Авторы статьи

---

Юлия Чернова, химик-технолог, Россия

---

Марина Соколова, к.б.н.

---

Когда мы открываем баночку с косметическим средством, мы видим как раз его основу, которая придает средству определенный внешний вид, отвечает за его органолептические характеристики, распределение средства на коже и, что немаловажно, стабильность самого препарата. Из чего же состоит основа косметического средства?

В чем суть?

В современном мире косметические продукты должны отвечать и даже превосходить эстетические ожидания потребителей. Обычно за эстетические характеристики средства отвечает его основа. Это то, что от него остается, если вычесть все биологически активные вещества. А остается очень многое.

Основные игроки

В производстве косметических средств широко используют как природные, так и синтетические виды сырья.

Природные виды сырья могут быть растительного, животного и минерального происхождения. В настоящее время в косметике используется более 2000 натуральных масел и жиров. Синтетическое сырье получают химическим путем. Для такого сырья характерна высокая степень чистоты и постоянство физико-химических свойств, что играет очень важную роль при разработке многокомпонентных рецептур.

Основные базовые компоненты косметического средства – это:

• Растворители
• Поверхностно-активные вещества (ПАВ)
• Эмульгаторы
• Эмоленты (пленкообразователи)
• Консерванты
• Отдушки
• Красители и пигменты (органического и неорганического происхождения)
• Наполнители (структурообразователи)
• Стабилизаторы
• УФ-фильтры
• Регуляторы рН
• Энхансеры

Основа составляет до 90% косметического средства. Около 10% приходится на биологически активные вещества (БАВ). Именно БАВ проявляют биологическую активность в косметическом средстве, они могут играть роль иммуномодуляторов, стимуляторов клеточного деления и др. Часто компоненты основы могут одновременно выполнять несколько функций, создавая форму косметического средства (эмульсию, раствор, суспензию, аэрозоль) и нести функции БАВов. Остановимся подробнее на главных компонентах основы.

Формы косметических средств

1. Раствор. Состоит из растворителя, растворенного вещества и консервантов. Большинство тоников представлены растворами.
2. Эмульсия – система, состоящая из водной и масляной фаз, где одна равномерно распределена в другой в виде мелких капелек. Эмульсии бывают: прямыми (масло в воде – самая распространенная в косметике, имеет легкую текстуру) и обратными (вода в масле – основа жирных кремов). Основные компоненты: водная фаза, масляная фаза, эмульгаторы, консерванты. Большинство кремов – это эмульсии.
3. Суспензия – система, состоящая из твердого нерастворимого вещества, равномерно распределенного в жидкой фазе. Основные компоненты: жидкая фаза, твердое вещество, стабилизаторы, консерванты. Скрабы – характерный представитель суспензии.
4. Порошок или сухая смесь. В эту категорию включена вся декоративная косметика. Основные компоненты: жидкая фаза, твердые вещества, аморфные вещества, консерванты.
5. Аэрозоль или мусс – система, состоящая из жидкой фазы и газа. Такую форму имеют большинство средств ухода за волосами. Основные компоненты: жидкая фаза, газ, пенообразователи, стабилизаторы пены, консерванты.

Растворители

Растворители – вещества, растворяющие компоненты косметического средства. В качестве растворителей в косметике используются вода, спирты, липиды и силиконы. Низкомолекулярные спирты являются прекрасными растворителями для жиров, отдушек, растительных экстрактов и биологически активных веществ. В косметике применяются как одноатомные спирты (этанол, изопропанол), так и многоатомные (пропиленгликоль, сорбитол, глицерин). Глицерин в малых концентрациях оказывает смягчающее действие и увлажняет кожу, входит сейчас чуть ли не в каждое косметическое средство. Но не нужно самим делать лосьоны и кремы на основе глицерина. Высокие концентрации (10 % и более) обладают противоположным действием, обезвоживая кожу и создавая неприятное ощущение стянутости. Этанол в небольших концентрациях входит в состав тоников и лосьонов в качестве растворителя отдушек и малорастворимых биологически активных веществ, а в парфюмерных композициях (духах) его концентрация может достигать 85 %. Неотъемлемым компонентом большинства косметических средств (гелей, эмульсионных кремов, шампуней) является вода. Природная вода содержит различные соли и примеси, которые могут влиять на цвет косметического средства, снижать пенообразующую способность моющих средств, изменять устойчивость эмульсий. Поэтому перед началом производства она проходит различные стадии подготовки, направленные на снижение содержания неорганических солей, органических примесей и устранение бактериальной флоры.

