Conservanti În Industria Cosmetică

  • Published on
    27-Sep-2015

  • View
    52

  • Download
    4

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Conservani

Transcript

III

Universitatea Tehnic, Gheorghe Asachi, Iai Facultatea de Inginerie Chimic i Potecia Mediului

Conservani n industria cosmetic

Prof. indr.: Daniela uteu

Masteranzi: Alexa Nicoleta

Irimia Maria Mihaela

Grupa: 2502

Master: an I

Specializarea: PFCCONSERVANI

I. Necesitatea conservrii [1, pag.247]Conservanii sunt importani n produsele cosmetice ntruct protejeaz consumatorii mpotriva agenilor patogeni nocivi care altfel ar invada cremele i produsele pe care le folosesc zilnic oamenii. n lipsa conservanilor, toate produsele cosmetice ar avea un termen de valabilitate foarte scurt i majoritatea ar trebui pstrate la frigider . [2]Prin urmare, scopul principal al utilizrii agenilor de conservare n produsele cosmetice i de toalet este acela de a le asigura stabilitatea i inocuitatea.

Pe parcursul dezvoltrii omenirii au fost folosite diferite procedee de conservare , cum ar fi uscarea, creterea continutului de sare, introducere de miere, zahr sau arome naturale, care s-au dovedit a avea i proprieti de conservare. Cunoaterea i folosirea agenilor de conservare este demonstrat de tehnicile de mumificare a trupurilor i pstrarea acestora, de ctre egipteni.

Anul 1965 se dovedete esenial pentru microbiologia cu aplicaii n industria farmaceutic i n cea cosmetic, studiile referitoare la contaminarea produselor nesterile atrgnd atenia productorilor asupra necesitii introdicerii unor controale microbiologice n timpul fabricrii i a conservrii produselor.

Este important ce produse cosmetice se aleg, pentru c ingredientele lor sunt absorbite prin piele n proporie de pn la 60%, acestea ajungnd n sistemul circulator.

De preferat s fie ct mai curate, fr substane chimice sintetice, conservani chimici, arome artificiale, colorani artificiali, materii prime modificate genetic, pesticide, sulfai, PEG, ftalai, SLS, parabeni etc.

Rolul conservanilor este de a proteja produsele cosmetice de contaminarea adus de materiile prime, condiionani, ambient i utilizare personal. Conservanii menin integritatea produsului intrat n contact cu aerul pe parcursul folosirii lui.

Cei mai controversai conservani sintetici sunt substanele halogene, clorul, iodul sau bromul (chlorhexidine digluconate clorofen, triclosanul), familia aldehidelor (formaldehida poate sa fie 0,2% maxim), familia parabenilor (Butylparaben, Methylparaben, Propylparaben), familia polietilenelor i Polypropylen Glycol (PEG si PPG).

Efectele negative ale conservanilor sintetici sunt: fiind puternici distrug bacteriile inclusiv pe cele care ne protejeaz, flora saprofit este astfel fragilizat, ptrund n piele i uneori se gsesc n snge sau urin i persist mult timp n organism.

Consecinele utilizrii produselor cosmetice care conin conservani sintetici: pot provoca iritaii sau alergii (dermatite de contact etc) la nivelul pielii, anumii conservani se comport ca nite perturbatori endocrini iar pentru mediu nconjurtor principala consecin este toxicitatea (cel mai adesea sunt afectate organismele acvatice). [2]

Contaminarea microbian a produselor cosmetice poate avea loc n dou etape:

contaminarea n timpul fabricrii;

contaminarea dup fabricare.

Contaminarea n timpul fabricrii se datorete fie contaminrii materiilor prime ( n special cnd acestea conin ap) sau condiiilor de lucru; hale neadaptate, sau insuficient protejate de poluare (cureni de aer, umiditate, praf, ap stttoare etc).

