С какой целью в состав косметического сырья вводятся витамины и микроэлементы

Косметические средства для ухода за кожей: биологически активные и вспомогательные вещества в их составе

Косметические средства принципиально не отличаются от лекарственных препаратов для наружного применения. Они аналогичны как по характеру используемых вспомогательных и биологически активных компонентов, так и технологии производства.
Главное отличие между лекарственными и косметическими средствами состоит, прежде всего, в их различном функциональном назначении. Лекарственные препараты, в частности дерматологические, применяются при различных патологических состояниях кожи с целью ее лечения. Косметические средства используются для здоровой кожи в состоянии нормы с целью очищения, регенерации, а также для коррекции и профилактики ее косметических недостатков, не требующих специального медицинского вмешательства.
Основное требование, предъявляемое к косметическим средствам,— это безопасность, учитывая длительное и бесконтрольное применение, а также наличие специфического местного действия на неповрежденную кожу. С этой целью в состав косметических средств вводятся разнообразные биологически активные вещества и их комплексы в более низких концентрациях по сравнению с лекарственными препаратами, в том числе наружного применения.
Профилактический эффект косметических средств определяется комплексным действием биологически активных и вспомогательных веществ и в значительной степени зависит от свойств основы. В связи с этим действию на кожу вспомогательных веществ в составе косметических средств уделяют такое же внимание, как и активным добавкам, учитывая их комплексный эффект, во многом определяемый качеством и разнообразием используемого сырья и его свойствами.
Для правильного выбора средства современной косметики необходимы знания не только ассортимента косметических препаратов, но и действия вспомогательных и биологически активных веществ в их составе на кожу с учетом физиологических и биохимических процессов, протекающих в коже.
Объектами воздействия различных косметических средств является кожа и ее придатки.
Кожа — универсальный биологический барьер организма, принимающий участие в обмене веществ, дыхании, выделении, терморегуляции, а также защите от воздействия факторов окружающей среды. Кожа подразделяется на три четко выраженных слоя: эпидермис, дерму (собственно кожа) и гиподерму (подкожная жировая клетчатка). Эпидермис представлен типичным многослойным ороговевающим эпителием, дерма образована в основном соединительной тканью, гиподерма — в основном жировой тканью.
В зависимости от интенсивности секреции сальных желез выделяют следующие типы кожи лица: нормальная, сухая, жирная, смешанная (комбинированная). А в зависимости от типа кожи косметические средства классифицируются на препараты для нормальной, сухой, жирной, а также комбинированной и проблемной кожи.
Косметические средства в зависимости от оказываемого эффекта разделяют на препараты гигиенического, профилактического и декоративного назначения.
Эффект косметических средств профилактического назначения вызывает положительную ответную реакцию со стороны кожи и ее придатков, что выражается в активации и нормализации физиологических и биохимических процессов кожи и, как следствие, в улучшении ее внешнего вида.
В зависимости от направленности действия косметические средства классифицируются на препараты очищающие, защитные, глубокого действия (регенерирующие, увлажняющие) и т. д. Действие очищающих и защитных косметических средств, как правило, ограничивается эпидермисом. Эффект регенерирующих, увлажняющих, тонизирующих косметических препаратов направлен не только на эпидермис, но и, главным образом, на дерму.
Косметические препараты очищающего действия обеспечивают нормализацию дыхательной, экскреторной функции кожных покровов вследствие очищения кожи от механических и жировых загрязнений, секрета сальных желез, роговых чешуек. С этой целью используют лосьоны, косметическое молочко, пилинги, скрабы, очищающие маски для лица.
Косметические препараты защитного действия применяются как с целью косметического ухода, так и для профилактики профессиональных заболеваний кожи. С целью косметического ухода защитные косметические препараты используются для предохранения кожных покровов от воздействия факторов внешней среды: УФ облучения, высоких и низких температур, обветривания и т. д.
Основное действие защитных препаратов, используемых для профилактики профессиональных дерматозов, заключается в создании на поверхности кожи искусственного слоя, препятствующего проникновению раздражающих химических веществ в условиях производства. К этой группе препаратов относятся защитные кремы, гели и пасты.
