszą one spełniać ściśle określone, surowe normy. Wyciągi roślinne, stosowane w recepturach muszą pochodzić z nadzorowanych plantacji, których kontrola rozpoczyna się w momencie przygotowania gleby. Zanim zostanie założona plantacja ekologiczna, przez okres 3 kolejnych lat sprawdzany jest skład chemiczny gleby, na której rośliny mają rosnąć. Oprócz ziemi bada się wodę deszczową i tę, która używana jest do podlewania upraw, pod kątem stopnia i rodzaju zanieczyszczeń występujących w wodzie. Niedozwolone jest także stosowanie konwencjonalnych środków ochrony roślin i nawozów. Dopuszcza się używanie wyłącznie takich, które znajdują się na listach dozwolonych i certyfikowanych środków. Kosmetyki eko i bio muszą posiadać certyfikat potwierdzający autentyczność ich ekologicznego składu. Wydają go np:
ECOCERT - francuska organizacja kontroli i akredytacji produktów organicznych i ekologicznych, uznawana w ponad 80 krajach na całym świecie,
BDIH (Bundesverband Deutscher Industrie und Handelsunternehmen) - Federalny Związek Niemieckiego Przemysłu i Firm Handlowych, wydający certyfikaty ekologiczne lekom, żywności i kosmetykom,
SOIL ASSOCIATION - angielska organizacja certyfikująca ekologiczną żywność, rolnictwo i kosmetyki,
AIAB (Associazione Italiana per l’Agricoltura Biologica) - Włoskie Stowarzyszenie Rolnictwa Ekologicznego.
Zdobycie takiego certyfikatu wcale nie jest łatwe. Żeby móc produkować kosmetyki naturalne trzeba zmienić całą linię produkcyjną. Kremy ekologiczne nie mogą stykać się z tymi tradycyjnymi, a do czyszczenia i dezynfekcji wszelkich urządzeń produkujących te kosmetyki muszą być stosowane tylko detergenty ze znaczkiem eko.
ECOCERT jest w tej chwili najpopularniejszą organizacją certyfikującą kosmetyki, bardzo rygorystyczną w stosunku do producentów, wymagającą od nich spełnienia wysokich standardów. „Wymagania stawiane producentom przez Ecocert:
• stosowanie naturalnych surowców mineralnych i roślinnych - minimalna ilość 95%;
• stosowanie surowców roślinnych z kontrolowanych upraw ekologicznych,
przynajmniej 50% wszystkich składników roślinnych;
• nie stosowanie surowców z roślin modyfikowanych genetycznie;
• nie stosowanie surowców z martwych zwierząt (kolagen, elastyna);
• zakazane jest stosowanie produktów petrochemii tj. olej silikonowy, parafiny, produktów syntetycznych, środków barwiących i zapachowych, konserwantów syntetycznych; niedopuszczalne jest stosowanie promieniowania radioaktywnego w celu sterylizacji produktu
• rezygnacja z syntetycznych środków zapachowych i barwiących;
• rezygnacja z syntetycznych konserwantów, a w przypadku ich zastosowania
informacja ta musi być wyraźnie zaznaczona na opakowaniu; są też ograniczenia, co do tego, jakie substancje mogą być w tym zakresie ewentualnie stosowane;
• stosowanie ekologicznych opakowań.”
Surowce dopuszczone do stosowania przez Ecocert to: certyfikowane w całości lub w części jako organiczne, produkowane wyłącznie metodami fizycznymi (ekstrakcję, destylację - tylko na parze wodnej, tłoczenie, filtrację, suszenie, liofilizację, mielenie, przesiewanie), składniki pochodzenia morskiego (np. algi), nieorganiczne sole i tlenki otrzymane z minerałów, składniki pochodzenia zwierzęcego pozyskane z żywych zwierząt (mleko i jego pochodne, lanolina, wosk pszczeli, mleczko pszczele, propolis), olejki eteryczne i ich frakcje, barwniki naturalne, substancje pochodzenia naturalnego, produkowane metodami chemicznymi, które nie zanieczyszczają środowiska, a ich produkty uboczne ulegają biodegradacji; otrzymywane są drogą: -estryfikacji, -eteryfikacji, -alkilacji, -kondensacji, -zmydlania, -uwodornienia, -hydrolizy, -fermentacji, -sulfatacji i -amidowania: *emulgatory (np. estry sacharozy, poliglicerolu, alkilowane poliglukozydy itp.), *emolienty (estry pochodzenia naturalnego), *czynniki regulujące reologię (np. guma ksantanowa, skrobia, celuloza itp.), *niektóre substancje aktywne (np. hydrolizaty protein, produkty fermentacji itp.), *konserwanty - dopuszczone są tzw. konserwanty identyczne z naturalnymi, których odpowiedniki, w postaci chemicznie takich samych lub bardzo zbliżonych związków, występują w przyrodzie: (kwas benzoesowy, jego sole i ester etylowy, kwas salicylowy i jego sole, kwas sorbowy i jego sole, alkohol benzylowy.