В современных косметических рецептурах стало модно использовать воду из минеральных и термальных природных источников, богатую природными минералами, микроэлементами и солями металлов. Некоторые средства производят на основе талой воды. Есть мнение, что талая вода обладает биостимулирующим действием. Размороженная вода в течение некоторого срока продолжает сохранять кристаллическую структуру льда. При этом она удивительно напоминает воду, которая содержится в живых клетках. Ученые считают, что именно поэтому она легко входит в ткани и усиливает в них процессы.

Для того, чтобы усилить растворимость в воде нерастворимых веществ добавляют солюбилизаторы (изопропиловый спирт, этилацетат, бутилацетат).

Поверхностно-активные вещества (эмульгаторы, моющие агенты, пенообразователи, стабилизаторы)

Поверхностно-активные вещества (ПАВ) или сурфактанты - это вещества, способствующие созданию эмульсии. Эти различные по химическому составу соединения способны концентрироваться на границах фаз (воды и масла), снижать поверхностное натяжение и стабилизировать частицы одной фазы в другой фазе.

В зависимости от того, в каком средстве находятся, они могут выполнять функции эмульгаторов, моющих агентов, пенообразователей, стабилизаторов.

Растворы ПАВ – основа косметических рецептур моющих средств. Именно они обеспечивают моющее действие и пенообразование в таких средствах, как шампуни, гели для душа, пенки для умывания. Принцип действия ПАВ состоит в следующем: их молекулы дробят жир на мелкие капельки и, снижая межфазное натяжение, обволакивают их и стабилизируют в моющем растворе, что позволяет легко смыть жир водой.

Минусы некоторых ПАВ заключаются в том, что они также действуют на липидный барьер кожи, разрушая его, вызывая аллергические реакции и раздражение кожи. С другой стороны из этой их способности можно извлечь и пользу. Многие активные добавки в составе косметики водорастворимы и не могут самостоятельно проникнуть через эпидермальный барьер. ПАВ, разрушая липидные пласты между роговыми чешуйками, повышают проницаемость эпидермального барьера, позволяя другим веществам пройти до более глубоких слоев.

Классифицируются ПАВ следующим образом:

• анионные ПАВ - в водном растворе распадаются с образованием отрицательно заряженных ионов (лаурилсульфат и лауретсульфат натрия);
• катионные ПАВ - в водном растворе распадаются с образованием положительно заряженных ионов (алкилдиметиламиноксид);
• амфотерные ПАВ - в водном растворе, в зависимости от рН среды могут проявлять катионные (в кислой среде рН<7) или анионные свойства (в щелочной среде рН>7); они в значительной степени нейтрализуют друг друга, образуя внутреннюю соль (бетаины);
• неионогенные ПАВ - в водном растворе не образуют ионов (сложные эфиры глицерина);
• мыла.

Наибольшим раздражающим действием обладают катионные ПАВ, поэтому сейчас в косметике они применяются крайне редко. А вот неионогенные и амфотерные ПАВ наоборот обладают слабым раздражающим действием и применятся даже в несмываемых косметических средствах, а также в детской косметике.

Сейчас косметический рынок предъявляет очень высокие требования к качеству ПАВ. Повышается спрос на дерматологически мягкие, а также полифункциональные ПАВ, совмещающие в себе моющее действие, например, с солюбилизирующим (растворение малорастворимых веществ в мицеллярных растворах ПАВ) или антибактериальным.

Эмульгаторы

При смешивании двух несмешивающихся фаз (масло и вода) образуется очень нестабильная система, которая разделяется на составные компоненты. Для того, чтобы это не происходило, в состав косметических средств вводят эмульгаторы. Роль эмульгаторов могут играть ПАВ. Благодаря строению молекулы эмульгатора (она имеет вытянутую форму, один конец ее гидрофильный, а другой гидрофобный), она располагается на границе раздела масляной и водной фазы, образуя между фазами тонкую прослойку, препятствующую слиянию взвешенных капель. В эмульсиях типа «масло-в-воде» капельки масла взвешены в водном растворе. Такие эмульсии называют прямыми, они легко и быстро впитываются кожей, не оставляя жирного блеска. В эмульсиях типа «вода-в-масле» капельки воды окружены масляной фазой. Эти средства впитываются медленнее, в основном это питательные и ночные кремы.

