WWW.GOLKOM.RU   Добавить в Избранное


БИБЛИОТЕКА ПРИРОДЫ
информационный портал

Главная  Новости  Каталог  Книги  КМЭ  Форум

ТУ  Гербарий  Golkom-Balance  Golkom-Post

 
Регистрация:

Книжная полка - Теория мягких косметологических воздействий. Современная косметология. Децина А.Н. - Глава 11 Следующая страницаПредыдущая страница

11. Консервирование косметических кремовых композиций

Вопросы, связанные с консервацией косметических средств, имеют утилитарное значение. Их решение направлено на увеличение сроков хранения косметических препаратов. На первый взгляд кажется, что чем больше срок хранения препарата, тем лучше для всех участников цепочки: производство - продажа - потребитель. Действительно, производители косметических средств и представители торговли при длительных сроках хранения могут не беспокоиться о накопленных запасах продукции - все равно постепенно разойдётся. Из общего ряда несколько выпадает потребитель. Хотя, может быть, и для него увеличенные сроки хранения косметических средств тоже благо - приобрёл упаковку крема, попользовался, приобрёл новый крем, забыл на некоторое время о первом и потом снова вернулся к нему. Поэтому, на первый взгляд, можно сформулировать исходное правило трёх П - чем больше срок хранения косметических препаратов, тем лучше производству, торговле (продавцам) и потребителю.

Однако, все не так просто, как кажется.

Для того, чтобы более детально коснуться вопросов, связанных с консервированием косметических композиций, рассмотрим процессы, которые могут приводить к изменению состава препаратов при хранении.

Считается общепризнанным, что основными процессами, определяющими длительность хранения косметических препаратов, являются процессы перекисного окисления липидов (прогоркание масел), присутствующих в их составах, и развитие микрофлоры. Вне всякого сомнения, определённую роль могут играть и другие процессы, прямо не связанные с перекисным окислением липидов (ПОЛ) или развитием микроорганизмов. К таким процессам может быть отнесено снижение активности ферментов, вводимых в составы косметических средств в качестве биологически активных ингредиентов, и другие аналогичные процессы. Зачастую причины протекания процессов инактивации биологически активных веществ недостаточно ясны. Более того, можно полагать, что эти процессы определённым образом связаны с ПОЛ или с развитием микрофлоры. Поэтому на первой стадии обсуждения целесообразно рассмотреть основные процессы, протекание которых возможно при длительном хранении косметических препаратов.

11.1. Процесс перекисного окисления липидов (прогоркание жиров и масел)

Как уже отмечалось ранее (см. гл.10), сегодня в мире производится более 60% косметических кремовых композиций на жировой основе. Процессы ПОЛ с высокой степенью вероятности реализуются с участием липидов, содержащих ненасыщенные жирнокислотные фрагменты. Поэтому, если сравнивать химически синтезированные липидные образования типа моно-, ди- или три-стеаратов глицерина, весьма часто используемые в косметических композициях, с растительными маслами, триглицериды которых включают фрагменты ненасыщенных жирных кислот (олеиновой, линолевой, линоленовой, арахидоновой и т.д.), то реакционная способность последних в процессах ПОЛ в десятки или даже в тысячи раз может превышать реакционную способность стеаратов глицерина.

Следует заметить, что жирнокислотные составы растительных и животных жиров в достаточной степени изучены и хорошо представлены в литературе (см., например, [1]). Однако, имея в руках данные по содержанию жирных кислот в составах различных масел и жиров, зачастую бывает трудно оценить их склонность к перекисному окислению. С практической точки зрения при конструировании косметических средств бессмысленно говорить, например, о том, что в абрикосовом масле содержится от 58 до 74% олеиновой кислоты и от 20 до 34% линолевой кислоты, в подсолнечном масле (Sunflower oil), соответственно, 16% олеиновой и 70% линолевой, а в масле зародышей пшеницы - от 13 до 21% олеиновой и от 55 до 60% линолевой кислоты. Попробуйте определить, какое из этих масел обладает максимальной или минимальной склонностью к ПОЛ.

Для сопоставления необходим суммарный критерий, позволяющий проранжировать составы масел и жиров, а, в пределе, также и косметических композиций по реакционной способности к ПОЛ. С этой целью можно воспользоваться разработанными нами индексами реакционной способности к ИРСПОЛ (см. п. 9.1.1), которые учитывают не только содержание двойных связей в липидах, но и их реакционную способность в процессе окисления.

В качестве примера в табл. 11.1 приведены ИРСПОЛ различных растительных масел, рассчитанные по их жирнокислотным составам, приведённым в работе [1].

Теперь, в соответствии с рассчитанными значениями ИРСПОЛ, мы можем с определённой долей вероятности расположить растительные масла в единый ряд относительной реакционной способности к ПОЛ. Например, становится совершенно очевидным, что упоминаемое выше масло подсолнечника (Sunflower oil) в большей степени склонно к окислению (ИРСПОЛ=30637) по сравнению с абрикосовым косточковым маслом (ИРСПОЛ=12476) и, тем более, с кокосовым маслом (ИРСПОЛ=1464).

Из приведённых в табл. 11.1 расчётных данных также следует, что наименьшей склонностью к окислению обладает редкое для России масло бабассу (ИРСПОЛ=199), в то время как максимальная склонность к окислению должна быть характерна для масла семян шиповника (ИРСПОЛ=52368).

Таблица 11.1 Индексы реакционной способности масел и жиров к перекисному окислению


п/п

Наименование

ИРСПОЛ

1.

Масло бабассу;

199

2.

Масло жожоба

1032

3.

Кокосовое масло

1464

4.

Касторовое масло

2551

5.

Масло ши

2955

6.

Масло мальвы

3714

7.

Масло лесного ореха

4747

8.

Пальмовое масло

4944

9.

Масло подсолнечное (Helianthe oil)

5238

10.

Масло макадалии

5675

11.

Масло персидской лилии

6238

12.

Масло камелии

6544

13.

Оливковое масло

8286

14.

Масло косточек манго

8374

15.

Миндальное масло

8640

16.

Масло ореха кешью

10249

17.

Масло таману (Tamanu oil)

11182

18.

Масло персиковое

11597

19.

Абрикосовое косточковое масло

12476

20.

Масло семян тыквы

16783

21.

Масло авокадо

16828

22.

Масло кунжута

19154

23.

Масло рисовых отрубей (Rise bran oil)

21066

24.

Кукурузное масло

22558

25.

Соевое масло

28906

26.

Масло чертополоха молочного

29635

27.

Масло косточек винограда

29812

28.

Масло подсолнечное (Sunflower oil)

30637

29.

Масло зародышей пшеницы (Wheat germ oil)

31307

30.

Масло саффлоры (Safflower oil)

32797

31.

Масло страстоцвета съедобного (Rassion flowed oil)

33637

32.

Масло буранчика

34136

33.

Масло примулы вечерней (Evening primrose oil)

41210

34.

Масло ореха кукуи

43726

35.

Масло семян чёрной смородины

49838

36.

Масло семян шиповника

52368

Однако не устаёшь удивляться разумности природы! Именно в масле семян шиповника содержится большое количество витаминов А и Е, которые предназначены для блокировки развития процессов ПОЛ. В этой связи можно даже позволить себе высказать предположение о том, что чем выше склонность жирнокислотного состава к ПОЛ (чем выше ИРСПОЛ), тем больше концентрация антиоксидантных веществ (включая витамины А и Е) в нативном жире или масле. Естественно, такое предположение требует соответствующей проверки.
В косметологической практике используются разнообразные жировые ингредиенты (см.Приложение 1), которые являются естественными маслами и жирами растительного и/или животного происхождения (препараты на естественной жировой основе), синтетические фрагменты жиров и масел (препараты на синтетической жировой основе), а также продукты переработки нефти - вазелин, петролатум, минеральное масло и т.д. (препараты на нефтяной основе). Часто встречаются разнообразные промежуточные варианты, когда наряду с небольшим количеством природного масла или жира в композиции присутствуют синтетические эфиры жирных кислот (например, стеарат глицерина) и/или продукты переработки нефти. Однако чувствуется забота некоторых разработчиков о предотвращении прогоркания жировых ингредиентов косметических препаратов - в некоторых составах используются гидрогенизированные масла (см.Приложение 1, составы №№2, 8, 11, 12, 184 и т.д.). Процесс гидрогенизации предназначен для превращения ненасыщенных жирных кислот в насыщенные за счёт присоединения атомов водорода к двойным связям.

Необходимость гидрогенизации совершенно отпадает в тех случаях, когда используются синтезированные жировые компоненты. При этом обычно в качестве жирных кислот применяются именно насыщенные жирные кислоты.

Таким образом, дополнительным доводом в пользу применения синтетических эфиров жирных кислот при конструировании косметических композиций является возможность максимального снижения склонности жировых ингредиентов к химическому прогорканию, связанному с протеканием процессов ПОЛ.

В этой связи следует заметить, что проблема химического прогоркания в основном, свойственна только препаратам на естественной жировой основе. О препаратах на синтетической жировой основе мы только что говорили. Что же касается препаратов на нефтяной основе, то такие продукты переработки нефти, как парафин, минеральное масло и некоторые другие, используемые при составлении косметических композиций, практически не содержат ненасыщенных фрагментов. А это означает их низкую реакционную способность по отношению к процессам ПОЛ.

Тем не менее, в некоторых составах (№№39, 135, 147-149 и т.д.) применяется, например, олеиновая кислота. В составах №№39, 148, 189, 281 и др. содержится линолевая кислота, а во многих случаях в композиции вводятся синтетически синтезированные производные олеиновой кислоты (см.составы №№1, 10-12, 22, 39, 135, 147-149, 153 и т.п.). Понятно, что объяснить такой шаг разработчиков с позиций предотвращения (ограничения) ПОЛ невозможно. Но ведь что-то ими двигало?

По-видимому, сегодня трудно объяснить отличие насыщенных и ненасыщенных липидных фрагментов по отношению к клеточным системам кожи. Совершенно очевидно, что какие-либо простые схемы, объясняющие необходимость включения ненасыщенных жирных кислот и ненасыщенных фрагментов липидов в косметические композиции, могут с большой степенью вероятности оказаться ошибочными. В этой связи следует напомнить, что в главе 4 уже был сформулирован парадокс градиента ненасыщенности.

К сожалению приходится констатировать, что для многих разработчиков косметических средств отсутствует необходимость доказывать что-либо себе и окружающим. За основу берутся "перепевы" высказанных однажды кем-то бездоказательных утверждений, больше похожих на рекламные буклеты, и пишутся книги, учебники, трактаты:В качестве примера возьмем учебное пособие "Косметическая химия, часть 1. Ингредиенты" М. Изд. "Школа косметических химиков",2005 г.,откроем на странице 273 и читаем: "Витамин F представляет собой смесь ненасыщенных жирных кислот: линолевой и линоленовой, или их сложных эфиров. : Основным источником витамина F является льняное, конопляное и маковое масла, которые сейчас практически вышли из употребления. Облепиховое масло содержит до 34% витамина F."

Во-первых, вызывает удивление такая отчетливая расстановка "приоритетов", так как среди масел, представленных в табл. 11.1, в последних 20 видах обе эти кислоты присутствуют в заметных и весьма заметных количествах. Во-вторых, вообще, кажется несколько странным "зачисление" линолевой и линоленовой кислот в разряд "витаминов". Авторов цитируемого учебника оправдывает только то, что это "зачисление" произведено не ими, а произошло значительно раньше при обсуждении вопросов такой науки, как диетология. Ведь, если исходить из определения витаминов, как необходимых ингредиентов, которые не могут быть синтезированы в процессе взаимопревращений веществ в организме, и поступают врганизм только с пищей, то, например и неорганические соли (натрий, калий, кальций, магний и многие микроэлементы) следует относить к классу витаминов.

Читаем дальше: "Витамин F участвует в жировом обмене кожи, способствует уменьшению подкожного слоя жира. Он увлажняет кожу, укрепляет волосы и ногти, обеспечивает молодость и блеск кожи. При наружном применении витамин F повышает регенерационную способность эпидермиса. Поэтому он широко используется в составе питательных кремов, особенно для увядающей кожи, и в средствах по уходу за волосами и ногтями. Его концентрация в косметических рецептурах составляет от 2 до 7%.". Ничего себе "витамин", добавляемый в килограммах! Это, в-третьих.

Весьма сожалею, что (без комментариев) приходится выделить и подчеркнуть абсолютно бездоказательные и безаппеляционные утверждения уважаемых авторов цитируемого учебного пособия, предназначенного "для косметологов, менеджеров по продаже косметических продуктов и косметического сырья, сотрудников салонов красоты, студентов средних средних специальных учебных заведений медико-фармацевтического профиля и активных потребителей косметики и косметологических услуг." Может быть, именно этим специалистам нужна такая "бездоказательная ясность".


Поэтому, все-таки, из-за отсутствия очевидных доводов в пользу необходимости введения ненасыщенных жирных кислот в свободном виде или включённых в липидные фрагменты в качестве ингредиентов косметических средств, а также, учитывая интерес к этому вопросу, предлагаю сформулировать очередной парадокс. Назовём его, например, парадоксом насыщенности-ненасыщенности и, может быть, кто-нибудь и когда-ибудь решит эту проблему.

Как бы там ни было, однако, если в рецептуре содержатся ингредиенты, способные вовлекаться в реакцию ПОЛ, то разработчики могут пытаться принять меры для блокировки этого процесса посредством включения в композицию веществ, обладающих антиоксидантной активностью. Рассмотрим такую возможность более детально.

11.2. Антиоксидантные ингредиенты в косметических композициях

Известно, что процессы ПОЛ, протекающие по цепному механизму с промежуточным образованием свободных радикалов, могут быть заблокированы посредством добавления в реакционную систему специальных веществ, называемых антиоксидантами (АО). Причём антиоксиданты могут блокировать не только процессы ПОЛ, но и другие реакции, протекающие с образованием радикальных частиц. Так, например, ионол (2,6-дитретбутил-4-метилфенол) значительно подавляет процесс превращения солянокислого цистеина в цистин в процессе хранения при комнатной температуре, а другие АО могут полностью подавить этот процесс [2]. Устойчивость растворов белковых гидролизатов также может быть повышена посредством введения метабисульфита натрия (неорганический АО), который при концентрации 0,03% увеличивает срок хранения продукта без образования осадка до одного года, а в концентрации 0,05% - до двух лет. А так как аминокислоты и белковые гидролизаты встречаются в составах косметических композиций, то понятны попытки некоторых разработчиков косметических препаратов использовать АО для предотвращения протекания возможных окислительных процессов.

Одним из наиболее распространённых АО, включаемых в составы косметических препаратов, является токоферол. В главе 7 были рассмотрены концентрации токоферола и его производных, используемые в косметических средствах. Оказалось, что токоферол добавляется в косметические средства в концентрациях, в десятки тысяч раз превышающих предельно допустимые, определяемые с помощью клеточных культур. Естественно предположить, что разработчики косметических средств стремились добиться блокировки окислительных процессов, протекающих в косметических препаратах, не обращая внимания на возможные отрицательные последствия влияния токоферола на клеточные системы кожи.

Рассмотрим аналогичным образом концентрации (синтетических) АО добавок к косметическим препаратам. В таблице 11.2 представлены примеры косметических композиций, включающих вещества, обладающих АО действием.

Таблица 11.2 Примеры использования синтетических антиоксидантов в косметических композициях в сопоставлении с их содержанием в пищевых продуктах

Примеры использования синтетических антиоксидантов в косметических композициях в сопоставлении с их содержанием в пищевых продуктах

*) В качестве оптимальной для клеток концентрации принята величина 10-7 моль/кг.

**)Приведены данные по содержанию антиоксидантов в пищевых продуктах, рекомендуемые в США и Канаде [2а, 2б]

Вне всякого сомнения, перечень используемых в косметических композициях синтетических АО гораздо шире. Для примера можно привести АО серию "Progallin", структура которых включает 3,4,5-триоксибензольный фрагмент и различные алкильные "хвосты" в 1 положении (1-метил-"Progallin Me", 1-этил-"Progallin A", 1-пропил-"Progallin P", 1-октил- "Progallin O", 1-додецил-"Progallin LA", 1-цетил-"Progallin CE"), которые производятся Nipa Laboratories Ltd.

Известно, что низкие концентрации антиоксидантов (10-7-10-8 моль/л) оказывают благоприятное влияние на клеточный рост [3, 4]. Интересно, что практически вне зависимости от строения молекулы АО в концентрации 10-7-10-6 моль/л защищают от индукции сестринских хроматидных обменов в клетках яичника китайского хомячка, протекающих при воздействии стимулированных фагоцитов человека. При концентрации 10-5 моль/л АО, которые были представлены супероксиддисмутазой, каталазой, маннитолом, N-ацетилцистеином, витамином Е и селенитом натрия, не влияли на интенсивность сестринских хроматидных обменов, а при 10-4 моль/л они ускоряли этот процесс, фактически способствуя мутагенезу [5]. Витамин Е, ионол, пропилгаллат и α-нафтол блокируют ПОЛ, снижают токсичность арахидоновой кислоты, но в концентрациях выше 10-5 моль/л сами проявляют токсичность на культуре клеток [6]. Бутилированный оксианизол (ВОА) при концентрациях выше 10-4 моль/л ингибирует пролиферацию смешанной культуры лимфоцитов [7].

Для оценки влияния представленных в табл.11.2 концентраций веществ, обладающих АО действием, добавляемых в косметические средства, на клеточные культуры, рассмотрим некоторые литературные данные и результаты наших экспериментов*) по влиянию некоторых АО на клеточные культуры.

В своё время, решая вопросы стабильности вирусологических питательных сред для культур клеток, мы собрали коллекцию АО, включающую наряду с распространёнными антиоксидантами и вновь синтезированные их аналоги**).

Для определения влияния АО на клеточные культуры рассчитанную навеску исследуемого вещества в сухом виде автоклавировали при температуре 134°С в течение 15 минут и с соблюдением асептических условий вносили в стерильную жидкую питательную среду. В таблице 11.3 приведены экспериментальные данные, которые свидетельствуют о том, что исследуемые АО, в полном соответствии с литературными данными, в концентрациях от 10-7 до 10-5 моль/л не угнетали рост клеток почки сирийского хомячка (ВНК-21), в то время как увеличение концентрации до 10-4 моль/л вызывало дегенерацию клеточной культуры.

Таблица 11.3 Влияние концентрации антиоксидантов в питательной среде на пролиферативную активность культуры клеток ВНК-21

Влияние концентрации антиоксидантов в питательной среде на пролиферативную активность культуры клеток ВНК-21

* Наблюдалась дегенерация клеточной культуры
** Не определяли

Следует заметить, что питательная среда для клеток ВНК-21 содержала 14 аминокислот (включая и упоминаемый выше цистеин), 8 витаминов (включая рибофлавин, способный участвовать в реакции фотоиндуцированного окисления), и глюкозу, реагирующую с аминокислотами в ходе реакции Майяра с промежуточным образованием реакционноспособных органических радикалов. Все эти процессы в значительной степени снижали сроки хранения питательной среды.

Поэтому были проведены эксперименты с целью выяснения, является ли концентрация АО от 10-7 до 10-5 моль/л достаточной для стабилизации питательной среды. В целях сокращения продолжительности экспериментов был использован метод ускоренного старения. Этот метод нашёл широкое применение в фармацевтической промышленности для оценки сроков годности лекарственных препаратов и в микробиологической промышленности для определения сроков годности сухих микробиологических питательных сред и питательных основ.

Жидкие питательные среды, предназначенные для культивирования клеток ВНК-21 с добавками и без добавок исследуемых АО выдерживали в термостате при температуре 37°С в течение 50 суток (что соответствовало приблизительно 14 месяцам хранения в стандартных условиях), а также на свету в течение 4 часов. Через каждые 10 суток (при 37°С) оценивали ростовую активность питательных сред по индексу пролиферации. В таблице 11.4 приведены данные о влиянии 2-окси-5-этил-3-трет-бутилбензойной кислоты на ростовые свойства питательных сред, приготовленных как на основе индивидуальных аминокислот, так и на основе ферментативного гидролизата лактальбумина (ГЛА), подвергнутых термообработке и облучению светом.

