Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Натуральные ингредиенты косметических средств. В 2 частях. Ч.1. Учебное пособие
.pdf
Триацилглицерины подразделяются по составу на однокислотные
Алкановые кислоты
Масляная
CH3–(CH2)2COOH
Капроновая
CH3–(CH2)4COOH
Пальмитиновая
CH3–(CH2)14COOH
Стеариновая
CH3–(CH2)16COOH
и многокислотные жиры:
Однокислотные жиры – этерификация глицерина происходит с
тремя молекулами одной и той же жирной кислоты. К однокислотным
жирам относятся оливковое масло – триолеин и касторовое масло –глицирид тририцинолевой кислоты. Однокислотные жиры – достаточно
редкое явление в природе.
Многокислотные жиры – в состав триацилглицеринов входят раз-
ные кислоты. Большинство природных масел – это смесь разнокислотных
триглицеридов. В настоящее время известно около 1300 жиров растений,
различающихся по составу жирных кислот в разнокислотных триацилглицеринах. Глицериды предельных жирных кислот встречаются в больших количествах в кокосовом, пальмовом и других маслах, в которых
насыщенных кислот более 60 % от общего количества жирных кислот.
Масла, где нет двойных связей, являются насыщенными. Масла,
где имеются одна (олеиновая кислота), две (линолевая кислота), три
(линоленовая кислота), четыре двойные связи (арахидоновая кислота),
являются ненасыщенными. Масло, содержащее одну двойную связь, –
мононенасыщенное, две и более двойных связей, – полиненасыщенное.
Насыщенные жирные кислоты (табл. 1.1) – это жирные кислоты,
молекулы которых представляют собой прямую углеродную цепь, содержащую только одинарные связи между атомами углерода. Молекула соединяется с максимально возможным количеством атомов водорода. Поэтому данные кислоты называются насыщенными. Они являются самыми простыми (по химическому строению). Отсутствие двойных связей приводит к прочной связи трех жирных кислот, что затрудняет их расщепление.
Таблица 1.1
Основные насыщенные жирные кислоты в составе
растительных масел
11
Обычно насыщенные жирные кислоты имеют четное количество
Алкеновые кислоты
Олеиновая
СH3–(CH2)7СН=CH–(CH2)7–COOH
Алкадиеновые кислоты
Линолевая
CH3(CH2)3–(CH2–CH=CH)2(CH2)7COOH
Алкатриеновые кислоты
Линоленовая
CH3(CH2CH=CH)3(CH2)7COOH
атомов углерода и общую формулу СnH
COOH. При комнатной тем-
2n+1
пературе они переходят в твердый или полутвердый жир. Насыщенные
жиры содержатся в основном в животных жирах и тропических маслах,
и организм также производит их из углеводов.
Ненасыщенные жирные кислоты – это такие жирные кислоты, у которых часть метильных групп в молекуле заменена группой –CН=, т. е.
такими группами, у которых на один атом водорода меньше, чем у метиленовых. Олеиновая кислота принадлежит к числу наиболее распро-
страненных жирных кислот. Она присутствует почти во всех жирах и
маслах. Также к ним относится линолевая кислота, которая входит в состав большинства вырабатываемых в нашей стране растительных масел.
Особенно много ее в подсолнечном (до 73 %), хлопковом (до 50 %), соевом (до 56 %), льняном (до 65 %) и конопляном (до 28 %) маслах.
Ненасыщенные жирные кислоты (табл. 1.2) и их эфиры являются
жидкими при комнатной температуре. Благодаря наличию в них двойных связей они весьма чувствительны к реакциям разложения, например к действию микробов, и легко распадаются на более мелкие молекулы, имеющие зачастую неприятный запах. Таким образом, они
быстро портятся. Поэтому их обычно гидрируют по двойным связям и
из всех четырех названных ненасыщенных жирных кислот образуется
стеариновая кислота; одновременно все они становятся твердыми, почему этот метод и называется отверждением жиров.
Таблица 1.2
Основные ненасыщенные жирные кислоты в составе
растительных масел
В состав растительных масел входит большое число различных веществ. Рассмотрим некоторые их них.
