Silikony to związki krzemu. Często uważa się, że silikony to pochodne ropy naftowej, jednak nauka o silikonach zaczyna się od piasku (krzemionki – SiO2). Łańcuch silikonowy składa się z dwóch najpowszechniejszych pierwiastków na ziemi – krzemu i tlenu. Silikony otrzymywane są na drodze syntezy. Współczesna synteza jest na tyle rozwinięta, że pozwala nam otrzymać wszelakie substancje z kontrolowanym wpływem na środowisko. Właściwości silikonów zdecydowanie odbiegają od właściwości związków opartych na łańcuchu węglowym reprezentujących chemię organiczną, a dziedzina chemii o związkach krzemu jest nauką obszerną, nieustannie rozwijającą się [1].

Silikony zatykają pory i nasilają trądzik

Silikony są odporne na utlenianie, dzięki czemu nie zatykają porów. Nie są drażniące i tym samym nie nasilają trądziku (powodowanego przez bakterie Propionibacterium acnes) [2]. Co więcej, silikony posiadają właściwości łagodzące i tworzą warunki niesprzyjające rozwojowi bakterii. Silikony zostały błędnie osądzone, ponieważ mogą zwiększać przenikanie substancji aktywnych, a te czasami bywają drażniące (np. zapachy) lub zatykające pory (np. niektóre oleje roślinne i mineralne, które ulegają utlenieniu, co w konsekwencji powoduje powstawanie zaskórników).

Dobrze skomponowany kosmetyk zawierający silikony nie powinien nasilać trądziku. Projektując kosmetyk, musimy pamiętać, że pod nazwą Dimethicone kryje się szeroka gama substratów o różnych lepkościach i długościach łańcucha. Dimetikony, o krótkim łańcuchu (Disiloxane, Trisiloxane, lub Dimethicone o lepkości 1,5 – 2 cSt) będą lekkie i lotne, jednak właściwości te będą zanikać wraz z długością łańcucha i wzrostem lepkości. Warto zwrócić uwagę na Polimethylsilsesquioxane (BRB PMS) – jest to żywica silikonowa o właściwościach absorbujących. W przeciwieństwie do zwykłych skrobi, doskonale matuje, absorbując lipidy, nie uwalniając ich z powrotem, a efekt zmatowienia trwa dłużej.

Silikony są drażniące

Silikony są obojętne dla skóry. Używamy ich w farmacji, np. olej silikonowy dimetikon jest składnikiem powszechnie znanych preparatów przeciw wzdęciom i kolkom dla dzieci i dorosłych [3]. Jeżeli stosowanie takiego preparatu jest bezpieczne dla organizmu po połknięciu (również przez niemowlęta) i nie przenika przez ściany jelita, to czy po zaaplikowaniu go na skórę będzie przenikał i wykazywał właściwości drażniące? Oczywiście, że nie. Silikony nie przenikają przez skórę i nie wchłaniają się do organizmu. Są zbyt dużymi cząsteczkami, aby mogły sobie na to pozwolić. Ponadto hydrofobowe właściwości łańcucha silikonowego nie pozwalają na przeniknięcie do głębszych warstw naskórka. Co więcej, silikony zmniejszają i koją podrażnienia skóry. Są stosowane jako preparaty łagodzące. Dzięki swoim właściwościom zmniejszającym napięcie powierzchniowe, ułatwiają rozsmarowywanie preparatu i równomierne rozprowadzenie substancji czynnej na skórze, co przynosi ulgę i zapobiega podrażnieniom. Znanym surowcem, który zmniejsza lepkość olei i obniża ich napięcie powierzchniowe, ułatwiając rozprowadzanie produktu, jest BRB Caprylyl Methicone. Silikony są również wykorzystywane w wyrobach medycznych, takich jak implanty, powlekanie strzykawek lub igieł, a krospolimery są świetnymi nośnikami substancji czynnych [3]. Krospolimery to „siatka” z łańcuchów silikonowych. Są to surowce dające bardzo przyjemne odczucia sensoryczne, uczucie gładkości, wygładzenia, a jednocześnie suchego dotyku. W kosmetyce głównie wykorzystywane w produkcji kremów i podkładów. Technologicznie pomagają w zagęszczaniu emulsji i ułatwiają stabilizację.