Таблица 11.4 Влияние антиоксидантов на стабильность жидкой ПС в процессе хранения

Влияние антиоксидантов на стабильность жидкой ПС в процессе хранения

Полученные данные свидетельствуют о том, что ростовые свойства питательных сред ухудшаются в процессе длительного воздействия повышенной температуры или 4-х часового воздействия солнечного света. При этом внесение в исследуемые среды АО в концентрации 10-7-10-5 моль/л не дало желаемого результата. Данная концентрация АО оказалась недостаточной для предотвращения протекания неблагоприятных химических реакций в жидких ПС. Питательная среда с добавкой АО, также как и без добавки становится малопригодной для культивирования уже через 4 часа выдерживания на свету и через 50 суток выдерживания при 37°С (снижение индекса пролиферации в 1,5-2 раза).

На основании полученных данных был сделан вывод о том, что концентрация АО 10-5 моль/л (предельно допустимая для клеточных культур) оказалась недостаточной для предотвращения протекания термических и фотоокислительных реакций в питательной среде, ведущих к снижению её ростовых свойств. Однако дальнейшее повышение концентрации АО в питательной среде, как свидетельствуют результаты ранее представленных экспериментов и литературных данных, бессмысленно из-за проявления неблагоприятных воздействий АО на клеточные системы.

При рассмотрении данных, приведенных в табл. 11.3 и 11.4, обращает на себя внимание тенденция, свидетельствующая о том, что, вне зависимости от строения молекулы АО, снижение концентрации до 10-7 моль/л благоприятно отражается на величинах индексов пролиферации по сравнению с индексами пролиферации клеток без добавления АО. Это наблюдение подтверждает ранее обнаруженный факт о благоприятном влиянии АО в низких концентрациях на клеточный рост (см. [3,4]).

Со всей очевидностью следует признать, что существует предельно допустимый уровень АО (примерно 10-5 моль/л), превышение которого приводит к снижению скорости деления клеточных систем и другим неблагоприятным эффектам. В соответствии с основными положениями теории мягких косметологических воздействий первым откликом на превышение этого уровня концентрации АО в косметических препаратах будет снижение скорости деления базальных клеток эпидермиса, результатом которого окажется увеличение толщины кератинового слоя и повышение вероятности фиксации морщин.

Возвращаясь к данным, приведенным в табл. 11.2, следует констатировать, что, как и во многих других случаях (см. гл.7 и 8), разработчики косметических препаратов используют концентрации АО в тысячи и даже в миллионы раз превышающие оптимальную для клеток концентрацию (примерно 10-7 моль/кг). Из этого следует, что косметологическая практика и теория мягких косметологических воздействий, основанная на экспериментальном материале с использованием клеточных тест-систем, весьма далеко отстоят друг от друга. Сблизить практику с теорией могут только специальные эксперименты, направленные на разрешение парадоксальных теоретических заключений.

Так, на основании теоретических построений можно сформулировать вывод о том, что добавление в составы косметических средств низкомолекулярных веществ, обладающих антиоксидантным действием, с целью увеличения сроков хранения препаратов является тупиковым направлением. Можно полагать, что наиболее реальным путём повышения стабильности косметических средств является снижение степени ненасыщенности липидных фрагментов, включаемых в составы препаратов и, в целом, снижение их содержания. В этом случае мы попадаем в парадокс насыщенности - ненасыщенности (см. выше). Однако, вне всякого сомнения, возможен еще один "обходной" путь, суть которого сводится к тому, что в косметическую композицию добавляются высокомолекулярные АО, не способные преодолеть эпидермальный барьер. К таким веществам можно, например, отнести белковые структуры (М.м.>1000000) с высоким содержанием сульфгидрильных связей (-S-H), обладающих АО активностью. Можно представить также высокомолекулярные синтетические полимеры, в молекулах которых содержатся АО фрагменты, например, пространственно-затрудненные фенолы.

Все вышеизложенное позволяет сформулировать очередной парадокс, который можно обозначить как парадокс антиоксидантного тупика. На наш взгляд, выход из этого тупика возможен. Нужны целенаправленные эксперименты по синтезу соответствующих высокомолекулярных антиоксидантных систем, которые бы проявляли АО активность при хранении косметического препарата и не проникали бы в глубину кожи, оставаясь на ее поверхности. Нельзя исключить, что подобные высокомолекулярные системы существуют в природе. Следует вспомнить, хотя бы, так называемые белки теплового шока, выделяемые клетками организма при повышении температуры и других неблагоприятных воздействиях, предназначенные для блокировки процесса перекисного окисления липидов. Более того, необходимо обратить особое внимание на природные системы, обладающие АО действием. К ним можно отнести экстракты овса [8], а также разнообразные продукты из пряностей, чая, какао, зерна, плодов, многие виды растительных масел и экстракты многих трав [9].

11.3. Биоцидные и бактериостатические добавки к косметическим препаратам

Имеются свидетельства о том, что косметические препараты в некоторых случаях являлись источниками контаминации и содержали активные патогенные микроорганизмы (см.табл.11.5).

Таблица 11.5 Некоторые микроорганизмы, выделенные из неоткрытыхкосметических препаратов и средств гигиены

Некоторые микроорганизмы, выделенные из неоткрытыхкосметических препаратов и средств гигиены

Однако, обычно, локальные проверки косметических препаратов не подтверждают наличие патогенной микрофлоры. Так, проведенный в 1974 г. Ассоциацией косметических, гигиено- косметических и парфюмерных товаров и Торговой палатой Великобритании анализ продуктов с выявленным вредным воздействием не подтвердил наличие патогенных форм микроорганизмов [10]. Это свидетельствовало о том, что обнаруженное вредное (аллергенное) воздействие отобранных для эксперимента препаратов никак не связано с их обсеменённостью микрофлорой.

В давние времена, на заре становления промышленной косметологии, в Новой Зеландии была зафиксирована вспышка заболевания от применения порошкового талька (или пудры), зараженного Clostridium tetani [11]. В 70-х годах причиной заражения новорожденных в больнице оказалось наличие Pseudomonas aeruginosa в очищающем растворе детергента и в креме для рук [12,13]. Аналогичным образом крем для рук оказался причиной вспышки заболевания в отделении по интенсивному уходу. [14]. Имеются и другие сообщения об инфекциях, возникающих в процессе использования средств для очистки рук и ухода за руками в больничных учреждениях [15,16].

Интересно, что несмотря на расширение производства и сбыта косметических препаратов (по некоторым оценкам в мире ежегодно используется 1012 единиц косметической продукции), судя по публикациям, в последние годы количество случаев заражения потребителей косметики практически сведено к нулю. Очевидно, это обстоятельство объясняется особым вниманием фирм-производителей косметических препаратов к проблеме консервирования с использованием все более эффективных биоцидных добавок.

С другой стороны, в последние годы отмечается повышенное внимание к проблеме безопасности биоцидных добавок (см., например, [17]).

Итак, обеспокоенные случаями внесения подкожной инфекции в процессе применения косметических средств, опубликованными до 70-х годов ХХ века, разработчики косметических препаратов решают эту проблему посредством использования разнообразных химически синтезированных, обычно не встречающихся в природе, веществ. Однако вслед за этим возникает новая проблема, связанная с неблагоприятным воздействием биоцидных добавок на организм человека.

С позиции теории мягких косметологических воздействий использование любых биоцидных добавок способствует ускоренному старению кожи. Действительно, если вещество, призванное воздействовать на микроорганизмы, вводится в косметическое средство и эффективно снижает количество микроорганизмов (биоцидное действие) или предотвращает их размножение (бактериостатическое действие), то, попадая в зону расположения базальных клеток эпидермиса, с не меньшей эффективностью оно уничтожает клеточные системы кожи, способствуя её старению.

Попробуем разобраться в сложившейся ситуации и наметить пути решения возникшей проблемы.

11.3.1. Виды используемых биоцидных добавок

В табл. 11.6, составленной на основании анализа компонентов косметических средств (см.Приложение 1), представлены различные химически синтезированные биоцидные добавки, используемые для предотвращения микробиологической порчи препаратов. Весь представленный в этой таблице набор химических веществ можно формально разделить на несколько групп:

- парабены и примыкающие к ним (по строению молекул) бензойная и салициловая кислоты; возможно, рядом с этой группой находится фенол;

- алифатические спирты (бензиловый спирт, феноксиэтанол и этиловый спирт);

- борная кислота и ее соли;

- параформ и другие вещества, продуцирующие формальдегид (димол и т.п.);

- антибиотики;

- индивидуальные вещества с заведомо различными механизмами воздействия на микроорганизмы (бронопол, гексахлорофен, имидазолидинилмочевина и т.д.).

Таблица 11.6 Примеры использования химически синтезированных веществ, обладающих биоцидным действием

п/п
Наименование вещества Используемые концентрации, % Номера составов в Приложении 1
1. Метилпарабен (метиловый эфир n-оксибензойной кислоты) 0,005 1,5 и т.д. 16,20,21,27,38-41, 42,46,53-56,63,64 и т.д.
2. Пропилпарабен (пропиловый эфир n-оксибензойной кислоты) 0,005 2,5 и т.д. 16,38-41,61,65,67-71,110 и т.д.
3. Бутилпарабен (бутиловый эфир n-оксибензойной кислоты) 0,1 72-74,123,131 и т.д.
4. Этилпарабен (этиловый эфир n-оксибензойной кислоты) 0,1 83-85,123,126,127 и т.д.
5. Бензойная кислота 1,5 66
6. Салициловая кислота 1-8 69,161,162,166,167,168 и т.д.
7. Феноксиэтанол 0,063-0,3 102,103,105,116 и т.д.
8. Бензиловый спирт 0,5-1 135,375-377,429,440,470 и т.д.
9. Фенол 10,0 315
10. Параформ 0,02-0,1 338-340,365,374,394 и т.д.
11. Димол 0,2-0,4 354-357
12. Бронопол (вантол; 2-бром-2-нитропропандиол-1,3) 0,02-0,3 378,396,397,428,454,457 и т.д.
13. Метацид 0,001-0,005 369
14. Гексахлорофен - 43
15. Этанол >10 47,75,89-92,104,112 и т.д.
16. Борная кислота 0,3-5 45,353,460-462,466 и т.д.
17. Бура 0,1-1 341,361-365,367 и т.д.
18. Тетраборат натрия 2,0 489
19. Имидазолидинилмочевина 0,03-0,3 105,178-180,373,447
20. Триэтаноламин 0,2 3
21. Хлорамфеникол (левомицетин) 1,0 121,157
22. Эрагномицина сульфат 0,2 122
23. Эритромицин (основание) 4,0 226
24. Миконазол 0,1-1 184,189
25. Клотримазол 2,0 185
26. Климбазол 0,01-2,0 186-188
27. Триклозан 0,1-0,5 192,193
28. Тимеросал - -

В этой классификации мы не рассматриваем смеси индивидуальных веществ - биоцидов (гермабен II - состав 245). И, конечно, по-видимому, из-за ограниченности рассмотренных составов в таблицу не попали многие известные консерванты (например, бронидокс, котон CG и т.д.). При анализе составов основные трудности были связаны с тем, что многие разработчики зачастую используют вместо точных химических названий веществ их тривиальные или фирменные обозначения. Это требует создания специальных справочников-таблиц. В таблице 11.7 приведены расшифровки некоторых тривиальных и фирменных названий биоцидных добавок.

Таблица 11.7 Тривиальные, фирменные и химические названия биоцидных добавок

№№
пп
Химическое или распространенное тривиальное название Тривиальное или фирменное название
1. Метиловый эфир n-оксибензойной кислоты, метил-4-оксибензоат Methyl paraben, Methyl Chemosept, Methyl Parasept, Nipagin M, Tegosept M
2. Этиловый эфир n-оксибензойной кислоты, этил-4-оксибензоат Ethyl paraben, Ethyl Parasept, Nipagin A, Solbrol A
3. Пропиловый эфир n-оксибензойной кислоты, пропил-4-оксибензоат Propyl paraben, Propyl Chemosept, Propyl Parasept, Nipasol M, Solbrol P, Chemoside PK
4. Бутиловый эфир n-оксибензойной кислоты, бутил-4-оксибензоат Butyl paraben, Butyl Chemosept, Butyl Parasept, Tegosept B, Butoben Nipabutyl
5. Изобутиловый эфир n-оксибензойной кислоты Nipaguard TBK (смесь)
6. Бензиловый эфир n-оксибензойной кислоты, бензил-4-оксибензоат Benzyl paraben
7. Бензойная кислота, бензолкарбоновая кислота Diacylic acid, Phenylformic acid
8. Бензоат натрия, натриевая соль бензойной кислоты Sodium benzoat, Sodium salt benzoic acid, Nipacombin A (смесь)
9. Бензиловый спирт α-Hydroxytoluene, Benzenemethanol, Phenylcarbinol, Phenylmethanol, Nipaguard MPA (смесь)
10. 2-Феноксиэтанол, 1-окси-2-феноксиэтан Ethylene glycol monophenyl ether, Euxyl K400, Phenyl cellosolve, Phenoxethol, Phenoxetol, Nipaguard TBK (смесь)
11. Формальдегид, формалин Formol, Methanol, Morbicid, Oxymethylene, Veracur
12. Пирокатехин Catechol, Pyrocatechol, 1,2- Benzenediol, Pyrocatechin, 1,2- Dihydroxybenzene
13. Имидазолидинил мочевина, Метанбис [N,N`(5-уреидо-2,4 -дикетотетрагидроимидазол)]N,N-диметилол Germall 115, Biopure 100, Imidurea NF, Sept 115, Tristat 1U, Unicide U-13
14. 2-Метил-4-изотиазолин-3-ОН и 5-Хлор-2-метил-3 (2Н)-изотиазолин-3-ОН (смесь 1:3) Acticide, Algucid CH50, Amerstat 250, Euxyl K100, Cl+Me-isothiazolinone, Fennosan IT 21, Grotan K, Grotan TK2, GR 856 Izolin, Kathon 886 HW, Kathon CG, Kathon DP, Kathon LX, Kathon UT, Kathon WT, Mergal K7, Metat GT, Metatin GT, Mitco CC32L Paretol, Parmetol DF 35, Parmetol DF 12, Parmetol DF 18,Parmetol A23, Parmetol K40, Parmetol K50, P3 Multan D и т.д.
15. 7-Оксицитронеллол, 7-Оксидигидроцитронеллол,3.7-Диметил-7-оксиоктан-1-ол Hydroxycitronellal dimethylacetal
16. Клотримазол, [1-(2-хлорфенил) дифенилметил]-1Н-имидазол, 1 (0-хлор-α, α-дифенилбензил)имидазол, дифенил-(2-хлорфенил)-1-имидазолилметан FB 5097, BAY b 5097, Canesten, Canifug, Empecid, Gyne-Lotrimin, Lotrimin, Mono-Baycuten, Mycelex G, Micofug, Micosporin, Pedisafe, Rimazole, Tibatin, Trimysten
17. Каптан, N-(трихлорметилтио)-4-циклогексен-1,2-дикабоксимид, N-трихлорметилмеркапто-4-циклогексен-1,2-дикарбоксимид Captan, Dangard, Merpan, Orthocide-406, SR-406, Vancide, Vancide 89, Vancide 89 RE
18. 2-бром-2-нитропропандиол-1,3, β-бром-β-нитротриметиленгликоль Bronopol, Bronosol, Lexgard bronopol, Onyxide 500, Vantol, Midpol 2000
19. Битионол, БИС(2-окси-3,5-дихлорфенил) сульфид Actamer, Bithin, Bitinol, Lorothidol, TBP, Tiobis-dichlorophenol, XL7
20. Мертиолят, Этил [2-меркаптобензоат (2)-O,S]-меркурат (1) натрия, натриевая соль этил (2-меркаптобензоат-S)ртути, этилмеркуритиосалицилат натрия Mercurothiolate, Merthiolate, Mertorgan, Mersonin, Merfanin, Thiomersalate, Thimerosal
21. Сорбиновая кислота, 2,4-гексадиеновая кислота, 2-пропенилакриловая кислота Preservastat, Sorbistat
22. 2-Пиридинтиол-1-оксид натрия Sodium-2-pyridinethiol-1-oxide, Sodium omadine
23. Прополис Bee bread, Bee glue, Hive doss, Propolis wax, Propolis resin, Propolis balsam
24. Кватерниум 15, азонийадамантан хлорид, цис-1-(3-хлораллил)-3,5,7-триаза-1-азонийадамантан хлорид Dowicil 75, Dowicil 100, Dowicil 200, Quaternium 15, N-(3-chloroallyl)hexaminium chloride, Preventol D1
25. 2,4-Дихлорбензиловый спирт Myacide SP, Midtest TF-60
26. Триклозан Irgosan DP300
27. Поли (1-гексаметиленбигаунид) гидрохлорид Cosmocil CQ, Cosmocil AF
28. 1,3-Бис (оксиметил)-5,5-диметил-имидазолидин-2,4-дион Glydant, Glydant XL-1000, DMDM-hydantion, DMDMH, Nipaguard DMDMH
29. 1,2-Дибром-2,4-дицианобутан Euxyl 400
30. 4,4-Диметил-1,3-оксазолидин Oxaban A
31. Диазолидинил мочевина Germall II, Germaben 2, Germaben 2E
32. 7-Этилбициклооксазолидин Oxaban E
33. 3-Иод-2-пропенилбутилкарбамат Glycacil-L, Glycacil-S
34. Хлоргексидин, 1,6-Бис[5(n-хлорфенил)-бигуанидо]гексан Abacil, Biotensid, Chlorohex, Corsodyl, Fimeil, Hexadol, Hexol, Hibitan, Lisium, Nolvasan, Rotersept, Septalon, Soretol, Sterilon и т.д.
35. Алкил (С1222)триметиламмоний бромид (хлорид) Alkyl (C12-C22)trimethyl ammonium bromide (chloride)
36. Benzethonium chloride
37. Алкил (С818)диметилбензиламмоний хлорид (бромид; сахаринат) Alkyl (C8-C18)dimethylbenzyl ammonium chloride (bromide, saccharinate)
38. Глутаровый альдегид Glutaraldehyde
39. 1-Бром-3-нитродиоксан Bromonitrodioxan
40. 1,3-Дидецил-2-метилимидазолин хлорид TEGOTAIN AIM
41. Дидецилдиметиламмоний хлорид ВТС 1010
42. Алкилдиметилбензиламмоний хлорид ВТС 50, ВТС 80, ВТС 8358
43. Алкилдиметилэтилбензиламмоний хлорид ВТС 2125 М50, ВТС 2125 М80
44. Тетрадецилдиметилбензиламмоний хлорид ВТС 824 Р100
45. Алкилдиметилбензиламмоний сахаринат ONYXIDE 3300
46. Натриевая соль метилового эфира n-оксибензойной кислоты Nipagin M Sodium, Nipasept Sodium (смесь), Nipastat Sodium (смесь), Nipaside A Sodium (смесь), Nipacombin A (смесь), Nipacombin SK
47. Натриевая соль этилового эфира n-оксибензойной кислоты Nipagin A Sodium, Nipasept Sodium (смесь), Nipastat Sodium (смесь), Nipacombin A (смесь)
48. Натриевая соль пропилового эфира n-оксибензойной кислоты Nipasol M Sodium, Nipasept Sodium (смесь), Nipastat Sodium (смесь), Nipacombin A (смесь)
49. Натриевая соль бутилового эфира n-оксибензойной кислоты Nipabutyl Sodium, Nipastat Sodium(смесь), Nipacide A Sodium(смесь), Nipacombin SK
50. Метилдибромглутаронитрил Nipaguard TBK (смесь), Nipaguard DCB
51. 3,4,4`-трихлоркарбанилид-N-(4-хлорфенил-N-3,4-дихлорфенил) мочевина Nipaguard TCC, Triclocarban

При рассмотрении критериев выбора оптимальных консервирующих систем обычно обсуждаются такие параметры, как спектр активности по отношению к разнообразным микроорганизмам, скорость их уничтожения для предотвращения адаптации к консервирующей системе, стоимость, простота и безопасность производства, влияние на окружающую среду и аспекты безопасности, изложенные в директивах для косметических продуктов ЕС-Annex VI (COLIPA, 1993), воздействие на продукт (изменение аромата, цвета и консистенции), сохраняемость в продукте (активность консерванта должна сохраняться на протяжении срока годности) и, конечно, безопасность их использования для человека.