Surowce zabronione do stosowania to surowce pozyskane z martwych zwierząt (tłuszcze, proteiny, żywe komórki itp.), olej mineralny i inne pochodne ropy naftowej (również glikole), silikony, substancje etoksylowane (PEG), barwniki syntetyczne, aromaty syntetyczne, poliakrylany (karbomery), czwartorzędowe zasady amoniowe, pochodne syntetycznych kwasów lub alkoholi tłuszczowych, surowce pochodzące z roślin modyfikowanych genetycznie, konserwanty nie-identyczne z naturalnymi (np. parabeny).
Budowa kosmetyków
Konwencjonalny kosmetyk: Kosmetyk natualny:
< 5% składników naturalnych + 95% składników naturalnych
< 1% substancji aktywnych + 15% substancji aktywnych
Oleje.
W naturalnych kosmetykach oleje roślinne są pozyskiwane najczęściej z roślin pochodzących z upraw ekologicznych, tłoczone na zimno i nierafinowane, łatwo przyswajane przez skórę, w syntetycznych - oleje pochodzenia petrochemicznego, które zaburzają funkcje skóry, hamują wymianę gazowa i metaboliczną (Mineral Oil, Petrolatum, Paraffinum-Liquidum, Cera Microcristallina, Microcrystalline Wax, Ozokerit, Ceresin, Silikon, Parafin).
Tłuszcze roślinne w postaci płynnej charakteryzujące się dużą zawartością nienasyconych kwasów tłuszczowych (w skrócie NKT) nazywane są olejami (ang. oils). Nieliczne o stałej konsystencji zawierające wiele nienasyconych kwasów tłuszczowych i żywic nazywane są masłami (ang. butters).
Kwas gamma-linolenowy (GLA). Najważniejszy spośród niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych (NNKT) jest nieodzowny do prawidłowego funkcjonowania narządów wewnętrznych. Badania naukowe przeprowadzone w ostatnich latach wykazały, że obecność GLA ma także ogromne znaczenie dla skóry. GLA jest prekursorem prostaglandyny PGEl - cennej substancji odgrywającej rolę regulatora wielu ważnych procesów fizjologicznych. Niedobór GLA powoduje, że skóra staje się sucha i traci elastyczność, co znacznie przyspiesza tworzenie się zmarszczek. Naturalna odporność skóry na szkodliwe działanie czynników zewnętrznych zanika, pęknięcia naskórka trudniej się goją, częściej natomiast pojawiają się takie nieprawidłowości, jak: podrażnienia, zaczerwienienia, przebarwienia, zapalenie łojotokowe skóry, trądzik, wyprysk atopowy, łuszczyca. Zdolność organizmu do wytwarzania GLA jest ograniczona, ponadto maleje wraz z wiekiem. GLA musi być dostarczony z zewnątrz. GLA zaaplikowany bezpośrednio na skórę z łatwością przenika w głąb, gdzie zostaje przekształcony w prostaglandyny. Działanie regulujące, przeciwzapalne, przeciwalergiczne i ochronne powoduje, że prostaglandyny utrzymują skórę w dobrej formie i przeciwdziałają przedwczesnemu starzeniu się. Prekursorem kwasu gamma-linolenowego jest kwas linolowy (LA). Przykładem oleju z największą zawartością NNKT jest olej wiesiołkowy (zawartość kwasu linolowego 70-79% i gamma-linolenowego 9,5-12%.
