Technology for obtaining of an anti-wrinkle cream

C30H61OH + COOH-(CH2)14-CH3 →CH3 – (CH2)14- COO- C30H16 + H2O

Sinteza cerotatului de miricil din acidul cerotic şi alcoolul miricilic

C25H51COOH + C30H61OH→ C25H51-COO-C30H61 + H2O

Ceara de albine poate fi utilizată ca excipient. Este un emulgator natural dînd consistenţă cremoasă produselor cosmetice naturale. Datorită consistenţei sale, ceara nu se utilizează ca atare, ci numai pentru a mări consistenţa altor preparate şi anume:

• în concentraţii mici măreşte consistenţa emulsiilor;
• în concentraţii mari stabilizează o serie de creme, mărind vîscozitatea (ceraţi) permiţînd obţinerea unor produse mai consistente.

Ceara de albine are din natură un miros frumos şi finuţ  de miere, efect dezinfectant şi de conservant natural, are o bună toleranţă cutanată, un efect protector şi acoperitor, prin formarea unui film impermeabil la suprafaţa pielii, care evită deshidratarea epidermei, este emolientă, cicatrizantă, calmantă şi antiinflamatorie. Ceara conferă pielii supleţe şi catifelare avînd o acţiune restructurantă plasticizantă recunoscută din toate timpurile.

Spre deosebire de alte grăsimi cu efect de emulgator şi de consistenţă nu rîncezeşte. Se foloseşte în procentaj de 2-25 % din cantitaea totală de produs preparat.

Unicul dezavantaj este preţul destul de ridicat. [3,7,18,]

Alegerea emolientului – alegerea emolientului adecvat se bazează pe o serie de criterii care vizează mai multe aspecte între care: scopul final, cantitatea de emolient, natura chimică a acestuia, polaritatea moleculei, interacţiunea cu alţi activi care urmează a fi introduşi în compoziţie şi nu în ultimul rînd calităţile senzoriale ale acestuia. Astfel, emolientul reprezintă partea cea mai importantă (1- 35 %), urmată de emulgatorul principal. Se observă că emolientul reprezintă proporţia cea mai mare de ingredient uleios, ceea ce face ca alegerea adecvată a acestuia să fie de importanţă primară. Emolienţii reprezintă vehicolul pentru materialele active liposolubile. Prin penetrarea agentului de emoliere în straturile superficiale ale stratului cornos, pielea devine mai moale şi mai pliabilă. Astfel, agenţii de emoliere trebuie să aibă, atît putere de penetraţie, cît şi capacitate de etalare satisfăcătoare. [3]

 

I.4.3.Emulgatorii (adausurile emulgisante). S-a dovedit că o grăsime ca atare, adică în starea ei naturală fizică, este mai puţin activă decît atunci cînd este supusă unor schimbări fizice sau chimice, cu ajutorul unor substanţe care o emulsionează mecanic sau chimic. Emulsiile fine astfel obţinute sînt mult mai active. Astfel pentru folosirea optimă a acestor substanţe naturale chimia ne pune la dispoziţie o serie de substanţe sintetice, aşa-numiţii emulgatori, care stabilizează emulsia prevenind separarea celor două faze şi cu ajutorul cărora grăsimile amintite sînt emulsionate, adică aduse într-o stare de extremă fineţe astfel încît ele pot fi mai uşor absorbite de către piele.

Deci, putem spune că din punct de vedere chimic crema este o emulsie termodinamică, o sistemă formată  din doua faze de soluţii nemiscibile, dintre care una se dispersează în picături microscopice sau submicroscopice(faza dispersă). Această fază este înconjurată de cea externă (continuă).

În industria cosmetologică baza emulsiei este formulată de:

Faza apoasă (hidrofilă). Această fază este constituită din apă purificată prin demineralizare, mai rar prin distilare. Pentru a împiedica contaminarea cu microorganisme, apa este menţinută adesea sterilă, înainte de încorporarea în produse cosmetice.

Uneori, în locul apei demineralizate se foloseşte o apă aromatică: de roze, de flori de portocal, extracte solubile în apă etc.

