Kozmetik Endüstrisinde Kullanılan Kimyasallar
1. Emülsifiye edici (=emülgatör) 2. UV filtre 3. Stabilizatör (Antioksidan+iyon tutucu) 4. Koruyucu ve dezenfektan 5. Renklendirici 6. Kıvam arttırıcı 7. Asitlik düzenleyici 8. Yüzey aktif maddeler (Anyonik, noniyonik, amfoterik) 9. Vitamin 10. Taşıyıcı ve çözücüler 11. Aktif hammadde 12. Diğer özel ürünler
10. Kozmetik Ürünlerde Kullanılan Taşıyıcı ve Çözücüler
Taşıyıcı sistem nedir? Taşıyıcı sistemler ürünlerde etkin madde/maddeleri içinde bulunduran kısımdır. Kozmetik formülasyonların hazırlanmasında değişik taşıyıcı sistemler kullanılmaktadır.
Kozmetik Taşıyıcı Sistemlerin Sınıflandırılması I. Klasik kozmetik taşıyıcı sistemler 1. Emülsiyonlar 2. Kremler 3. Jeller 4. Aeresoller II. Yeni kozmetik taşıyıcı sistemler 1. Çoklu emülsiyonlar 2. Mikroemülsiyonlar 3. Veziküler sistemler a. Lipozomlar b. Niozomlar c. Benzer patentli sistemler 4. Partiküler sistemler a. Mikro/Nano kapsüller b. Mikro/Nano partiküller c. Mikrosüngerler d. Moleküler baskılı polimerik sistemler e. Siklodekstrinler
I. Klasik kozmetik taşıyıcı sistemler 1. Emülsiyonlar: Birbiri ile karışmayan iki sıvıdan birinin diğeri içinde homojen olarak dağıldığı iki fazlı sistemlerdir. 2. Kremler: Yarı katı emülsiyonlardır. Kremler kendileri bir kozmetik ürün olup, temizleyici, yumuşatıcı, el ve vü- cut kremleri gibi değişik amaçlarla kullanılırlar. Aynı zamanda lipozom, mikroküre, mikrosünger v.b. modern kozmetik taşıyıcı sistemler için de taşıyıcı olarak kullanılırlar. Tüm deri kremleri, el ve vücut kremleri, temizleyici kremler, traş kremleri, deodoran ve antiperspiran kremler ve güneş kremleri örnek verilebilir.
I. Klasik kozmetik taşıyıcı sistemler 3. Jeller: Yapılarına su alarak şişebilen organik moleküllü maddelerin oluşturduğu yarı katı sistemlerdir. Kil gibi anorganik maddelerin sudaki dispersiyonları da benzer şekilde kullanılabilir. Kozmetik ürünlerde jel tipi sıvağlar hazırlanırken çoğunlukla selüloz türevleri yada karbomerler kullanılır. Jeller hem klasik kozmetik ürünlerin formülasyonunda yer alırlar, hem de yeni taşıyıcı sistemler bir jel içinde formüle edilebilirler. Yüz temizleme jelleri, jel tarzında hazırlanmış traş preparatları, saç jöleleri ve diş macunları örnek verilebilir. 4. Aeresoller: Aeresoller sıvı yada katı partiküllerin bir itici gaz içinde dağıtıldığı kolloidal sistemlerdir. Basınçlı ambalajlar olarak da tanımlanırlar. Kozmetik endüstrisinde içeriği sıvı, toz ve köpük olan aeresol şeklinde hazırlanmış çeşitli ürünler mevcuttur.
II. Yeni kozmetik taşıyıcı sistemler Bu sistemler ile Formülasyondaki etkin maddenin kontrollü salımı sağlanabilir Aynı sistem içinde geçimsiz maddeler birarada verilebilir Etkin maddelerin stabiliteleri artırılabilir Bitmiş ürünün raf ömrü uzatılabilir Etkin maddelerin iritan özellikleri azaltılabilir Ürünün estetik özellikleri geliştirilebilir.