12
Витамины. Синтезируются только растениями, в которых наряду
с витаминами содержатся и провитамины – вещества, превращающиеся
в витамины в организме. Витамины можно подразделить на две
группы – водорастворимые и жирорастворимые. В растительных маслах встречаются только жирорастворимые витамины – так называемые
липовитамины А, D, Е и К. Витамин А встречается в растительных мас-
лах в виде провитаминов (-каротин), содержится преимущественно в
облепиховом, абрикосовом, персиковом и других маслах. Витамин D
содержится главным образом в соевом и кунжутном маслах, витамин К
(К1, К2, Кз) – в конопляном, подсолнечном, льняном и сурепном маслах.
Растительные масла богаты токоферолами и токотриенолами (витамины группы Е). Токотриенолы сходны с токоферолами, но имеют
три двойные связи. В основе всех токоферолов лежит хроманольное
кольцо, к которому присоединены:
– гидроксильная группа, легко отдающая атом водорода в реакциях сосвободными радикалами и этим восстанавливающая их, защищая другие органические вещества от окисления;
– гидрофобная углеводородная цепь, облегчающая проникновение сквозь биологические мембраны (в токотриенолах в отличие от токоферолов эта цепочка содержит двойную связь);
– нуль, две или триметильные группы, место присоединения которых сильно влияет на биологическую активность.
Особенностью токоферолов является их способность тормозить
радикальные реакции (например, окисление). В растительных маслах
токоферолы и токотриенолы являются природными антиокислителями.
Наибольшим антиокислительным действием обладают
- и -токоферолы, наименьшим – -токоферолы. Рафинирование
cнижает количество токоферола в масле и ухудшает его антиокислительные свойства. Содержание токоферолов в рафинированных маслах
значительно ниже, чем в нерафинированных.
Витамин Е (-токоферол и его сложные эфиры) имеет большое
значение для кожи и может рассматриваться как многофункциональный ингредиент. В процессе очистки масел, который можно рассматривать как процесс «очищения» триацилглицериновой части, часть токоферолов удаляется, в результате чего масло становится менее устойчивым к окислению. Вот почему рафинированные масла легче прогоркают по сравнению с «сырыми» (нерафинированными). Одно из наиболее известных масел, обогащенных токоферолом, это масло зародышей
13
пшеницы (по номенклатуре INCI Triticum vulgare). Токоферольная
фракция содержит смесь четырех схожих по строению соединений. Токоферолы широко используются в косметике. Токоферольные смеси,
получаемые из соевого масла, высоко ценятся в качестве природных антиоксидантов.
Фосфолипиды (фосфатиды) растительных жиров. Представляют собой сложные эфиры глицерина, жирных кислот и фосфорной
кислоты. Состав жирных кислот фосфолипидов и триацилглицеринов,
выделенных из одного жирового сырья, неидентичен. Фосфатиды, содержащие холин, называются лецитинами, хорошо растворяются в жирах, жирных кислотах и во многих жирорастворитeлях, легко окисляются кислородом. Фосфолипиды, содержащиеся в маслах, участвуют в
биологическом окислении масел в организме и сами по себе представляют большую ценность. Фосфолипиды в маслах представлены главным образом лецитинами. Лецитины обладают высокой эмульгирующей способностью, загущают, смягчают, являются антиоксидантом.
Продукты (в том числе и масла), богатые лецитином, полезны при экземе и псориазе. Лецитин содержится в маслах кунжута и авокадо.
Фитостерины (фитостеролы). Лидеры по количеству содержа-
ния фитостеринов – рисовое и кунжутное масла. Фитостерины и их производные являются компонентами растительных клеточных мембран,
предшественниками многих метаболитов, в том числе растительных
стероидных гормонов. Фитостерины обнаружены во всех растительных
маслах, но их качественный состав и количество в растительных маслах
индивидуальны для каждого масла, что может быть использовано для
их идентификации. Например, -фитостерины, кампестерины, стигмастериныв разных растительных маслах различаются по эффекту воздействия фитостерина на человеческий организм. Они вызывают повышение проницаемости кожи и ее увлажнение, оказывают противоспалительное действие и влияние на микроциркуляцию.
Фитостерины обладают широким спектром биологической активности. Результаты недавних исследований подтвердили антиканцерогенные свойства фитостеринов. Они улучшают стабильность клеточных мембран, увлажненность кожи, способствуют заживлению ран,
ожогов, обладают противовоспалительным действием, способностью
поглощать УФ-излучение. Масло рисовых отрубей (по номенклатуре
INCI Oryza sativa) обычно содержит менее 0,4 % фитостерина
-оризанола, который на самом деле представляет собой смесь сложных
эфиров феруловой кислоты и известен тем, что понижает холестерин.