Однако все перечисленные выше критерии можно отнести к брутто-параметрам, имеющим определенное отношение к потребителю косметических препаратов. Они вообще не касаются вопросов, связанных с взаимодействием консервантов с клеточными системами кожи. Еще раз обращаю внимание читателей на то обстоятельство, что вещества, входящие в косметическую композицию практически без разбавления воздействуют на клеточную систему эпидермиса. Только после этого они попадают в лимфатическую и кровеносную системы, где и происходит снижение их концентраций (разбавление) в несколько тысяч раз. Именно поэтому, на наш взгляд, исследования токсичности компонентов косметических композиций на уровне организма человека (или других животных) должны иметь подчиненное значение. На первый план должны выйти эксперименты на модельных клеточных системах. Я надеюсь быть правильно понятым - причина не в жалости к человеку и "братьям нашим меньшим", а потому, что именно клеточные системы позволят получить адекватный ответ на поставленный вопрос: Как влияют ингредиенты косметических средств на клеточные системы кожи?

Предвижу целый букет возражений. Можно утверждать, что клеточная система, культивируемая вне организма животного и лишенная поэтому ряда защитных функций организма, окажется слишком чувствительной. Например, можно полагать, что биоцидные добавки, вне всякого сомнения, окажутся токсичными для клеточных культур в тех концентрациях, в которых они содержатся в косметических препаратах. Что из этого следует? И кому вредна такая чувствительность? Для исследователя и для разумного разработчика косметических средств в этом нет никаких проблем. Снижая концентрацию, например, биоцидных добавок в питательной среде для культур клеток они смогут определить относительные токсичности ингредиентов и выбрать наименее токсичные из добавок. Для ординарного производителя косметических средств или сырья для их производства публикация рядов относительной токсичности ингредиентов может обернуться большими убытками. Может быть, именно это обстоятельство является причиной практически полного отсутствия данных о взаимодействии биоцидных веществ с клеточными тест-системами.

Таким образом, на наш взгляд, при подборе биоцидных добавок представляется целесообразным (наряду с изучением спектра биоцидного действия на микроорганизмах) определять относительную активность их влияния на тканевых клеточных линиях. Мы начинаем работу в указанном направлении (см. п. 9.1.4).

11.3.2. Примеры использования клеточных тест-систем при подборе биоцидных добавок к косметическим средствам

Рассмотрим попытку автора книги и сотрудников*) экспериментально оценить относительную эффективность с одновременной оценкой безопасности некоторых консервирующих систем.


*) В экспериментах принимали участие Бачинский А.Г., Вязовая Е.А., Репин В.Е. и Селиванов Б.А.

При разработке составов косметических композиций "Сибирской природной косметики" авторы строго придерживаются принципа отсутствия в композициях компонентов, не встречающихся в природе. Мотивируется это тем, что на пути своего эволюционного развития каждая биологическая система (в том числе и человек) адаптируется к тем факторам среды, в окружении которых она развивается. Таким образом, практически для каждого природного химического соединения в организме человека выработаны способы его утилизации, нейтрализации и выведения. Этого нельзя сказать о массе тех соединений, которые были синтезированы и вошли в нашу жизнь за последние 50-70 лет. Вспомним хотя бы печальный опыт применения ДДТ, который был обнаружен даже в организме пингвинов Антарктики.

В качестве природных консервантов нами используются экстракты прополиса, листьев березы, черемухи и смородины, а также бензойная кислота, которая, хоть и является химически синтезированным компонентом, однако, в заметных количествах присутствует в некоторых растениях, например, в ягодах брусники и клюквы.

Ранее эффективность действия природных консервантов, использующихся в композициях "Сибирской природной косметики", определялась косвенным путем, а именно: высокопитательная композиция, содержащая то или иное количество консерванта (или комбинации консервантов), выставлял ась на хранение при комнатной температуре с периодической оценкой ее состояния по изменению цвета, запаха, консистенции и кислотности. Затем, для отобранных доз консерванта, та же процедура повторялась для хранения в условиях бытового холодильника (при 5-10°). Таким образом, были определены минимальные рабочие концентрации таких консервантов, как спиртовые экстракты прополиса, майских листьев березы и черемухи, листьев смородины. Эти концентрации составляли 5-10% в зависимости от питательной ценности композиции и "микробиологической чистоты" входящих в нее компонентов, а, возможно, и других факторов. Рабочая концентрация известного консерванта - бензоата натрия составила 0.1 0.3%. В последнее время поступили сведения о возможной бактериостатической активности таких составляющих кремовых композиций, как масляный экстракт корня воробейника краснокорневого (каллусная культура) - шиконин и сок чистотела.

Для проверки действия этих консервантов на стандартные тестовые культуры Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Shigella sonnei, Salmonella typhimurium, Candida albicans были поставлены прямые эксперименты в НИИ коллекции культур микроорганизмов Государственного научного центра вирусологии и биотехнологии "Вектор". Тестирование проводилось в жидких культурах, продолжительность инкубации 20 часов. Титрование проводилось на твердых агаризованных средах путем подсчета выросших колоний. Каждый эксперимент делался дважды при 3-х повторностях титрования.

Консерванты использовались в следующих концентрациях:

- листья березы (спиртовая настойка), рН=7 5%

- листья черемухи (спиртовая настойка), рН=7 10%

- листья смородины (спиртовая настойка), рН=7 10%

- прополис (спиртовый раствор), рН=7 10%

- бензоат натрия (порошок), рН=7 и рН=5.5 0.3%

- чистотел (сок), рН=7 1%

- шиконин (масляный раствор), рН=7 0.5%

Результаты представлены в таблице 11.8

Таблица 11.8 Влияние консервантов на рост микробных тест-культур (средние значения в КОЕ/мл)

Влияние консервантов на рост микробных тест-культур (средние значения в КОЕ/мл)

Для того, чтобы вычленить консервирующее действие этилового спирта, был проведен специальный эксперимент, результаты которого представлены в табл. 11.9.

Таблица 11.9 Влияние спирта на развитие микробиологических тест-культур

Влияние спирта на развитие микробиологических тест-культур

Из приведенных данных следует, что этиловый спирт в концентрации 10% угнетает клеточный рост на 1-2 порядка. Таким образом, наблюдаемое снижение концентрации микроорганизмов от 3 до 9 порядков для спиртовых экстрактов прополиса и листьев смородины и черёмухи не может быть объяснено только влиянием спирта. Совершенно очевидно, что в большинстве случаев наблюдаемое угнетение роста микроорганизмов (см.табл.11.8) определяется суммарным действием этилового спирта и экстрактивных веществ.

Из приведенных данных можно сделать вывод, что наиболее эффективными консервантами являются экстракты листьев черемухи и смородины. Шиконин и сок чистотела в указанных концентрациях не проявили своих консервирующих свойств. Поскольку настойка листьев березы использовалась в половинной концентрации (из-за плохой растворимости экстракта в воде), то трудно сравнивать ее эффективность с другими консервантами.

Интересные данные получены для бензоата натрия. В кислой среде (в условиях, когда бензоат натрия превращается в бензойную кислоту) его биоцидное действие оказывается достаточно высоким для всех тест-культур. Однако при рН 7,0 бензоат натрия практически не сдерживает развитие всех культур, за исключением грибковой культуры Candida albicans, рост которой блокируется даже более эффективно, чем в кислой среде. Учитывая то обстоятельство, что оптимальное значение рН для косметических препаратов находится вблизи величины 7,0, можно было рекомендовать использование добавок бензоата натрия наряду с другими биоцидными добавками для усиления фунгицидного действия консервирующей системы.

Следующим шагом было исследование влияния указанных консервантов на состояние клеток животных в культуре. Эксперименты были проведены сотрудницей Института иммунологии СО РАМН Вязовой Е.А. Тестовой культурой была очень неприхотливая культура фибробластов мыши L929.

Сформировавшийся монослой клеток обрабатывался консервантами в течение часа, затем, через 24 часа после смены среды, производился подсчет живых и мертвых клеток. При этом использовались следующие концентрации консервантов в среде культивирования.

- листья березы (спиртовая настойка) 5%

- листья черемухи (спиртовая настойка) 5%

- листья смородины (спиртовая настойка) 5%

- прополис (спиртовый раствор) 5%

- бензоат натрия (порошок) 0,15%

- метилпарабен (порошок) 0,1%

Снижение концентрации биоцидных систем в два раза потребовалось, потому что их добавление к питательным средам в тех же концентрациях, которые использовались при изучении ингибирования роста микроорганизмов, приводило практически к полному уничтожению клеток.

В этом эксперименте в качестве модельной биоцидной системы мы использовали широко применяемый метилпарабен в концентрации 0,1%.

Обработка клеток консервантами приводила к трём последствиям:

а) клетки погибали и смывались с основы при смене среды;

б) клетки погибали, но оставались на основе;

в) клетки сохранялись в жизнеспособном состоянии.

Результаты исследований приведены на рис.11.1.

Рисунок 11.1 Количество клеток в монослое по отношению к контролю (светлые столбцы) и доля мёртвых среди них (тёмные) при действии консервантов на клетки L929

Количество клеток в монослое по отношению к контролю (светлые столбцы) и доля мёртвых среди них (тёмные) при действии консервантов на клетки L929

Обозначения: 1 - бензоат натрия;

2 - настойка майских листьев черемухи;

3 - настойка листьев смородины;

4 - настойка майских листьев березы;

5 - спиртовый экстракт прополиса;

6 - метилпарабен.

Полученные данные свидетельствуют о том, что наиболее щадящим действием в отношении клеточных тканевых культур обладают бензоат натрия, спиртовый экстракт листьев черемухи и смородины. И абсолютно отрицательное действие на клеточную культуру L929 проявляет метилпарабен.

Эти выводы хорошо укладывались в разрабатываемую нами концепцию, в соответствии с которой консерванты природного происхождения более предпочтительны по сравнению с химически синтезированным веществами, не встречающимися в природе. А так как в литературе нам не встречались сведения о природном происхождении n-оксибензойной кислоты и её эфиров (в отличие от о-оксибензойной (салициловой) кислоты), то неблагоприятное влияние метилпарабена на клеточную систему казалось вполне обоснованным.

Представляя всю ответственность за интерпретацию полученных результатов и учитывая сложности, связанные со стандартизацией методики работы с клеточными культурами, был проведен дополнительный эксперимент, в ходе которого проводилась оценка не только тех клеток, которые оставались на планшете после одночасовой обработки питательными средами, содержащими биоцидные добавки, а также после последующего 24-часового подращивания, но и клеток, которые смывались с планшета. Фактически мы попытались зафиксировать брутто-характеристики процесса взаимодействия клеток L929 с опытными питательными средами. Кроме этого, нас интересовала динамика поведения клеточной системы в зависимости от времени и возможное влияние спирта, добавляемого в опытные питательные среды в количестве около 5% при внесении биоцидных экстрактов. В этом эксперименте мы ограничивались биоцидными добавками, проявившими промежуточную биоцидную активность (экстракты листьев смородины и березы, а также экстракт прополиса). В процессе расчета относительной доли живых и мертвых клеток суммировались значения, полученные в результате определения количества живых и мертвых клеток в "смыве" (после удаления среды), и количества клеток, остающихся прикрепленными к поверхности стекла. Результаты экспериментов, представленных на рис. 11.2, свидетельствуют о том, что, в отличие от первого исследования (см.рис.11.1), произошла некоторая "реабилитация" экстракта листьев березы. Для экстракта листьев смородины результаты практически совпали с результатами первого исследования. Обращает также на себя внимание, что количество жизнеспособных клеток, определенных непосредственно после одночасового воздействия биоцидных систем, в результате последующего выдерживания в ростовой среде дополнительно снижается. Такой же своеобразный отрицательный "эффект последействия" наблюдается и для мертвых клеток, что может объясняться их разрушением (лизисом) в процессе 24-часового выдерживания в ростовой среде. И только в случае добавки чистого этанола для живых клеток мы наблюдаем "положительный эффект последействия". Это обстоятельство, вне всякого сомнения, может свидетельствовать о различиях в механизмах действия этилового спирта и экстрактивных веществ из листьев смородины, березы и прополиса.

Рисунок 11.2 Количество живых клеток по отношению к контролю (светлые столбцы) и количество мертвых (темные столбцы) при действии биоцидных добавок на клетки L929 в течение часа и последующего выдерживания в нормальной среде в течение 24 часов

Количество живых клеток по отношению к контролю (светлые столбцы) и количество мертвых (темные столбцы) при действии биоцидных добавок на клетки L929 в течение часа и последующего выдерживания в нормальной среде в течение 24 часов

Ранее нами было показано, что механизм действия этилового спирта на клетки ЛЭЧ, по-видимому, связан с осмотическим воздействием. При этом, после 72-часовой обработки клеточной системы питательной средой, содержащей добавку этилового спирта, повышающую осмолярность среды на 200 мОсм (суммарно со средой примерно 500 мОсм), клеточная система разрушается практически полностью. Теперь мы можем сказать, что обработка клеток L929 в течение одного часа питательной средой (осмоляльность примерно 300 мОсм), содержащей 5% этилового спирта (осмоляльность примерно 1045 мОсм) и обладающей суммарной осмоляльностью примерно 1345 мОсм, ингибирует клеточный рост примерно на 46%, а после 24 часов выдерживания этих клеток в нормальной ростовой среде количество клеток возрастает от 54 до 71%. Это хорошо согласуется с механизмом осмотического воздействия: имеется в среде осмотическая активная добавка - наблюдается торможение клеточного роста, который стремится к восстановлению после удаления добавки (положительный эффект последействия).

Совершенно иная ситуация возникает при воздействии на клетки экстрактивных веществ из листьев смородины, березы и из прополиса. Полученные данные могут свидетельствовать о том, что воздействие такого рода добавок на клеточную систему приводит к существенным нарушениям, которые сохраняются и продолжают усиливаться даже после замены опытной среды (с добавкой) на нормальную ростовую питательную среду (отрицательный эффект последействия).

Рассматривая полученные результаты применительно к косметическим воздействиям, можно предположить, что в отличие от осмотических воздействий на базальные клетки эпидермиса, которые легко устраняются за счет принудительного омывания клеток межклеточной жидкостью, воздействия добавок, проявляющих отрицательный эффект последействия, может оказаться весьма драматичным. Ведь в данном случае базальные клетки практически лишаются одного из очень важных механизмов защиты, связанного с циркуляцией межклеточной жидкости. В этом и заключается опасность использования в косметических препаратах ингредиентов, обладающих отрицательным эффектом последействия.

В принципе, казалось, что полученных нами данных достаточно для того, чтобы рекомендовать разработанную методику, учитывающую как относительные величины доли живых клеток по сравнению с контролем, так и динамику эффекта последействия. Однако наша попытка воспроизвести эту методику другой группой исследователей*) привела к неожиданному результату.


*) Исследования проводились сотрудниками ГНЦ ВБ "Вектор" Колокольцовой Т.Д. и Шумаковой О.В.

В отличие от предыдущих экспериментов в данном случае применялась другая питательная среда (Игла МЕМ, вместо DМЕМ), другой тип сыворотки (сыворотка крупного рогатого скота вместо сыворотки новорожденного теленка). Культуральщики знают о том, что такие изменения в условиях эксперимента могут драматически отразиться на результатах, так как среда DМЕМ обладает большей питательной ценностью, а сыворотка КРС проигрывает фетальной сыворотке по ростстимулирующему действию. В целом, условия этого эксперимента были более жесткими по отношению к используемой клеточной культуре, источник получения которой также отличался от предыдущих экспериментов.

Проверке были подвергнуты экстракты листьев черемухи, смородины и березы, а также бензоат натрия, метилпарабен, экстракт прополиса и этиловый спирт в концентрациях, используемых в предыдущих экспериментах.

Результаты экспериментов, представленные на рис.11.3, свидетельствуют о том, что в данных условиях подтвердилась малая токсичность бензоата натрия и экстракта из листьев смородины, а также высокая токсичность экстрактов из листьев березы и прополиса. Однако, по сравнению с первым экспериментом (см.рис.11.1), произошло усиление токсичности экстракта из листьев черемухи, наряду с наблюдаемым снижением токсичности метилпарабена, а также некоторое ухудшение влияния на клетки этилового спирта.

Рисунок 11.3 Суммарное количество живых клеток по отношению к контролю (светлые столбцы) и количество мертвых (темные столбцы) при действии некоторых биоцидных добавок на клетки L292

Суммарное количество живых клеток по отношению к контролю (светлые столбцы) и количество мертвых (темные столбцы) при действии некоторых биоцидных добавок на клетки L292

При введении метилпарабена в питательную среду возможны осложнения, связанные с его плохой растворимостью в водных системах. Для увеличения растворимости его предварительно растворяют в небольшом количестве спирта и затем медленно, по каплям, при перемешивании вносят в питательную среду, которую потом и добавляют к ростовой питательной среде. К сожалению, в описываемых экспериментах процесс внесения метилпарабена в опытные питательные среды (концентрация спиртового раствора, интенсивность перемешивания питательной среды и скорость прибавления спиртового раствора) не был стандартизирован. Поэтому для прояснения обнаруженной аномалии требуются дополнительные осмысленные эксперименты.

Как уже отмечалось выше, для детального исследования закономерностей, связанных с определением величин эффектов последействия для разнообразных ингредиентов косметических препаратов требуется детальная стандартизация методики. Имеет также смысл адаптировать эту методику к клеточной системе ЛЭЧ. На наш взгляд, возможность ранжирования ингредиентов не только по величине токсичности, но и получение дополнительной информации, касающейся механизмов токсического действия (положительные и отрицательные эффекты последействия), позволяют рассматривать предлагаемую методику в качестве основной.

Методика фактически моделирует процесс взаимодействия ингредиентов косметических средств с клеточными системами кожи, продолжительность которого определяется часами, а не десятками часов, как это происходит при стандартном культивировании клеток в течение 72-98 часов в питательной среде, содержащей испытуемый ингредиент. Поэтому устраняется основной недостаток клеточных тест-систем - их высокая чувствительность. Действительно, если бы мы попробовали в течение 72 часов культивировать любую клеточную систему в питательной среде, содержащей 5% спиртовых экстрактов, то, в соответствии в полученными ранее данными, клетки погибли бы полностью уже при концентрации чистого этилового спирта около 1%. Таким образом, для определения относительной токсичности различных биоцидных добавок, растворенных в спирте, потребовалось бы снизить их концентрацию примерно на порядок. Снижая длительность взаимодействия биоцидной добавки до одного-трех часов и воздействуя на клетки, прикрепленные к поверхности стекла, мы приближаем условия эксперимента к реальным условиям воздействия ингредиентов косметического препарата на клеточные системы кожи.

Таким образом, несмотря на некоторую противоречивость полученных данных и необходимость детальной экспериментальной проверки выдвинутых предположений, по результатам исследований можно рекомендовать в качестве наименее токсичных биоцидных добавок экстракт смородины и бензоат натрия.

На наш взгляд, именно такого рода эксперименты (на микробных культурах и на тканевых клеточных системах) должны предшествовать выбору биоцидных добавок для косметических средств. Остается только договориться "всем миром", выбрать конкретную тест-систему (см.п.9.1.3), и стандартизировать методику оценки относительной токсичности ингредиентов косметических препаратов.

Естественно, что результаты, получаемые в результате использования клеточных культур, будут отличаться от обычно применяемой оценки безопасности консервантов на животных.

11.3.3. Неблагоприятные воздействия химически синтезированных биоцидных добавок на уровне организма

К настоящему времени накопилось большое количество фактов, свидетельствующих о неблагоприятном воздействии биоцидных добавок на организм. Более того, возникает также ощущение, что если по конкретному веществу такие данные отсутствуют, то это не столько из-за его безопасности, сколько из-за отсутствия соответствующих проверок.

Так, метил- и пропилпарабены вызывают аллергические контактные дерматиты [18]. Аналогичные данные получены для других эфиров и n-оксибензойной кислоты [19] (см. также [20]). Бензиловый спирт и бензилпарабен проявляют аллергизирующее действие [21]. Бензойная кислота и натриевая соль пирролидонкарбоновой кислоты дают контактные реакции [22]. Контактные дерматиты вызываются феноксиэтанолом [23]. Аналогично ведет себя смесь биоцидов Euxyl K 400, содержащая феноксиэтанол [24] (см.также [25]). Имидазолидинил мочевина также вызывает контактные дерматиты [26] (см. также [28]). Аналогичные явления наблюдаются для катона CG [29, 30], клотримазола [31, 32], бронопола [20,33], тимеросала [34, 35], сорбиновой кислоты [36, 37], прополиса [38, 39], кватерниума 15 [20, 40] и т.д. Некоторые из антимикробных добавок к косметическим препаратам проявляют фотоаллергенную контактную активность [41].

Что касается формалина, то почти в 100 работах (с 1976 по 1995 г.) отмечается его способность вызывать аллергическую сыпь, эритермы, фолликулярные контактные дерматиты и другие проявления (см., например, [20, 26].