Productorul trebuie s supravegheze atent materiile prime folosite, care pot fi ele nsele supuse contaminrii i anume:

extractele de origine animal i vegetal (extracte de organe, proteine, pudre vegetale, amidon, pectine, rini, ape florale, extracte de plante, etc);

produse anorganice naturale (bentonit, argil, caolin, talc, pudr de pigmeni anorganici)

colorani i pigmeni;

ageni tensioactivi.

n ceea ce privete halele de producie, acestea trebuie s aib planee duble, perei curai, uor de curaat i dezinfectat, aer condiionat. Este de preferat s se lucreze n vase de oel inoxidabil. Materialele plastice determin ncrcri electrostatice, condensare excesiv i creterea mucegaiurilor. Vor fi evitatate capacele deschise, conductele prea lungi, numr prea mare de armturi; vor fi reduse la maxim dispozitivele de prelevare de probe. Pentru curare se folosesc detergeni i decontaminani. Posibilitile de contaminare datorit personalului trebuie diminuate prin msuri specifice (igien riguroas, mbrcaminte de protecie). O alt posibilitate de contaminare a produsului apare n timpul utilizrii produsului, prin preluarea repetat de ctre utilizator sau prin adugarea de ap (n ampoane), cu scopul de a-i mri durata de folosire.

Modificrile datorate contaminrii produsului pot fi:

schimbarea culorii acestuia datorit unui proces de degradare a componentelor sale;

apariia unor floculri sau a unor depozite, datorit insolubilizrii unor componente din formul, sub influena metabolismului microbian;

apariia de bule de gaz;

ruperea emulsiilor;

modificarea vscozitii preparatului.

Principalele tipuri de microorganisme care afecteaz produsele cosmetice i cele de ngrijire sunt bacteriile, drojdiile i mucegaiurile.

Bacteriile: procariote unicelulare de forma sferic (coccus), cilindric (bacillus), spiralat (spiriliul) sau de virgul (vibrio) iar marimea variaz de la 0,5 -10 microni. Sunt clasificate in Gram pozitive si Gram negative. Bacteriile mici de numai 1 micron necesit un coninut mare de umiditate i consum de 100-500 ori greutatea lor pe or. n condiii ideale se reproduc la fiecare 20 minute, ceea ce indic rapiditatea cu care pot infesta un mediu prielnic.

Drojdii: cunt fungi care metabolizeaz carbohidraii prin fermentaie. Sunt mai mari decat bacteriile. Se inmulesc prin diviziune celular sau nmugurire.

Mucegaiuri: aparin celor mai avansate eucariote. Sunt de regula aerobe i se reproduc prin ramificare. Mrimea lor poate varia ntre 1micron civa cm.

Prevenirea contaminrii se poate face prin procedee fizice i chimice n sensul utilizrii substanelor chimice ca ageni de conservare.

II. Metode fizice de prevenire a contaminrii [1, pag. 251]Toate procedeele de lupt mpotriva dezvoltrii microorganismelor se bazeaz pe cunoaterea condiiilor optime de cretere i dezvoltare a microorganismelor (temperatur, pH, prezena apei presiunea osmotica, hrana, oxigen, etc). Metodele fizice de prevenire a contaminrii ncep cu asigurarea condiiilor de producie adecvate, conform cu normele GMP (Good Manufacturing Practice).

Procedeele aplicate direct materiilor prime sau produselor cosmetice include:

procedee termice la cald (sterilizare, pasterurizare);

procedee termice la frig (racire, congelare);

iradiere cu radiaii ;

ambalare sub vid sau n atmosfer modificat (cu CO2 sau N2);

reglarea adecvat a pH-ului.III.1. Conservarea produselor pe cale chimic [1, pag. 251]Posibilitatea de apariie a contaminrii dup etapa de fabricaie, n timpul stocrii sau utilizrii, a condus la necesitatea introducerii n preparate a unor ageni chimici, capabili s inhibe creterea i dezvoltarea microorganismelor. Aceste substane care au mecanisme de aciune specifice, difereniate n funcie de clasa creia i aparin, sunt cunoscute sub denumirea de ageni de conservare.III.1.1. Aspecte legislative. Conservani admii [1, pag. 251]Agenii de conservare sunt considerai acele substane care se adauga ca ingredient n produsele cosmetice, de ngrijire sau curire cu scopul principal de a inhiba dezvoltarea microorganismelor n aceste produse.

n alte concentraii dect cele prevzute n Tab. III.1, substanele marcate cu (+) pot s fie de asemenea, introduse n produsele cosmetice n alte scopuri specifice, care reies din prezentarea produsului, cum ar fi deodorant n spunuri sau agent antimtreaa n ampoane.