Kwasy organiczne w kosmetykach. Najbardziej popularne i najczęściej stosowane AHA to: kwas glikolowy, kwas winowy, kwas mlekowy, kwas jabłkowy. Mogą one być otrzymywane w sposób naturalny (ekstrakty roślinne), np. kwas glikolowy - z trzciny cukrowej, ale obecnie często otrzymywane są również w sposób syntetyczny (synteza chemiczna lub biotechnologiczna - metabolity drobnoustrojów). Rrozpuszczają spoiwo między dachówkowo ułożonymi martwymi komórkami warstwy rogowej naskórka, dzięki czemu komórki te są z łatwością złuszczane. W efekcie kwasy zapobiegają starzeniu się skóry (powstawanie na jej powierzchni grubej warstwy zrogowaciałej jest jedną z głównych przyczyn tworzenia się zmarszczek, a nawet bruzd), nadają skórze zdrową barwę. Kwasy owocowe są nie mniej przydatne do pielęgnacji młodej. Dzięki swym właściwościom złuszczającym, zapobiegają powstawaniu czopów łojowych, są zatem pomocne w leczeniu trądzika.
Najważniejsze alfahydroksykwasy
Do niedawna wykorzystywano głównie złuszczające właściwości AHA, np. w maseczkach usuwających piegi. Obecnie w maseczkach stosuje się połączenie kwasu mlekowego z cytrynowym - maseczki wybielające, z miodem pszczelim - maseczki wygładzające i oczyszczające, z truskawkami i gotowanymi ziemniakami - maseczki odżywcze. W grupie toników znane jest zastosowanie kwasu mlekowego jako środka działającego ściągająco, przeciwzapalnie, a także keratolitycznie. Niskie stężenia AHA w formach kosmetycznych pozwalają ich użyć jako efektywnych promotorów przejścia przezskórnego.
Substancje zapachowe. Są przyczyną wielu reakcji alergicznych związanych z kosmetykami. Nie wymaga się od producenta szczegółowej deklaracji składu substancji zapachowych, a to tu ukryta jest większość alergenów. Delikatne zapachy kosmetyków naturalnych uzyskiwane są dzięki stosowaniu wyłącznie naturalnych olejków eterycznych, które tylko w rzadkich przypadkach osób bardzo wrażliwych mogą prowadzić do uczuleń, czy reakcji alergicznych.
Substancje powierzchniowo czynne. Dominującą grupę środków powierzchniowo czynnych stanowią układy syntetyczne, jednak producenci coraz częściej poszukują układów opartych na składnikach naturalnych (np. lecytyna - umożliwia recepturowanie stabilnych preparatów kosmetycznych oraz natłuszcza i uelastycznia skórę, lanolina - pozyskiwana z wełny owczej, posiada zdolność wchłania trzykrotnej ilości wody w stosunku do swojej objętości tworząc trwałe emulsje W/O, zatrzymuje wodę w postaci zemulgowanej, wosk pszczeli, cholesterol). Specyficzną grupą związków powierzchniowo czynnych są saponiny. Charakteryzują się zdolnością tworzenia piany. Mają działanie oczyszczające, przeciwzapalne, lekko wybielające, nawilżające, wzmacniające. Związki otrzymywane na bazie cukrów to np. emulgatory odnawialne o wysokim stopniu bezpieczeństwa. Zaliczane są one do układów niedrażniących, nietoksycznych, dobrze tolerowanych przez skórę i śluzówkę. Ważną grupę środków powierzchniowo czynnych stanowią alkilopliglikozydy, otrzymywane w wyniku reakcji pomiędzy glukozą i naturalnymi alkoholami tłuszczowymi. Są to związki łagodne dla skóry, powodują zmniejszenie istniejących już podrażnień. Lista emulgatorów pochodzenia naturalnego jest cały czas poszerzana. Dołączyły do niej również pochodne aminokwasów m. in. sarkozyny czyli N-metyloglicyny. W reakcji z kwasami tłuszczowymi działają jak związki powierzchniowo czynne. Producenci kosmetyków konwencjonalnych stosują zazwyczaj tanie surowce syntetyczne PEG (Polyethylene Glycol). Emulgatory zawierające PEG mogą powodować, że skóra staje się przepuszczalna dla substancji toksycznych z otoczenia. Najczęściej funkcję SPC spełnia w kosmetykach pielęgnacyjnych Sodium Lauryl Sulfate, produkt przemysłu petrochemicznego. Ma on działania uboczne np. przesuszenie skóry, podrażnienia skóry.