II. Yeni kozmetik taşıyıcı sistemler 1. Çoklu emülsiyonlar: "Emülsiyonların emülsiyonu" da denilen bu sistemler Y/S/Y veya S/Y/S tipinde olabilir. Geçimsiz maddeler tek ürün içinde birarada verilebilir. Uzatılmış etki sağlanabilir. Hassas maddeler iç fazda korunabilir. 2. Mikro emülsiyonlar: Emülsiyonların özel bir tipidir. Dağılan fazın damlacık büyüklüğü 100 nm'nin altında olup, şeffaf ve stabil emülsiyonlardır. Klasik emülsiyonlar gibi Y/S ve S/Y tipinde olabilirler. Hazırlama esnasında kendiliklerinden oluşurlar. Alkolsüz kolonyaların hazırlanmasında parfümün mikroemülsiyon içinde formüle edilmesi ve yağda çözünen vitaminlerin mikroemülsiyonlarının hazırlanarak sulu ortamda formüle edilmeleri örnek olarak verilebilir.
II. Yeni kozmetik taşıyıcı sistemler 3. Veziküler sistemler a. Lipozomlar: Aralarında sulu faz bulunan bir veya çok sayıda biyolojik membrana benzer yapıdaki çift lipit tabakaların oluşturduğu küresel veziküllerdir.
Lipozomlar deri üzerinde su ile yıkanmaya dayanıklı bir film tabakası oluştururlar. Oluşan film ancak deterjan ile deriden uzaklaştırılabilir. Keratine çok iyi bir şekilde bağlanırlar. Yaralı, hasarlı ve çok kuru derilerde nemlendirici etkilerine bağlı olarak onarıcı etki de gösterirler. İritasyon yapıcı maddelerin lipozom içinde verilmeleri bu etkilerini azaltır ve deride toksik etki görülmez. Kontrollü salım sistemi gibi davranırlar ve derinin nem içeriğini kontrol ederler. Toksik olmayan ve biyolojik olarak bozunabilen maddelerdir. Lipozom içinde taşınarak deriye verilen maddeler deriden penetre olmalarına karşın, klasik taşıyıcılara göre emilimleri çok daha az olduğu için sistemik dolaşıma geçen miktarları da daha azdır.
Lipozomlu krem, deri ile temas ettiğinde deri bariyeri ile karşı karşıya gelir. Lipozom, deri bariyerini aşarak içeri girer. Lipozom, bariyeri geçtikten sonra çözünür ve içerisinde bulunan aktif maddeyi salar.
Boş lipozomlar deriyi nemlendirici olarak kullanılırken, farklı kozmesötik maddelerin yüklü olduğu lipozomlu pek çok ticari ürün mevcuttur. Yaşlanmayı önleyici lipozomlu kremler ve jeller bunlardandır. İlk kozmetik lipozom kremi; 1986 da Capture (Christian Dior)
II. Yeni kozmetik taşıyıcı sistemler 3. Veziküler sistemler b. Niozomlar: Lipozoma benzer yapıdadır. Esas yapı taşını noniyonik yüzey aktif maddeler oluşturur. Lancome'un piyasada bulunan Niosome Krem ürünü örnek olarak verilebilir.
Niozomlar, lipozomlara göre daha uzun raf ömrüne sahip, kimyasal olarak daha kararlı yapılardır. Fonksiyonel grupları hidrofilik baş kısmında yer aldığında üzerinde modifikasyon yapmak oldukça kolaydır. Biyolojik sistemler ile oldukça uyumludur ve noniyonik yapısından ötürü toksik değildir. İmmün sistemi etkilemez ve biyoçözünürdür. Lipofilik maddeleri veziküler çift tabaka membran arasında, hidrofilik maddeleri ise sulu bölgee tutuklama özelliğine sahiptir. Hammaddelerinin temini kolaydır ve lipozomlara göre daha ucuzdur.
II. Yeni kozmetik taşıyıcı sistemler 3. Veziküler sistemler c. Benzer patentli sistemler, TRANSFERZOM: Alman firması IDEA AG tarafından patentli, taşıyıcı sistem teknolojisidir.
II. Yeni kozmetik taşıyıcı sistemler 4. Partiküler sistemler a. Mikro/Nano kapsüller: Bir çekirdeğin çeperle kaplanması sonucu oluşan dozaj şekilleridir.
Kozmetik avantajları, Etkin maddenin stabilitesinin sağlanması Uçucu bileşiklerin buharlaşmasının önlenmesi Sıvıların toz forma dönüştürülmesi Toksisitenin azaltılması Etkin maddenin kontrollü salınımının sağlanması Enkapsüle edilen Parfüm Pigmentler Yağlar Antioksidanlar Ürün Şampuan ve temizleyiciler Ruj Ruj, krem ve losyonlar Deri beyazlatıcı kremler
Lancôme tarafından üretilen "PRIMORDIALE" vitamin E nanokapsülleri içerir. Çekirdekte yağda çözünen veya dağılan etkin maddenin yer aldığı depo tipi sistemlerdir.