14
К неомыляемым веществам относятся также производные углеводородов, большинство из которых являются терпенами. Терпены, содержащие углеводородную цепь из 10–11 сопряженных двойных связей
углерод–углерод, имеют оранжевую или красную окраску и окрашивают масла [2].
1 . 2 . 2 . С в о й с т в а к о с м е т и ч е с к и х м а с е л
В основном растительные масла в косметике применяются в качестве эмолентов, т. е. веществ, смягчающих кожу. Масла, особенно с высоким содержанием олеиновой кислоты, образуют окклюзивную
пленку на поверхности кожи, снижая таким образом трансэпидермальную потерю влаги путем встраивания жирных кислот в липидные пласты рогового слоя [6].
В настоящее время основной рынок косметики составляют эмульсионные косметические средства. К ним относятся кремы, бальзамы,
молочко для тела, тональные средства, средства для загара. Выбор масляной фазы при их создании является задачей сложной, поэтому при
выборе масел следует опираться на ряд свойств, обусловливающих их
поведение при нанесении на кожу, а также влияние на коллоидную химию эмульсии и ее сенсорные характеристики [7, 8]. Такими свойствами являются вязкость, поверхностное натяжение, полярность и растекаемость масел, а также точка плавления и точка помутнения.
Вязкость. Определяет вязкость эмульсий типа вода-в-масле, играет ведущую роль в субъективном ощущении жирности. Косметические масла – это обычно ньютоновские жидкости с относительно низкой вязкостью. Существует прямая зависимость между вязкостью масел и эмульсий типа вода-в-масле: чем выше вязкость масла, тем выше
вязкость эмульсии [4], а также между вязкостью эмульсии и ощущением жирности [9–11].
Также установлено влияние температуры на вязкость масел. Так,
для пальмового и рапсового масел при повышении температуры с 308
до 313 К вязкость снижается почти в три раза [12, 13].
Поверхностное натяжение масел. Это удельная свободная поверхностная энергия, т. е. свободная поверхностная энергия, приходя-
15
щаяся на единицу межфазной поверхности [14]. Поверхностное натяжение влияет на солнцезащитные свойства эмульсии типа масло-вводе, определяет липкость эмульсий. Существует зависимость между
поверхностным натяжением масляной фазы и измеренным invivo солнцезащитным фактором (sun protection factor, SPF) эмульсии типа маслов-воде, содержащей диоксид титана: чем меньше разница между поверхностным натяжением и натяжением на поверхности воды, тем
выше SPF [15]. Zeidler установил зависимость между объективно оцененной липкостью, с одной стороны, и средней вязкостью и поверхностным натяжением – с другой [9]. Данную зависимость можно объяснить тем, что поверхностное натяжение отражает работу, которую
необходимо затратить для увеличения площади поверхности. Следовательно, высокое поверхностное натяжение вместе с высокой вязкостью
могут сказываться на липкости субстанции [16, 17]. Также были исследованы межфазное натяжение и адгезия на границе раздела вазелиновое масло/водный раствор неионогенных поверхностно-активных веществ – оксиалкилированных производных изононилфенолов и имидов
эндо-норборнен дикарбоновой кислоты. Установлено, что на межфазное натяжение оказывают влияние природа неполярного фрагмента,
степень оксиэтилирования, температура и концентрация ПАВ в растворе [18].
Полярность. Влияет на стабильность и вязкость эмульсий типа
вода-в-масле). Полярность масел может быть соотнесена с поверхностным натяжением на границе раздела фаз масло/вода, поскольку и
эмульгирующая способность, и растекаемость по коже – межфазные явления. Например, лосьоны с диспергированной водной фазой до 73 % более устойчивы к нагреванию, если их масляная фаза образована маслами
со средней полярностью, в то время как эмульсии на основе неполярных или сильнополярных масел менее стабильны.
С увеличением полярности снижается натяжение на границе фаз.
Полярные эмоленты (полярность менее 30 мН/м) в основном это триглицериды, эфиры, жидкие воски и синтетические алкоксилаты. Они не
забивают кожные поры и позволяют коже дышать. Неполярные эмоленты хорошо увлажняют и защищают кожу (благодаря окклюзивному
слою).
В табл. 1.3 приведены индексы полярности некоторых косметических масел.
