Жирные растительные (триглицеридные) масла – популярный компонент косметики. В составе косметических композиций растительные масла выполняют, как правило, несколько функций. Они играют роль эмолентов, служат базой, в которой размещены остальные структурные и функциональные компоненты композиции, выполняют транспортную функцию по доставке биологически активных веществ (БАВ) через липидный барьер кожи. Триглицериды жирных кислот, составляющие основу растительных масел, активно участвуют в формировании структуры, функционировании и восстановлении клеточных мембран липидного барьера.
Триглицериды полиненасыщенных жирных кислот играют важную роль в функционировании иммунной системы кожи, участвуя в синтезе простагландинов.
Важнейшей характеристикой жирных растительных масел, определяющей их функциональные свойства как косметического ингредиента, является содержание в них сложных эфиров жирных кислот (триглицеридов), так называемый жирнокислотный состав.
Строение масел, их жирнокислотный состав и свойства применительно к косметике, а также свойства отдельных жирных кислот, входящих в их состав, достаточно подробно изучены. Несмотря на это, при работе с жирными маслами разработчикам приходится решать две непростые задачи.
Во-первых, необходимо определить состав жирных кислот и их количественные пропорции в проектируемой композиции, которые наиболее эффективно обеспечивали бы заданный комплекс свойств.
Во-вторых, составить из натуральных растительных масел, содержание жирных кислот в которых хорошо известно, смесь, которая имела бы найденный жирнокислотный состав.
При определении состава и пропорций жирных кислот (триглицеридов), которые обеспечивали бы максимально положительный эффект конкретной косметической композиции, целесообразным представляется подход, при котором используются триглицериды тех типов, которые входят в состав липидного барьера кожи, причем в их естественной пропорции, характерной для нормальной здоровой кожи.
Этот подход опирается не только на интуитивное представление о том, что созданные природой в процессе эволюции составы и пропорции компонентов липидного барьера наиболее эффективны, но и подтверждается современными научными исследованиями.
Например, уже доказано, что смесь липидов, составляющих основу липидного барьера кожи, гораздо эффективнее поддерживает влагоудерживающую способность кожи и восстанавливает липидный барьер при внешних повреждениях, чем каждый из компонентов смеси в отдельности или смесь липидов, пусть и близких к ним по составу и свойствам, но все-таки отличных от них. Более того, наибольшая эффективность воздействия смеси липидов наблюдается при их естественной пропорции, характерной для нормальной здоровой кожи, в отличие от смеси тех же компонентов в неоптимальных пропорциях.
Поэтому при выборе триглицеридной базы косметических композиций разумным представляется принять за основу состав и соотношение основных жирных кислот, близкие к их соотношению в нормальной здоровой коже.
Конечно, в зависимости от назначения косметического средства, в состав основной смеси должны вноситься корректировки, учитывающие органолептические и физико-химические свойства или физиологическую активность триглицеридов, но за основу следует принять смесь триглицеридов оптимального состава.
Особенно интересной представляется задача создания композиции жирной фазы кремов на основе цельных растительных масел, жирнокислотный состав которой, с одной стороны, имитировал бы жирнокислотный состав клеточных мембран, обеспечивая нормальное функционирование и регенерацию кожи, а с другой стороны, был бы достаточно стабилен к окислению, но при этом состоял полностью из натуральных масел.
0_9875c_f8c36d99_XL.jpg
Поэтому после определения состава смеси триглицеридов необходимо подобрать растительные масла, которые при смешивании обеспечивали бы выбранный жирнокислотный состав. Задача непростая, поскольку каждое из масел имеет свой, отличный от других масел, природный состав триглицеридов, и оптимизация соотношения какой-либо пары жирных кислот изменением долей масел в смеси, может существенно изменить пропорции других кислот.
На практике возможен либо эмпирический подбор смеси масел, либо расчет смеси по определенному алгоритму из имеющегося набора масел с известным жирнокислотным составом.
Отметим, что в большинстве случаев достаточно проводить подбор масел по наиболее физиологически активным триглицеридам групп С16-С18, хотя для отдельных задач может оказаться необходимым учитывать триглицериды других групп.
Описанный подход иллюстрируется примером составления базовой смеси масел для кремов, предназначенных для ухода за сухой кожей.
Для сухой кожи характерно уменьшение содержания полиненасыщенных жирных кислот: линолевой С18:2 и линоленовой С18:3, которые играют важнейшую роль в формировании клеточной структуры эпидермиса и функционировании липидного барьера кожи.