II. Yeni kozmetik taşıyıcı sistemler 4. Partiküler sistemler b. Mikro/Nano partiküller, Katı lipit nanopartiküller 1991 yılında emülsiyonlar, lipozomlar ve polimerik partiküler sistemlere alternatif bir taşıyıcı sistem olarak ortaya çıkan katı lipit nanopartiküller (SLN), son yıllarda giderek artan bir ilgi görmektedir. Katı lipit nanopartiküller, oda ve vücut sıcaklığında katı halde bulunan lipidler ile hazırlanan ve emülgatörler ile stabilize edilen, nanometre boyutundaki partiküllerdir.
SLN ler genel olarak katı lipitler, emülgatörler ve sudan oluşmaktadır. Yağ/su emülsiyonları kolaylıkla üretilebilen, temel kozmetik formülasyonlardır. Katı lipit partiküller de formülasyon açısından y/s emülsiyonları ile benzerdir. Nanopartikül üretilmesinin nedeni; günümüzde nanoteknolojiye duyulan ilginin artmasının yanısıra, katı lipit nanopartiküllerin derinin daha alt tabakalarına kadar aktid maddeyi taşıyabilmeleridir. Kullanılan katı lipitler Yağ asitleri Trigliseritler Mumlar Kullanılan yüzey aktif maddeler Lesitin Plantacare 2000UP(Decyl Glucoside) Poloxamer 188 SDC (Sodium deoxycholate) Tween80 Setil alkol Tego Care 450 (Polyglyceryl-3 Methylglucose Distearate)
Kozmetikte kullanım avantajları, Retinol ve α-tokoferol gibi stabilite sorunu olan bileşenleri korurlar Kozmetik aktif bileşenlerin kontrollü salınımını sağlarlar. Kimyasal UV filtreleri için taşıyıcı olarak kullanılabilirler. Böylece UV bloke edici etkinin artmasına ve formülasyondaki güneşten koruyucu madde konsantrasyonunun azaltılmasına imkan verirler. Katı lipit nanopartiküllerin UV bloke edici özellikleri vardır. Partiküler özellikleri nedeniyle UV ışığını etkin bir şekilde yansıtarak, fiziksel güneş filtresi olarak rol oynarlar.
Cutanova cream nanorepair Q10 (Dr. Rimpler) Regenerations creme (Scholl) SURMER Créme légére (Isabelle Lancray)
II. Yeni kozmetik taşıyıcı sistemler 4. Partiküler sistemler c. Mikrosüngerler: Çok sayıda aktif maddenin hapsedilebildiği, poröz yapıda mikrokürelerden oluşan patentli polimerik taşıyıcı sistemlerdir. 1992'de Advanced Polymer Systems Inc. tarafından geliştirilmiştir. Ağırlığının % 50-60'ı kadar aktif madde taşıyabilir.
Lokal olarak uygulanan nemlendiriciler, koku vericiler, yağlar ve çeşitli aktif maddeler için kullanılabilir. Mikrosünger sistemler ile; Kontrollü salım sağlanabilir. Deri uzun süreli nemlendirilebilir. Deri yağının absorplanması sağlanabilir. Maddelerin hoş olmayan kokuları (kepek önleyici şampuanlar v.b.) maskelenebilir.
Avantajları Biyolojik olarak inerttir Toksik değildir, allerjik reaksiyon yapmaz ve iritasyona neden olmaz. Vücutta başka bir maddeye dönüşmez. Sterildir Por çapı bakterilerden çok küçük olduğu için bakteri giremez. Dayanıklıdır ph 1.0-11.0 ve 130 C 'ye kadar stabildir. Etki süresi uzundur Mikrosüngerler stratum corneumdan geçemeyecek kadar büyüktür. Böylece deri yüzeyinde kalıp, etkin maddeyi zamanla salarlar. Bu sayede aktif maddenin etki süresi uzar, deride aşırı birikimi önlenir ve iritasyon engellenir.