16
Таблица 1.3
Масло
Индекс поляр-
ности (мН/м)
Неполярные:
Isoparaffin (C12–C14)
53,0
Squalane
46,2
Isohexadecane
43,6
Mineral oil
43,7
Полярные:
Dimethicone (силиконовое масло)
26,6
Isopropil palmitate
25,2
Isopropil myristate
24,2
Caprilic/caprilic triglyceride (нейтральное
масло)
21,3
Jojoba oil (масло жожоба)
20,8
Cyclomethicone
20,6
Peanut oil (арахисовое масло)
20,5
Almond oil (миндальное масло)
20,3
Sunflower seed oil (подсолнечное
масло)
19,3
Avocado oil (масло авокадо)
18,3
Castor oil (касторовое масло)
13,7
Calendula oil (масло календулы)
11,1
Wheat germ oil (масло зародышей пше-
ницы)
8,3
Olive oil (оливковое масло)
6,9
Индекс полярности некоторых косметических масел [8]
Растекаемость. Определяет способность эмульсии впитываться,
а также время, в течение которого остается ощущение жирности. Растекание – это распространение вещества по поверхности. Скорость растекания определяется как распространение вещества по поверхности за
единицу времени. Под растекаемостью понимают площадь поверхности кожи, на которую распространяется вещество в течение 10 минут
[19]. Были исследованы значения растекаемости и смачивания силиконовых масел на нитроцеллюлозных подложках, обладающих порами.
Было показано, что краевой угол смачивания изменяется только
17
в начальный, небольшой промежуток времени при соприкосновении с
субстратом и остается неизменным в остальное время растекания масла
[20]. Также были изучены значения растекаемости масла черного тмина
и была приведена зависимость растекаемости от молекулярной массы
масла [17].
Точка плавления и точка помутнения. Определяет устойчивость к замерзанию эмульсий типа вода-в-масле). Точка плавления
масла имеет большое практическое значение, поскольку характеризует
температуру, при которой масло застывает. Согласно принятому определению, точка плавления – это температура затвердевания, к которой
дополнительно прибавлено еще 3 °С. Точка помутнения определяется
как температура, при которой масло становится мутным. Изучая эмульсии типа вода-в-масле, Hameyer нашел прямую взаимосвязь между
устойчивостью к замерзанию, с одной стороны, и точкой плавления
(точкой помутнения) масел, входящих в эмульсию, – с другой: чем
ниже точка плавления масел, тем ниже точка затвердевания эмульсии,
и, следовательно, выше ее устойчивость к замерзанию. Это означает,
что эмульсии могут храниться при низких температурах, оставаясь гомогенными и не расслаиваясь [21].
1 . 2 . 3 . О с н о в н ы е р а с т и т е л ь н ы е м а с л а ,
п р и м е н я е м ы е в к о с м е т и к е
Оливковое масло. Жидкое невысыхающее растительное масло из
маслины европейской (Оlеа europaea), получаемое прессованием плодов. Оливковое масло научились получать еще два с половиной тысячелетия назад. Масло из оливок уважительно называли «жидким золотом» и не только считали ценным товаром, но и использовали в качестве самой дорогой валюты. Ученые утверждают, что родиной оливы
были некоторые страны Азии и Египта, и только позже финикийские
купцы завезли ее в Средиземноморье.
В нормальных условиях это прозрачная жидкость зеленовато-желтоватого цвета со слабым специфическим запахом. Содержит от 75 до
84 % ненасыщенной олеиновой кислоты, около 11 % пальмитиновой,
4 % стеариновой и 7 % линолевой кислот. Имеет йодное число 84. Под
18
действием кислорода, света или тепла оливковое масло может быстро
окисляться, образуя ряд промежуточных соединений с неприятным запахом и вкусом. В состав косметических препаратов, особенно для сухой кожи, оливковое масло вводят в количестве от 5 до 30 %. Следует
отметить, что оливковое масло, входящее в состав эмульсионных кремов, эмульгируется с трудом, и для получения на его основе стабильных эмульсий типа вода-в-масле и масло-в-воде требуются эффективные эмульгаторы.
