Emulgatory

Obecnie spotykane na rynku produkty pielęgnacyjne bazują na kilku różnych mechanizmach, które w konsekwencji skutecznie prowadzą do zwiększenia stopnia nawilżenia skóry. Przekłada się to na jej odpowiednią kondycję – czyli to, czego oczekują konsumenci. W ocenie wielu naukowców najkorzystniejszym sposobem przywracania równowagi hydrofilowo-hydrofobowej skóry (naruszanej niestety w trakcie procesu mycia) jest dostarczanie do niej substancji hydrofobowych. Oczywiście, najlepszym rozwiązaniem byłoby używanie wyłącznie składników hydrofobowych, jednakże takie rozwiązanie generuje mnóstwo problemów natury użytkowej (praktycznie niewykonalnym jest uzyskanie kosmetyku w 100% hydrofobowego, pozwalającego na pełną kontrolę ilości dozowanej substancji na dany obszar skóry oraz posiadającego jednocześnie akceptowalne parametry użytkowe). Istotne są tutaj także aspekty ekonomiczne oraz te, które są związane z bezpieczeństwem stosowania. Dlatego też powszechnie wykorzystuje się układy dwufazowe, składające się z fazy olejowej i wodnej. Jednakże uzyskanie odpowiedniej stabilności takiego układu wymaga stosowania substancji zmniejszających napięcie na granicy faz – noszą one nazwę emulgatorów. W uproszczeniu umożliwiają one wytworzenie w fazie objętościowej agregatów (micel), w których wnętrzach następuje solubilizacja fazy o odmiennej polarności. Oczywiście, przy wyższych udziałach fazy olejowej, proces solubilizacji zostaje przekształcony w proces emulgowania. W obydwu przypadkach prowadzi to do wytworzenia w miarę stabilnego układu.

Do głównie stosowanych emulgatorów zalicza się: surfaktanty niejonowe powstałe w wyniku addycji tlenku etylenu do kwasów albo alkoholi tłuszczowych (np. Ceteareth-20, Steareth-21, PEG-100 Stearate), surfaktanty niejonowe typu: monoestry gliceryny (Glyceryl Stearate, Glyceryl Oleate), pochodne cukrowo-tłuszczowe (Cetearyl Glucoside). Często stosowaną grupą emulgatorów są także surfaktanty anionowe: mydła (np. Sodium Stearate, Potasium Oleate).

Emulgatory osłabiają naturalną barierę lipidową skóry. Po aplikacji kosmetyku emulsyjnego emulgatory pozostają na skórze. W trakcie kolejnych procesów mycia stanowią tzw. dodatkowy detergent, co wpływa na znaczące zubożenie zawartości substancji lipidowych (ich wymywanie), a w efekcie bardzo mocne naruszenie równowagi hydrofilowo-hydrofobowej. Co więcej, tak osłabiona skóra staje się bardziej podatna na szkodliwe substancje docierające z zewnątrz. W konsekwencji mogą one powodować podrażnienia, alergie skórne, wypryski, a w skrajnych przypadkach nawet atopowe zapalenie skóry.

Proponowane w Onlybio.life innowacyjne rozwiązania opierają się na całkowitym wyeliminowaniu procesów solubilizacji wewnątrz micelarnej i procesu emulgowania, a zastąpieniu go procesami solubilizacji z udziałem niskocząsteczkowych substancji amfifilowych. Takie podejście zmienia praktycznie strukturę tworzonych w ten sposób preparatów. Jest także procesem zdecydowanie trudniejszym do zrealizowania (konieczność odpowiedniego sprzętu oraz odpowiednio dobranych formulacji). Niemniej jednak proponowane podejścia umożliwiają wytworzenie nowych rozwiązań, niespotykanych w skali kraju i świata.

Głównym problemem przy opracowywaniu formulacji „bezemulgatorowych” jest uzyskanie odpowiedniej stabilności kosmetyku. Powszechnie stosowane emulgatory są substancjami bardzo wygodnymi dla producentów, a zwłaszcza dla zatrudnionych w nich technologów. Pozwalają w miarę łatwo na uzyskanie produktu, którego stabilność fizyczna sięga niejednokrotnie kilku lat. Emulgatory jednak, będąc łatwe w użyciu, tanie i skuteczne, nie posiadają już tak pozytywnego wpływu na bezpieczeństwo stosowania kosmetyku przez użytkowników. Pozostając w skórze praktycznie do kolejnego procesu mycia, mocno ingerują w gospodarkę hydrofilowo-lipofilową skóry.

Eliminacja ze składu kosmetyków emulgatorów wymusza na producencie konieczność zdecydowanie bardziej pieczołowitego doboru surowców, technologii i przygotowania końcowej formulacji. To wszystko powoduje, że problem uzyskania stabilnych formulacji zyskuje zdecydowanie większą rangę i musi być przeprowadzony w bardzo dokładny sposób, z zaangażowaniem specjalistów legitymujących się dużą wiedzą i doświadczeniem.