Deriye uygulandığında difüzyon, mekanik etmenler, ısı ve ph değişimleri ile etkin madde salınımı başlar. Deri aktif maddeyi taşıyıcıdan alıp tükettikçe mikrosünger taşıyıcıdaki aktif maddenin dengesini tekrar sağlamak üzere yeni aktif maddeyi salar. Mikrokapsüller etkin madde çıkışını kapsül duvarı ile kontrol ettiklerinden bu duvarın zedelenmesiyle içerikteki etkin maddenin tamamı denetimsiz salınabilir, oysa mikrosünger sistemlerde polimerik yapının gözenekleri arasından etkin madde salınır ve sistem iskeleti bozulmadan kalır.
Mikrosüngerlerin yer aldığı ürünler, Güneşten koruyucular Akne preparatları (benzoil peroksit) Derinin rengini açan ürünler (hidrokinon) Kepek önleyici maddeler (çinko pirition ve selenyum sülfit) Nemlendirici - yumuşatıcılar (gliserin ve sıvı parafin)
II. Yeni kozmetik taşıyıcı sistemler 4. Partiküler sistemler d. Moleküler baskılı polimerik sistemler: Moleküler baskılama kavramı ilk defa 1972 de Günter Wulff ve çalışma grubu tarafından tanımlanmıştır. Üç adımda oluşturulur; Fonksiyonel grup içeren uygun monomerler, kalıp (hedef) moleküle kovalent veya non-kovalent etkileşimlerle bağlanarak bir ön kompleks oluşur. Monomer-kalıp ön kompleksi, uygun bir çapraz bağlayıcının da kullanılmasıyla fonksiyonel monomer üzerinden polimerleştirilir. Yapıdaki kalıp molekülünün uzaklaştırılması için, baskılanmış polimer uygun bir çözücü sistemi ile yıkanır. Uygun koşullar altında, yapıda meydana gelen bu boşluklar kalıp molekülün boyutunu, yapısını ve fizikokimyasal özelliklerini tanır, seçici ve etkin olarak kalıp molekülün tekrar yapıya bağlanması sağlar.
Alfa-tokoferol yüklü moleküler baskılı mikrojel küreler (anti-aging) Template molekül: alfa-tokoferol Polimer: beta-siklodekstrin Çapraz bağlayıcı: Hekzametilen diizosiyanat Çözücü: DMSO
Avantajları; Kısa sürede hazırlanırlar. Moleküler tanımaya elverişlidirler. Maliyetleri düşüktür. Yüksek sıcaklık, basınç ve geniş ph aralığında fiziksel ve kimyasal faktörlere karşı oldukça dayanıklıdır. Stabiliteleri yüksektir. Birkaç yıl boyunca saklanabilir ve tekrar tekrar kullanılabilirler.
II. Yeni kozmetik taşıyıcı sistemler 4. Partiküler sistemler e. Siklodekstrinler: Nişastanın enzimatik parçalanması sonucu oluşan oligosakkaritlerdir. Geometrik olarak 3 boyutlu konik silindir biçiminde olan siklodekstrinlerin kavite denen iç kısımları hidrofobik, dış yüzeyleri ise hidrofilik özellik gösterir. Bu özel konfigürasyonları sayesinde, pek çok lipofilik molekül ile inklüzyon kompleksleri oluşturabilmektedirler.
6 adet D-Glukoz Birimi 7 adet D-Glukoz Birimi 8 adet D-Glukoz Birimi
Siklodekstrinlerin avantajları, Taşıdığı molekülü ışık ve ısı kaynaklı bozunma reaksiyonlarına, oksidasyona ve hidrolize karşı korur. Buharlaşmayı önler. Taşıdığı suda çözünebilir molekülün çözünürlüğünü ve çözünme hızını arttırır. Nem çekme sorunu yoktur. İstenmeyen tat ve koku oluşumunu engeller. Sıvı ya da yağlı maddeleri toz şekline getirerek ürünü iyileştirir. Emülsiyonların stabilitesini arttırır.