Substancje czynne. W kosmetyce powszechnie wykorzystuje się wiele surowców obfitujących w związki biologicznie aktywne. Układy tego typu można znaleźć w różnych częściach roślin. Gromadzą się one w owocach, kwiatach, kłączach, korzeniach, korze. Surowce roślinne stosowany w kosmetyce mogą być pozyskiwane w rożnych formach tj. w postaci ekstraktów, olejków, olejów itp. Ważne jest aby wykorzystywany materiał roślinny pochodził z terenów czystych ekologicznie, a zbiór nie wpływał na zakłócenie równowagi ekosystemu.
Formy fizykochemiczne składników roślinnych:
*Wyciągi wodno – glikolowe (uzyskiwane w wyniku moczenia roślin w równej mieszaniny wody i glikolu propylenowego lub butylenowego w proporcji 30% suchej masy roślinnej i 70% rozpuszczalnika. Można w ten sposób wyekstrahować śluzy roślinne taniny, antocyjany, flawonoidy, saponiny, cukry, aminokwasy i witaminy rozpuszczalne w wodzie. Pełnią zarazem funkcję konserwantu.)
*Wyciągi glikolowe (Używane rzadziej. Rozpuszczalnik to czysty glikol propylenowy lub butylenowy. Duża stabilność preparatów. Stężenie składników aktywnych jest większe niż w wyciągu glikolowym)
*Wyciągi glicerynowe – gliceryna nie jest dobrym rozpuszczalnikiem, więc jej wyciągi nie mają dużego zainteresowania, jednak są nadal stosowane ze względu na nawilżające działanie gliceryny)
*Wyciągi olejowe – uzyskuje się w wyniku moczenia roślin w oleju roślinnym (słonecznik, soja, kukurydza, orzech laskowy) w syntetycznym triglicerydzie lub estrze tłuszczowym np. palmitynianie etylu. Można w ten sposób ekstrahować karoteny, olejki eteryczne, frakcje niezmydlalne, Wit. Rozpuszczalne w tłuszczach. Taki proces ekstrakcji zarezerwowany jest dla roślin mających składniki aktywne rozpuszczalne w tłuszczach, jak np. marchew (B-karoten), nagietek (karoteny), papryka (kapsaicyna), dziurawiec (hiperycyna).
*Wyciągi wodno – alkoholowe – w kosmetyce stosowane rzadko ze względu na dużą zawartość lotnego alkoholu, wysuszenia i zwiększenia przenikania przez skórę czynników aktywnych.
*Wyciągi wieloskładnikowe – to wyciągi mieszane uzyskiwane przez kolejne działanie rozpuszczalnika polarnego i niepolarnego.
*Wyciągi suche – rezultat suszenia wyciągów wodno – alkoholowych (3 do 15 razy bardziej stężone niż w roślinie)
*Pudry – wprowadzane bezpośrednio do emulsji, jednak często zanieczyszczone przez drożdże i grzyby, nie zawsze odkażane przed zastosowaniem, co wymusza większe stężenie konserwantu. Wadą jest również wygląd gotowego preparatu, w którym cząstki pozostają mniej lub bardziej widoczne.
Składniki roślinne odpowiedzialne za działanie:
Olejki eteryczne – właściwości antyseptyczne i gojące, ułatwiają przenikanie przez skórę dzięki swojej rozpuszczalności w międzykomórkowych lipidach naskórkowych.
Flawonoidy – zdolne do wychwytywania wolnych rodników, pełnią rolę antyutleniaczy i substancji przeciwrodnikowych. Niektóre flawonoidy hamują syntezę prostaglandyn, co daje im właściwości przeciwzapalne. Szczególnie cenione w zapobieganiu starzenia skóry.
Taniny – to rozpuszczalne w wodzie polifenole. Mają właściwości wiązania się z białkami skóry, częściowo dzięki tworzeniu wiązań wodorowych. Działanie to powoduje ściąganie porów i wzrost napięcia skóry. Taniny katecholowe mają ponadto zdolność zmniejszania przepuszczalności naczyń włosowatych, co nadaje im właściwości przeciwzapalne.
Antocyjany – to cząsteczki wybitnie utlenowane, które tworzą barwniki, czerwone w środowisku kwaśnym, niebieskie w środowisku zasadowym. Uszczelniają naczynia włosowate i zmniejszają ich przepuszczalność.
Saponiny – naturalne środki powierzchniowo – czynne nawilżające i pieniące się. Niektóre saponiny mają właściwości rumieniotwórcze na skutek pobudzenia mikrokrążenia.