Konserwanty

Konserwanty, obok związków zapachowych, zaliczane są do najbardziej kontrowersyjnych surowców kosmetycznych. Poważnym problemem jest wzrastający odsetek alergii na substancje konserwujące, wynikający z powszechnej ich obecności w preparatach do pielęgnacji ciała. Wyniki badań alergologicznych wskazują, że przyczyną znaczącej liczby uczuleń na kosmetyki są środki konserwujące. Zastosowanie konserwantów w kosmetykach stanowi poważny problem szczególnie dla osób o wrażliwej skórze, podatnej na alergie. Wskazuje się, iż w dłuższym użytkowaniu konserwanty mogą stanowić nawet jeden z czynników rakotwórczych. Wywołując reakcje alergiczne, konserwanty prowadzą do przesuszenia i złuszczania naskórka oraz zmian atopowych skóry. Z założenia, stężenie konserwantów w preparacie powinno hamować rozwój mikroorganizmów, ale po rozcieńczeniu preparatu lub po jego aplikacji stężenia te nie powinny negatywnie wpływać na mikroflorę bakteryjną występującą na skórze użytkowników. W praktyce, w kosmetykach stosowane są konserwanty o dużej skuteczności działania, które już przy niewielkich stężeniach powodują wyjałowienie skóry i usuniecie tym samym całej, korzystnej dla zdrowia ludzi mikroflory bakteryjnej. Przyczyniają się przez to do znaczącego zmniejszenia barierowej i ochronnej funkcji skóry.

Coraz częstsze stosowanie środków konserwujących napotyka na brak akceptacji zwolenników kosmetyków naturalnych. Na rynku kosmetycznym bardzo wyraźny jest trend wzrostowy związany z rynkiem kosmetyków naturalnych, organicznych, pozbawionych zbędnych substancji chemicznych o potencjalnie negatywnym wpływie na życie i zdrowie człowieka. Konsumenci doceniają, iż substancje naturalne o określonej czystości mikrobiologicznej są bezpieczniejsze od syntetycznych substancji chemicznych.

W przypadku kosmetyków naturalnych opracowana została ograniczona lista dopuszczonych konserwantów. Należą do nich: alkohol benzylowy, kwasy: dehydrooctowy, benzoesowy, salicylowy, sorbowy oraz ich pochodne. Wyniki badań wskazują jednak, że związki uznane za bezpieczne – kwas benzoesowy, alkohol benzylowy lub benzoesan sodu – także są przyczyną alergii kontaktowych.

Ośrodki badawczo-rozwojowe firm kosmetycznych opracowują nowe receptury z uwzględnieniem konieczności ograniczenia zawartości środków konserwujących do minimum, szczególnie w preparatach mających kontakt z błoną śluzową (np. środkach do pielęgnacji okolic oczu). Z tego samego powodu nieustannie poszukuje się układów alternatywnych dla konserwantów syntetycznych. Należy przy tym zaznaczyć, iż kwestia eliminacji konserwantów z kosmetyków naturalnych, bez pogorszenia ich istotnych parametrów bezpieczeństwa i przydatności do użycia, nie została dotychczas skutecznie rozwiązana.

Innowacyjne rozwiązania opracowywane w firmie OnlyBio.life Sp. z o.o.

Główna różnica pomiędzy obecnie stosowanymi kosmetykami a produktami planowanymi do opracowania i wdrożenia polega na praktycznie całkowitej zmianie podejścia do konstrukcji struktury preparatów. W skrócie, ale także dla ułatwienia zrozumienia zagadnienia, używamy określenia „kosmetyki bez konserwantów i emulgatorów”. Pojęcie to jest także zrozumiałe z marketingowego punktu widzenia. W rzeczywistości, problem badawczy, który zamierzamy rozwiązać, jest zdecydowanie bardziej skomplikowany, zwłaszcza w zakresie eliminacji ze składu kosmetyków związków określanych mianem emulgatorów.

Podstawowy cel badawczy, jaki postawiła przed sobą spółka, to eliminacja ze składu opracowywanych kosmetyków pielęgnacyjnych konserwantów oraz emulgatorów, a w przypadku kosmetyków przeznaczonych do higieny – eliminacja konserwantów. Bardzo ważne, iż eliminacja ww. substancji ma odbyć się bez negatywnego wpływu na okres przydatności produktów do użycia oraz poziom ich bezpieczeństwa. Jest to szczególnie istotne, ponieważ co do zasady, w przypadku kosmetyków, ich formuła stanowi pewien kompromis pomiędzy skutecznością działania, wygodą (funkcjonalnością) a poziomem bezpieczeństwa stosowania. Efekt taki zostanie uzyskany poprzez zastosowanie innowacyjnych receptur, odpowiednich technologii wytwarzania i konfekcjonowania oraz specjalistycznych opakowań.

Autor: Dyrektor Działu Badawczo-Rozwojowego OnlyBio.life Sp. z o.o., dr hab. inż. Tomasz Wasilewski, prof. ndzw.