În cazul emulsiilor de tip U/A, în compoziţia fazei apoase se pot găsi agenţi de îngroşare sub formă de mucilagii sau geluri de macromolecule, umectanţi, şi în mod obligatoriu conservanţi antimicrobieni. [2]

Faza uleioasă (lipofilă). Este constituită din produse grase de origine naturală: ceară de albine, unt de cacao, lanolină, ulei vegetal (de măsline, porumb, etc.), ulei din seminţe (din piersic, caise, migdale, prune etc.), grăsime de castor etc. Sau din produse de sinteză: parafină, ulei de vaselină, vaselină, glicerină, etc. Faza uleioasă conţine substanţe ce sunt solubile în ulei.

Faza internă reprezintă particule dispersate mărunt de ulei, ceruri, lipide; faza externă poate fi diferită.

Dacă faza externă este formată din apă, alcool şi alţi solvenţi atunci crema este considerată o emulsie de tipul ulei/apă (U/A); în cazul cînd în compoziţia ei intră compuşi graşi, uleiuri, atunci emulsia este de tipul apă/ulei (A/U).

În emulsiile de tipul A/U raportul dintre faza uleioasă şi cea apoasă este de 1:1 sau faza uleioasă predomină.

Emulsiile de tipul A/U au un şir întreg de avantaje:

1) protecţie pielii;

2) mărirea considerabilă a activităţii uleiului sau a substanţelor biologic active solubile în apă;

3) hidratare continuă şi după aplicare;

4) compatibilitatea cu stratul lipidic al pielii şi barieră  de protecţie naturală a pielii.

Tradiţional se consideră că emulsia de tipul U/A conţine 70-90% apă, dar din punct de vedere organoleptic sunt dense; albe sau colorate. În emulsiile de ambele tipuri sunt introduse substanţe uleioase ce constituie baza unei creme şi determină proprietăţile cremei. Compoziţiile uleioase reprezintă un amestec dintre lipide, ceruri, uleiuri minerale, trigliceride, silicoane, hidrocarburi ale alcoolilor graşi. Alegerea compoziţiei uleioase este hotărîtoare şi foarte complicată, ea are acţiune asupra emulsiei din punct de vedere chimic: în cazul cînd faza uleioasă a fost aleasă incorect, soluţia coloidală se descompune , poate avea loc separarea fazelor.[2 ,26]

Emulsiile cosmetice sunt, de regulă, opace, deoarece mărimea globulelor (0,l-5 mm) este destul de mare pentru a interacţiona cu lumina în spectrul vizibil. Dar, chiar şi la această mărime a globulelor, pot rezulta emulsii transparente dacă cele două faze au acelaşi indice de refracţie. Dacă dimensiunea globulelor fazei dispersate este mai mică decît 0,05 mm (diametru), indiferent de indicele de refracţie, se obţin microemulsii care pot fi transparente. În acest ultim caz, moleculele fazei disperse pot fi asociate fizic cu micele de săpun sau alt agent tensioactiv, cu rezultatul obţinerii unei soluţii clare, situaţie în care se spune că uleiul a fost “solubilizat”.

Tabelul nr.3 Tipuri de emulsii

Emulsii de tip A/U	Emulsii de tip U/A
substanţe de demachiere pentru piele uscată	în produse de demachiere
creme hidratante	în lapte pentru corp
cremă hidratantă  de noapte	cremă de zi
produse de destinaţie exclusive pentru copii	creme hidratante de noapte şi zi
Produse pentru îngrijirea buzelor	creme pentru piele grasă  combinate, geluri de piele

 

Pentru obţinerea emulsiilor stabile de tip U/A, în calitate de emulgator se folosesc cerurile, iar pentru emulsiile de tip A/U-pentol sau se cere un monoester al glicerinei (de exemplu monostearat). Situîndu-se la interfaza dintre două lichide, care formează emulsia, emulgatorul împiedică contopirea (coalexenţa) picăturilor.

Se cunosc două categorii de emulgatoare care diferă prin mecanismul lor de acţiune.