Уменьшение содержания линолевой кислоты стимулирует синтез мононенасыщенной олеиновой кислоты С18:1, которая занимает ее место в клеточных структурах кожи. При этом, в частности, меняется структурный состав клеточных мембран, и нарушается нормальное функционирование липидного барьера. Внешним проявлением этих изменений является увеличение трансэпидермальной потери воды, повышенное отшелушивание клеток рогового слоя и заметное изменение внешнего вида кожи.
Если для нормальной здоровой кожи характерно соотношение линолевой и олеиновой кислот порядка 1:1,8 , то для сухой кожи оно составляет примерно 1:4,7, т.е. в 2 с лишним раза меньше. Поэтому было решено для компенсации существенного недостатка линолевой кислоты несколько увеличить её процентное содержание в проектируемой смеси и принять соотношение линолевой и олеиновой кислот равным 1:1,5.
0_9875e_9c60d707_XL.jpg
При накожном применении в составе масел эти кислоты энергично встраиваются в клеточные структуры эпидермиса.
Сами клеточные мембраны представляют собой жидкокристаллические структуры, нормально функционирующие лишь при определенном соотношении насыщенных и ненасыщенных жирных кислот, входящих в их состав. При недостатке полиненасыщенных жирных кислот или нарушении их оптимального соотношения в жидкокристаллических структурах мембран происходит замещение недостающих полиненасыщенных кислот на мононенасыщенные или насыщенные, меняется вязкость клеточных мембран, и , как следствие, нарушается нормальное функционирование липидного барьера.
Поэтому при составлении оптимальной смеси триглицеридов принципиально важно не только наличие незаменимых жирных кислот, но весьма существенным является и их соотношение.
При определении пропорций незаменимых полиненасыщенных жирных кислот в смеси следует иметь в виду, что кроме того, что они выполняют роль структурных компонентов липидного барьера кожи, они также активно участвуют практически во всех важнейших физиологических процессах, определяющих состояние кожных покровов.
Хотя линолевая С18:2 и линоленовая С18:3 кислоты (иногда их смесь называют витамином F) не синтезируются в организме человека и поступают в него только извне – с пищей или в составе косметических средств, они активно включаются в процессы метаболизма и могут превращаться путем наращивания углеродной цепи в биологически очень важную арахидоновую кислоту С20:4, которая, в свою очередь, является предшественником локальных гормонов – эйкозаноидов ( простагландинов и лейкотриенов), принимающих участие в регуляции важнейших физиологических систем организма, в том числе, кожных покровов, микроциркуляции крови, иммунной системы кожи, воспалений и болевых ощущений. О важности арахидоновой кислоты
При выборе пропорций столь физиологически активных компонентов следует быть очень аккуратными.
В данной работе учитывались рекомендации авторов об оптимальном содержании линолевой и линоленовой кислот в соотношении 10:1, характерном для нормальной здоровой кожи. (патент кликабелен)
Заметим, что чрезмерное увеличение содержания в косметической композиции полиненасыщенных жирных кислот не только нарушает биохимический состав и клеточную структуру липидного барьера. Масла с большим содержанием полиненасыщенных жирных кислот крайне нестабильны и подвержены быстрому окислению кислородом воздуха.
Более того, легко окисляясь сами, полиненасыщенные жирные кислоты отравляют межклеточную среду продуктами окисления и инициируют цепные реакции окисления кожных липидов. Для повышения стабильности к окислению смеси растительных масел компанией Ланком предложено интересное решение ,описанное в патенте (патент кликабелен). Согласно патенту, стабильность масляного раствора витамина F в смеси с устойчивым к окислению маслом, например, маслом жожоба , увеличивалась в несколько раз. Поскольку проектируемая смесь содержит значительное количество полиненасыщенных жирных кислот, было признано необходимым включить в состав смеси 50-75% масла с высокой стабильностью к окислению, такого, например, как масло жожоба , масла крамбе , авелланского ореха и др.
В качестве ещё одного критерия при составлении смеси было принято процентное содержание пальмитолеиновой кислоты С16:1. Содержание пальмитолеиновой кислоты в кожном сале у женщин после 20 лет уменьшается с 20% почти вдвое к 50 годам (отсылка к статье про масло Макадамии )
Поэтому был принят дополнительный критерий, задающий содержание пальмитолеиновой кислоты в смеси в количестве 14 -18%.