В работе [42] также отмечается токсичность и канцерогенная опасность формальдегида.

В настоящее время выявлено, что 22 вещества, применяемые в качестве биоцидных добавок, выделяют формальдегид в свободном виде, а в 1987 году было зарегистрировано 18850 косметических изделий, содержащих формальдегид и глутаровый альдегид (см. [43]). В цитируемой работе отмечается, что в 404 косметических изделиях формальдегид выделен количественно. Это означает, что данный биоцид вводился непосредственно в рецептуру, например, в виде параформа, в значительном количестве. Авторы, учитывая высокую аллергенность формальдегида, предлагают законодательно установить допустимые пределы использования его и веществ, выделяющих формальдегид. О формальдегиде и его канцерогенной опасности говорится в монографии [44]. Здесь же упоминается о том, что гексахлорофен вызывает повреждение мозга у детенышей обезьян. В настоящее время он запрещен к использованию в США.

Перечень неблагоприятных воздействий биоцидных добавок на организм человека может быть значительно расширен. Однако, на наш взгляд, приведенные данные позволяют сделать некоторые выводы.

Во-первых, перечисленные выше биоцидные вещества обладают достаточно низкими молекулярными массами для того, чтобы преодолеть трансэпидермальный барьер и попасть в кровеносную систему организма. Дополнительно в пользу этого вывода свидетельствуют эксперименты по оценке всасывания через кожу 2,4,4`-трихлор-2`-оксидифенилового эфира (Ирганаз DР 300, Irgassan DP 300), используемого в качестве биоцидной добавки в различных косметических препаратах [45]. В работе показано, что это вещество с M.m.=289,5, нанесенное на кожу, через 12-18 часов в максимальной степени всасывается, и величины проницаемости варьируют от 11 до 76%. Кроме этого, методами газовой хроматографии и атомной эмиссионной спектрометрии было доказано наличие в крови человека изотиазолинонов (см. Kathon CG, Euxyl K 100), наносимых на кожу [46]. Но самым основным доводом в пользу достаточно высокой проницаемости химически синтезированных консервантов служат перечисленные выше и во многом оставшиеся за рамками изложения случаи аллергических проявлений, вызываемые биоцидными веществами или косметическими композициями, имеющими такие добавки в составах.

Во-вторых, трудно предполагать, что такие низкомолекулярные вещества сами по себе могут служить мишенями в процессе реализации иммунного ответа организма, вызывающего аллергические проявления. Действительно, иммунный ответ, биологический смысл которого состоит в защите организма от чужеродной информации, представляет собой сложный многоуровневый процесс. Носителями так называемой чужеродной информации обычно являются чужеродные белки, нуклеиновые кислоты и другие высокомолекулярные соединения (антигены), встроенные в инфекционные агенты, в трансплантированные генетические чужеродные органы и ткани, в опухолевые клетки, в собственные клетки с измененной под влиянием тех или иных факторов антигенной структурой (модифицированные белки и нуклеиновые кислоты). Антигены вызывают иммунный ответ, сопровождающийся выработкой антител, специфичных к конкретному антигену и его структурным аналогам.

Предельно маленькая молекула формальдегида (M.m.=30) не может вызывать иммунный ответ. Однако, высокая реакционная способность этого соединения, как и других альдегидов, по отношению к биологическим полимерам (белки, нуклеиновые кислоты и т.д.) позволяет ему настолько модифицировать структуру полимера, что этот эндогенный фрагмент превращается в псевдочужеродную структуру и перестает "узнаваться" иммунной системой организма со всеми вытекающими последствиями. При этом вырабатываемые антитела могут быть причиной так называемых аллергических проявлений.

Можно полагать, что аналогичный механизм проявления аллергических реакций реализуется и для других химически синтезированных биоцидов. Таким образом, небольшие по размерам молекулы консервантов, неспособные сами по себе включить иммунный ответ, в результате их высокой реакционной способности воздействуют на иммунную систему организма опосредованно за счет модификации эндогенных биополимеров.

Об этом следует помнить апологетам довольно странных воззрений среди косметологов, с которыми приходилось обсуждать эту проблему. Эти воззрения базируются на большом количестве данных, свидетельствующих о том, что окружающий нас животный и растительный мир служит источником аллергенов. В качестве примера можно привести сведения из монографии [47], в которой перечислены растения, при контакте с которыми наблюдался хотя бы один случай аллергического проявления. В этом списке находятся: аспарагус, филодендрон, бегония, морковь, сельдерей, пастернак, петрушка, фенхель, ангелика, лимон, апельсин, садовая рута, бергамот, тутовая ягода, хмель, хризантемы, тюльпаны, нарциссы, гиацинты, арника, жасмин, подсолнечник, борщевик, примула, луковицы тюльпанов, садовая крапива, чеснок, листья алоэ, девясил, заманиха, адамов корень, папоротник, листья и сок березы, оливковое дерево, плоды боярышника, герань, кенаф, миндаль, артишоки, гречиха, конопля, ячмень, виноград, люцерна, олеандр, сирень, ландыш, шалфей, пион, туя, клещевина, лимонник, осока, бодяга, лавр, сок шелухи зеленых грецких орехов, крапива, корица, огурцы, помидоры, подснежники, лен, кукуруза, спаржа. Для некоторых из них наблюдались не единичные, а многочисленные случаи неблагоприятных воздействий на организм. Автор приводит данные по косметическим препаратам, содержащим экстракты арники. Оказывается, что при тщательной проверке 348 образцов препаратов с этими экстрактами в 5 случаях наблюдались проявления экземы. А борщевик, например, резко повышает чувствительность кожи к ультрафиолетовому облучению. Достаточно полторы минуты контакта кожи рук с соком борщевика и двух минут солнечного воздействия (даже на следующий день), чтобы получить ожог кожи I степени.

Эти факты позволяют отдельным косметологам и разработчикам косметических препаратов, образно говоря, "перевернуть" проблему. Они считают, что так как в окружающем нас мире так много аллергенов, следует вводить в косметические композиции максимальное количество химически синтезированных веществ, снижая, соответственно, количество ингредиентов природного происхождения.

При наличии прямо противоположной точки зрения в отношении ингредиентов растительного происхождения, исключающей использование продуктов животного происхождения, можно сформулировать очередной парадокс - парадокс химии, растений и животных. Надеюсь, что внимательный читатель сможет в тексте книги найти доводы, способствующие разрешению этого парадокса. При этом, очень хотелось бы, чтобы мнения о преимуществах того или иного вида сырья для косметической промышленности базировались не на вере в то или это, а на надежных экспериментальных данных.

11.3.4. Природные биоцидные добавки

А теперь вернемся к биоцидным добавкам. В литературе имеются свидетельства о возможности использования продуктов растительного и животного происхождения в качестве биоцидных ингредиентов косметических композиций. Известно (см., например, [48]), что извлекаемые из растений алкалоиды, кумарины, нафтохиноны, сапонины, антрахиноны, фенолы, флавоноиды, гликозиды и другие соединения обладают биоцидным действием. В качестве примеров можно привести данные о том, что эфирное масло из Limnophila gratissima обладает антимикробной активностью [49], алкалоидная фракция из Prosopis inliflora обладает бактерицидным и фунгицидным действием [50].

В фундаментальной монографии [51] приводится список лекарственных растений, используемых в косметике, среди которых имеется 18 видов растений, обладающих бактерицидным, бактериостатическим или антисептическим действием (см. табл.11.10). При рассмотрении представленных данных обращают на себя внимание следующие обстоятельства.

Во-первых, чувствуется некоторая неопределенность в терминах. Не понятно, чем отличается между собой бактерицидное и антисептическое действие?

Таблица 11.10 Растения, используемые в косметике, обладающие биоцидным действием (из [51])
№№
пп

Наименование растения
(вид сырья)

Предполагаемое действие

1. Алоэ (свежие или высушенные листья) Бактерицидное, бактериостатическое, тонизирующее
2. Арника горная (цветы) Антисептическое, обезбаливающее
3. Дуб обыкновенный (кора) Вяжущее, бактерицидное, противозудное
4. Зверобой (цветущее растение) Бактериостатическое, вяжущее, усиливает обмен веществ
5. Земляника (листья, плоды) Вяжущее, бактериостатическое, мочегонное, противовоспалительное
6. Календула лекарственная (цветки) Противовоспалительное, бактерицидное, регенерирующее, антимитотическое
7. Крапива (листья) Бактерицидное, кровоостанавливающее, улучшает обмен веществ, сосудосуживающее
8. Лен обыкновенный (семя) Слизистые вещества, смягчающее, ранозаживляющее, бактерицидное
9. Малина обыкновенная (листья, плоды) Вяжущее бактерицидное, смягчающее, потогонное
10. Можжевельник обыкновенный (плоды) Бактерицидное, бактериостатическое, стимулирующее
11. Мята перечная (листья) Антисептическое, вяжущее, противозудное, стимулирующее
12. Подорожник большой (листья) Бактерицидное, вяжущее, мягчительное
13. Репейник-лопух (молодые корни) Бактерицидное, бактериостатическое, вяжущее
14. Сосна обыкновенная (почки) Бактериостатическое, успокаивающее
15. Хмель обыкновенный (соцветия-шишечки) Бактериостатическое, подобно женским половым гормонам
16. Чабрец обыкновенный - тимьян ползучий (листья) Вяжущее, болеутоляющее, бактерицидное, спазмолитическое
17. Чистотел большой (трава) Болеутоляющее, бактерицидное, спазмолитическое
18. Шалфей лекарственный (листья, стебли) Антисептическое, вяжущее, регенерирующее, подавляет выделение пота

Из энциклопедических справочников следует, что бактерицидность - это свойство химических веществ (бактерицидов), физических и биологических факторов вызывать гибель бактерий, а антисептические средства обладают противомикробным действием и применяются главным образом для дезинфекции, смазывания кожи и т.д. Возникает ощущение, что бактерицидные вещества воздействуют только на бактериальные системы, а антисептические вещества воздействуют на все виды микроорганизмов (грибы, микоплазмы и т.д.). К сожалению, авторы монографии [51] и других подобных работ не заостряют на этом внимание и не приводят данных, подтверждающих, например, что алоэ действует только на бактериальную флору, а арника горная проявляет антисептическое действие, воздействуя и на другие виды микроорганизмов.

Теперь рассмотрим бактерицидное и бактериостатическое действие. Здесь все более или менее понятно - бактерициды снижают количество микроорганизмов в системе, а бактериостатики не дают микроорганизмам развиваться, сохраняя их концентрацию на одном и том же уровне. Бактериостатическое действие может быть представлено таким образом, что количество вновь образовавшихся микроорганизмов приблизительно равно количеству уничтоженных бактериальных частиц. Естественно предположить, что для любой бактерицидной системы (или вещества) существует такая концентрация, при которой количество вновь образованных микроорганизмов будет сопоставимо с количеством инактивированных бактериальных частиц. Это означает, что любое вещество (или система), обладающее бактерицидным действием, в обязательном порядке будет обладать и бактериостатическим действием. Из этого следует, что бессмысленно подчеркивать одновременное наличие бактерицидного и бактериостатического действия. Другое дело, когда, например, для зверобоя указывается наличие только бактериостатического эффекта. В этом случае можно полагать, что вне зависимости от концентрации биоцидное действие не наступает.

Формально приведенные выше рассуждения могут быть проиллюстрированы графиком, представленным на рис.11.4

Кривая, отвечающая количеству микроорганизмов N1, имеет две "ключевые" концентрации биоцидной добавки C1БС. соответствует минимально допустимой бактериостатической концентрации биоцида. Ее снижение приведет к интенсивному росту микроорганизмов, в то время как C1БС (биоцидное действие) соответствует максимальной концентрации биоцида, превышение которой будет приводить к существенному снижению количества микроорганизмов в системе.

Имеющиеся у нас данные позволяют полагать, что в случае более высокого содержания микроорганизмов в системе (см.кривую с количеством микроорганизмов N2) величины минимальных C2БС и максимальных C2БС концентраций сдвигаются в область более высоких значений.

Рисунок 11.4 Предполагаемая зависимость воздействия различных концентраций биоцидных добавок на микроорганизмы

Предполагаемая зависимость воздействия различных концентраций биоцидных добавок на микроорганизмы

Раз уже мы коснулись этой темы, следует подчеркнуть, что имеется один параметр, влияющий на "ключевые" концентрации биоцидов. Этим параметром является питательная ценность консервируемой системы. Действительно, возьмем водопроводную воду, в которой в соответствии со стандартом допускается содержание небольшого количества непатогенных микроорганизмов. Бактерии существуют в специально очищенной воде, но их количество при транспортировке не увеличивается или увеличивается незначительно благодаря наличию в воде небольшой концентрации хлора (или озона). А теперь отберем порцию этой воды, добавим с соблюдением асептики питательные вещества и бульон для размножения микроорганизмов готов. То количество биоцидных добавок, содержащихся в исходной воде, будет недостаточно для сдерживания размножения микроорганизмов и, в результате, неизбежно произойдет увеличение их количества. На рис.11.5 представлено графическое изображение описанной ситуации.

Рисунок 11.5 Предполагаемые изменения воздействия различных концентраций биоцидных добавок на микроорганизмы в зависимости от питательной ценности системы

Предполагаемые изменения воздействия различных концентраций биоцидных добавок на микроорганизмы в зависимости от питательной ценности системы

Из этого следует, что для систем, обладающих более высокой питательной ценностью, концентрации C1БС и C2БС должны иметь более высокие значения.

Вплоть до 2000 г. косметологическая общественность не могла сопоставлять питательную ценность различных косметических композиций в цифровом выражении, полагаясь только на некие интуитивные соображения или проводя специальные эксперименты по подбору концентраций биоцидов. Поэтому, обсуждаемые в этом разделе вопросы требуют экспериментального подтверждения и мы можем сформулировать очередной парадокс - парадокс плавающих концентраций биоцидов. Решение этого парадокса имеет фундаментальный характер, так как позволит расчетным путем для каждой косметической композиции определять необходимую и достаточную концентрацию биоцидной добавки (или добавок). С позиций теории мягких косметологических воздействий следует определять, в первую очередь, минимально допустимую концентрацию бактериостатического воздействия - CБС. Однако, использование величин CБС, как было показано выше и будет продемонстрировано в п.11.4.4, требует соблюдения определенных условий производства, хранения и применения косметических средств.

Возвращаясь к природным биоцидным добавкам, следует подчеркнуть, что перечень растений, обладающих биоцидным действием, значительно шире, чем перечень, представленный в таблице 11.10. Так, например, мы уже рассматривали биоцидное действие экстрактов листьев березы, черемухи и смородины (см.п.11.3.2). В работе [51] в таблице "Лекарственные растения в косметике" (Приложение 20) о листьях и почках березы упоминается только в связи с мочегонным, потогонным и вяжущим действием. Однако, в предыдущей таблице "Фитотерапия дерматозов" (Приложение 19) отмечается, что береза используется в лечении зудящих дерматозов, пиодермии, псориаза, себореи и угрей.

В подтверждение многообразия растений, обладающих биоцидным действием, приводим выдержки из перечня лекарственных растений Горного Алтая [52] и Западной Сибири [53] (см.табл.11.11). В приведенной таблице присутствуют экстракты листьев и березы, и черемухи, и смородины, биоцидные свойства которых и их влияние на клеточную систему было рассмотрено нами ранее (п.11.3.2). Это означает только то, что нам (всем вместе) еще предстоит проделать громадную работу по оценке перспектив использования отдельных представителей флоры России в качестве биоцидных составляющих косметических препаратов.

Таблица 11.11 Лекарственные растения Горного Алтая и Западной Сибири, обладающие биоцидным действием
№№
пп

Название растения
(используемая часть растения)

Предполагаемое действие
(народная медицина)

