Surfaktanty, czyli związki powierzchniowo czynne, stanowią kluczową grupę substancji pomocniczych stosowanych w przemyśle kosmetycznym. Wykazują one właściwości zwilżające, solubilizujące, emulgujące, pieniące i detergencyjne, a także poprawiają rozpuszczalność substancji aktywnych. Czym są surfaktanty i jaką rolę odgrywają w nowoczesnych formułach kosmetycznych?
Czym są surfaktanty?
Zgodnie z definicją zawartą w rozporządzeniu Komisji Europejskiej 2006/257/CE surfaktant:
„obniża napięcie powierzchniowe kosmetyków, a także wspomaga równomierne rozprowadzenie produktu w trakcie stosowania”.
Surfaktanty popularnie określane są też jako związki powierzchniowo czynne lub tenzydy, a ich właściwości – zdolność obniżania napięcia powierzchniowego pomiędzy dwoma substancjami (np. wodą, a tłuszczem) ułatwiają łączenie ze sobą związków, które w normalnych warunkach nie mieszają się ze sobą. Działanie to surfaktanty zawdzięczają swojej budowie. Najczęściej składają się z dwóch części: hydrofilowej (rozpuszczalnej w wodzie) i lipofilowej (rozpuszczalnej w tłuszczu), działając jako „most” pomiędzy dwoma substancjami o różnej rozpuszczalności.
Rodzaje surfaktantów
W zależności od ładunku elektrycznego w roztworze wodnym, surfaktanty dzielimy na cztery główne kategorie:
- Surfaktanty anionowe – najpopularniejsze związki powierzchniowo czynne stosowane w produktach myjących, takich jak mydła, szampony, żele pod prysznic. W wysokich stężeniach mogą działać drażniąco na skórę, należy do nich między innymi Sodium Lauryl Sulfate (SLS), Sodium Dodecyl Sulfate (SDS), Sodium Coco-Sulfate (SCS).
- Surfaktanty kationowe – ze względu na właściwości zmiękczające i antystatyczne oraz zdolność łączenia się z włóknami włosów wykorzystywane przede wszystkim w produktach do pielęgnacji włosów. Przykładem jest Quaternium-23, Cetrimonium Chloride.
- Surfaktanty niejonowe – w roztworze wodnym nie posiadają ładunku elektrycznego i wykazują łagodniejsze działanie niż surfaktanty anionowe oraz kationowe. Sprawia to, że często są stosowane w kosmetykach do skóry wrażliwej, suchej i skłonnej do podrażnień. Należą do nich m.in.: Lauryl Glucoside, Decyl Glucoside, Cocamido DEA.
- Surfaktanty amfoteryczne – mogą wykazywać zarówno ładunek ujemny, jak i dodatni w zależności od pH środowiska. Są stosowane obok innych typów surfaktantów w celu złagodzenia ich działania drażniącego. Przykładem jest: Cocamidopropyl Betaine, Coco-Betaine, Disodium Cocamphodiacetate
Zastosowania surfaktantów
Funkcje surfaktantów w nowoczesnych formułach kosmetycznych obejmują działanie:
- Oczyszczające – surfaktanty jako środki powierzchniowo czynne łatwo łączą się z niechcianymi cząsteczkami ułatwiając usuwanie brudu, zanieczyszczeń oraz pozostałości makijażu. Szczególnie silnymi właściwościami myjącymi oraz pieniącymi wyróżniają się surfaktanty anionowe, takie jak SLS.
- Emulgujące – dzięki swojej budowie i zdolności obniżania napięcia powierzchniowego surfaktanty odgrywają kluczową rolę w stabilizacji emulsji – mieszanin niełączących się naturalne substancji, takich jak woda i oleje. Prawidłowe dobranie surfaktantu pozwala na uzyskanie jednolitej konsystencji produktu oraz wydłużenie jego okresu trwałości.
- Pieniące – dzięki właściwościom pieniącym surfaktanty wspomagają rozprowadzanie produktów (takich jak mydła, szampony, żele pod prysznic) na powierzchni skóry i włosów.
- Zmiękczające i kondycjonujące – poprzez wiązanie się z włóknami włosów, surfaktanty kationowe pełnią funkcje zmiękczające i kondycjonujące w produktach przeznaczonych do ich pielęgnacji. Poprawiają gładkość włosów, zapobiegają elektryzowaniu się i ułatwiają ich rozczesywanie.
Obecnie w przemyśle kosmetycznym stosuje się przede wszystkim surfaktanty syntetyczne, które mogą wykazywać działanie alergizujące lub drażniące na skórę oraz słabo ulegają procesom biodegradacji. Innowacyjne naturalne związki powierzchniowo czynne to cieszące się rosnącą popularnością biosurfaktanty.
Biosurfaktanty – innowacyjne związki powierzchniowo czynne
Wraz z rozwojem zainteresowania kosmetykami ekologicznym oraz zrównoważoną, „zieloną” produkcją, rosnącym zainteresowaniem innowacyjnych firm kosmetycznych cieszą się biosurfaktanty. Są to biodegradowalne związki powierzchniowo czynne wytwarzane przez mikroorganizmy – głównie bakterie, rzadziej grzyby, drożdże – lub z surowców odnawialnych. Składniki te wyróżniają się nie tylko mniejszym wpływem na środowisko, ale także niską toksycznością i łagodnym działaniem na skórę. Zalety te sprawiają, że biosurfaktanty zasługują na szczególną uwagę w opracowywaniu formulacji kosmetyków ekologicznych oraz produktów dla osób o skórze wrażliwej, takich jak dzieci czy osoby w podeszłym wieku.
Przykłady biosurfaktantów w kosmetyce
Biosurfaktanty można podzielić na dwie grupy:
- Związki o niskiej masie cząsteczkowej, które skutecznie zmniejszają napięcie powierzchniowe i międzyfazowe. Należą do nich:
- Glikolipidy – zbudowane z węglowodanów stanowiących część hydrofilową oraz z łańcucha kwasu tłuszczowego, budującego część lipofilową. W zależności od rodzaju cząsteczki cukru znajdującej się na końcu łańcucha węglowodanowego klasyfikujemy je jako: ramnolipidy, sofrolipidy, trehalolipidy lub cellobiolipidy.
- Lipopeptydy i lipoproteiny – zbudowane z peptydowej części hydrofilowej oraz lipidowego łańcucha lipofilowego. Zaliczamy do nich związki takie jak: surfaktyna, wiskozyna, fengicyna, lichenzyna C.
- Związki o dużej masie cząsteczkowej, stosowane jako środki stabilizujące emulsję. Do grupy polimerowych surfaktantów zaliczamy między innymi: emulsan, biodispersan, alasan, liposan.
Literatura:
- Lukic M, Pantelic I, Savic S. An Overview of Novel Surfactants for Formulation of Cosmetics with Certain Emphasis on Acidic Active Substances. Tenside Surfactants Detergents, 2016; 53(1): 7-19.
- Moldes AB, Rodríguez-López L, Rincón-Fontán M i wsp. Synthetic and Bio-Derived Surfactants Versus Microbial Biosurfactants in the Cosmetic Industry: An Overview. International Journal of Molecular Sciences. 2021; 22(5): 2371.
- Musiał C. Rola i zastosowanie glikozaminoglikawnów w trychologii i kosmetologii. Aesthetic Cosmetology and Medicine 2021; 10(1): 33-37.
- Stępieniowska A. Biosurfaktanty w kosmetykach [w:] Chwil M, Denisow B. Wybrane aspekty biokosmetologii. Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego w Lublinie, Lublin 2021.