Миндальное масло. Получают холодным прессованием семян
сладкого миндаля. Миндаль (Amygdalus communis) – растение семейства розоцветных. Существуют разные сорта миндаля, например миндаль сладкий и миндaль горький. Миндальное масло – светло-желтая
жидкость с относительной плотностью 1,04–1,05 и показателем преломления 1,527–1,537. Масло почти на 90 % состоит из триглицеридов
олеиновой кислоты, около 10 % глицеридов линолевой кислоты, содержит витамины В2, А, Е и минеральные соли. В косметической промышленности используют миндальное масло в рецептурах косметического
молочка, питательных кремов, масок, средств для укрепления волос.
Препараты на основе этого масла оказывают смягчающее, питательное
и защитное действие на кожу и волосы. Миндaльное масло идеально в
качестве массажного средства. Оно регулирует водно-липидный баланс кожи, активизирует процесс регенерации клеток [22].
Масло из косточек абрикоса. Получают из ядер косточек холодным прессованием. Абрикос (Prunusarmeпiaca) – дерево семейства розоцветных. В плодах абрикоса присутствуют сахар (до 27 %), витамины, органические кислоты и сложные эфиры. Ядра абрикосовых косточек содержат около 28 % белка и примерно 50 % масла. Косточковое масло широко применяется в косметике. Содержит примерно 65 %
олеиновой кислоты, 30 % линолевой, содержание насыщенных жирных кислот (стеариновой и пальмитиновой) не превышает 5 %.
По химическому составу косточковое масло абрикоса подобно
маслу сладкого миндаля, но уступает ему в стабильности. Оно подходит для всех типов кожи, но особенно рекомендуется для сухой кожи.
Его можно использовать неразбавленным, но обычно из-за дороговизны его добавляют в другие, более дешевые масла (кукурузное, подсолнечное, соевое). Мелко раздробленные косточки абрикоса используются для производства скрабов.
Персиковое масло. Получают из косточек древесного растения
семейства розоцветных Persica vulgaris. Основными компонентами
19
этого масла являются пальмитиновая, олеиновая и линолевая кислоты.
Персиковое масло используется в кремах для лица и для век, в губной
помаде, экстракт персика вводят в регенерирующие кремы, средства
для загара, кремы после бритья. В плодах персикового дерева содержатся целебные фитопродукты: органические кислоты (яблочная, лимонная и др.), витамины А, B1, В2, B15, С, РР, эфирное масло [23].
Масло зародышей пшеницы. Получают из проростков пшеницы
холодным прессованием. Пшеница – травянистое растение семейства
злаковых. Ростки пшеницы богаты витаминами Е и F, минеральными
солями. Вытяжка из ростков пшеницы способствует росту клеток и
тканей, применяется в рецептурах шампуней для сухих волос, бальзамов и ополаскивателей для нормальных волос. Масло зародышей пшеницы в чистом виде имеет густой оранжево–коричневый цвет. В нем
высокое содержание витамина Е. Этот витамин обычно добавляют в
другие масла как антиоксидант, для предохранения масла от порчи.
Масло зародышей пшеницы содержит также протеины, витамины В1,
В2, В3, В6, микроэлементы, такие как цинк, железо, калий, сера, фосфор,
а также линолевую (до 44 %), линоленовую (10 %) и олеиновую (28 %)
кислоты.
Масло зародышей пшеницы особенно подходит для сухой, стареющей, потрескавшейся кожи, устраняет шелушение кожи, зуд и поэтому полезно при псориазе, экземе, солнечных ожогах. Оно укрепляет
также сухие ломкие волосы. Благодаря своей способности регенерировать кожу, масло пшеницы хорошо помогает при растяжках на животе
после беременности. Масло зародышей пшеницы является одним из
лучших масел для нежной кожи век и губ. Оно снимает раздражение и
шелушение, разглаживает морщинки, восстанавливает водно-липидную мантию кожи. В чистом виде масло пшеницы почти не используется из-за сильного запаха, густоты и тяжести. Его добавляют в другие
масла в количестве, не более 10 %.
Масло виноградной косточки. Одно из наиболее эффективных
природных увлажняющих средств. Виноград (Vitis vinifera) –лиана семейства виноградных. Спелые ягоды винограда богаты глюкозой, белками, витаминами В1, В2, С и каротином, солями калия, натрия, железа, кальция, пектиновыми веществами. Масло виноградной косточки
получают прессованием косточек винограда. Оно содержит многие
биологически активные вещества: витамины, ненасыщенные жирные
кислоты, лецитин. По внешнему виду это светло-желтая жидкость,
практически без запаха. Содержит триглицериды олеиновой (70 %) и
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]