Lecytyny – polarne lipidy. Częściowo są jonowymi środkami powierzchniowo czynnymi pochodzenia naturalnego. Jako fosfolipidy maja powinowactwo do lipidów naskórkowych. Pełnią jednocześnie funkcję technologiczną, ponieważ występują w układach emulsyjnych lub liposomach, oraz rolę fizjologiczną, gdyż odbudowują skórne spoiwo lipidowe. Mają działanie nawilżające.
Cukry – proste i złożone, wielocukry (surowce pozyskiwane z alg – ich przedstawicielem są siarczany poligalaktozydowe i kwas alginowy lub alginiany, to hydrofilowe makrocząsteczki pęczniejące w wodzie; pozostaja na powierzchni skóry zostawiając uwodnioną warstwę, w ten sposób zapewniają nawilżenie skóry. Pektyny to połączenie cukrów i kwasu pektynowego, który jest polimerem kwasu galakturonowego, są składnikami budulcowymi ścian komórek roślinnych, mogą być wykorzystane jako czynniki łagodzące i zmiękczające skórę. Śluzy roślinne – połączenie cukrów prostych i kwasu uronowego, w kontakcie z wodą pęcznieją i tworzą roztwory koloidalne, które mogą się przekształcić w żelatynowe masy, przez działanie filmotwórcze oraz dużą zdolność wiązania wody zapobiegają wysuszeniu skóry)
Witaminy
Aminokwasy – występują w roślinach w postaci amidów (asparagina, glutamina), aminokwasów i białek. Uczestniczą w procesie odżywiania i odnowy komórkowej. Nie wchłaniają się bezpośrednio. Najpierw są hydrolizowane na drodze enzymatycznej i w niektórych przypadkach metabolizowane przez skórę, która wykorzystuje je w postaci aminokwasów i małych peptydów. Ostatnio wykorzystuje się hodowle algi spiruliny (Spirala platensis) ze względu na bardzo dużą zawartość białek. Badania wykazały, że ma ona wszystkie niezbędne aminokwasy.
Karoteny – to barwniki roślinne rozpuszczalne w tłuszczach, żółte, pomarańczowe lub czerwone. Są prekursorami witaminy A. Najbardziej znanym jest B-karoten.
Hormony roślinne (fitosterole – we frakcji zmydlalanej olejów roślinnych z: awokado, sojowy, kukurydziany z kiełków zbóż, izoflawony – soja irysy, piwonie) stymulują odnowę komórkową, która ulega spowolnieniu w okresie menopauzy, izoflawony hamują ponadto aktywność elastaz
Z reguły o właściwościach surowca decyduje jeden ze związków. Pozostałe zaś wzmacniają jego działanie. Zjawisko takie określane jest mianem efektu synergistycznego.
Jedną z metod pozyskiwania czystych substancji roślinnych jest ekstrakcja w warunkach nadkrytycznych z użyciem dwutlenku węgla. Badania naukowe pokazały, że wysoka temperatura i utlenianie towarzyszące procesowi rozdrabniania w standardowej temperaturze są szkodliwe dla witamin, enzymów, substancji lotnych oraz wielu innych substancji aktywnych. W takich warunkach wszystkie lotne i termowrażliwe składniki aktywne rośliny ulegają zniszczeniu. Ekstrakcja w warunkach nadkrytycznych z użyciem dwutlenku węgla, to proces ekstrakcji w niskich temperaturach (ok. 30°C), gdzie głównym czynnikiem ekstrahującym jest skompresowany pod wysokim ciśnieniem (do 300 bar) dwutlenek węgla, co ułatwia penetrowanie ekstrahowanego materiału. Wyciągi roślinne otrzymane tą metodą charakteryzują się dużą naturalnością, są czyste mikrobiologicznie i nie zawierają śladu rozpuszczalników. Ten nowoczesny proces ekstrakcji, w którym można uzyskać wyciągi roślinne o najwyższym poziomie czystości i zachowaniu naturalnych składników aktywnych, jest znacznie bardziej zaawansowane technologicznie od tradycyjnych procesów ekstrakcji. Stosunkowo niska temperatura procesu nie degraduje składników aktywnych rośliny i tym samym nie powoduje obniżenia ich jakości zdrowotnej i organoleptycznej. Tajemnicą czystości wyciągów roślinnych uzyskiwanych metodą ekstrakcji w warunkach nadkrytycznych jest ostatni etap procesu faza rozprężania, w której następuje obniżenie ciśnienia. Na tym etapie, faza ciekła dwutlenku węgla zmienia się w fazę gazową, przez co cały rozpuszczalnik może być swobodnie odparowany z wyciągu, w rezultacie czego uzyskuje się 100% czystego wyciągu roślinnego.