1 Адокса мускусная (корни - водный настой) Антисептическое (обмывание гнойных ран)
2 Аистник цикутный, Журавельник цикутный (настой и отвар травы) (обмывание кожных сыпей, полоскание при заболеваниях горла, купание детей при золотухе)
3 Аксирис обыкновенный или шприцевидный (отвар корней) (при паразитарных болезнях кожи, при экземе и долго не заживающих трофических язвах)
4 Арктоус альпийский, толокнянка альпийская (настои и отвары растений) Антисептическое (для удаления бородавок, при маститах). Ядовито.
5 Астра альпийская (трава) (при кожных заболеваниях, экземе и золотухе)
6 Астра сибирская (настой соцветия) (при кожных болезнях)
7 Вьюнок полевой, березка (отвар листьев) (при сыпях и лишаях) Ядовито.
8 Гусиная лапка, лапчатка гусиная (отвар растения, отвар корней) Антисептическое (мокнущие экземы, трещины на коже, дерматиты)
9 Камыш (озерный, Табернемонтана, лесной, приморский, укореняющийся) (при золотухе и кожных сыпях)
10 Куколь обыкновенный (настой корней, примочки) (при кожных болезнях и геморрое) Ядовито.
11 Липучка ежевидная, незабудковая (отвары травы) (при кожных болезнях и золотухе)
12 Незабудка полевая (отвар травы) (при кожных сыпях и сухой экземе)
13 Ослинник двулетний, энотера, онагра (отвары растения и корня) (для промывания ран и язв, при кожных сыпях, лишаях, экземах)
14 Паслен сладко-горький (стебли и листья) (при заболеваниях кожи, зудящихся кожных экземах и сыпях, псориазе и дерматитах)
15 Паслен черный (сок ягод, трава) Антисептическое (при кожных заболеваниях, примочки на фурункулы, полоскание горла при ангине и гангренозном стоматите)
16 Селезеночник, золотнянка (настой травы) (для заживления ран и язв)
17 Аир болотный (водный настой корней) (промывка гнойных ран и язв)
18 Алтей лекарственный, проскурняк, просвирник (отвар корней) (полоскание горла при ангине, промывание глаз при воспалении век)
19 Бадан толстолистный (отвар корней, порошок) (долго не заживающие раны и мокнущие сыпи)
20 Бессмертник песчаный, цмин песчаный (отвар и экстракт цветков) (примочки и обмывания при некоторых кожных заболеваниях)
21 Бодяк полевой, розовый, осот розовый (настой травы) Бактерицидное (при поражениях кожи)
22 Борщевик рассеченный (отвар корней) (при кожных заболеваниях, сопровождаемых зудом)
23 Брусника (отвар или настой листьев) Антисептическое
24 Будра плющевидная, собачья мята (настой травы) (при гнойных отеках, фурункулезе, гнойных ранах, язвах, различных сыпях) Ядовито.
25 Бузина красная (сибирская) (настойка из цветков) (полоскания при воспалениях в полости рта и ангине)
26 Василек синий (настой цветков) (примочки при конъюнктивитах)
27 Василисник малый, обыкновенный (припарки из травы) (для лечения нарывов, ногтеедов)
28 Василисник простой (настой травы) (для промывки ран и полоскания горла при ангинах)
29 Вахта трехлистная, трилистник водяной, трифоль (отвар листьев) (ванны при золотухе)
30 Вербейник обыкновенный (примочки из травы) Антисептическое (при воспалении кожных покровов, полоскания ротовой полости при воспалениях)
31 Вероника беловойлочная, седая (настой травы) (при хронических кожных заболеваниях, при ожогах, долго не заживающих ранах, грибковых заболеваниях кожи, зудящихся сыпях, угрях)
32 Вероника длиннолистная, грудная трава (настой травы) (для промывания ран)
33 Вероника дубравная, дубровка (настой травы) (при долго не заживающих ранах, язвах, ожогах, зудящихся сыпях)
34 Воронец колосовидный, черный, медвежья трава (трава) (при кожных заболеваниях)
35 Воронец красный, красноплодный (припарки из листьев) (при нарывах)
36 Гвоздика пышная (настой травы) (при золотухе и ожогах)
37 Горец змеиный, раковые шейки, змеевик (отвар корневища) (полоскания при воспалении слизистой оболочки, зубной боли, примочки при ожогах, кровоточащих ранах)
38 Горевчатка крупнолистная, казак-трава (припарки из травы) (при золотухе)
39 Горноколосник колючий, молодило, живучка (листья) (сок листьев при ожогах, прыщах)
40 Гравилат городской, гвоздичный корень (трава, корни) (настой травы для полосканий при воспалении слизистой полости рта и горла, отвар корней в ваннах при золотухе)
41 Грушанка круглолистная (листья) Антисептическое (для обмывания гнойных ран, язв и для полосканий при воспалении полости рта и горла)
42 Девясил высокий, или Елены, девятисил (отвар корней) (при кожных сыпях, экземе, чесотке, труднозаживающих, но не мокнущих ранах, при воспалении слизистой оболочки полости рта и десен)
43 Донник лекарственный (трава, цветы) (при фурункулезе, гнойных ранах, мастите, отите) Ядовито.
44 Дудник лесной, дягиль лесной, ангелика (отвар корней) Дезинфицирующее
45 Дурман обыкновенный (листья) Антисептическое
46 Дурнишник обыкновенный (свежие листья) (при лишаях, грибковых поражениях кожи)
47 Душица обыкновенная, материнка душмянка (настой травы) Антибактериальная активность (при золотухе, зудящих сыпях, нарывах и т.п.)
48 Дымянка лекарственная, аптечная (порошок травы) (при фурункулах, различных сыпях, угрях, лишаях, экземах)
49 Ель сибирская (настои и отвары молодых веток и шишек, смола) (при различных кожных сыпях, при язвах, ранах и гнойничках)
50 Живокость высокая, дельфиниум высокий, шпорник (отвар корней, настой травы) (полоскание при воспалении горла, при ожогах)
51 Звездчатка средняя, мокрица (трава - компрессы) Антисептическое (при нарывах, фурункулах, различных кожных болезнях, труднозаживающих ранах и гноящихся язвах)
52 Зизифора клиноподиевидная, пахучка (настой травы) (при золотухе)
53 Зимолюбка зонтичная (настой и отвар травы) Дезинфицирующее
54 Змееголовник молдавский (свежие измельченные листья) (при гноящихся ранах и язвах)
55 Золотарник обыкновенный, золотая розга (отвар травы) (для полосканий рта и горла при ангине, для примочек при гнойных ранах)
56 Зопник клубненосный (свежие листья и корни) (при язвах и ранах)
57 Ива белая, ветла, ракита (отвар коры) (при пузырьковой экземе, при ангине)
58 Икотник серый, икотная трава (отвар растения) (для промывания ран и язв)
59 Истод сибирский, сибирская сенега (отвары и настои корней) (при воспалении кожи, нарывах, фурункулах и карбункулах)
60 Какалия копьевидная (настой листьев) (при гнойных ранах, язвах, фурункулах, карбункулах)
61 Калина обыкновенная (отвар коры, сок ягод) при золотухе, прыщах, экземе, ранах, язвах, фурункулах, карбункулах)
62 Калужница болотная (свежие листья, обваренные кипятком) Бактерицидное (при ранах, язвах, воспалениях и ожогах)
63 Карагана древовидная (настой листьев) (противозолотушное средство)
64 Касатик желтейший, ирис желтый (порошок из корневищ) (при инфекционных заболеваниях, при сепсисе)
65 Кедр сибирский (смола и живица) Бактерицидное (при лечении ран, хронических язв, фурункулов)
66 Кипрей узколистный (порошок из сухой травы) (присыпают раны и язвы, а также отвары в качестве противозолотушного средства)
67 Кислица обыкновенная, заячья капуста (настой листьев) (промывание свежих и гноящихся ран, язв, фурункулов и ванны при золотухе)
68 Клевер луговой, красный (настой соцветий) Антисептическое (для промывания воспаленных глаз, примочек для ран, при ожогах и золотухе)
69 Клюква болотная (сок) (при лишаях, сухой экземе, экссудативных кожных процессах, золотухе)
70 Козлобородник восточный (отвар корней, листья) Антисептическое (при золотухе, раздражениях кожи и различных кожных болезнях, гнойных ранах, язвах)
71 Колба, лук победный, черемша, вороний чеснок (сок) Антибиотическое, бактерицидное (при гнойных воспалениях ушей)
72 Колокольчик сборный, скученный, примочная трава (настой травы) (при ангине, стоматитах, груднице)
73 Копытень европейский, рвотный корень, грыжник (настой листьев, свежие листья) (при экземах, нарывах, гнойных язвах) Ядовито.
74 Коровяк - медвежье ухо, царская свеча (измельченные цветы и листья) (лечение ран, язв, ожогов)
75 Крапива коноплевая (настой листьев) (для заживления ран, язв, гнойников)
76 Кровохлебка лекарственная, аптечная, красноголовник, черноголовник (корни) Бактерицидное (при тромбофлебите, трихомонадных кольпитах, гингивитах, стоматитах, пародонтозе и ожогах)
77 Кубышка желтая, кувшинка, лилия желтая, водяная Биоцидное действие (трихомонады, некоторые микроорганизмы и грибки)
78 Лабазник вязолистный, таволга вязолистная, белоголовик (отвар корней) Антимикробное (при гнойных ранах, язвах)
79 Лапчатка кустарниковая, курильский чай, могучка (отвар растения) Бактерицидное (при заболеваниях полости рта, ангине и ожогах)
80 Лапчатка прямостоячая, четырехлепестная, узик, дикий калган, завязник, дубровка (отвары растения) Бактерицидное (при ангинах, стоматитах, гингивитах, ожогах, мокнущей экземе)
81 Липа сердцевидная, мелколистная (цветы) Бактерицидное (при ангине, гингивитах, гингивостоматитах, ожогах, язвах)
82 Лиственница сибирская (живица, скипидар) Антимикробное (при катарах верхних дыхательных путей, бронхитах, гангрене легкого)
83 Лопух войлочный, репейник паутинистый, репей, лопушник (корни, свежие листья) Бактерицидное (при воспалении слизистой оболочки полости рта, экземе, себорее, угрях, экземе, язвах, фурункулах, чесотке)
84 Льнянка обыкновенная, дикий лен, львиный зев, чистик (настой травы) Фунгицидное (грибковые поражения полости рта и гнойная форма пародонтоза, золотуха, ангины, ожоги)
85 Лютик едкий, куриная слепота Антимикробное
86 Манжетка обыкновенная, грудная, недужная трава, баранник (отвары травы) (при воспалении глаз, угрях, ранах, язвах, фурункулах, раздражениях кожи)
87 Мать-и-мачеха обыкновенная, конское копыто, камчужная трава (свежие листья) (при ранах, ожогах, нарывах)
88 Медунка мягчайшая, медуница, легочница, медвежья трава, лесное копьецо (водный настой травы) Антисептическое (при болях в горле)
89 Орляк обыкновенный, папоротник орляк (отвар корней) (при различных сыпях, нарывах, ранах, экземе)
90 Осина обыкновенная (почки и листья) Антисептическое (при язвах, ожогах, фурункулах)
91 Очанка лекарственная, глазная трава, глазница, горлянка (настой травы) (при нарывах, прыщах, панариции, конъюнктивитах)
92 Очиток пурпуровый, заячья капуста, живая трава (водный настой листьев) (при застарелых язвах, ожогах)
93 Пихта сибирская (живица) Антисептическое (инфицированные раны, язвы)
94 Плаун булавовидный, ликоподий (споры из колосков) (при опрелостях, пролежнях, мокнущих поражениях кожи, зуде, экземе)
95 Подмаренник настоящий, медовник, желтая кашка, грудник (настой травы) (при ранах, язвах, нарывах, фурункулах, кожных сыпях)
96 Порезник промежуточный, сибирский, гранатник (свежая трава) (при ранах, язвах, нарывах)
97 Проломник северный, грыжная трава (отвар травы) при воспалительных процессах в горле)
98 Просвирник низкий, мальва маленькая (отвар корней и листьев) (при воспалении полости рта, горла, кожи, при нарывах и фурункулах)
99 Прострел раскрытый, поникший, сон-трава, подснежник (настой травы) (при грибковых поражениях кожи, гнойничках, фурункулах, ожогах, нарывах)
100 Пырей ползучий, обыкновенный (отвар корневищ) (при кожных заболеваниях, золотухе)
101 Рдест плавающий (настой стеблей и листьев) (при зудящихся кожных сыпях, ранах, язвах)
102 Репейничек азиатский, собачий репей, репешок обыкновенный (настой травы) (при ангине и воспалении полости рта, насморке, язвах, гнойничках, пролежнях, фурункулах, кожных заболеваниях)
103 Рогоз широколистный (измельченные листья) Антисептическое
104 Ромашка аптечная, ободранная (цветы) (при ангине, стоматите, гингивите, пародонтозе, экземе, себорее, абсцессах, язвах)
105 Ромашка безъязычковая, душистая (цветы) (при фурункулезе, ангине, стоматите)
106 Росянка круглолистная, росичка, солнечная трава (трава) Фунгицидное, бактерицидное
107 Ряска маленькая, лягушечья дерюжка (водный настой растения) (при гнойных ранах, язвах, фурункулах, карбункулах)
108 Серпуха обыкновенная, венценосная (настой корней) (при ангине и воспалениях полости рта)
109 Синеголовник плосколистный, успокойная трава, синий чертополох (отвар травы) (при воспалительных процессах в полости рта и зубной боли)
110 Скерда сибирская (настой травы) (при карбункулах и фурункулах)
111 Смородина черная (настой листьев) (при различных кожных сыпях, язвах, фурункулах, золотухе)
112 Сочевичник весенний, чина весенняя (настой травы) (при гнойных ранах, язвах, воспалениях в полости рта и горла)
113 Спорыш, горец птичий (настой травы) (при ранах, язвах, ожогах, нарывах, воспалении десен, кожных заболеваниях)
114 Сушеница болотная, топяная, порезная трава, жабник (Настой травы) (при воспалениях полости рта, труднозаживающих ранах, язвах, ожогах, мокнущей экземе, нарывах, свищах)
115 Сфагнум торфяной, белый мох Антисептическое (гнойные раны)
116 Тополь черный, осокорь (настой почек) Антимикробное
117 Тысячелистник обыкновенный, белоголовник, маточник, порезная трава (трава) Бактерицидное (при гингивостоматитах, пародонтозе, ранах, язвах, угрях, фурункулах, гнойничковых поражениях кожи)
118 Фиалка опушенная, волосистая (настой травы) (при золотухе, воспалении ногтей и околоногтевых тканей)
119 Фиалка трехцветная, анютины глазки, иван-да-марья, братики (настой травы) (при золотухе, диатезе, экземе, фурункулах, угрях, лишаях, чесотке)
120 Хвощ зимующий (отвар) (для обмывания воспаленных и изъязвленных глаз)
121 Хвощ полевой, песты, столбунец, сосенка полевая, хвойка (отвар) Дезинфицирующее (при воспалении полости рта, пародонтозе, экземе, лишаях, фурункулах, труднозаживающих ранах, трофических язвах)
122 Хрен обыкновенный (настой и сок корней) Антимикробное (при ангине, воспалительных заболеваниях полости рта, отитах, гнойных ранах, язвах)
123 Цикорий обыкновенный, синий цветок, придорожная трава, татарский цвет (отвар растения) (при золотухе, диатезе, нарывах)
124 Череда трехраздельная, золотушная трава, козьи рожки, прицепа (настой травы) Бактерицидное (при диатезе, угрях, фурункулах, золотухе)
125 Черемуха обыкновенная, черемшина (плоды, цветы, листья, кора, сок) Фунгицидное, бактерицидное (при инфицированных ранах, воспалениях рта и горла, воспалении глаз)
126 Черника обыкновенная, черничник (плоды) Антисептическое (при ангине, гингивитах, стоматитах, ожогах, труднозаживающих ранах, трофических язвах, экземе, кожных сыпях, чешуйчатом лишае, некротических язвах)
127 Чистец болотный (настой травы) (при ангине, ранах, язвах, золотухе)
128 Чихотная трава (свежие листья) (при нарывах и гнойных ранах)
129 Щавель конский (настой травы) (при стоматитах, гингивитах)
130 Щитовник (папоротник) мужской (настой корневищ) (при гнойных ранах, язвах)
131 Ярутка полевая (свежие листья) (при гнойных ранах, язвах)
132 Ясменник душистый (настой травы) (при ранах, язвах, кожных болезнях, фурункулах, нарывах, ожогах, золотухе)
133 Яснотка белая, крапива глухая (настой цветков и всего растения) (при ангине, язвах, ожогах, фурункулах, экземе, зудящих сыпях, золотухе)
134 Ястребинка зонтичная (настой травы) (при рыхлости десен, воспалении глаз, лишаях и других кожных болезнях)

Более того, имеются сведения, что, например, составы эфирных масел одного и того же растения, произрастающего в разных климатических зонах, могут отличаться существенным образом. Сложность задачи увеличивается с учетом того обстоятельства, что в зависимости от растворителя и способа эстрагирования получаемые экстракты могут иметь разные составы и, в результате, - различные свойства. Это можно продемонстрировать данными по сравнительному анализу различных экстрактов цветов ромашки (см.табл.11.12), предоставленными Научно-исследовательским центром экологических ресурсов "ГОРО" (г.Ростов-на-Дону).

Таблица 11.12 Сравнительный анализ составов некоторых экстрактов ромашки

N
п/п

Наименование вещества

Содержание веществ в экстракте, %

1,2ПГ

ВСГ

CO2

БАК

  1,2-пропиленгликоль 99.59
  Этанол 0.14  
  Глицерин 8.32  
  Вода 0.15  
  Этанол+вода 91.52  
  Биологически-активные вещества (БАВ)        
1. Ди-н-галилметан 0.42
2. 2.метилнафт-1-ол 0.52
3. Альфа-фарнезен 2.08
4. Бета-фарнезен 0.26
5. Бета-кубебен 0.13
6. Пиперитенон 0.001
7. Пиретрин II 0.0012
8. Ретиналь 0.0073
9. Спатуленол 0.63
10. Бисаболол-оксид 0.01 4.27
11. Бисаболон-оксид 0.01 1.68
12. Лаурен 0.0189 0.02 7.18
13. Чиапин В 0.24
14. 7-метоксикумарин 0.0167 0.06 0,07 0.32
15. Хамазулен 0,2 0.31
16. Матрицин 0,3 0.38
17. Гидроксиматрицин 0,5 0.45
18. Жирные кислоты (Комплекс С16:0 - С18:Х) 0.0605 0.06 9,4 20,9
19. Токоферолы 0,096 0,06-0,1
20. Воскоподобные соединения 0.0115 7.54

Принятые сокращения:
1,2-ПГ - 1,2-пропиленгликолевый экстракт фирмы "Камелия" по ТУ 9154-010-26923989-99
ВСГ - водно-спирто-глицериновый экстракт фирмы "Второй цех" г.Санкт-Петербург.
СО2 - СО2-экстракт фирмы "КАРАВАН" г.Краснодар по ТУ 10.048549-118-93
БАК - биологически-активный концентрат, полученный на основе технологии сверхкритической экстракции диоксидом углерода в НИЦ ЭР "ГОРО" г.Ростов-на-Дону. Удовлетворяет требованиям ТУ10.048549-064 (135)-93 "СО2 - экстракты растительного сырья".
Дополнительные доводы, свидетельствующие о том, что эфирное масло одного наименования, поставляемое разными фирмами, может иметь различные характеристики, которые могут также зависеть от процедуры очистки, приведены в п. 9.1.4.

Однако, оценивая вышеизложенное, следует заметить, что разработчики косметических препаратов (и мы вместе с ними) слишком увлеклись вопросами, связанными с подбором биоцидных добавок. Мы уже обращали внимание на то, что любые биоцидные системы, обладающие способностью преодолевать трансэпидермальный барьер, способные уничтожать микроорганизмы в косметическом препарате или препятствовать их развитию, с неменьшей эффективностью будут воздействовать на клеточные системы кожи. В соответствии с теорией мягких косметологических воздействий снижение скорости деления базальных клеток эпидермиса (затруднение их функционирования) неотвратимо повлечет за собой увеличение толщины рогового слоя и, как следствие, увеличение вероятности фиксации новых морщин.

Поэтому предлагаю вернуться к истокам проблемы и рассмотреть варианты консервирования косметических препаратов, не связанные с использованием биоцидных добавок.

11.4. Другие варианты консервирования косметических препаратов

Существуют различные варианты предотвращения развития микрофлоры в косметических препаратах, не связанные с использованием биоцидных добавок. Все эти варианты подразумевают использование физических и физико-химических воздействий. К таким воздействиям обычно относят:

- концентрацию водородных ионов(рН);

- окислительно-восстановительный потенциал (Еh);

- активность воды (аw) или осмолярность;

- температура, различные виды излучений.

11.4.1. Концентрация водородных ионов и окислительно-восстановительный потенциал косметических композиций

Совершенно очевидно, что при высоких значениях рН (>11, высокая щелочность) и при очень низких (<3, высокая кислотность) большая часть бытовой микрофлоры испытывает дискомфорт и утрачивает способность к размножению. Однако известно [54], что грибковые культуры растут при достаточно низких значениях рН. Поэтому для предотвращения их размножения необходимо закислять систему в значительно большей степени, чем в случае бактериальных культур. Можно также полагать, что при высоких значениях рН большинство микроорганизмов будет инактивироваться достаточно эффективно. Однако при рН>10 на первый план могут выступить процессы химического окисления ингредиентов косметических композиций.

Таким образом, по-видимому, можно предотвратить развитие микрофлоры в косметическом препарате при величинах рН около 1,0-3,0. Однако прямое нанесение такого препарата на кожу неотвратимо приведет к реализации химического пилинга, сопровождающегося уничтожением клеток эпидермиса (и дермы), с последующим отшелушиванием верхних слоев кожи.

Так как экпериментально установлено, что оптимальные величины значений рН для косметических препаратов лежат в нейтральной области, то применение закисленных систем возможно только после процедуры нейтрализации.

В принципе, можно представить себе косметическое средство, состоящее из двух упаковок. В одной упаковке находится основная кремовая система при рН 1,0-3,0, а во второй - нейтрализатор, например, бикарбонат натрия. Потребитель отбирает некоторое количество крема из первой упаковки и смешивает его с определенным количеством вещества из второй упаковки (отбор проб можно производить по каплям). После завершения реакции нейтрализации, определяемой, например, по прекращению вспенивания, препарат готов к употреблению. И если такая "запредельная" кислотность не будет влиять на стабильность компонентов косметической композиции*), то такой вариант использования косметических средств может иметь право на существование.


*) Имеются определенные сомнения в отношении стабильности эфирных связей. Так, например, стеарат глицерина в процессе гидролиза в кислой среде может превратиться в стеариновую кислоту и глицерин. Поэтому в кислых системах целесообразно использовать смесь стеариновой кислоты и глицерина.

Величина окислительно-восстановительного потенциала (редокс-потенциала) для индивидуальных веществ определяет энергию, необходимую для снятия электрона с высшей занятой молекулярной орбитали (потенциал окисления) и для внедрения электрона на низшую вакантную орбиталь (потенциал восстановления). Снятие электрона с верхней занятой орбитали с образованием заряженной частицы (катион-радикала) и восстановление катион-радикала до исходной молекулы являются обратимыми процессами, которые, собственно говоря, и получили название окислительно-восстановительных.

В первом приближении, можно полагать, что для сложных систем величина окислительно-восстановительного потенциала определяется склонностью к окислению-восстановлению наиболее легко окисляемого индивидуального вещества, присутствующего в системе в заметном количестве. Такое вещество, способное легко отдавать и принимать эелектроны, способно вовлечь в цепь окислительно-восстановительных превращений другие вещества. Если рассматривать бактериальную частицу в качестве объекта взаимодействия с веществами, имеющими низкую величину окислительно-восстановительного потенциала, то можно полагать, что при определенных значениях окислительно-восстановительного потенциала системы (Еh) может наблюдаться замедление роста или даже гибель микроорганизмов [55]. Определенную роль в установлении величины Eh играет кислород воздуха, контактирующий с косметическими композициями в процессе производства.

Измерение окислительно-восстановительных потенциалов производится с помощью милливольтметров и стандартных электродов.

Для разных групп микроорганизмов наблюдается предпочтительность, определяемая при их культивировании в питательных средах, имеющих различные величины Еh. Так, аэробные бактерии Psendomonas fluorescens растут при величинах Eh от 500 до 100 mV [56], факультативные анаэробы, например, Enterobacteriaceal, от 150 до - 600 [57], а анаэробы растут только при отрицательных значениях Еh. Таким образом, в косметических композициях, имеющих Еh>200 mV, могут размножаться только аэробные, а при Eh<0 - только анаэробные микроорганизмы. Поэтому, в принципе, варьируя величины Eh, можно было бы блокировать развитие тех или иных микроорганизмов. Например, блокировка роста аэробных бактерий возможна при величинах Eh косметических композиций около - 500 mV, в то время как рост анаэробных видов микроорганизмов будет заблокирован за счет кислорода воздуха, с которым контактирует композиция в процессе ее производства. Однако следует заметить, что окислительно-восстановительные реакции, ведущие к изменению веществ, входящих в структуру микроорганизмов (белки, полисахариды, нуклеиновые кислоты и т.д.), ответственные за блокировку, аналогичным образом могут участвовать в модификации молекулярных структур аминокислот, углеводов, липидов и т.д., провоцируя их разрушение и снижая качество косметических композиций. Поэтому, на наш взгляд, варьирование величины окислительно-восстановительного потенциала косметических композиций с целью предотвращения развития микроорганизмов кажется недостаточно обоснованным приемом.