Alte substane introduse n produsele cosmetice pot s posede si proprieti antimicrobiene, datorit crora pot contribui la conservarea produselor, ca de exemplu numeroase uleiuri eseniale i unii alcooli.

srurile au drept cationi: Na, K, Mg, NH 4+ i etanolamine; drept anioni sunt considerai Cl, Br, SO42-, COOH-. esterii conin gruprile CH3, C2H5, propil, i-propil, butil, fenil, i-butil.

Toate produsele finite care conin formaldehid sau substane care elibereaz formaldehid, trebuie s conin pe etichet, n mod obligatoriu, precizarea conine formaldehid, n cazurile n care concentraia formaldehidei n produsul final depete 0,05%. Tab.III.1.Lista agenilor de conservare admii

III.1.2. Utilizarea conservanilor n prodesele cosmetice [1, pag. 257]Din punct de vedere chimic, conservanii aparin la numeroase clase de compui. Analiznd formulele a 19150 de preparate nregistrate de FDA (Food and Drug Administration) n anul 1996, Steinberg a stabilit un clasament al celor mai utilizai ageni de conservare. Cei 57 de compui care apar ar putea fi mprii n 4 grupe, ca indice de utilizare: - I grup (7731-704) se distinge printr-un numr mare de utilizri;

a II-a grup (690-96);

ultimele 2 grupe sunt mai puin utilizai.

Tab. III.3 Grupe chimice de ageni de conservare

Donori de formaldehidIzotiazolinoneSruri cuaternare de amoniu

DMDM hidantoina;

Imidazolinidil urea

Triazine, Benzilhemiformal, Diazolidinil ureea,

Oxazolidine biciclice,

Hidroximetil glicinat de Na.Benzil i-tiazolinona(BIT),n-octil-izotiazolinona, metil(Cl)-izotiazolinona, diclor-n-octil-izotiazolinonaQuaternium 15 (clorura de (3-clor-alil)-1-triaza-3,5,7-azonia-1-adamantan), clorura de benzalconiu, didecil dimetil quat., docedildicoco quat., polihexametilen biguanida.

Acizi i derivaiAlcooliDerivai halogenai

Metil parabenFenoxi etanolMetil cloro izotiazollinona/ Metilizotiazolinona(MMCI/MI)

Propil parabenAlcool benzilicTriclosan

Butil parabenClor xilenolBronopol

Etil paraben Alcool fenetilicIodopropinil butil carbamat

Acid sorbic/ sorbat de KAlcool diclor benzilicClor acetamida

Acid benzoic / benzoat de sodiuClor butanol5-brom-5-nitro-1,3-dioxan

Izobutil parabenDigluconat de clorhexidin

Acid salicilicAlcool diclorbenzilic

III.1.3. Ageni de conservare anorganici [1, pag. 259] Compuii utilizai n formularea produselor cosmetice sunt: sulfitul de sodiu, boratul de sodiu, acidul boric, bisulfitul de sodiu i acetatul fenil mercuric. n ultimii ani s-au abordat studii privind posibilitatea folosirii unor pigmeni anorganici pentru a diminua cantitatea de ageni de conservare organici din preparate cosmetice.III.1.4.1. Parabenii

Agenii de conservare cei mai folosii aparin grupei parabenilor.

Tab.III.4. Parabenii

AvantajeDezavantaje

R=metil, etil, propil, butilParabenii sunt alchil esterii acidului p-hidroxi benzoic. Utilizarea lor ca agent de conservare a nceput n anul 1924.

Se obin prin metoda clasic de esterificare a acidului p-hidrozibenzoic cu alcoolii respectivi, n cataliz acid. Solibilitatea n ap descrete cu creterea masei molare.Sunt incompatibili cu tensidele neionice i srurile de fier. Activitatea antimicrobian a parabenilor se manifest prin intervenia lor n cile metabolice ale microorganismelor int. Eficacitatea parabenilor este amplificat (aciune sinergic) de propilen glicol si EDTA i depinde de cantitatea de ulei i pH-ul produsului.- eficacitate mpo-triva unui spectru larg de micro-organisme, ntre care majoritatea fungiilor i majori-tatea bacteriilor gram+;

- stabilitate bun, absena culorii i a mirosului specific, - pre de cost redus;- toxicitate redus.- dependena activitii parabenilor de pH;- ineficace mpotriva unor bacterii, ntre care Pseudomonas, ceea ce face necesar combinarea parabenilor cu ali ageni de conservare.