Следует иметь ввиду, что все исходные данные о содержании жирных кислот имеют статистический разброс в среднем 10-20%, поэтому приведенные соотношения представляют собой некие усредненные значения.
Конечно, для каждой конкретной задачи или с привлечением большего объёма экспериментальных данных значения принятых критериев могут уточняться, а их количество может быть расширено.
Например, при разработке средств для ухода за волосами следует принять во внимание содержание длинноцепочечных триглицеридов С20 –С24, таких, как масло жожоба, масло крамбе
Методика расчета состава смеси.
1. Каждое масло представить в виде набора 6 жирных кислот (Пальмитиновая, Пальмитолеиновая, Стеариновая, Олеиновая, Линолевая, Линоленовая).
0_9875d_497c1a9b_XL.jpg
2. Сравнить жирнокислотные составы расчетной смеси и некоторых популярных в косметике масел. Их триглицеридные составы, включающие шесть важнейших жирно-кислотных групп С16-С18
0_9875f_e4b9b5ad_XL.jpg
Из сравнения диаграмм видно, что в отличие от расчетной смеси, лишь отдельные соотношения жирных кислот в маслах аргана и зародышей пшеницы удовлетворяют рассмотренным выше критериям оптимальности состава: масло аргана имеет близкое к оптимальному соотношение линолевой и олеиновой кислот, а масло зародышей пшеницы - линоленовой и линолевой кислот. Соответствие этих масел даже лишь отдельным из рассмотренных критериев вполне коррелирует с хорошо известной эффективностью в косметических приложениях и косвенно подтверждает правильность выбранного подхода .
Преимуществом расчетной смеси является не только оптимальное соотношение обеих полиненасыщенных кислот между собой и с олеиновой кислотой, но и заметное содержание мононенасыщенной пальмитолеиновой кислоты С16:1, которая практически отсутствует в сравниваемых маслах, содержащих заметное количество биологически малоактивных насыщенных кислот С16:0 и С18:0.
Подводя итоги, отметим, что полученные таким образом композиции стабильны к окислению и предназначены для использования в качестве жирной фазы в кремах по уходу за сухой раздраженной кожей, а также в защитных кремах и в соответствии с изложенной выше концепцией, может с небольшими корректировками быть принят за основу при проектировании косметических средств для любых типов кожи.
Следует подчеркнуть, что из всех компонентов , входящих в состав растительных масел, выше рассматривались лишь триглицериды, поскольку доля триглицеридов в растительных маслах составляет не менее 95%.
Триглицериды полиненасыщенных жирных кислот играют важную роль в функционировании иммунной системы кожи, участвуя в синтезе простагландинов.
Важнейшей характеристикой жирных растительных масел, определяющей их функциональные свойства как косметического ингредиента, является содержание в них сложных эфиров жирных кислот (триглицеридов), так называемый жирнокислотный состав.
Строение масел, их жирнокислотный состав и свойства применительно к косметике, а также свойства отдельных жирных кислот, входящих в их состав, достаточно подробно изучены. Несмотря на это, при работе с жирными маслами разработчикам приходится решать две непростые задачи.
Во-первых, необходимо определить состав жирных кислот и их количественные пропорции в проектируемой композиции, которые наиболее эффективно обеспечивали бы заданный комплекс свойств.
Во-вторых, составить из натуральных растительных масел, содержание жирных кислот в которых хорошо известно, смесь, которая имела бы найденный жирнокислотный состав.
При определении состава и пропорций жирных кислот (триглицеридов), которые обеспечивали бы максимально положительный эффект конкретной косметической композиции, целесообразным представляется подход, при котором используются триглицериды тех типов, которые входят в состав липидного барьера кожи, причем в их естественной пропорции, характерной для нормальной здоровой кожи.
Этот подход опирается не только на интуитивное представление о том, что созданные природой в процессе эволюции составы и пропорции компонентов липидного барьера наиболее эффективны, но и подтверждается современными научными исследованиями.
Например, уже доказано, что смесь липидов, составляющих основу липидного барьера кожи, гораздо эффективнее поддерживает влагоудерживающую способность кожи и восстанавливает липидный барьер при внешних повреждениях, чем каждый из компонентов смеси в отдельности или смесь липидов, пусть и близких к ним по составу и свойствам, но все-таки отличных от них. Более того, наибольшая эффективность воздействия смеси липидов наблюдается при их естественной пропорции, характерной для нормальной здоровой кожи, в отличие от смеси тех же компонентов в неоптимальных пропорциях.