11.4.2. Активность воды или осмолярность

Активность воды в растворе определяется как соотношение парциального давления паров воды над раствором к давлению паров воды над чистой водой при одинаковой температуре

, где рi и ро - давление паров воды над раствором и чистой водой, соответственно.

Фактически речь идет о том, насколько прочно растворенный в воде компонент (i) связывает или, лучше сказать, структурирует (организует) молекулы воды в растворе, снижая вероятность их выхода в паровую фазу. При этом рi всегда меньше ро, а аw меняет свое значение от 1 до 0. Если значение аw достигается для чистой воды, то значения аw, близкие к нулю, по-видимому, могут наблюдаться для весьма прочных кристаллогидратов или в тех случаях, когда молекулы воды оказываются включенными в структуру кристаллов вещества.

В качестве примера можно привести полученные нами*) результаты термогравиметрических исследований "высокочистых" образцов натрия хлористого (марки "X4"), которые в процессе достаточно медленного подъема температуры с одновременной откачкой воздуха из камеры взвешивания при температуре около 330°С теряли ступенькообразно 8,5% исходного веса. То обстоятельство, что эта потеря может относиться к испарению внутрикристаллизационной воды, подтверждается тем фактом, что после измельчения образцов натрия хлористого в шаровой мельнице в присутствии водоотнимающих растворителей (спирт или ацетон), фильтрации и досушивания вещества при комнатной температуре в течение нескольких часов, мы не наблюдали потери веса образцов при 400°С и выше. Таким образом, парциальное давление над исходными кристаллами, содержащими воду, приближалось к нулю. В противном случае мы имели бы плавную потерю веса в процессе всего периода нагревания образца.


*) Термогавиметрические эксперименты проведены сотрудником НПО "Вектор" Леляком А.И.

Возвращаясь к активности, представляется важным ответить на вопрос: какие вещества способствуют снижению этого параметра, и как изменяется аw в зависимости от концентрации растворяемого вещества?

Активность воды меняется в широком интервале концентраций при введении таких ингредиентов, как хлористый натрий, глицерин, глюкоза и сахароза. Например, 16,5% раствор натрия хлористого имеет величину активности воды 0,9, в то время как для снижения активности воды до аналогичной величины требуется растворить 48,54% глюкозы. Близкий к глюкозе характер изменений активности воды имеет сорбитол (см.рис.11.6)

Оказывается, ростовая активность многих микроорганизмов может контролироваться величиной активности воды. Так, в одних и тех же условиях при варьировании величины аw Pseudomonas spp. ограничивают свой рост при аw=0,96, другие Грам-отрицательные бактерии - при аw=0,90, Грам-положительные бактерии - при аw=0,83, дрожжевые и плесневые грибки - при аw=0,60. Таким образом, для того, чтобы гарантированно заблокировать развитие основной микрофлоры, необходимо понизить активность воды водной фазы косметического средства более чем до 0,6.

Рисунок 11.6 Изменение величины активности воды и растворов в зависимости от концентрации сорбитола

Изменение величины активности воды и растворов в зависимости от концентрации сорбитола

Однако, если мы попытаемся создать такую активность воды, используя сорбитол (см.рис.11.6), то нам потребуется повысить его концентрацию в воде более чем до 80%. Фактически в этом случае речь может идти не о растворе, а о смеси жидкой фазы (раствор) и твердой фазы (нерастворившийся сорбитол). Очевидно, преодолеть это препятствие возможно путем превращения двухфазной системы в сиропообразное состояние при нагревании. Кроме этого, можно использовать в качестве добавки, понижающей активность воды, другие вещества.

Для целенаправленного подбора веществ, снижающих активность воды в водных системах, необходимо попытаться разобраться в механизме взаимодействия веществ с водой. Тот факт, что глюкоза (M.m. 180) и сорбитол (M.m.182) примерно одинаковым образом понижают активность воды, может свидетельствовать о связи этого "эффекта понижения" с молекулярной массой вещества. Учитывая также, что натрий хлористый приблизительно в три раза более интенсивно снижает активность воды, можно полагать наличие обратной связи между молекулярной массой вещества и величиной понижающего эффекта. Кажется, все складывается хорошо - глюкоза в концентрации 48,54% понижает активность воды до 0,9, а натрий хлористый (M.m. 58,5) достигает этого значения уже при концентрации 16,5%. Один и тот же эффект под влиянием хлористого натрия достигается в три раза быстрее, чем в случае глюкозы. Примерно в три раза отличаются и молекулярные массы этих веществ. Если принять во внимание сформулированный нами ранее тезис о том, что активность воды в водных растворах определяется тем, насколько прочно молекулы растворенного в воде вещества удерживают около себя (структурируют) молекулы воды, то, кажется, и здесь все согласуется с приведенными выше данными - солевая система, состоящая из двух заряженных ионов, гораздо прочнее удерживает молекулы воды. Но возникает проблема, связанная с тем, что в действительности хлористый натрий в водной среде обычно диссоциирует на две независимые частицы Na+ (M.m.23) и Cl-(M.m.35,5), каждая из которых структурирует свое окружение. Таким образом, на основании этих соображений можно было бы полагать, что снижение активности воды под действием натрия хлористого должно более чем в шесть раз превышать "понижающий эффект" глюкозы или сорбитола. Однако, как отмечалось выше, наблюдаемое различие соответствуют трехкратному превышению. Такое впечатление, что молекула хлористого натрия практически не диссоциирует. Для объяснения этого противоречия можно предположить, что при концентрациях около 16% ионы натрия и хлора присутствуют в водном растворе в виде ионных пар, окруженных сольватной оболочкой из молекул воды.

Таким образом, можно сформулировать еще один парадокс, связанный с отсутствием диссоциации натрия хлористого в растворах с концентрацией около 16%. Этот парадокс отсутствия диссоциации, по-видимому, может быть легко разрешен физико-химическими методами. Возможно, ответ на этот вопрос уже давно известен, и формулировка парадокса полностью находится на совести автора.

Итак, активность воды следует рассматривать в качестве параметра, с помощью которого можно блокировать развитие микрофлоры в косметических препаратах. При этом величина эффекта снижения активности воды в водных системах, по-видимому, зависит не только от концентрации растворенного вещества, но и от величины его молекулярной массы, а также, что не очевидно, от состояния вещества в растворе (наличие или отсутствие явления диссоциации).

Для решения парадокса отсутствия диссоциации необходимо произвести измерение активности воды для более разбавленных растворов. Однако, учитывая характер изменения аw в зависимости от концентрации растворенного вещества (см.рис.11.7), точность измерения этого параметра на начальном участке кривой может оказаться недостаточной. С другой стороны, мы имеем еще один параметр, который зависит от концентрации вещества в растворе, величины молекулярной массы и, что очень важно, от состояния растворенного вещества. Таким параметром является осмолярность (см.п.7.3). Величина осмолярности характеризует молярную концентрацию осмотически активных частиц в 1 кг раствора. Измерение осмолярности производится по понижению температуры замерзания раствора по отношению к температуре замерзания дистиллированной воды.

Измерение проводят в миллиосмолях (мОсм/кг), отнесенных к 1 кг воды - 1000 мОсм соответствуют массе 6,023·1023 осмотически активных частиц в 1 кг раствора. При этом 1000 мОсм/кг соответствуют снижению температуры замерзания раствора на 1,858°С.

Причиной снижения температуры замерзания растворов фактически является связывание воды растворенным веществом. Чем прочнее молекулы воды удерживаются в сольватной оболочке, окружающей молекулу растворенного вещества и чем больше молекул воды входят в сольватную оболочку, тем меньше свободной воды остается в растворе и тем меньше вероятность образования сплошной кристаллической фазы льда. В данном случае структурирование раствора за счет создания сольватных оболочек вокруг молекул растворенного вещества противодействует структурированию воды, сопровождающему процесс её замерзания.

Несмотря на то обстоятельство, что в случае активности воды измеряется изменение парциального давления воды над раствором, а в случае осмолярности фиксируется изменение температуры замерзания раствора, причины наблюдаемых изменений, по-видимому, имеют одинаковую природу. Поэтому можно было ожидать, что оба рассматриваемые параметра окажутся связанными между собой. Для выявления такого рода связи мы провели расчеты осмолярности растворов сорбитола в воде по точкам, приведенным на рис.11.6. Полученные расчетные величины осмолярности растворов сорбитола использовались для построения графика зависимости величин осмолярности от активности воды в водных растворах сорбитола (см.рис.11.7). Результаты свидетельствуют о том, что существует отчетливая связь между рассматриваемыми параметрами, заключающаяся в симбатном изменении их величин при изменении концентрации сорбитола в растворе.

Рисунок 11.7 Изменение величин осмолярности от активности воды в водных растворах сорбитола

Изменение величин осмолярности от активности воды в водных растворах сорбитола

В отличие от активности воды преимущества использования осмолярности заключаются в возможности достаточно простых расчетов этого параметра и его экспериментального определения с хорошей точностью именно для разбавленных растворов. В главе 7 мы воспользовались возможностью теоретического расчета осмолярности косметических композиций и показали, что этот параметр не учитывается разработчиками косметических средств. Расчеты проводились по формуле

, где Mi и mi являются молекулярной массой и содержанием компонента (i) в 1 кг кремовой композиции, а ki отражает количество осмотически активных частиц, образующихся при растворении 1 моля компонента (i) в одном литре раствора. Для однокомпонентных растворов формула предельно упрощается:

, где Mi, mi, ki относятся к растворяемому веществу.

На рис.11.8 представлены зависимости изменения расчетных значений осмолярности этилового спирта (M.m. 46), этиленгликоля (M.m. 62), глицерина (M.m. 92) и сорбитола (M.m. 182) от их концентраций (%) в водных растворах. Из представленных данных следует, что чем ниже значение M.m. растворенного вещества, тем больший угол наклона характеризует прямую линейную зависимость, связывающую величину расчетной осмолярности с содержанием вещества в растворе. Следует также подчеркнуть, что в тех случаях, когда концентрации растворяемых веществ выражаются в молях на кг раствора, все представленные на рис. 11.8 линейные зависимости описываются одной и той же линией с тангенсом угла наклона равном единице (см.рис.11.9). В отличие от этого, линейная зависимость рассчитанных величин осмолярности от концентрации растворенного в воде хлористого натрия (m.M./кг) имеет больший угол наклона с тангенсом, равным 2,0, что отражает диссоциацию натрия хлористого в водных растворах на две осмотически активные частицы.

Рисунок 11.8 Изменение рассчитанных величин осмолярности от концентрации (%) этилового спирта, этиленгликоля, глицерина и сорбитола в растворах

Изменение рассчитанных величин осмолярности от концентрации (%) этилового спирта, этиленгликоля, глицерина и сорбитола в растворах


Рисунок 11.9 Изменение рассчитанных величин осмолярности от концентрации (мM/кг) этилового спирта, этиленгликоля, глицерина, сорбитола и натрия хлористого в растворах

Изменение рассчитанных величин осмолярности от концентрации (мM/кг) этилового спирта, этиленгликоля, глицерина, сорбитола и натрия хлористого в растворах

Следует, однако, заметить, что в действительности приведенные на рис. 11.8 и 11.9 линейные зависимости соблюдаются только на начальном участке при величинах осмолярности до 600-800 мОсм/кг и концентрациях веществ до 500-600 mM/кг. При более высоких значениях возможны отклонения от теоретических зависимостей, связанные как с образованием ионных пар (см.выше), что приводит к снижению величины осмолярности, так и со способностью отдельных веществ настолько эффективно структурировать окружающие молекулы воды, что в результате существенно снижается вероятность образования кристаллической фазы льда, в итоге снижается температура замерзания раствора и, в соответствии с этим, повышается наблюдаемая величина осмолярности раствора. Таким образом, отклонения от теоретической зависимости могут быть направлены как в сторону снижения, так и в сторону повышения значений реальных величин осмолярности растворов.

Для иллюстрации сформулированных предположений были проведены специальные эксперименты, в ходе которых измерялась осмолярность растворов этилового спирта и глицерина в воде (см. рис. 4.8).

С учетом того, что, по всей видимости, влияние на микроорганизмы оказывают реальные значения активности воды и осмолярности, нам представляется целесообразным провести скрининг низкомолекулярных ингредиентов косметических средств для выявления веществ, обладающих способностью, аналогично глицерину, аномально повышать осмолярность растворов. Очевидно, такой способностью будут обладать разнообразные полиолы и их эфиры, используемые, например, для производства антифризов. Однако для всех этих веществ, включая этиловый спирт и глицерин, в косметологии существуют ограничения, связанные с их влиянием на клеточные системы кожи.

В противовес высказываемым нами ранее предположениям о том, что зафиксированная на рис.5.5 кривая, описывающая взаимодействие солей, глюкозы и этилового спирта с клетками ЛЭЧ, является фундаментальной характеристикой и может сдвигаться только в область низких значений осмолярности, в случае с добавками глицерина, якобы, фундаментальная кривая оказалась сдвинутой в область больших значений осмолярности. Детальные причины такого сдвига не ясны. Работа с клеточной культурой и добавками глицерина проводилась в аналогичных условиях с добавками этилового спирта. Можно только догадываться о возможных причинах аномального сдвига. Поэтому ограничимся пока формулированием очередного парадокса - парадокса глицерина и будем уповать на результаты будущих исследований.

На этом можно было бы и остановиться. Однако, сопоставляя величины осмолярности, необходимые для блокировки роста микроорганизмов, с предельно допустимыми величинами осмолярности для клеточных культур, мы наталкиваемся на очередную парадоксальную ситуацию. Можно создать косметическое средство, не содержащее биоцидных добавок, в котором развитие микроорганизмов сдерживается за счет высоких значений осмолярности. Однако его применение по назначению будет способствовать нарушению функционирования клеточных систем кожи, что, в свою очередь, может ускорять процессы её старения. Можно было сформулировать очередной парадокс, но выход из парадоксальной ситуации оказался достаточно простым.

Мы воспользовались своими разработками по оценке питательной ценности косметических композиций (см.гл.5), на основании которых была составлена "идеальная" по составу питательная косметическая композиция (крем "Идеальный", см.табл.11.13). Затем уменьшили навеску геля полиэтиленоксида с 3000 до 150 г и получили 20-кратный концентрат крема "Идеальный", рассчитанная осмолярность которого равнялась 5329 мОсм/кг.

Таблица 11.13 Составы крема "Идеальный" и его концентрата

Составы крема

*) Осмолярность геля полиэтиленоксида равняется нулю; в аминокислотно-витаминном комплексе содержится 14 аминокислот и 8 витаминов, для расчета доли осмолярности, вносимой комплексом в общую осмолярность, использовали среднее значение молекулярной массы, равное 200 D и степень диссоциации, ведущую к увеличению Кi до 2000 (см.выше формулу расчета осмолярности). Осмолярность, вносимая яичным желтком, рассчитывалась с учетом того, что 1000 г желтка имеют осмолярность около 320 мОсм.

Оба образца были приготовлены с соблюдением строгих правил асептики, из которых сразу после приготовления были отобраны пробы, свидетельствующие о низкой обсеменённости образцов (определение по ГФС XI издания, выпуск 2), не превышающей 102 К.О.Е./г в 1 г. Затем препараты выдерживались при температуре 37°С, благоприятной для развития микроорганизмов. Естественно, что уже через неделю образец исходного крема "Идеальный" с осмолярностью около 400 мОсм, не содержащий консервантов, пришлось убрать из эксперимента из-за интенсивного размножения микрофлоры. В отличие от этого, во второй образец с величиной осмолярности около 5300 мОсм (концентрат крема "Идеальный") количество микроорганизмов не увеличилось после выдерживания при 37°С в течение 30 суток. Отчетливого снижения их количества также не наблюдалось.

Таким образом, было показано и затем неоднократно подтверждено, что кремовые композиции с теоретически рассчитанной*) величиной осмолярности выше 5000 мОсм/кг обладают очевидным бактериостатическим действием.


*) Мы вынужденно используем теоретически рассчитанные значения, так как экспериментальные измерения осмолярности при таких концентрациях компонентов не представляются возможными.

Представлялось интересным определить граничные значения осмолярности, ниже которых начинается развитие микрофлоры. Фактически речь идёт об оценке минимально допустимой величины осмолярности OSMБСмин(см.рис.11.13). Необходимо было помнить о том, что рост микроорганизмов зависит от питательной ценности и исходной обсеменённости косметической композиции (см.п.11.3). Поэтому условия эксперимента предусматривали варьирование питательной ценности и величины осмолярности образцов, в то время как количество микроорганизмов в каждом образце поддерживалось приблизительно на постоянном уровне.

Рисунок 11.13 Предполагаемая зависимость ростовых характеристик косметических композиций от величины осмолярности.

Предполагаемая зависимость ростовых характеристик косметических композиций от величины осмолярности

Исходные характеристики экспериментальных образцов представлены в табл.11.14. По сравнению с предыдущим экспериментом для повышения питательной ценности наряду с АВК, глюкозой и маслом зародышей пшеницы, в составы препаратов вводили гонады асцидий, богатые белками, углеводами, гормонами и другими веществами, необходимыми для стимулирования роста микроорганизмов. Полученные образцы поместили в термостат при 37°С на 48 часов и снова провели определение количества микроорганизмов. Полученные результаты, приведенные в табл.11.15, свидетельствуют о том, что в условиях проведения эксперимента значение OSMБСмин(см. рис. 11.10) приблизительно соответствует величине 2000 мОсм.

Таблица 11.14 Содержание добавок, определяющих питательную ценность, величины осмолярности и микробиологическая обсемененность исходных экспериментальных образцов

Содержание добавок, определяющих питательную ценность, величины осмолярности и микробиологическая обсемененность исходных экспериментальных образцов

*) АВК - аминокислотно-витаминный комплекс (14 аминокислот и 8 витаминов).

Таблица 11.15 Результаты исследования образцов после выдерживания при 37°С в течение 48 часов

Результаты исследования образцов после выдерживания при 37°С в течение 48 часов

*) В образцах №6 и №7 при разбавлении 1/100 подсчет колоний провести не удалось из-за очень большого количества (покрытие чашек пленкой микробного роста).

Условия данного эксперимента предусматривали снижение питательной ценности с одновременным снижением осмолярности образцов. Можно полагать, что если зафиксировать концентрацию добавок, определяющих питательную ценность, например, на уровне образца №7, то при варьировании осмолярности величина OSMБСмин будет иметь меньшее значение, чем в том случае, когда фиксируется питательная ценность на уровне образца №4. Поэтому был сделан следующий шаг. Мы решили отказаться от питательных добавок неопределённого состава и значительно снизить содержание АВК и глюкозы, понизив тем самым питательную ценность препаратов, зафиксировав её на одном и том же уровне. Варьирование осмолярности осуществлялось изменением общего содержания солей при сохранении неизменными соотношений между макроэлементами (Na+, K+, Ca2+, Mg2+). Принимая во внимание предыдущие рассуждения о возможном влиянии питательной ценности на величину OSMБСмин, были приготовлены образцы, содержащие одинаковые и более низкие, по сравнению с образцами №№4-7, количества АВК и глюкозы с теоретически рассчитанными значениями осмолярности от 2095 до 749 мОсм (см.табл.11.16), в надежде зафиксировать значительное снижение OSMБСмин. Однако, после выдерживания образцов №№8-10 при 37°С в течение 12 суток, эксперимент пришлось остановить из-за интенсивного роста микроорганизмов во всех препаратах.

Таблица 11.16 Содержание добавок, определяющих питательную ценность, величины осмолярности и микробиологическая обсемененность исходных экспериментальных образцов

Содержание добавок, определяющих питательную ценность, величины осмолярности и микробиологическая обсемененность исходных экспериментальных образцов

*) АВК - аминокислотно-витаминный комплекс (14 аминокислот и 8 витаминов).

Таким образом, удаление гонад асцидий, а также снижение концентрации АВК в 3,8 раза и глюкозы в 6,6 раза по сравнению с образцом №7 (см.табл.11.14), вместо ожидаемого снижения значения OSMБСмин, привело к его увеличению. Это обстоятельство позволяет нам сформулировать парадокс неожиданного повышения минимально допустимой осмолярности, обладающей бактериостатическим действием или, более коротко, парадокс неожиданного подъема.