Prima categorie (ea fiind si cea mai numeroasă) include în primul rînd surfactantele (STA) care sunt solubile în una (sau ambele) din fazele emulsiei şi prin aceasta reduc tensiunea superficială. Substanţele tensioactive sunt elementul activ ce sunt folosite pentru a micşora tensiunea superficială la interfaza apa-ulei şi a stabiliza emulsia cosmetică. Se vor folosi în acest scop atît substanţe naturale cît şi sintetice. Micşorînd tensiunea superficială, aceste îngrediente favorizează miscibilitatea componentelor chiar şi în cazul cînd aceste componente nu sunt reciproc solubile(miscibile). Din această categorie mai fac parte şi substanţele macramoleculare naturale- proteine(gelatina) şi altele. Mai multe emulgătoare au fost elaborate pe baza trietanolaminei şi a

sărurilor ei (stearat, laurilsulfat).

A doua categorie include minerale dispersate fin sub forma unor pulberi, particulele cărora sunt umectate în mod selectiv de ambele faze ale emulsiei şi aderă la interfază.

Emulgatorii înlesnesc şi fixarea apei de către substanţele grase. Este ştiut că apa joacă un rol deosebit în alcătuirea emulsiilor şi în eficacitatea lor asupra pielii. În calitate de substanţe emulgatoare se mai utilizează, de exemplu:

-sărurile de trietanolamină;

-boraxul;

-alcoolul cetilic;

-spînul(esteri ai sorbitanului cu acizi graşi superiori);

-tweenul; [14]

 

I.4.4. Agenţi de îngroşare sau consistenţă. Aceşti agenţi intră în compoziţia emulsiilor de tipul U/A şi prin mărirea viscozităţii fazei apoase externe, imprimă produselor o consistenţă adecvată. Sunt compuşi macromoleculari care au proprietatea de a forma în prezenţa apei o structură de gel sau soluţii vîscoase.

Dintre polimerii de origine vegetală, în compoziţia fazei apoase a unui preparat cosmetic intră: celuloza, geloza, alginaţii etc.

Dintre derivaţii de semisinteză, se folosesc derivaţii de celuloză: metilceluloza, etilceluloza, hidroxipropilceluloza.

Dintre derivaţii de sinteză, se utilizează  unii polimeri acrilici (carbomeri).[2]

 

I.4.5.Conservanţii - sunt acele substanţe care pot fi adăugate în cremele cosmetice cu scopul principal de a inhiba dezvoltarea microorganismelor. Prin urmare, scopul principal al utilizării agenţilor de conservare este acela de a le asigura stabilitatea şi inocuitatea. Prin conservarea eficientă a produselor se previne contaminarea microbiană, atît în timpul fabricării, cît şi în timpul utilizării de către beneficiar, ceea ce are ca rezultat menţinerea integrităţii produselor şi minimizarea oricăror riscuri legate de sănătatea utilizatorului.

Parabenii. Este evident că agenţii de conservare cei mai utilizaţi aparţin grupei parabenilor. Parabenii sunt alchil esterii acidului p-hidroxi benzoic. Utilizarea lor ca agent de conservare a început în anul 1924. Se obţin prin metoda clasică de esterificare a acidului p-hidroxibenzoic cu alcoolii respectivi,

 în cataliză acidă (H₂SO₄). Solubilitatea în apă, descreşte cu creşterea masei molare. Activitatea antimicrobiană a parabenilor se manifestă prin intervenţia lor în căile metabolice ale microorganismelor ţintă. Eficacitatea parabenilor este amplificată (acţiune sinergică) de propilenglicol şi EDTA (acid etilendiaminotetraacetic) şi depinde de mai mulţi factori, între care cantitatea de ulei şi pH-ul produsului.

Principalele avantaje ale utilizării parabenilor sunt:

• eficacitate împotriva unui spectru larg de microorganisme, între care majoritatea fungiilor şi bacteriile gram pozitive;
• stabilitate bună;
• absenţa culorii şi a mirosului specific;
• preţ de cost redus, mai ales dacă acesta este raportat la cantitatea folosită;

Dezavantaje:

• dependenţa activităţii parabenilor de pH (pH optim între 3 şi 5);
• ineficace împotriva unor bacterii, între care Pseudomonas, ceea ce face necesară combinarea parabenilor cu alţi agenţi de conservare.