Поэтому при выборе триглицеридной базы косметических композиций разумным представляется принять за основу состав и соотношение основных жирных кислот, близкие к их соотношению в нормальной здоровой коже.
Конечно, в зависимости от назначения косметического средства, в состав основной смеси должны вноситься корректировки, учитывающие органолептические и физико-химические свойства или физиологическую активность триглицеридов, но за основу следует принять смесь триглицеридов оптимального состава.
Особенно интересной представляется задача создания композиции жирной фазы кремов на основе цельных растительных масел, жирнокислотный состав которой, с одной стороны, имитировал бы жирнокислотный состав клеточных мембран, обеспечивая нормальное функционирование и регенерацию кожи, а с другой стороны, был бы достаточно стабилен к окислению, но при этом состоял полностью из натуральных масел.
0_9875c_f8c36d99_XL.jpg
Поэтому после определения состава смеси триглицеридов необходимо подобрать растительные масла, которые при смешивании обеспечивали бы выбранный жирнокислотный состав. Задача непростая, поскольку каждое из масел имеет свой, отличный от других масел, природный состав триглицеридов, и оптимизация соотношения какой-либо пары жирных кислот изменением долей масел в смеси, может существенно изменить пропорции других кислот.
На практике возможен либо эмпирический подбор смеси масел, либо расчет смеси по определенному алгоритму из имеющегося набора масел с известным жирнокислотным составом.
Отметим, что в большинстве случаев достаточно проводить подбор масел по наиболее физиологически активным триглицеридам групп С16-С18, хотя для отдельных задач может оказаться необходимым учитывать триглицериды других групп.
Описанный подход иллюстрируется примером составления базовой смеси масел для кремов, предназначенных для ухода за сухой кожей.
Для сухой кожи характерно уменьшение содержания полиненасыщенных жирных кислот: линолевой С18:2 и линоленовой С18:3, которые играют важнейшую роль в формировании клеточной структуры эпидермиса и функционировании липидного барьера кожи.
Уменьшение содержания линолевой кислоты стимулирует синтез мононенасыщенной олеиновой кислоты С18:1, которая занимает ее место в клеточных структурах кожи. При этом, в частности, меняется структурный состав клеточных мембран, и нарушается нормальное функционирование липидного барьера. Внешним проявлением этих изменений является увеличение трансэпидермальной потери воды, повышенное отшелушивание клеток рогового слоя и заметное изменение внешнего вида кожи.
Если для нормальной здоровой кожи характерно соотношение линолевой и олеиновой кислот порядка 1:1,8 , то для сухой кожи оно составляет примерно 1:4,7, т.е. в 2 с лишним раза меньше. Поэтому было решено для компенсации существенного недостатка линолевой кислоты несколько увеличить её процентное содержание в проектируемой смеси и принять соотношение линолевой и олеиновой кислот равным 1:1,5.
0_9875e_9c60d707_XL.jpg
При накожном применении в составе масел эти кислоты энергично встраиваются в клеточные структуры эпидермиса.
Сами клеточные мембраны представляют собой жидкокристаллические структуры, нормально функционирующие лишь при определенном соотношении насыщенных и ненасыщенных жирных кислот, входящих в их состав. При недостатке полиненасыщенных жирных кислот или нарушении их оптимального соотношения в жидкокристаллических структурах мембран происходит замещение недостающих полиненасыщенных кислот на мононенасыщенные или насыщенные, меняется вязкость клеточных мембран, и , как следствие, нарушается нормальное функционирование липидного барьера.
Поэтому при составлении оптимальной смеси триглицеридов принципиально важно не только наличие незаменимых жирных кислот, но весьма существенным является и их соотношение.
При определении пропорций незаменимых полиненасыщенных жирных кислот в смеси следует иметь в виду, что кроме того, что они выполняют роль структурных компонентов липидного барьера кожи, они также активно участвуют практически во всех важнейших физиологических процессах, определяющих состояние кожных покровов.
Хотя линолевая С18:2 и линоленовая С18:3 кислоты (иногда их смесь называют витамином F) не синтезируются в организме человека и поступают в него только извне – с пищей или в составе косметических средств, они активно включаются в процессы метаболизма и могут превращаться путем наращивания углеродной цепи в биологически очень важную арахидоновую кислоту С20:4, которая, в свою очередь, является предшественником локальных гормонов – эйкозаноидов ( простагландинов и лейкотриенов), принимающих участие в регуляции важнейших физиологических систем организма, в том числе, кожных покровов, микроциркуляции крови, иммунной системы кожи, воспалений и болевых ощущений. О важности арахидоновой кислоты
При выборе пропорций столь физиологически активных компонентов следует быть очень аккуратными.