Для решения указанного парадокса требуются целенаправленные исследования. Можно предположить, что на этом пути нас ждет много неожиданного. Тем не менее, имеющиеся у нас данные по ускоренному хранению концентрата питательного крема "Идеальный" (см.табл.11.12) и других концентратов с величиной теоретически рассчитанной осмолярности от 5000 до 7000 мОсм/кг позволяют утверждать, что концентрирование можно использовать как для полного освобождения косметических композиций от биоцидных добавок, так и для значительного снижения их концентрации. При этом обсуждаемая выше парадоксальная ситуация, связанная с тем обстоятельством, что с позиции теории мягких косметологических воздействий непосредственное использование концентратов будет неблагоприятным образом отражаться на состоянии кожи, легко решается путем разбавления порции концентрата соответствующим количеством кремовой основы.

Возьмем, к примеру, концентрат питательного крема "Идеальный" (состав см. в табл.11.12) с осмолярностью 5329 мОсм/кг, отберем одну каплю (примерно 0,033 г) и смешаем с 1 г кремовой основы. Полученная кремовая композиция (1,033 г) содержит 3,19% концентрата, что соответствует содержанию 31,9 концентрата в 1 кг смеси. А так как 1 г концентрата соответствует 5,329 мОсм, то осмолярность композиции, полученной смешиванием одной капли концентрата с 1 г основы, окажется равной 170 мОсм/кг. Меняя количество добавляемых капель концентрата к кремовой основе можно получать различные варианты кремовых композиций, представленных в табл.11.17. Это обстоятельство является дополнительным преимуществом использования концентратов по сравнению с традиционно используемыми кремовыми композициями.

Таблица 11.17 Возможные варианты приготовления и использования косметических композиций на основе концентрата крема "Идеальный"

Возможные варианты приготовления и использования косметических композиций на основе концентрата крема

*) Продолжительность процедуры не должна превышать 30-40 минут.

Таким образом, получаемые в процессе смешивания концентратов с кремовой основой композиции позволяют вообще отказаться от использования биоцидных добавок (об их свойствах см.п.11.3), а также предоставляют возможность потребителю (включая и профессиональных косметологов) посредством варьирования состава реализовать свой творческий потенциал в процессе ухода за кожей.

Теперь, если у нас есть сомнения в том, что, используя концентрат с определенным значением осмолярности, мы не сможем сдержать развитие некоторых видов микроорганизмов (например, дрожжей или плесневых грибков), то в состав концентрата можно добавить любой известный биоцид в необходимой концентрации. При этом последующее разбавление концентрата кремовой основой приведет к снижению концентрации консерванта в десятки раз. Например, для подстраховки мы решили ввести в состав концентрата питательного крема "Идеальный" (см. табл.11.12) имидазолидинилмочевину в количестве 0,3%. В этом случае концентрации этого консерванта в конечном продукте, готовом к употреблению, в зависимости от соотношения концентрата к кремовой основе, может снизиться от 3 до 34 раз, что, безусловно, благоприятно отразится на безопасности препарата.

И все-таки лучше этого не делать. На наш взгляд, необходимо разобраться с парадоксом неожиданного подъема величины минимально допустимой осмолярности для реализации бактериостатического действия, понять закономерности и механизмы блокировки роста микроорганизмов под влиянием таких физико-химических параметров как активность воды и осмолярность кремовых композиций.

11.4.3. Асептические условия производства и применения косметических средств

Идеальным вариантом "консервирования" косметических препаратов является полное удаление микрофлоры. Речь идет о производстве стерильной продукции. Для реализации этого варианта требуется строгое соблюдение правил асептики в процессе производства.

Формально технологический процесс производства гелеобразных кремовых композиций *) можно разделить на три основные стадии:


*) Здесь и далее рассматривается наиболее перспективная технология производства увлажняющих гелеобразных кремовых композиций. Недостаток препаратов на жировой основе рассмотрен в главе 10.

- хранение и подготовка сырья;

- приготовление кремовой композиции;

- фасовка и укупорка препарата.

По-видимому, существует великое множество вариантов обеспечения производства стерильного продукта в зависимости от состава композиции и особенностей технологии производства.

Для демонстрации некоторых вариантов рассмотрим процесс производства концентрата питательного крема "Идеальный", состав которого приведен в табл. 11.13.

Разделим вначале все компоненты крема на две группы:

1) Термостабильные, способные выдержать условия автоклавирования.

2) Термически неустойчивые.

В составе крема "Идеальный" к первой группе относятся: гель полиэтиленоксида, неорганические соли, гидроокись калия, глицерин и глюкоза. Глюкозу мы включили в этот список, несмотря на её способность при нагревании включаться в химический процесс карамелизации, так как полагаем, что за счет разбавления глюкозы остальными компонентами скорость реакции карамелизации будет достаточно низкой. Для дополнительного повышения термостабильности глюкозы мы вводим в состав термостабильной смеси масло зародышей пшеницы.

Следует заметить, что основными источниками контаминации микроорганизмами итоговой смеси компонентов являются гель полиэтиленоксида и компоненты, находящиеся в кристаллическом состоянии. По гелю были проведены специальные эксперименты, результаты которых подтвердили повышение обсемененности продукта в процессе отбора проб из одной и той же емкости без соблюдения условий асептики. В свою очередь, любые кристаллические или порошкообразные препараты обладают способностью сорбировать микрофлору на поверхности частиц.

После объединения всех перечисленных выше ингредиентов посредством интенсивного перемешивания и последующего автоклавирования при 121°С (30 мин) была получена стерильная основа крема, компоненты которой по весу составляют 89,17% от всей конечной композиции.

Автоклавирование является широко распространенной при производстве стерильных медицинских препаратов стадией, аппаратурное оформление которой не представляет проблем.

Из остальных ингредиентов особое внимание следует уделить аминокислотно-витаминному комплексу (АВК), который готовится путем совместного измельчения 14 аминокислот и 8 витаминов в шаровой мельнице без соблюдения асептики.

Концентрация микроорганизмов в указанном препарате может достигать высоких значений даже в тех случаях, когда процесс его помола, фасовки и взвешивания проводится в помещениях, отвечающих требованиям к производству косметических препаратов (<103КОЕ/м3). Удачным для нас обстоятельством оказалось наличие производства сухих стерильных питательных сред в Государственном научном центре вирусологии и биотехнологии**).


**) Разработка технологии производства сухих стерильных питательных сред проведена сотрудниками ГНЦ ВБ под непосредственным руководством Камший Л.П.

Для получения стерильного продукта в производстве предусмотрена обработка ускоренными электронами на ускорителе ИЛУ-6 (Институт ядерной физики СО РАН). А так как сухие питательные среды наряду с неорганическими солями содержат тот же самый набор аминокислот и витаминов, то получение стерильного АВК для косметических препаратов не потребовало дополнительной отработки условий стерилизации. Специальными экспериментами было показано, что питательные среды, подвергнутые стерилизации ускоренными электронами, не ухудшают ростовых характеристик.

Совершенно очевидно, что аналогичного результата можно добиться, используя источник гамма-излучения для достижения стерильности.

Таким образом, АВК поступает на производство в стерильном состоянии, упакованный в герметично закрытые пенициллиновые флаконы, снабженные резиновой пробкой и алюминиевым колпачком. Внесение АВК в стерильную кремовую основу проводится в стерильном боксовом помещении в ламинарном потоке стерильного воздуха с соблюдением правил асептики.

Имеющиеся данные позволяют полагать, что используемые в рецептуре крема "Идеальный" эфирные масла (шалфей мускатный, масло лепестков розы и лаванда) сами по себе обладают биоцидным действием, и поэтому их аккуратное внесение в кремовую основу не приведет к ее контаминации.

Для завершения составления композиции необходимо добавить яичные желтки, стерильность которых обеспечивается самой природой. Нам остается хорошо промыть и обработать поверхность скорлупы биоцидными системами (например, 3% перекисью водорода), а также осуществить отделение желтков и добавить их к стерильной кремовой основе с соблюдением правил асептики в стерильном боксовом помещении в ламинарном потоке стерильного воздуха.

Таким образом можно получить стерильную кремовую композицию и перейти к реализации третьей стадии (фасовка и укупорка).

В настоящее время существуют специальные автоматические линии, обеспечивающие фасовку и укупорку препаратов в стерильных условиях. Однако, даже в том случае, когда эти операции проводятся вручную, использование стерильных боксовых помещений с соблюдением всех правил асептики может обеспечить стерильность продукта в каждой упаковке.

Описанная выше технология не требует особо тщательного контроля на контаминацию исходного сырья. Исключение составляют нативные продукты природного (особенно, животного) происхождения, которые способствуют интенсивному развитию микроорганизмов, так как существует опасность попадания в косметическое средство разнообразных токсинов микробного происхождения.

Наш опыт показывает, что обсемененность такого рода продуктов может варьировать в весьма широких пределах. В таблице 11.18 представлены результаты определения микробиологической обсемененности некоторых видов сырья животного происхождения, поставляемого нам двумя фирмами из Владивостока.

Таблица 11.18 Результаты оценки образцов животного происхождения, предоставленных поставщиками №1 и №2

Результаты оценки образцов животного происхождения, предоставленных поставщиками №1 и №2

Из представленных результатов следует, что технология заготовки и хранения сырья у поставщика №2 требует детальной доработки с целью снижения обсемененности исходного сырья. Для производителя косметических средств эти результаты служат сигналом необходимости введения контроля на обсемененность в паспортные характеристики поставляемого сырья животного происхождения.

Что же касается других видов сырья для косметической промышленности, то, на наш взгляд, целесообразно привести таблицу уровней микробиологической контаминации (см. табл. 11.19), обсуждаемую в работе [58] и свидетельствующую о том, что обсемененность значительного количества образцов сырья превышает значение 103 К.О.Е./г. Понятно, что такое сырье служит одной из основных причин контаминации косметических препаратов. Поэтому главная задача технологической службы производства косметических препаратов сводится не только к контролю, отбору сырья и его хранению, но и к разработке специальных приемов (операций), способствующих снижению его обсемененности.

Таблица 11.19 Уровни микробной контаминации тестированных образцов
№№
пп

Наименование субстанции

Результат по критерию Мак Лина*)

1 Порошок смолы акации Неудовлетворительно - pseudomonads and coliforms
2 Альгиновая кислота Неудовлетворительно - высокое содержание
3 Гидроокись алюминия Удовлетворительно
4 Банановая отдушка Удовлетворительно
5 Порошок экстракта лопуха Удовлетворительно
6 β-Каротин Удовлетворительно
7 Карбонат кальция Удовлетворительно
8 Фосфат кальция Удовлетворительно
9 Карамельная отдушка Удовлетворительно
10 Кармуазин растворимый (краситель) Удовлетворительно
11 Семена сельдерея Неудовлетворительно - высокое содержание и колиформы
12 Clivers extract Неудовлетворительно - высокое содержание
13 Cocoa powder Неудовлетворительно - высокое содержание
14 Декстроза Удовлетворительно
15 Порошок цветов бузины Удовлетворительно
16 Экстракт горечавки Удовлетворительно
17 Порошок имбиря Неудовлетворительно - высокое содержание, Salmonella
18 Грейпфрутовая отдушка Неудовлетворительно - высокое содержание
19 Порошок хмеля Неудовлетворительно - высокое содержание и колиформы
20 Гидролизованный желатин Неудовлетворительно - высокое содержание
21 Гидрогенизованный сироп глюкозы Удовлетворительно
22 Ispaghula husk Неудовлетворительно - высокое содержание, Pseudomonads
23 Лактоза Удовлетворительно
24 Белый каолин Удовлетворительно
25 Бурая водоросль Неудовлетворительно - Klebsiella spp.
26 Locust bean gym Неудовлетворительно - высокое содержание
27 Отдушка липы Неудовлетворительно - высокое содержание
28 Стеарат магния Граничная линия - высокое содержание
29 Трисиликат магния Неудовлетворительно - высокое содержание
30 Солодовый экстракт Неудовлетворительно - высокое содержание
31 Маннитол Неудовлетворительно - высокое содержание
32 Апельсиновая отдушка Удовлетворительно
33 Poke root powder Неудовлетворительно - высокое содержание и колиформы
34 Кора тополя Удовлетворительно
35 Порошок колючего ясеня Неудовлетворительно - высокое содержание
36 Малиновая отдушка Удовлетворительно
37 Skullcap powder Неудовлетворительно - высокое содержание и колиформы
38 Стручки сенны Неудовлетворительно - высокое содержание
39 Альгинат натрия Неудовлетворительно - высокое содержание
40 Бикарбонат натрия Удовлетворительно
41 Сахар Удовлетворительно
42 Sunset yellow Удовлетворительно
43 Тальк стерилизованный Удовлетворительно
44 Uva ursi powder Удовлетворительно
45 Порошок тысячелистника Неудовлетворительно - Высокое содержание и колиформы


*) По критерию Мак Лина "удовлетворительно" означает менее 103 К.О.Е./г с отсутствием патогенов, а "граничная линия" - 103 К.О.Е./г.

Можно, например, забраковать препараты гонад гидробионтов, поставляемые одним из поставщиков (см. табл. 11.18). Однако, если нашей целью является производство стерильных косметических препаратов, то гонады, поставляемые другим поставщиком, имеющие обсемененность до 102 К.О.Е./г, окажутся также непригодными для использования. Естественно, что гонады животных являются нетермостабильными продуктами, поэтому термообработку в этом случае следует исключить. Можно пытаться использовать различные виды радиационной стерилизующей обработки. Для этого необходимо провести эксперименты по подбору дозы облучения. Причем, можно добиться стерильности продукта, но потерять его основные свойства, связанные, на наш взгляд, с содержанием в гонадах разнообразных ферментов, гормонов и гормоноподобных веществ, факторов клеточного роста.

Однако, существует еще один способ стерилизации лабильных продуктов, связанный с использованием стерилизующей способности легко летучих органических растворителей. К таким растворителям, обладающим стерилизующей способностью, можно отнести диэтиловый эфир, хлористый метилен, хлороформ и этиловый спирт. При этом методика обработки гонад (и любых термостабильных продуктов) будет заключаться в добавлении некоторого количества растворителя и выдерживании смеси "гонады-растворитель" в течение периода времени, определяемого экспериментально. Экспериментально определяется и аликвота вносимого растворителя. Последующее удаление растворителя, например, в вакууме или в токе инертного газа, проведенное с соблюдением правил асептики, позволяет получить стерильный продукт. В этом варианте обработки также возникает вопрос о сохранности основных действующих компонентов. Совершенно очевидно, что добавляемые и затем удаляемые при комнатной температуре органические растворители не изменяют содержание и структуру низкомолекулярных веществ (гормоны, гормоноподобные вещества и факторы клеточного роста пептидной природы). Вопрос, требующий соответствующей проверки, заключается в том, сохраняется ли при этом активность ферментов.

11.4.4. Микробиологические аспекты хранения и использования косметических препаратов

Температура также является фактором бактериостатического воздействия на системы, обладающие питательной ценностью. Испокон веков процедура охлаждения и замораживания использовалась человеком для предотвращения развития микрофлоры при хранении продуктов питания. И сегодня хранение при низких температурах широко применяется для хранения продуктов питания и некоторых фармацевтических препаратов, то есть, во всех случаях, когда это необходимо, но только не для хранения косметических средств. Косметологи и производители косметических препаратов, оперируя такими понятиями как "питательный крем", "питательная маска", "питательная ценность", "питание кожи", не используют веками накопленный человечеством опыт хранения продуктов при низких температурах. Попробуйте найти этому разумное объяснение.

На наш взгляд, причина такой парадоксальной ситуации лежит в области психологии. Рассмотрим, например, психологические аспекты этой проблемы со стороны продавцов косметических препаратов.

В период с августа по декабрь 1998 года в Новосибирске (также как и во всей России) наблюдались последствия резкого падения рубля. Наше (якобы) бедное население смелo с прилавков магазинов все, включая самую залежалую импортную косметику. Косметические отделы в магазинах были пустынны, хотя еще месяц назад витрины сверкали разнообразными цветовыми гаммами и благоухали ароматами. В этот период наши сотрудники посетили более 50 предприятий, торгующих косметическими препаратами. При пустых прилавках большая часть (примерно 95%) предприятий отказалась от косметики, которую необходимо хранить в холодильнике. Они были искренне удивлены необходимостью использования холодильника в парфюмерно-косметическом отделе. В процессе обсуждения обычно выяснялось, что представители торговых организаций понимают, что натуральные препараты (те же продукты) необходимо хранить при пониженных температурах. Что же касается косметических средств, то они привыкли не думать об этой проблеме, так как производители гарантируют сохранность препаратов при комнатной температуре и один год, и более. Поставили продукцию на витрину и прилавок и ждут, когда покупатели осилят очередную порцию товара. Значит, дело не в отсутствии знаний, а в привычке (удобствах) и, в конце концов, в психологическом настрое.

В дискуссиях с производителями косметических средств (в России, Италии, Германии и Франции) доводы в пользу применения низких температур обычно нормально воспринимаются. Однако, в конце концов, все сводится к необходимости определенных затрат на приобретение холодильного оборудования, переоборудование складских помещений и к изменению психологического настроя представителей торговых организаций и самих потребителей.

В соответствии с проводимыми нами маркетинговыми мини-исследованиями в г.Новосибирске очень небольшая доля потребителей косметики (не более 10%) воспринимает положительно концепцию низкотемпературного хранения косметических препаратов. Такие потребители строго следуют этой концепции и, обычно, делают замечания продавцам, которые торгуют нашей косметикой, не используя специального оборудования.

Часть потребителей, включая и косметологов-профессионалов, понимая необходимость низкотемпературного хранения натуральных продуктов, ссылаются на известные косметологические фирмы, продукция которых не требует специальных условий хранения. И возразить им фактически нечего, так как большая часть из них либо не воспринимает приводимые нами данные об опасности консервирующих добавок, либо вновь ссылается на опыт и практику ведущих фирм мира.

Имеется еще одна группа потребителей косметических препаратов, которым либо все равно, чем пользоваться, либо они регулярно используют, в основном, тонированную косметику для макияжа, не заботясь и не задумываясь о ее натуральности, либо они не пользуются косметическими средствами вообще и подают это в качестве их личной, несомненно положительной, концепции "ухода" за кожей, либо они всегда пользуются препаратами одной-двух фирм по привычке или из престижных соображений.

Не возвращаясь к двум последним группам потребителей, заметим, что первая группа (понимающие и действующие потребители) при соответствующей методичной разъяснительной работе может и должна расширяться за счет второй группы потребителей. Тешу себя надеждой, что данная монография также будет способствовать этому процессу.

Таким образом, можно сформулировать "правило трех П": производитель - продавец - потребитель. Причем под потребителем следует иметь в виду понимающих и действующих в нужном направлении лиц (первая группа потребителей). Для иллюстрации действия "правила трех П" на основании всего вышеизложенного попробуем ответить на вопрос о том, кому, в основном, выгодны длительные сроки хранения косметических средств при комнатной температуре, достигаемые введением консервирующих биоцидных добавок? Производителю - да, продавцу - да, потребителю - нет.

Знающий потребитель обязательно скажет - нет, так как для него определяющим будет являться состояние собственной кожи, а не удобство и длительность хранения препаратов. На собственном опыте мы убедились, как трудно, даже знающему человеку, преодолевать с годами закрепившиеся привычки. Обычно мы, не задумываясь, после приема пищи помещаем питательные продукты (молоко, мясо, сметану и т.д.) в холодильник, а вот для того, чтобы убрать туда же косметическое средство, не забыть его на туалетном столике, необходимо преодолеть определенный барьер. И продолжается это до тех пор, пока не закрепится новая привычка. Не исключаю, что промышленность в ближайшие годы решит эту проблему посредством выпуска малогабаритных холодильников для хранения косметических средств непосредственно на туалетном столике.

Рассмотрим теперь различные варианты первичной упаковки косметических средств. Как это не парадоксально, большинство производителей, представителей торговых организаций и потребителей не придают этому вопросу никакого значения, кроме дизайна. Однако, если справедлив сформулированный выше постулат о связи между количеством микроорганизмов в системе, обладающей питательной ценностью, и необходимой концентрацией биоцидной добавки (см. рис. 11.5), то форма упаковки и метод извлечения кремовой массы может играть очень важное значение.