Dihidroksiaseton bronzlaştırıcı bir ajandır ve sulu çözeltide kararsızdır. Aynı zamanda parfüm ile maskelenemeyen kötü bir kokusu vardır. Bu koku siklodekstrin kompleksleri ile ortadan kaldırılır. Dihidroksiasetonun kompleksten yavaşça salınımı, ürünün kullanıldığı bölgelerde aynı rengin oluşmasını da sağlar. Ultrasun Selftan (Estée Lauder) Self-Action Super Tan For Face (Estée Lauder) Parfüm ya da parfüm bileşeni gibi uçucu bileşikler buharlaşmaya karşı siklodekstrin kompleksleri ile stabilize edilirler. Kompleksler toz ya da sıvı formülasyonda olabilirler. Katı formda dahi olsalar dahi parfümlarda kullanılabilirler. Bu süspansiyonların deriye uygulanması parfümün yavaşça salınımını sağlayarak parfümün etkisini uzatır. Vivace (Shiseido Co.) - 1993
Salisilik asit deriyi temizlemede kullanılır. Antibakteriyel ve keratolitik etkisi vardır. Asit ve türevlerinin sudaki çözünürlükleri düşüktür. Siklodekstrin ile hazırlanan kompleksler ise daha çözünürdür. Bu nedenle, serbest asitlerle oluşabilecek iritasyonlar da önlenmiş olur. Siklodekstrin ile yapılan komplekslerin bakteriyostatik keratolitik ve enfeksiyon önleyici özellikleri de artar. Salisilik asidin siklodekstrin kompleksleri ticari olarak pek çok üründe bulunmaktadır. Sebo Care Impure Skin Cream (Bioclin) Siklodekstrinler aynı zamanda deriden salınan maddelerin de çözünürlüğünü arttırır. Bu nedenle deri temizleyici ürünlerde kullanılır. Deride bulunan yağlar ile kompleks oluşturma ve onları çözme yeteneğine sahiptirler. Oluşan yağ-siklodekstrin kompleksleri deriden kolaylıkla uzaklaşabilir. Mischhaut Gesichtstonic (Annemarie Börlind)
Çözücü nedir? Çözünürleşmeyi sağlayan ajanlar (çözücüler) yağlı maddelerin formülasyona daha kolay entegre edilmesini sağlayan maddelerdir. Polisorbat 20/Polisorbat 80 Polietilen glikoller Stearetler Kaprol mikro ekspres Kromoliyen SCE Kaprilil/Kapril glukozitler
Polisorbatlar (20-40-60-80-81 vs) Polisorbatlar (Tween bileşikleri), etilen oksit ile poli-ollerin ve sorbitolün reaksiyonu sonucu oluşurlar. Bir mol sorbitol ile reaksiyona giren etilen dioksidin ortalama mol sayısı, polisorbatın isminde yer alan numarayı gösterir. Karakteristik hidrofilik özelliklerinden dolayı çözünürleştirici olarak kullanılır. Aynı zamanda yüzey aktif madde, ıslatıcı ajan, viskozite düzenleyici, antistatik ajan, stabilize edici gibi özellikleri de vardır. % 1-3 Uygulama alanları Oda spreyleri Çamaşır spreyleri Cilt temizleyiciler Cilt bakım ürünleri Makyaj bazları ve fondötenler Temizleyici yağlar Şampuanlar Rujlar Maskaralar
Polietilen glikoller (PEG) PEG-4, PEG-6, PEG-7, PEG-8, PEG-9, PEG-10, PEG-12, PEG-14, PEG-16, PEG-18, PEG-20, PEG-32, PEG-33, PEG-40, PEG-45, PEG-55, PEG-60, PEG-75, PEG-80, PEG-90, PEG-100, PEG-135, PEG-150, PEG-180, PEG-200, PEG-220, PEG-240, PEG-350, PEG-400, PEG-450, PEG-500 Etilen glikol birimlerinden oluşmuş polimerlerdir. PEG-400, 400 etilen glikol biriminden oluştuğunu belirtmektedir. Uygulama alanları Banyo ürünleri Traş ürünleri Cilt bakım ve cilt temizleme ürünleri Makyaj ürünleri Şampuan ve saç kremleri Deodorantlar PEG Kastor yağı ve PEG Hidrojenle doyurulmuş Kastor yağı da çözünürleştirici olarak kullanılmaktadır.
Stearetler (20-21-vs) Stearetler, stearik asidin polietilen glikol eterleridir. Yapışkan bileşiklerdir. Diğer sıvıların kendi aralarındaki moleküler kuvvetleri azaltarak çözünürlüğü arttırırlar. Uygulama alanları Kişisel temizleme ürünleri Deodorantlar Bronzlaştırıcı Parfüm Cilt, göz ve saç bakım ürünleri