Olejki eteryczne. Wieloskładnikowe mieszaniny związków biologicznie czynnych. Z powodu dużego stężenia zawartych w nich substancji mają znacznie silniejsze działanie od tradycyjnych ekstraktów ziołowych. Hydrolaty powstają jako produkty uboczne podczas destylacji olejków eterycznych. Bardzo często zawierają do 1 % ich składników. Mają one właściwości dezynfekujące, tonizujące, zwiększają stopień nawodnienia skóry, przygotowują ją do lepszego wchłaniania substancji biologicznie aktywnych, interesujące z punktu widzenia certyfikacji, mogą być stosowane w recepturach w zastępstwie wody.
Zagęstniki. Zazwyczaj wielkocząsteczkowe substancje, które rozpuszczają się lub dyspergują w zimnej wodzie. Układami naturalnymi o właściwościach kształtujących reologię są surowce określane mianem gum (guma tragakantowa, guma arabska, guma guar, guma ksantanowa, guma karob)
Konserwanty. W kosmetykach konwencjonalnych najczęściej stosowane są konserwanty syntetyczne. Mogą one powodować alergiczne stany zapalne skóry. Najczęściej stosowane konserwanty syntetyczne: Methylparaben, Butylparaben, Propylparaben, Ethylparaben, Methyldibromoglutaronitrile, Imidazolidinyl Urea, Diazolidinyl Urea, Sodium Benzoate, Potassium Sorbate, Cetylpyridinium Chloride, Benzoic Acid, Chlorhexidine, Methylchloroisothiazolinone, Methylisothiazolinone, Triclosan, 2-Brom-2-Nitropropane-1,3Diol, Cetrimoniumbromide. Producenci kosmetyków ekologicznych preferują naturalne metody konserwacji, czyste surowce, witaminy, niewielkie ilości czystego alkoholu roślinnego, utrzymywanie odpowiedniego pH kosmetyku, olejki eteryczne. Wyekstrahowane chemiczne składniki olejków eterycznych determinują ich podstawowe działanie. Do podstawowych grup funkcyjnych występujących w olejkach używanych w aromaterapii należą monoterpeny: o działaniu antywirusowym, antyseptycznym, bakteriobójczym, mogą podrażniać skórę (olejek cytrynowy, sosnowy), estry: o działaniu grzybobójczym, uspokajającym i bardzo przyjemnym zapachu (olejek bergamotowy, lawendowy, szałwiowy), aldehydy: o działaniu uspokajającym i antyseptycznym (olejek melisowy, cytronelowy), ketony: o działaniu stymulującym przekrwienie skóry, mogą działać toksycznie (olejek koperkowy, szałwiowy, hyzopowy), alkohole: o dobrym działaniu antyseptycznym i antywirusowym (geraniowy, różany, z drzewa różanego), fenole: o działaniu bakteriobójczym, silnie stymulującym, mogą silnie podrażniać skórę (olejek tymiankowy, oregano, goździkowy), tlenki: o działaniu bakteriobójczym i wykrztuśnym (olejek rozmarynowy, z drzewa herbacianego). Wprowadzenie olejków do receptury może wspomagać konserwowanie wyrobu, mogą one też stanowić cenne układy zapachowe. Jest to o tyle ważne, iż w kosmetykach certyfikowanych dopuszczone są wyłącznie naturalne związki zapachowe.
Kryteria doboru konserwantów:
-Prawodawstwo. Lista nieszkodliwych składników, która gwarantuje atoksyczność produktu w granicach maksymalnego stężenia. Nie zapewnia ona jednak działania nieuczulającego.
-Rozpuszczalność. Konserwanty muszą chronić fazę wodną np. emulsji, więc muszą być w odpowiednim stopniu rozpuszczalne w wodzie. Równocześnie, aby wykazywać aktywność, muszą przenikać przez błonę lipidową mikroorganizmów, a więc także muszą być rozpuszczalne w tłuszczach. Zależności od współczynnika podziału konserwant lokuje się głównie w jednej lub drugiej fazie. Z tego powodu używa się mieszaniny konserwantów lipofilowego i hydrofilowego.
-Zakres działania. Konserwanty rzadko są uniwersalne. W celu uzyskania szerokiego spektrum stosuje się mieszaniny substancji o różnej aktywności.