В данной работе учитывались рекомендации авторов об оптимальном содержании линолевой и линоленовой кислот в соотношении 10:1, характерном для нормальной здоровой кожи. (патент кликабелен)
Заметим, что чрезмерное увеличение содержания в косметической композиции полиненасыщенных жирных кислот не только нарушает биохимический состав и клеточную структуру липидного барьера. Масла с большим содержанием полиненасыщенных жирных кислот крайне нестабильны и подвержены быстрому окислению кислородом воздуха.
Более того, легко окисляясь сами, полиненасыщенные жирные кислоты отравляют межклеточную среду продуктами окисления и инициируют цепные реакции окисления кожных липидов. Для повышения стабильности к окислению смеси растительных масел компанией Ланком предложено интересное решение ,описанное в патенте (патент кликабелен). Согласно патенту, стабильность масляного раствора витамина F в смеси с устойчивым к окислению маслом, например, маслом жожоба , увеличивалась в несколько раз. Поскольку проектируемая смесь содержит значительное количество полиненасыщенных жирных кислот, было признано необходимым включить в состав смеси 50-75% масла с высокой стабильностью к окислению, такого, например, как масло жожоба , масла крамбе , авелланского ореха и др.
В качестве ещё одного критерия при составлении смеси было принято процентное содержание пальмитолеиновой кислоты С16:1. Содержание пальмитолеиновой кислоты в кожном сале у женщин после 20 лет уменьшается с 20% почти вдвое к 50 годам (отсылка к статье про масло Макадамии )
Поэтому был принят дополнительный критерий, задающий содержание пальмитолеиновой кислоты в смеси в количестве 14 -18%.
Следует иметь ввиду, что все исходные данные о содержании жирных кислот имеют статистический разброс в среднем 10-20%, поэтому приведенные соотношения представляют собой некие усредненные значения.
Конечно, для каждой конкретной задачи или с привлечением большего объёма экспериментальных данных значения принятых критериев могут уточняться, а их количество может быть расширено.
Например, при разработке средств для ухода за волосами следует принять во внимание содержание длинноцепочечных триглицеридов С20 –С24, таких, как масло жожоба, масло крамбе
Методика расчета состава смеси.
1. Каждое масло представить в виде набора 6 жирных кислот (Пальмитиновая, Пальмитолеиновая, Стеариновая, Олеиновая, Линолевая, Линоленовая).
0_9875d_497c1a9b_XL.jpg
2. Сравнить жирнокислотные составы расчетной смеси и некоторых популярных в косметике масел. Их триглицеридные составы, включающие шесть важнейших жирно-кислотных групп С16-С18
0_9875f_e4b9b5ad_XL.jpg
Из сравнения диаграмм видно, что в отличие от расчетной смеси, лишь отдельные соотношения жирных кислот в маслах аргана и зародышей пшеницы удовлетворяют рассмотренным выше критериям оптимальности состава: масло аргана имеет близкое к оптимальному соотношение линолевой и олеиновой кислот, а масло зародышей пшеницы - линоленовой и линолевой кислот. Соответствие этих масел даже лишь отдельным из рассмотренных критериев вполне коррелирует с хорошо известной эффективностью в косметических приложениях и косвенно подтверждает правильность выбранного подхода .
Преимуществом расчетной смеси является не только оптимальное соотношение обеих полиненасыщенных кислот между собой и с олеиновой кислотой, но и заметное содержание мононенасыщенной пальмитолеиновой кислоты С16:1, которая практически отсутствует в сравниваемых маслах, содержащих заметное количество биологически малоактивных насыщенных кислот С16:0 и С18:0.
Подводя итоги, отметим, что полученные таким образом композиции стабильны к окислению и предназначены для использования в качестве жирной фазы в кремах по уходу за сухой раздраженной кожей, а также в защитных кремах и в соответствии с изложенной выше концепцией, может с небольшими корректировками быть принят за основу при проектировании косметических средств для любых типов кожи.
Следует подчеркнуть, что из всех компонентов , входящих в состав растительных масел, выше рассматривались лишь триглицериды, поскольку доля триглицеридов в растительных маслах составляет не менее 95%.
Про жирную кожу правда не написано, надо поискать.
и адсорбенты.
Комментарий