Alcool benzilic (phenyl ethanol)

Este activ în special faţă de bacteriile Gram pozitive, mai puţin activ faţă de cele Gram negative, drojdii şi mucegaiuri. Solubilitatea în apă este redusă (4 %). Poate fi inactivat de agenţii tensioactivi neionici. Este inactivat la pH > 8.

 

Agenţi de conservare naturali. Posibilitatea folosirii exclusive a unui agent de conservare natural, în locul compuşilor de sinteză, este foarte departe încă din punct de vedere practic. S-a stabilit că o serie de uleiuri volatile (scorţişoară, cuişoare, eucalipt, lamîie, rosmarin, lavandă, cimbru, trandafir, salvie) şi unii componenţi ai acestora (citral, geraniol, linalool, timol etc.) prezintă activitate antibacteriană. Cu toate acestea, nici un produs natural nu a reuşit pînă acum să înlocuiască integral derivaţii de sinteză.

Principalele inconvenienţe legate de utilizarea agenţilor de conservare naturali (uleiuri volatile) sunt:

• spectru de activitate îngust;
• eficacitate suficientă numai la concentraţii ridicate;
• culoare şi miros specific;
• solubilitate mică în apă;
• compoziţia complexă a uleiurilor, care ridică dificultăţi foarte mari la formulare;
• potenţiala iritabilitate datorită prezenţei în uleiurile esenţiale a unor compuşi cu acţiune de sensibilizare;
• preţul de cost ridicat, care poate deveni extrem de mare dacă se încearcă separarea agentului de

conservare din produsul natural, în care acesta se găseşte în cantităţi mici;

• problemele de compatibilitate a ingredienţilor.

Condiţiile pe care trebuie să le îndeplinească  un agent de conservare “ideal” sunt :

• să aibă spectru de activitate larg (bacterii Gram positive, Gram negative, drojdii şi fungii);
• să fie eficient la concentraţii mici ( se aplică principiul “atît cît este necesar, cît mai puţin posibil”);
• să fie incolor şi inodor;
• să aibă o bună stabilitate la temperatură, pH şi radiaţii UV;
• să fie compatibil cu toţi ingredienţii din formulă;
• să fie uşor de analizat;
• să poată fi inactivat la nevoie;
• să prezinte siguranţă în aplicare ( să nu dea reacţii de sensibilizare);
• să fie uşor de manipulat şi să aibă un preţ de cost convenabil. [3]

 

I.4.6. Antioxidanţi. Substanţele care au potenţial de oxido-reducere mai înalt se oxidează mai greu şi din potrivă există unele substanţe care au potenţial de oxido-reducere mic, care uşor se oxidează. Acest efect se utilizează pentru protejarea produselor cosmetice de oxidare. Pentru aceasta în produs se introduc anumiţi componenţi cu potenţial de oxido-reducere mic, oxidîndu-se uşor. Acest compus poartă denumirea de antioxidant. Aceştea sunt molecule stabile cu elecroni în plus sau care au capacitatea de a primi electroni suplimentari. Antioxidanţii cedează sau acceptă un elecron suplimentar pentru a neutraliza radicalii liberi, atomi sau grupe de atomi care au elecroni liberi. [9,10]

Capacitatea produsului cosmetic de a rezista la oxidare este o componentă importantă a stabilităţii acestuia, stabilitatea formulei însemnînd menţinerea calităţilor organoleptice şi a funcţionalităţii dorite.

 

Clasificarea antioxidanţilor poate fi făcută în funcţie de diferite criterii. Există astfel:

• antioxidanţi primari, care interferează direct în procesul de oxidare al grăsimilor.
• antioxidanţi secundari, care includ compuşi cu acţiune sinergică şi agenţii de chelatizare.

În funcţie de provenienţă, antioxidanţii primari pot fi:

• produşi naturali: în această categorie intrînd tocoferolii, acidul ascorbic şi derivaţii acidului galic, preparatele din soia, ovăz, cacao, coaja de lămîie, uleiul de germeni de porumb;

(acidul ascorbic) (Vit.E)

• produşi de sinteză: cum ar fi butilhidroxitoluenul (BHT), butilhidroxianisolul (BHA) şi esterii acidului galic.