III.1.4.2. Formaldehida i donorii de formaldehid [1, pag. 260-263]Derivaii de formaldehid, care sunt activi mpotriva unui spectru larg de bacterii, i fungii au, dup parabeni cea mai mare pondere n agenii de conservare. Aciunea lor se manifest prin ndoirea ireversibil a membranei proteice datorit formrii unor puni metilenice ntre amino-acizii acesteia. Formaldehida acioneaz cu aminoacizii, amidele i polipeptidele cu formarea unor derivai de N-metilol. n medii apoase formaldehida adiioneaz apa cu formare de metilen glicol.

Derivaii de formaldehid sunt compatibili cu majoritatea compuilor tensioactivi, dar incompatibili cu sarurile de amoniu, proteine, srurile de metale grele i apa oxigenat. Dei formaldehida ca atare a fost utilizata mult n ampoane, ageni de condiionare i alte produse a cpror folosire era urmat de cltire, inocuitatea sa este pus la ndoial n prezent, fiind considerat un alergen de contact. Volatilitatea ridicat poate cauza iritarea mucoaselor.Tab.III.5. Donori de formaldehid

CompusObservaii

Imidazolidinil ureea ( Germal 115)

- pulbere alb, inodor, higroscopic, foarte solubil n ap, compatibil cu toi ingredienii de baz din produsele cosmetice i de ngrijire, inclusiv proteine, ageni tensioactivi, ali aditivi.- este eficace n combaterea contaminrii, att cu bacterii gram-, ct si gram+, inclusiv Pseudomonas aeruginosa.

- acioneaz sinergic cu ali ageni de conservare; cu parabenii furnizeaz o activitate cu spectru larg , care include bacteriile, drojdiile i mucegaiurile.

Aceast combinaie reprezint una din cele mai utilizate sisteme de conservare n industria cosmetic.

Hidroxi metil glicinat de Na

- este un agent de conservare activ mpotriva bacteriilor, att gram+, ct i gram-.- una din principalele caliti ale produsului este cvasi independena activitii de pH, produsul fiind activ, att la pH=12, ct i la pH=3,5.

- produsul poate fi utilizat pentru neutralizarea compuilor acizi, fr pierderea activitii, iar culoarea galben pal i mirosul slab nu afecteaz calitatea produselor.

Diazolidinil uree (Germal II)

- N-(Hidroximetil)-N-(1,3-dihidroximetil-2,5-dioxo-4-imidazolidinil)-N-(hidroximetil)uree, este o substan alb, sub form de pudr, fr miros, higroscopic, foarte solubil n ap.

- este compatibil cu toi ingredienii cosmetici cunoscui, fiind un agent de conservare cu spectru larg.- amestecul cu ali ageni de conservare este foarte eficient n special cel cu parabenii, acioneaz sinergic cu IPBC.

DMDM Hidantoina

- 1,3-bis(hidroximetil)-5,5-dimetil hidantoina, vizeaz bacteriile i mucegaiurile, mai puin drojdiile.

- este solubil n ap i etanol, pH-ul optim fiind ntre 4-9.

- are o stabilitate de T=800C bun pe domeniul de utilizare al produselor cosmetice.

III.1.4.3. Derivai halogenai [1, pag. 263]Derivaii bromurai posed bune proprieti bactericide i fungicide. Astfel similar cu p-clorfenolul, p-bromfenolul este utilizat ca dezinfectant. 3-Dibromsalicil anilida are proprieti antiseptice i este utilizat n spunuri antiseptice i deodorante. Cei mai importani derivai de brom utilizai ca ageni de conservare n cosmetice sunt bromo-nitro-alcoolii, dintre care cei mai buni 2-bromo-2-nitro-1,3-propan diolul (Bronopol) i 1-brom-1-nitro-2-pentanolul. Calitile biocide ale acestora au sugerat utilizarea lor n unguente farmaceutice i ageni de conservare n alte aplicaii.

Tab.III.6. Derivai halogen...