Косметические препараты глубокого действия нормализуют физиологические функции кожи, нарушенные в результате влияния эндогенных (возраст, общее состояние организма и т. д.) и экзогенных (УФ облучение, высоких и низких температур, неправильного косметического ухода и т. д.) факторов, и оказывают комплексное положительное влияние на кожу — регенерирующее, гидратирующее, тонизирующее и т. д.
К косметическим препаратам глубокого действия на кожу относятся, в частности, кремы, маски, лифтинги.
Вспомогательные и биологически активные вещества в составе косметических средств подбираются с учетом формы выпуска, направленности действия, а также типа кожи. Вспомогательные компоненты, используемые в производстве косметических средств, традиционно классифицируют в зависимости от их назначения: эмульгаторы, структурообразователи, пластификаторы, антиоксиданты, консерванты и др., а также по химической природе (жиры и жироподобные вещества, высокомолекулярные жирные кислоты и спирты, низкомолекулярные спирты и кислоты, щелочные вещества и др.).

По химическому строению гидрофобные компоненты косметических средств делятся на несколько основных классов:
• растворимые жиры (эфиры жирных кислот и глицерина);
• жирные кислоты;
• воски (эфиры длинноцепочных жирных кислот и спиртов) и воскоподобные вещества;
• силиконы;
• углеводородные соединения.

Природа гидрофобных формообразующих веществ во многом определяет степень косметического воздействия. Особую значимость имеют натуральные жиры (триглицериды), по составу и физико-химическим характеристикам близкие к кожному жиру и способные функционально его замещать.
В качестве формообразующих веществ в рецептурах косметических препаратов используются растительные масла, в частности так называемые косточковые (оливковое, миндальное, сливовое, персиковое, которые содержат до 83% олеиновой кислоты, до 10% линоленовой кислоты), а также хлопковое, кукурузное, касторовое, кокосовое, масло какао, жожоба, авокадо, зародышей семян пшеницы.
Наряду с растительными маслами в косметической промышленности широко применяют жиры животного происхождения: норковый жир, жир сурка, черепаховый жир, которые отличаются высокой проникающей способностью, хорошо питают и смягчают кожу.
Являясь натуральными продуктами, близкими по составу к кожному жиру человека, растительные и животные жиры практически не оказывают раздражающего, токсико-аллергизирующего действия, обладают высоким сродством к липидным структурам человеческого организма и, соответственно, высокой проникающей способностью. Это обеспечивает транспорт в кожу биологически активных веществ (витаминов, фосфатидов и т. д.) и компенсирует недостаток липидов, регулирует водно-жировой, липидный обмен кожи.
Благодаря содержанию высокопредельных жирных кислот, стеаринов, витаминов, фосфатидов, ряд природных жиров: масло авокадо, жожоба, черепаховое, зародышей семян пшеницы — являются биологически активными компонентами косметических средств. Однако большинство жиров растительного и животного происхождения химически не стабильны и способны разлагаться («прогоркать») под действием кислорода и света до свободных жирных кислот, при этом изменяя цвет, вкус, запах и другие физико-химические свойства и биологическую активность. С целью повышения стабильности природных жиров их подвергают гидрированию, а также используют антиоксиданты (бутилоксианизол, бутилокситолуол).
Гидрированные (гидрогенизированные) жиры — гидрированное касторовое, кокосовое, подсолнечное и др. масла — представляют собой соединения, насыщенные путем присоединения водорода к двойным связям жирных ненасыщенных кислот, отличаются высокой стабильностью, более высокой температурой плавления.
Жирные кислоты (стеариновая кислота, стеарин) в индивидуальном виде и в виде солей являются эффективными эмульгаторами типа «масло—вода» или «вода—масло» соответственно.
Животные (пчелиный, спермацет, ланолин и его многочисленные производные) и растительные (карнаубский, канделильский, хвойный, воск розы, лаванды) жиры являются эмульгаторами типа «вода—масло» и эффективными структурирующими агентами, стабилизирующими эмульсии обоих типов. Наряду с формообразующими свойствами воски обладают высокой косметической эффективностью, оказывают смягчающее, увлажняющее, регенерирующее действие.