Так как сегодня не существует расчетного способа, позволяющего по составу косметической композиции определить необходимую и достаточную концентрацию биоцидной добавки для предотвращения развития микроорганизмов (см. "парадокс плавающих концентраций биоцидов", п.11.3.4), то можно предположить, что разработчики косметических средств во всем мире используют метод экспериментального подбора концентраций консервирующих добавок.

Рассмотрим три варианта первичной упаковки:

- широкогорлая баночка, предназначенная для извлечения одноразовых порций крема с помощью пальца;

- узкая (обычно цилиндрическая) емкость, обычно снабженная так называемым дозатором - пластмассовой пробочкой с узким отверстием для отбора порций крема при переворачивании баночки и легком надавливании на ее стенки;

- емкость, снабженная поршневой системой для отбора порций с поднимающимся по мере расходования крема донышком.

В этой связи считаю целесообразным привести пример ситуации, с которой мы столкнулись при подборе концентрации прополиса, который использовался в качестве биоцидной добавки.

В начале нашей деятельности мы использовали имеющиеся в наличии широкогорлые баночки, закрывающиеся плотно прилегающей прозрачной круглой пластинкой и снабженные завинчивающейся крышкой, уплотняющей соединение пластинки с торцевой окружностью баночки. В процессе подбора концентрации прополиса с целью ее минимизации мы готовили экспериментальные образцы высокопитательной композиции "Сливки с медом" с постепенным (шаг за шагом) увеличением концентрации выбранной биоцидной добавки. При четырех эквивалентах прополиса, достаточных для предотвращения развития микрофлоры в кремах для лица, обладающих меньшей питательной ценностью, после выдерживания при температуре 24-25°С во всех образцах "Сливок с медом" визуально фиксировался микробиологический пророст. Это подтверждало наше предположение о наличии связи между питательной ценностью композиции и концентрацией биоцидной добавки, требуемой для предотвращения развития микроорганизмов (см. рис. 11.6).

Постепенно повышая концентрацию прополиса, мы получили систему, содержащую его около семи эквивалентов, которая визуально не прорастала в условиях эксперимента в течение нескольких месяцев. Однако, стоило только снять прозрачную крышечку и всего один раз произвести отбор пробы пальцем, как уже через несколько суток именно в тех вскрытых (помеченных) баночках наблюдалось интенсивное развитие микрофлоры. Для того, чтобы предотвратить ее развитие в процессе хранения и использования, нам пришлось увеличить концентрацию прополиса до 10 эквивалентов и предусмотреть хранение композиции при пониженной температуре. Последующие микробиологические исследования (включая и независимую экспертизу) позволили установить шестимесячный срок хранения "Сливок с медом" в условиях бытового холодильника. Только в таких условиях многократное (исчерпывающее) использование баночки не приводило к развитию микрофлоры даже после отбора предпоследней порции крема. Объем использованной баночки вмещал 30 г кремовой композиции. Но у нас нет уверенности в том, что если бы мы попробовали увеличить объем баночки в несколько раз, то мы дошли бы до конца ее использования без микробиологического пророста, так как каждое вскрытие баночки и отбор очередной порции нестерильным пальцем потребителя вносит дополнительное количество микроорганизмов, а это требует дополнительного количества консервантов. Поэтому можно полагать, что в процессе так называемой минимизации содержания биоцидных добавок при фасовке кремовых композиций в широкогорлые баночки разработчики обязаны повышать концентрацию этих добавок с учетом возможного обсеменения композиции в процессе использования, то есть вводить их в композицию с определенным запасом. С учетом рассмотренных выше экспериментальных данных по влиянию биоцидных добавок на клеточные системы в соответствии с теорией мягких косметологических воздействий такая передозировка является неблагоприятным фактором.

Поэтому наиболее приемлемой упаковкой являются емкости, снабженные поршневой системой для отбора порций с поднимающимся по мере расходования крема донышком. Такие системы, в отличие от обычных поршневых дозаторов, позволяют избегать попадания воздуха с микрофлорой внутрь емкости, и, соответственно, для них можно установить действительно минимально допустимую концентрацию биоцидной добавки.

Следует заметить, что несколько лет назад на российском рынке появились широкогорлые баночки, снабженные пластинкой, плотно контактирующей со стенками и способной при надавливании на нее выдавать порцию крема через цилиндрический полый выступ в центре. В этом случае вместо поднимающегося донышка мы имеем дело с опускающейся в процессе отбора крема крышкой, что также минимизирует или практически исключает попадание окружающей микрофлоры в косметическую композицию. К сожалению, этот вариант упаковки не нашел широкого применения, может быть, потому, что опускающаяся крышка была сделана некачественно как относительно дизайна, так и в силу технических трудностей (перекосы крышки, негерметичность боковых стыков крышки со стенками баночки). По-видимому, имеется еще одна причина, связанная с тем, что большинство производителей косметических препаратов предпочитают использовать консервирующие добавки в концентрациях, близких или превышающих СБЦ. В этом случае появляется определенная вероятность того, что полученный изначально избыток биоцидной добавки не даст возможности развития микроорганизмов в кремовой композиции. А если в креме не увеличивается количество микроорганизмов в процессе хранения и использования, то зачем "огород городить" - можно обойтись и без специальной крышки, которая повышает себестоимость препарата.

На наш взгляд, аналогичная причина, связанная с дополнительными затратами, может остановить продвижение на рынок идеальной упаковки, снабженной поднимающимся донышком, Причем, затраты на эту упаковку являются весьма существенными, так как стоимость одного флакона приближается к 1 USD, а с учетом налогов, таможенных расходов и т.д. эта цифра может быть удвоена.

Еще одним видом идеальной упаковки являются аэрозольные баллончики. Если в процессе производства осуществляется фасовка стерильной композиции, то в этом случае можно вообще отказаться от консервирующих биоцидных добавок. Здесь аналогичным образом вопрос упирается в увеличение затрат.

Таким образом, мы рассмотрели микробиологические аспекты хранения и использования косметических препаратов, которые, вне всякого сомнения, связаны с технологией производства (соблюдение правил асептики, максимальная стерилизация исходного сырья до или в процессе производства, рецептурные аспекты - концентрация биоцидных добавок, температура хранения и даже форма и особенности упаковки).

Как уже отмечалось ранее, единственной причиной, почему производители косметических препаратов не стремятся к получению стерильного продукта, почему они (а вслед за ними и торгующие организации) не хотят связываться с низкотемпературным хранением, являются дополнительные затраты.

Однако вернемся к потребителю. Его не интересуют затраты производства и продавца. Да, его интересует цена препарата, но все-таки для понимающего (подготовленного) потребителя главным является здоровая кожа и возможность затормозить (хотя бы не ускорять) процессы, ведущие к ее старению.

Таким образом, мы снова сталкиваемся с "правилом трех П", в соответствии с которым векторы направлений, характеризующих действия (желания) производителей и продавцов, прямо противоположны вектору направления понимающего потребителя. К сожалению, с одной стороны, количество подготовленных и действующих потребителей очень не велико. С другой стороны, фирмы, придерживающиеся аналогичных с нами взглядов, по своим возможностям намного порядков уступают косметологическим монстрам-фирмам, контролирующим мировой (и российский) рынок косметики. Однако, на наш взгляд, движение в нужную сторону явно ощущается. Вот уже в каждой международной специализированной выставке участвуют фирмы, декларирующие натуральность своей продукции. Нам известно, что в Германии есть несколько фирм (Baumann, Dr., Cosmetic GmbH; Berk. K. Susanne, Import; Comfrey Vertibs GmbH; Herbula Schweizer-Krauterkosmetik G.M.Breckel.), утверждающих, что их косметические композиции не содержат консервантов. К сожалению до настоящего времени нам не удается познакомиться с продукцией перечисленных выше фирм. Здесь я хотел бы приостановить (почти рекламные) сентенции и перейти к тоже не научным, а моральным категориям.

Что делать честному руководителю косметологической фирмы, выпускающей препараты, которые теоретически могут приносить (и уже приносят) вред потребителям, даже если этот вред не является сиюминутным, а проявляется в отдаленном времени? Наверное, ответов на этот вопрос много. Но я надеюсь, что на основании всего изложенного в этой главе (и в других разделах) просто так его отбросить уже нельзя. Не сомневаюсь, что со временем вопросы такого рода начнут задавать подготовленные покупатели, как непосредственно в виде вопросов, так и "голосуя" своими покупками. Вот только когда это время наступит?! Ведь экономические категории никогда без боя не уступали моральным категориям. Можно, конечно, и нужно защищать животных, не используя их в качестве тест-систем при оценке токсичности и ингредиентов, и косметических препаратов. Однако предлагаю начать с человека, так как напрашивается формулировка нового раздела в направлении исследований, связанных с экологией человека, - раздела "Экологические проблемы косметологии". Естественно, в рамках этих проблем самого пристального внимания заслуживают консервирующие биоцидные добавки к косметическим композициям.

Начиная с 2003 года, проводится анализ доступной информации по составам косметических средств, выпускаемых различными фирмами, и в рамках Научного косметологического общества издается сборник "Путеводитель по косметике". Публикуемые в нем сведения подтверждают наш вывод о неуклонном движении практической косметической индустрии в нужном направлении - стремлении к повышению уровня натуральности косметических средств и освобождению от химически синтезированных биоцидных добавок и, вообще, от любых биоцидных добавок.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Эрнандес Е., Марголина А. в сб. "Липидный барьер кожи и косметические средства" М.;"Косметика и медицина", 1998;

2. Гудрниеце Э.Ю., Королькова В.С, "Стабилизация солянокислого цистеина", в сб. "Методы получения и анализа биохимических препаратов", Рига, 1082, ч.1, 14;

2а Rehwoldt R. "Tracking the use of antioxidants hrough industry surveys", Food Chem. Toxicol., 1986,24 (10/11) 1039;

2б Kirkpatrick D.C., Lauer B.H. "Intake of phenolic antioxidants from foods in Canada", Food Chem. Toxicol., 1986, 24(10/11) 1035;

3. Овечко Н.Н., Жердева В.В., Раевская Н.К. "Биоантиоксидант феназан-К изменяет уровень синтетических процессов в культивируемых клетках", Цитология, 1992, 34(9) 88-89;

4. Verwej H., Dubellman T. "Photodynamic protein cross-linking" Biochem. Biophys. Acta, 1981, 647, 212-218;

5. Weitberg A.B., Weitzman S.A. et al., J. Clin. Iuvest., 1985, 75(6) 1835-1841;

6. Morisali N., Lindsey J.A. et al., Lipids, 1984, 19(6) 381-494;

7. Chaudhri G., Clark I.A. et al., J. Immunol., 1986, 19, (1-2) 127-131;

8. Tian L.L., White P.J. J. Amer. Oil Chem. Soc., 1994, 71(10) 1079-1086;

9. Six Pauline INFORM; Int. News Fats, Oils and Relat. Mater, 1994, 5(6) 679-688;

10. Spooner D.F. "Microbiological spoilage in pharmaceuticals and cosmetics", Cosmet. Toilet., 1977, 92, 42-51;

11. Tremewan H.C. "Tetanus neonatorum in New Zealand", New Zealand Med. 1946, 45, 312-313;

12. Cooke E.M., Shooter R.A. et al. "Faecal carrige of Pseudomonas aeruginosa by newborn babies", Zancet, 1970, ii 1045-1046;

13. Baird R.M. "Microbial contamination of cosmetic products", J. Soc. Cosmet. Chem., 1977, 28, 17-20

14. Morse L.J., Williams H.I. et al. "Septicaemie due to Klebsiella pneumoniae originating from a handcream dispenser", New Engl. J. Med., 1967, 277, 472-473;

15. Ayliffe G.A.J., Barrowcliff D.F., Lowbury E.J.L. "Contamination of disinfectants", Br. Med. J., 1969, 1, 505-511;

16. Jarvis J.D., Wynne C.D. et al. "Handwashing and antiseptic-containing soaps in hospital", J. Clin. Pathol., 1979, 32, 732-737;

17. Bloomfield S.F. " Control of microbial contamination. Part 2; Current problems in preservation", Br. J. Pharmacol., 1986, 72-79;

18. Schamberg J.L. "Allergic contact dermatitis to methyl and propyl paraben", Arch. Dermatol., 1967, 95(6) 626-628;

19. Rastogi S.C. et al. "Content of methyl-,ethyl-,propyl-,butyl- and benzylparaben in cosmetic products", Contact Dermatitis, 1995, 32(1) 28-30;

20. Perrenoud D. et al."Frequency of sensitization to 13 common Preservatives in Switzerland. Swiss Contact Dermatitis Research Group", Contact Dermatitis, 1994, 30(5) 276-279;

21. Wurbach G.H. et al. "Contact allergy to benzyl alcohol and benzyl paraben", Contact Dermatitis, 1993, 28(3) 187-188;

22. Larmi E. et al. "Immediate contact reactions to benzoic acid and the sodium salt of pyrrolidone carboxylic acid. Comparison of various skin sites", Contact Dermatitis, 1989, 20(1) 38-40;

23. Lovell C.R. et al. " Contact Dermatitis from Phenoxyethanol in aqueous cream BP", Contact Dermatitis, 1984, 11(3) 187;

24. Tosti A. et al. "Euxyl K400; a new sensitizer in cosmetics", Contact Dermatitis, 1991, 25(2) 89-93;

25. Hausen B.M. "The sensitizing potency of Euxyl K400 and its components 1,2-dibromo-2,4-dicyanobutane and 2-phenoxyethanol", Contact Dermatitis, 1993, 28(3) 149-153;

26. Mandy S.H. "Letter; Contact dermatitis to substituted imidasolidinyl urea - a common preservative in cosmetics", Arch. Dermatol., 1974, 110(3) 463;

27. Dooms-Goossens A. et al. "Imidasolidinyl urea dermatitis", Contact Dermatitis, 1986, 14(5) 322-324;

28. De Groot A.C. et al. "Kathon CG; cosmetic allergy and patch test sensitization", Contact Dermatitis, 1985, 12(2) 76-80;

29. Bruze M. et al. "Contact allergy to the active ingredients "Kathon CG', Contact Dermatitis, 1987, 16(4) 183-188;

30. Balato N. et al. " Contact dermatitis from clotrimazole", Contact Dermatitis, 1985, 12(2) 110;

31. Baes H. " Contact dermatitis from clotrimazole", Contact Dermatitis, 1995, 32(3) 187-188;

32. Frosch P.J. et al. " Contact allergy to Bronopol", Contact Dermatitis, 1990,22(1) 24-26;

33. Pirker C. et al. " Ethylmercuric chloride; the responsible agent in thimerosal hypersensitivity", Contact Dermatitis, 1993, 29(3) 152-154;

34. Emmons W.W., Marks J.G.Jr. "Immediate and delayed reactions to cosmetic ingredients", Contact Dermatitis, 1985, 13(4) 258-265;

35. Ramsing D.W., Menne T. "Contact sensitivity to sorbic acid", Contact Dermatitis, 1993, 28(2) 124-125;

36. Lahti A. "Skin reactions to some antimicrobial agents", Contact Dermatitis, 1978, 4(5) 302-303;

37. Raton J.A. et al. " Contact dermatitis from propolis", Contact Dermatitis, 1990, 20(3) 183-184;

38. Hausen B.M. et al. "Propolis allergy. (II). The sensitizing properties of 1,1-dimethylallye caffeic acid ester", Contact Dermatitis, 1987, 17(3) 171-177;

39. Marren P. et al. "Occupational contact dermatitis due to quaternium 15 presenting as nail dystrophy", Contact Dermatitis, 1991, 25(4) 253-255;

40. Kaidbey K.H., Kligman A.M."Photomaximization test for identifying photoallergic contact sensitizers", Contact Dermatitis, 1980, 6(3) 161-169;

41. Van Hecke E., Suys E. "Where next to look for formaldehyde?", Contact Dermatitis, 1994, 31(4) 268.

42. Delerue B. STP Pharma, 1989, 5(Hors ser.) 83-87;

43. Flyvholm Mari-Ann, Andersen Poul, Amer. J. Ind. Med., 1993, 24(5) 533-552;

44. Ревелль П., Ревелль Ч. "Среда нашего обитания", Кн.4. "Здоровье и среда, в которой мы живем", М.; "Мир", 1995;

45. Kanetoshi Akio, Katsura Eiji et al. Arch. Environ. Contam. Toxicol., 1992, 23(1) 91-98;

46. Dowling T.M. et al. JCP Inf. News lett., 1996, 17(4) 235;

47. Цыркунов А.П. "Профессиональные дерматозы от контакта с растениями и животными", М.; "Медицина", 1986;

48. Recto M.C., Rios J.L., Villar A. Phytiter. Res., 1989, 3(4) 117-125;

49. Venkata Rao J. et al. Fitoterapia, 1989, 60(4) 376-377;

50. Kanthasany A. et al. Indian Drugs, 1989, 26(8) 390-394;

51. Корсун В.Ф., Ситкевич А.Е., Ефимов В.В. "Лечение кожных болезней препаратами растительного происхождения", Минск; "Беларусь", 1995;

52. Никифоров Ю.В. "Зеленая аптека Горного Алтая", Горно-Алтайск, "Горно-Алтайское отделение Алтайского книжного издательства", 1991;

53. Крылов Г.В., Козакова Н.Ф., Лагерь А.А. "Растения здоровья", Новосибирск; "Новосибирское книжное издательство", 1989;

54. Corlett D.A., Brown M.H. "pH and acidity", In.; Silliker J.H.(ed) "Microbial ecology of foods", v.1, p.92-111, Acad. Press, N.Y. 1980;

55. Patel G.B., Roth L.A., Agnew B.J. "Death rates of obligate anaerobes exposed to oxygen and the effect of media prereduction on cell viability", Can. J. Microbiol., 1984, 30(2) 228-235;

56. Oblinger J.L., Kraft A.A. "Oxidation-reduction potential and growth Salmonella and Pseudomonas fluorescens", J. Food Sec, 1973, 38, 1108-1112;

57. Jacob H.-E. "Redox potential" in Norris J.R., Ribbons D.W.(eds.) "Methods in microbiology", 1970, vol.2, Acad. Press, London, 91-123;

58. Russell M. "Microbiological control of raw materials", in Baird R.M., Bloomfield S.F.(eds.) "Microbial quality assurance in cosmetics, toiletries and non-sterile pharmaceuticals" Taylor and Francis Ltd, 1999.

Белоусова Н.И., Хан В.А., Ткачев А.В. "Химический состав эфирного масла багульников" Химия растительного сырья, 1999 (3) 5-38.

Задания к главе 11:

1. Расположите в единый ряд относительной склонности к перекисному окислению липидов следующие растительные масла: кукурузное, оливковое, жожоба, соевое.

2. Каким образом можно представить увлажняющее действие на кожу липидов (жиров) ?

3. Каким образом объясняют разные авторы высушивающее или увлажняющее действие глицерина на кожу? Ваше мнение?

4. Могут ли развиваться микроорганизмы (бактерии, грибы и т.п.) в системах, не содержащих влагу, например, в сухих косметических средствах?

5. Как Вы относитесь к выражению "Кашу маслом не испортишь" по отношению к вводимым в косметические композиции антиоксидантам?

6. Как Вы думаете, в чем оновная причина существования многочисленных названий одних и тех же консервантов (см. табл. 11.7):

- стремление различных производителей хоть в чем-то отличаться друг от друга;

- стремление скрыть истину от покупателя;

- другие варианты?

7. Опросите своих знакомых об их отношении к консервантам, добавляемым к косметическим средствам. Опрос проводите по следующей схеме:

- Задайте вопрос, что предпочтительнее - средство баз консервантов; средство с природными консервирующими добавками; средство с химически синтезированными консервантами?

- Отмечайте какой вариант ответа на первом месте и какой на последнем.

- Сообщите итоги опроса - сколько человек предпочли каждый из указанных ответов, сколько человек отодвинули тот или иной вариант на последнее место и сколько человек не могут ответить на поставленный вопрос однозначно.



© Децина А.Н., 2001

Набор слушателей в Заочную школу научной косметологии
Объявление для слушателей Заочной школы научной косметологии
Объявление (2) для слушателей Заочной школы научной косметологии

Написать в Заочную школу научной косметологии

Предыдущая страница К оглавлению Следующая страница





Рейтинг@Mail.ru
Главная  Новости  Каталог  Книги  КМЭ  Форум

ТУ  Гербарий  Golkom-Balance  Golkom-Post


Copyright © 2002-2017 "Библиотека природы"
По вопросам размещения рекламы на сайте: info@golkom.ru


Rambler's Top100