Silikony kumulują się na skórze i „duszą” skórę, tworząc okluzję

Niektóre silikony tworzą film na skórze, jednak dzięki unikalnej budowie cząsteczek silikonów, film ten jest w pełni przepuszczalny dla pary wodnej i tlenu [4]. Dzięki temu warstwa ta tworzy idealne warunki do gojenia ran, regeneracji skóry i redukuje blizny. Udowodniono, że środowisko to sprzyja syntezie kolagenu [5,6]. W przeciwieństwie do związków organicznych, opartych na węglowym łańcuchu, silikony są bardziej elastyczne, a wiązanie Si-O jest dłuższe niż wiązanie C-C, co zapewnia lepszą rotację i elastyczność łańcucha [1]. Dlatego cząsteczka tlenu łatwo przenika przez przestrzenie tworzone pomiędzy łańcuchami silikonowymi, dzięki czemu skóra jest dotleniona i jednocześnie dobrze nawilżona [4].

Silikony kumulują się na włosach i je obciążają

Silikony nie kumulują się na skórze ani włosach. Są zmywalne za pomocą środków powierzchniowo-czynnych [4] i nie obciążają włosów. Kondycjonują je bez pozostawiania uczucia tłustości, w przeciwieństwie do olei roślinnych, które obciążają włosy. Nowoczesne odżywki silikonowe pozwalają na regenerację włosów i łatwą stylizację. Film tworzący się na włosach jest lekki, elastyczny i pozostawia uczucie suchego, jedwabistego dotyku. Silikony są zmywalne przy użyciu szamponu, gdyby było inaczej, nie musielibyśmy używać odżywek codziennie. Gdyby mit był prawdziwy, wystarczyłoby jednorazowe ich zastosowanie, a włosy pozostałyby gładkie i lśniące bez konieczności powtarzania zabiegu.

Silikony nie ulegają degradacji

Chociaż silikony nie ulegają biodegradacji w tradycyjnym znaczeniu, rozkładają się w środowisku na wodę, krzemionkę i dwutlenek węgla. Czynnikiem pozwalającym na degradację silikonów o niskiej masie cząsteczkowej (w tym cyklopentasiloksanu) jest światło słoneczne i tlen. Silikony o większej masie nie są podatne na degradację pod wpływem promieniowania UV i tlenu [7], jednak absorbują się na stałych, bezwodnych powierzchniach, preferencyjnie na biomasie powstającej w oczyszczalniach ścieków – osad ten jest ostatecznie spalany. Po osadzeniu na glebie, związki mineralne katalizują rozkład szkieletu silikonowego. Może to potrwać tygodnie lub miesiące, w zależności od wilgotności podłoża. Jednak w warunkach odpowiednio suchych, proces może skrócić się nawet do kilku dni. Badania wykazały znikomy wpływ na aktywność mikroorganizmów oraz brak wpływu na kiełkowanie i wzrost roślin [8].

Mam nadzieję, że chociaż pokrótce przybliżyłam Państwu świat silikonów i rozwiałam wątpliwości, jakie mogły pojawiać się w natłoku internetowej fali przeciwko tym związkom. Umieszczanie wszelkiego rodzaju znaków na opakowaniu „silicone free” jest nie tylko w moim odczuciu, ale również w odczuciu większości technologów i ludzi związanych z nauką nieporozumieniem, popieraniem informacji opartych na pogłoskach, niepopartych naukowo. Sugerowanie, że dany składnik jest szkodliwy, podczas gdy w rzeczywistości jest w pełni bezpieczny, jest niezgodne z zasadami uczciwej konkurencji.

Autor:
Katarzyna Kłosowska
BRB Central Eastern Europe

-----------------------------------------------------------------

Artykuł pochodzi z najnowszego wydania kwartalnika Biotechnologia.pl nr 4/2019.
Cały kwartalnik dostępny jest TUTAJ