Углеводороды являются производными фракций нефти, очищенных от ненасыщенных и ароматических соединений. В косметической промышленности используют вазелин, вазелиновое масло, парфюмерное масло, парафин, церезин. От натуральных жиров они выгодно отличаются химической стабильностью. Однако, являясь синтетическими аналогами жиров, продукты переработки нефти не способны замещать кожные жиры и вследствие чего практически не обладают проникающей способностью. При нанесении на поверхность кожи образуют защитную, водонепроницаемую пленку, что позволяет использовать углеводородные, как и силиконовые производные при создании косметических средств защитного действия.
Консерванты — это антимикробные вещества, которые вводятся в состав косметических препаратов с целью предотвращения роста микробной флоры. В качестве консервантов используются спирты (бензиловый), фенолы, органические кислоты (бензойная, лимонная), эфирные масла (лавандовое, мятное и др.).
Антиоксиданты вводятся в рецептуру косметических средств с целью предотвращения перекисного окисления компонентов масел, содержащих ненасыщенные связи. В качестве антиоксидантов, защищающих от окисления водорастворимые компоненты (витамины В, С), ферменты вводят натрия сульфит, натрия метабисульфит, трилон Б. Жирорастворимые антиоксиданты — бутилоксианизол, бутилокситолуол, препараты галловой кислоты, витамин Е.
В качестве биологически активных веществ используются белки. Важнейшими белками кожи, обеспечивающими ее тургор, эластичность и прочность, являются коллаген, эластин, кератин. Изменение в количественном и качественном составе основных нативных белков приводит к негативным последствиям — дегидратации, потере эластичности, упругости и т. д. Причиной подобных нарушений могут быть как возрастные факторы, так и чрезмерное воздействие ультрафиолетовых лучей, других негативных внешних факторов, а также изменения со стороны эндокринной и нервной систем. В основном истинные белки вводят в составы для ухода за стареющей, увядающей кожей. Доказано, что введение коллагена и эластина в косметические средства способствует гидратации кожи, предупреждает образование морщин.
Гидролизаты нативных белков коллагена, кератина, эластина, а также их композиции — продукты неполного расщепления белков, полученные путем кислотного или щелочного гидролиза натуральных белков. Являясь по своей природе высокомолекулярными соединениями, обладающими поверхностно-активными свойствами, белковые гидролизаты находят применение в качестве амфотерных ПАВ, проявляя при этом не только стабилизирующее, эмульгирующее действие, но и способность частично замещать нарушенные белковые структуры кожи, восполняя недостаток естественных полипептидов кожи.
Применение аминокислот в составе косметических средств обеспечивает интенсификацию обменных процессов и основано на способности удерживать влагу в роговом слое кожи. Гидратирующее действие аминокислот повышается в присутствии природных сахаров (фруктозы, галактозы, глюкозы, рибозы, ксилозы) и нативных полипептидов.
К веществам, способствующим увлажнению кожи, относятся также водорастворимые соединения эпидермального слоя — молочная кислота, пирролидонкарбоновая кислота и ее натриевая соль. Способность данных веществ впитывать влагу определяет их увлажняющее действие, которое повышается при введении аминокислот и коллагена. Гиалуроновая кислота как фактор «естественного увлажнения» кожи содержится и синтезируется структурами кожи, сухожилий, суставной жидкости и регулирует, как отмечалось выше, изотонию кожи.
Ферменты являются активным компонентом кожи и их содержание по своему разнообразию и активности превосходит многие органы. Так, в коже в значительном количестве содержится нуклеаза, липаза, протеолитические ферменты, в частности протеаза, гиалуронидаза, фосфатаза. Активность ферментов во многом связана с обменом минеральных веществ, особенно микроэлементов, состоянием рН кожи, витаминов и гормонов. Возрастные изменения эластики, проницаемости кожи связаны со снижением активности ферментов. Все это обусловливает особый интерес косметологов к этому классу биологически активных веществ. Для использования в косметических средствах предлагается липаза в сочетании с протеазой; рибонуклеаза в комплексе с нуклеиновыми кислотами, некоторые виды протеаз. Являясь катализаторами ряда обменных процессов, ферменты нормализуют естественный баланс кожных покровов, способствуют эффекту обновления и омолаживания кожи. В таком качестве используют протеолитический фермент растительного происхождения папаин, получаемый из плодов тропического растения папайя, способствующий разрушению белковых веществ, в частности кератина, и таким образом содействующий процессу отторжения мертвых ороговевших клеток эпидермиса.