-pH środowiska, do którego są wprowadzane. Np. konserwanty kwaśne są aktywne przy pH poniżej 5.
-Tolerancja skóry.
-Rodzaj zastosowanego emulgatora. Niejonowe emulgatory mają skłonność do wychwytywania konserwantów.
-Opakowanie. Tworzywa plastikowe, szczególnie polietylenowe, mogą wiązać konserwanty w ilości dochodzącej aż do 50%
Ecocert wymaga aby produkt był organiczny, bezpieczny i stabilny. Wymaga specyfikacji fizykochemicznej:
*surowców – właściwości fizykochemiczne dla surowców (karta charakterystyki, certyfikat analizy producenta, identyfikacja surowców).
*gotowego kosmetyku – właściwości fizykochemiczne dla gotowego kosmetyku oraz metody oznaczenia tych własności. (Podstawowe właściwości fizykochemiczne to najczęściej: Postać - stan skupienia, kolor; Zapach – o ile jest wyczuwalny; Rozpuszczalność – w wodzie, rozpuszczalnikach organicznych; pH ; Właściwości wybuchowe, utleniające, palność; Prężność par; Gęstość względna; Temperatura wrzenia, topnienia, zapłonu; Specyfikacja fizykochemiczna gotowego kosmetyku (postać, zapach, pH, lepkość, gęstość względna, tożsamość substancji czynnej)
Metody kontroli preparatów roślinnych. Niezwykle istotnym zagadnieniem jest dobór właściwej metodyki analitycznej, umożliwiającej przeprowadzenie wyczerpującej oceny wyjściowych surowców zielarskich oraz sporządzanych z nich półproduktów i preparatów. Problem ten wynika ze złożonego składu substancji czynnych, jak i jego zmienności w roślinach leczniczych.
-Ocena organoleptyczna. Badanie obejmuje określenie barwy, zapachu, smaku. Jest oceną orientacyjną. Odpowiednie metody podane w farmakopei eliminują subiektywne odczucia i pozwalają na realną ocenę.
-Oznaczanie zawartości etanolu metodą destylacyjną. Zasada pomiaru polega na oznaczeniu gęstości etanolu, oddestylowanego z badanej próbki. Następnie z tabeli wczytuje się zawartość etanolu odpowiadającą oznaczonej gęstości destylatu.
-Oznaczanie suchej pozostałości. Wynik oznaczenia orientuje o słuszności wyboru użytego rozpuszczalnika oraz o wydajności zastosowanej metody wytrawiania. Oznaczenie polega na odparowaniu na łaźni wodnej rozpuszczalnika z badanej próbki i wysuszeniu pozostałości w temp. 105°C przez 2 h; po ochłodzeniu w eksykatorze pozostałość należy zważyć. Suszenie do stałej masy w temperaturach wyższych nie jest wskazane ze względu na charakter fizykochemiczny niektórych substancji organicznych, zawartych w analizowanej próbce.
-Oznaczanie zawartości składników czynnych. Badanie polega na wyodrębnieniu składników czynnych i oznaczeniu ich ilości odpowiednią metodą. Stosowanymi metodami są metody: wagowa, miareczkowa, kolorymetryczna, spektrofotometryczna. Coraz częstszym wymogiem jest stosowanie metod bardziej wybiórczych, zapewniających też większą powtarzalność wyników. Są nimi wysokosprawna chromatografia cieczowa (HPLC), chromatografia gazowa lub densytometria po rozdziale chromatograficznym. Tożsamość niektórych preparatów ustala się na podstawie charakterystycznych reakcji barwnych i strąceniowych. Dość powszechną metodą, wypierającą wspomniane wyżej techniki, jest chromatografia cienkowarstwowa, gdzie po odpowiednio przeprowadzonym rozdziale stosuje się wywoływanie wybiórczymi odczynnikami.
-Oznaczanie zawartości wilgoci (straty po suszeniu). Przeprowadza się najczęściej prostą, ogólnie przyjętą metodą suszarkową. Polega ona na suszeniu próbki wyciągu do stałej masy w temp. 100-105"C. Farmakopee dopuszczają w wyciągach suchych maksymalną 5% zawartość wody.
-Oznaczanie zanieczyszczenia metalami ciężkimi (w przeliczeniu na ołów).