Эмульгаторы и эмульгирующие смеси – это обязательные компоненты косметических средств эмульсионного типа. Как правило, именно эмульгаторы определяют стабильность крема и однородность его структуры. Существенно возрастает роль этих соединений при введении в рецептуру биологически активных веществ, которые могут значительно повлиять на ее устойчивость и даже разрушить ее.

Косметическая эмульсия может иметь более двух фаз, при этом образуется так называемая множественная эмульсия типа «вода-масло-вода» или «масло-вода-масло».

Первые (в/м/в) особо перспективны в косметике. Такие эмульсии (кремы) имеют хорошие потребительские свойства, легко распределяются, не утяжелены большим количеством масел, но в тоже время выполняют свои питательные и увлажняющие функции. Большим преимуществом таких систем является возможность подбора активных ингредиентов таким образом, чтобы происходило их последовательное высвобождение сначала из внешней, а потом из внутренней фазы.

Эмульсии типа «масло-вода-масло» (м/в/м) из-за высокого содержания масла и связанного с ним ощущения на коже не очень широко распространены в косметике.

На основе традиционных эмульгаторов поставщики сырья разрабатывают новые модификации, способные обеспечить стабильность и потребительскую привлекательность косметического средства. Сейчас все большей популярностью пользуются жидкокристаллические (ламеллярные) эмульсии. Это новое поколение эмульсий, максимально близких к жидкокристаллической структуре естественного барьера базального слоя кожи. Ламеллярная структура жидких кристаллов усиливает липидный барьер кожи, защищает эпидермис от потери воды. При этом образуется эмульсия типа «масло-жидкий кристалл-вода». Что же это такое? Ламеллярные эмульсии – это особый вид эмульсии на основе фосфолипидов – молекул, которые также как и церамиды, способны образовывать упорядоченные структуры. Оказалось, что с помощью фосфолипидов можно создавать многослойные липидные пласты, очень похожие на те, что присутствуют в коже. Таким образом, если обычная прямая эмульсия – это капельки масла, которые окружены водой (или растворителем), то в ламеллярной эмульсии нет капель, а есть непрерывный липидный слой, между которым находится водная прослойка. Такие эмульсии не только не повреждают липидный слой кожи, а напротив, органично встраиваются в него и восстанавливают его целостность.

При нанесении на кожу ламеллярная эмульсия длительное время находится на ее поверхности, с одной стороны образует защитную пленку, а с другой –депо для постепенного высвобождения активных веществ.

Эмоленты (пленкообразователи) – это вещества, способные задерживаться на или в роговом слое, образуют на поверхности кожи пленку, дают ощущение комфорта, устраняют сухость и шелушение кожи. 99 % эффекта нанесенного на кожу крема – это эффект эмолентов, они во многом определяют потребительские свойства косметического средства: внешний вид, впитываемость, легкость распределения на коже, чувства мягкости, шелковистости и гладкости. Действие эмолентов заключается в заполнении промежутков между отслаивающимися корнеоцитами для обеспечения гладкой поверхности.

В качестве эмолентов используются натуральные растительные масла и животные жиры, синтетические и минеральные масла, жирные спирты, воска, силиконы. С одной стороны они являются компонентами основы средства, а с другой – активными веществами, богатыми витаминами, микроэлементами и жирными кислотами. Например, масло зародышей пшеницы помимо основных свойств эмолентов способствует сохранению и восстановлению эластичности и упругости кожи, нормализует внутриклеточный обмен веществ за счет содержания в своем составе протеинов, витаминов группы В, микроэлементов (цинк, железо, калий, сера, фосфор) и большого количества жирных кислот. Однако стоит помнить, что некоторые эмоленты являются комедогенными (миндальное масло, изопропилмиристат и некоторые другие) и людям, склонным к образованию комедонов, следует внимательно изучать состав косметического средства.

Липиды

Многие факторы могут разрушить кожный барьер и привести к сухости и шелушению кожи. Поэтому в косметике активно используют липиды. Они хорошо питают кожу, восполняют потерю кожного жира, восстанавливают водно-жировую мантию.

Липиды делят на простые (воски, жиры, масла) и сложные (фосфолипиды, сфинголипиды, гликолипиды). Широко используются в косметике животные жиры (ланолин, спермацет и другие). Они легко проникают в кожу, смягчают ее, устраняют сухость. Жиры, получаемые из растений, называют маслами. Во всех растительных маслах содержатся триглицериды жирных насыщенных и жирных ненасыщенных кислот. Воски оказывают действие, аналогичное жирам, но являются более устойчивыми соединениями. Воски также используются в рецептурах в качестве загустителей и структурообразователей, а некоторые воски способны быть эмульгаторами. В косметических средствах липиды играют роль эмолентов.