Гиалуронидаза, воздействуя на мукополисахариды (гиалуроновую кислоту), в составе косметических препаратов используется в качестве фактора, стимулирующего абсорбирование питательных веществ.
Ферменты также используются в препаратах, обеспечивающих энзимный пилинг кожи.
Витамины, являясь биологическими катализаторами, содействуют и участвуют в ряде биохимических реакций, повышая и стимулируя жизнедеятельность кожи.
Витамин А участвует в синтезе белка кератина, нормализует синтез меланина. При недостаточности витамина А процесс ороговения нарушается, приводя к развитию гиперкератоза, а также кератодермии — выраженной сухости рогового слоя, его утолщению и приобретению сероватого оттенка.
Витамин С влияет на образование коллагена, уменьшая синтез кислых мукополисахаридов, принимающих участие в его формировании. С-авитаминоз приводит к потере упругости, эластичности кожной ткани, способствует усилению пигментации клеток — в устьях фолликул образуются гиперпигментированные гиперкератические папулы. Введение витамина С показано в качестве «отбеливающего» средства.
Витамины группы В являются активаторами и участниками синтеза аминокислот, нуклеиновых кислот, регуляторами тканевого дыхания, углеводного, белкового, жирового и водного обменов. Пантотеновая кислота оказывает значительное влияние на меланогенез кожи.
Пиридоксальфосфат — кофермент витамина В6 при накожном применении снижает уровень липидов на 58% по сравнению с исходным; обладает противовоспалительным действием, нормализует рН, используется в составе кремов по уходу за жирной кожей лица, склонной к угревой сыпи.
Оротовая кислота (витамин В13) улучшает белковый обмен, нарушенный при старении кожи, липидный обмен, способствуя повышению эластичности кожи, уменьшению сухости.
Витамин Е предупреждает реакции окисления, являясь антиоксидантом, предотвращает вредные последствия от действия свободных радикалов. Кроме того, токоферолы препятствуют образованию нитрозаминов и нитрозаминов-соединений нитритов, в качестве возможных загрязнений присутствующих в косметических препаратах с аминами и амидами, применяемыми в производстве косметических средств. Антиокислительный эффект витамина Е предупреждает образование подобных соединений, вредных для здоровья человека. Установлено противовоспалительное действие на кожу продуктов этерификации витамина Е.
Витамин F представляет комплекс жирных ненасыщенных кислот — линолевой, линоленовой, арахидоновой и их изомеров. Выполняя биокаталитические функции по окислению насыщенных жирных кислот организма участвуют в процессе усвоения жиров, в липидном обмене. Недостаток этих продуктов приводит к сухости кожи, появлению трещин и различных дерматитов. Биогенностимулирующие свойства витамина F обусловили его применение в качестве регенерирующей добавки при повреждении тканей. Способность повышать упругость кожи объясняют наличием карбоксильной группы и иона водорода, образующих на поверхности ткани прочный молекулярный слой. Также витамин F способен активизировать действие витамина А, Е, каротина.
Витамин РР (никотиновая кислота) входит в состав ферментов, являющихся носителями кислорода и участвующих в синтезе гемоглобина; способствует расширению кровеносных сосудов, улучшает кровообращение, что тонизирует и питает кожу.
Принцип оптимального сочетания БАВ (витаминов, белков, жиров, микроэлементов), а также специфических веществ (алкалоидов; гликозидов, сапонинов, фитонцидов, фитогормонов) положен в основу «фитокосметики», одной из областей косметологии. Одним из основных достоинств растительного сырья в составе косметических средств является их натуральность, что обусловливает минимальную вероятность побочных эффектов. В частности, фитогормоны, выделяемые из хмеля, плюща, многоножки, джинжифила, отличаются более мягким, щадящим действием на организм и не вызывают гормональных нарушений. Растительные извлечения в составе косметических средств обусловливают противовоспалительный, антимикробный, регенерирующий эффект, стимулируют биохимические процессы в кожных покровах, тонизируя и питая кожу. Например, экстракты розмарина тонизируют кожу…

А. Г. Башура, Т. Д. Губченко, С. В. Андреева
Национальный фармацевтический университет