-Oznaczanie higroskopijności. Higroskopijność określa się jako zdolność suchych wyciągów do pochłaniania pary wodnej z powietrza. Znajomość zachowania się preparatów suchych w tych wilgotnościach zarówno podczas sporządzania, jak i przechowywania jest niezmiernie ważnym zagadnieniem dla technologa.
-Oznaczanie zanieczyszczeń mikrobiologicznych - szczegółowe postępowanie podaje Farmakopea
Badania na kosmetykach:
- obowiązkowe (Test dermatologiczny mający stwierdzić czy preparat nie ma właściwości drażniących, czy nie powoduje zaczerwienienia skóry lub nie wywołuje innych efektów niepożądanych, takich jak swędzenie, złuszczanie się naskórka, zmiany chorobowe skóry itp. Badania aplikacyjne będące potwierdzeniem lub zaprzeczeniem, że receptura produktu jest adekwatna do opisu umieszczonego na opakowaniu. Ocena bezpieczeństwa produktów kosmetycznych zarówno dla surowców jak i gotowego wyrobu. Badania trwałości receptury)
-dodatkowe (Testy kliniczne poprzez które stwierdza się, jak pacjent „wygląda” przed i po zastosowaniu preparatu, Badania sensoryczne i aparaturowe polegają na ocenie odczuć użytkowników, przeprowadzane za pomocą różnorakich urządzeń badania, np. stopnia i długości nawilżenia skóry)
Na ocenę bezpieczeństwa składników składa się ocena:
1. Właściwości fizyko-chemicznych, 2. Specyfikacja mikrobiologiczna, 3. Identyfikacja i zawartość zanieczyszczeń - szczególnie zanieczyszczenia metalami: arsenem, ołowiem, rtęcią, niklem, kadmem (znajdują się one na liście substancji zabronionych do stosowania w kosmetykach), 4. Funkcja składnika w recepturze, 5. Kategoria kosmetyku, 6. Dane toksykologiczne.
Naturalna ochrona przed UV
Wiele spośród obecnie stosowanych filtrów UV nie zapewnia całkowitej ochrony przed promieniowaniem. W przypadku niektórych filtrów może to wynikać z wąskiego zakresu absorpcji światła lub niskiej fotostabilności chemicznej. Pewne problemy może stwarzać także fakt, że wiedza na temat struktury i własności produktów rozpadu filtrów jest ciągle jeszcze niewystarczająca. Poza prowadzeniem badań nad filtrami syntetycznymi, poszukuje się substancji pochodzenia naturalnego, mogących pochłaniać promieniowanie UV. Jako substancje pełniące funkcję naturalnych filtrów UV możemy przytoczyć szereg wosków roślinnych takich jak wosk karnauba czy liczne masła, które we frakcjach nieglicerydowych zawierają estry kwasu cynamonowego. Pomimo faktu, iż działanie promieniochronne frakcji niezmydlalnych zostało potwierdzone, aktywność poszczególnych składników nie została dotychczas zbadana, a co gorsza w wielu sytuacjach te substancje nie zostały nawet zidentyfikowane. Z punktu widzenia preparatów promieniochronnych, interesujący wydaje się olej z Calophyllum inophyllum, ekstrahowany z owoców oraz nasion dużego drzewa Tamanu rosnącego na terenie Madagaskaru. Jego współczynnik ochrony przeciwsłonecznej wynosi 18-22, co jest niezwykle pożądane w przypadku naturalnych filtrów UV. Ektoina wytwarzana jest przez halofilne bakterie żyjące w środowisku pustynnym, zdolne do życia zarówno w silnie alkalicznych jak i silnie zakwaszonych gorących wodach. Wytwarzana przez takie bakterie jak: Ectothiorhodospira halochloris, Brevibacterium linens, Bacillus halophilus, Halomonas elongata, Bacillus pasteurii. Stwierdzono, że ektoina działa na system immunologiczny i poprawia odporność komórek na stres. Związek ten chroni skórę przed negatywnym wpływem promieniowania UV, a także zabezpiecza przed przegrzaniem, odwodnieniem. Skytoneminy, obecne u ok. 300 gatunków cyjanobakterii. Silnie stabilne nawet pod wpływem wysokiej temperatury i intensywnego promieniowania UV. Zdobyte informacje wskazują, że może ona być stosowana jako naturalny filtr UV w produktach kosmetycznych.
Katarzyna Czyż
Katarzyna Czyż
Zakłady farmaceutyczne UNIA
KOMENTARZE