Особое внимание среди липидов следует уделить церамидам, пользующимся большой популярностью в косметике. Церамиды относят к классу сфинголипидов, они характеризуются способностью заполнять физиологические промежутки между эпидермальными клетками, улучшая качество рогового слоя кожи.

Кремнийорганические соединения (силиконы).

Силиконы – это жироподобные вещества, которые имеют в своей молекуле цепочку чередующихся атомов O и Si. В современной косметике в качестве эмолентов все чаще используют силиконовые масла, оставляя органическим маслам и жирам роль активных ингредиентов. Залог безопасности силиконов – их инертность. Они обеспечивают прекрасные тактильные ощущения, делая средства менее липкими, при этом улучшая равномерность распределения на поверхности биологически активных, а также защитных веществ, таких, как солнцезащитные фильтры.

Консерванты

Консерванты обеспечивают защиту косметического средства от широкого спектра микроорганизмов (бактерий, грибов) в течение всего срока годности косметического средства. Традиционно они, наряду с ПАВ и отдушками, считаются одной из главных причин возникновения аллергических реакций. Поэтому по возможности консерванты включают в состав средства в минимальной концентрации, при которой они эффективны против микробов и нетоксичны для кожи.

Свойством замедлять порчу косметических средств обладают некоторые активные компоненты, например: витамины Е и С, эфирные масла, прополис, экстракт морских водорослей, экстракт коры сосны и другие. Все более популярная сейчас «косметика без консервантов», как правило, содержит эти компоненты, предотвращающие порчу средства, но в тот же момент не входящие в список консервантов для косметики.

Отдушки

Отдушки вводят в косметические средства с целью маскировки запаха исходного сырья и придания конечному продукту приятного аромата. Модный сейчас тренд «без отдушек» также не всегда означает, что в составе средства нет никаких ароматических веществ. Это говорит лишь об отсутствии синтетических отдушек и совсем не отменяет, например, присутствие натуральных эфирных масел. С точки зрения потенциальной возможности возникновения аллергии синтетические отдушки имеют преимущество перед натуральными эфирными маслами.

Пигменты

Пигменты – непрозрачные окрашенные вещества, нерастворимые в той среде, которую они окрашивают. Цветные пигменты применяются, как правило, в декоративной косметике, основные пигменты «белой» косметики – диоксид титана и оксид цинка. Оксид цинка обладает хорошей кроющей способностью, маскирует дефекты кожи и, являясь физическим фильтром, предохраняет ее от воздействия ультрафиолетового излучения. Диоксид титана также является отличным физическим УФ-фильтром, его фотохимическая активность основана на способности к выделению малых количеств кислорода и обратного его поглощения под действием УФ излучения.

Красители

Красители – цветообразующие добавки органического происхождения. В отличии от пигментов они растворимы в той среде, в которой они используются. Краситель обеспечивает косметическому средству заявленный цвет. Важным требованием к красителям является их инертность к компонентам косметического средства и их безопасность. Разрешенные к использованию красители и пигменты стандартизированы и внесены в Список допущенных продуктов в странах ЕС.

Наполнители

Наполнители – это твердые вещества минерального или органического происхождения, по характеристикам похожие на пигменты, но более дешевые по цене. К наполнителям относятся каолин, тальк, слюда, глина. Они обладают хорошими адгезивными и адсорбционными свойствами, способны выравнивать рельеф кожи. В декоративной косметике они применяются в составах тональных кремов, пудры, теней для век и румян для достижения нужного оттенка и его однородности в средстве.

УФ-фильтры

Для защиты от негативного воздействия УФ лучей в состав косметических средств включают специальные вещества, поглощающие, отражающие или нейтрализующие действие ультрафиолета – УФ-фильтры.

По своей природе их делят на физические и химические. Как отмечалось ранее, к физическим фильтрам относятся оксид цинка и диоксид титана. Они способны обеспечить высокий уровень защиты в области УФА и УФВ спектра.

Наиболее известными химическими УФ-фильтрами являются бензофеноны, октокрилен, октилметоксициннамат.

Сочетание физических и химических фильтров позволяет снизить концентрацию каждого из них, обеспечивая эффект синергизма и сохраняя требуемый уровень защиты от ультрафиолета.

Таким образом, в косметическом средстве основа играет не меньшую роль, чем биологически активные вещества. Она дает свой вклад в многофункциональность конечного продукта и часто усиливает способность добавок проявлять свою активность.