Tocoferolii. Tocoferolii şi tocotrienolii naturali sunt cei mai importanţi antioxidanţi naturali. Tocoferolii şi tocotrienolii reprezintă o familie de produse constituite dintr-un rest de hidrochinonă substituit cu una sau mai multe grupe metil şi un lanţ poliizoprenic, cu sau fără duble legături (în tocotrienoli sunt trei duble legături). Cei opt tocoferoli şi tocotrienoli naturali izolaţi diferă între ei prin numărul şi poziţia relativă a substituenţilor metil pe nucleul aromatic, restul izoprenoid fiind identic în fiecare din cele două grupe.

	R1	R2	R3
a	CH3	CH3	CH3
b	CH3	H	CH3
g	H	CH3	CH3
d	H	H	CH3

Compuşii au fost denumiţi, a-, b- , g-  şi d- tocoferoli, respectiv tocotrienoli, activitatea antioxidantă fiind în strânsă corelaţie cu structura acestora. Dintre tocoferoli şi tocotrienoli cei mai importanţi sunt:

• a-tocoferolul, principalul tocoferol din uleiul de floarea soarelui şi din uleiul de măsline, este considerat cel mai activ din punct de vedere biologic (vitamina E);
• b- tocoferolul, prezent în uleiul de germeni de  grâu;
• g-tocoferolul, principalul tocoferol din uleiul de soia şi de porumb;
• a-tocotrienolul care se găseşte în uleiul de porumb şi de palmier. [3]

 

I.5. Parfumarea cremelor

Este o problemă foarte delicată, din mai multe motive. În primul rînd, dintre toate ingredientele cosmetice, parfumurile sunt cel mai des asociate cu reacţiile alergice şi reacţii de sensibilizare ale pielii. În consecinţă, este necesară alegerea cu atenţie a bazei de parfumare. Numeroase teste efectuate pe materiile prime aromate au evidenţiat posibilitatea că unele dintre acestea să determine reacţii alergice, iritaţii, sau să fie fototoxice. De exemplu, o serie de cumarine şi furocumarine prezente în uleiurile volatile de citrice sau de plante din familia umbeliferelor au o marcantă acţiune fototoxică. Pentru evitarea oricăror riscuri, fie că respectivele uleiuri volatile se purifică, fie sunt eliminate din compoziţiile de parfumare pentru produsele cosmetice. În crearea sau alegerea bazelor de parfumare pentru creme trebuie să se ţină seama de o serie de considerente şi anume:

• lucru foarte important, alegerea parfumului în funcţie de compoziţia cremelor. Aceeaşi compoziţie odorantă poate genera un parfum diferit în funcţie de amestecul cremei în care este încorporat şi cu o intensitate diferită. Unele parfumuri pot fi influenţate de această compoziţie pînă la alterarea lor şi obţinerea unor mirosuri respingătoare. Alteori, din cauza acţiunii reciproce, pot avea loc colorări neplăcute ale cremelor;
• pot exista interacţiuni între ingredientele produsului cosmetic şi parfum, sau între acesta şi

aer care să determine atît alterarea mirosului sau aspectului produsului (decolorare, colorare), cît şi

modificarea stabilităţii emulsiei;

• mediul( pH-ul) cremei impune cerinţa stabilităţii chimice a componentelor de parfumare la pH respectiv;
• în cazul în care ingredientele active sau cele care servesc ca bază pentru cremă, au un miros specific(necomercial) e necesar de mascat şi parfumumul trebuie să se poată armoniza cu mirosul de bază;
• tipul de aromă şi concentraţia acestuia în produs depind de natura produsului în care acesta este încorporat.

 

Tipul de produs	Conc.%
Creme de zi	0,3- 0,5
Creme nutritive	0,3 - 0,5
Cold creme	0,5 - 0,7
Creme demachiante	0,3 - 0,4
Creme antiperspirante	0,5 - 1,0
Emulsii antisolare	0,3 - 1,0

 

Tabelul nr.4 Concentraţiile optime de parfum în cîteva exemple de creme [3]