О ПАВах (поверхностно-активные вещества)

О ПАВах (поверхностно-активные вещества)

ПАВ разделяются на:
1) катионные: бензалконийхлорид, бензэтонийхлорид
2) анионные: длинноцепочные мыла (олеат натрия и калия, стеарат триэтаноламина, сульфоэфиры жирных спиртов и этоксилатов спиртов)
3) неионогенные: эфиры сорбитана, их полиоксиэтилен-производные
4) амфотерные: глицинаты, бетаины

Молекулы ПАВ способны взаимодействовать с липидными пленками т.к. в них, как и в полярных липидах, есть 2 участка- гидрофильный и гидрофобный. Поэтому они могут встраиваться в липидный слой, обращаясь к гидрофобной фазе своими гидрофобными хвостами. При этом полярные группы ПАВ встраиваются в липидный слой так, что в ним возникают гидрофильные, то есть проницаемые для воды участки....


Действие ПАВ на кожу зависит от заряда молекул. Катионные ПАВ тоже вызывают раздражения на коже, но проявляют большую цитотоксичность, чем анионные. Токсическое действие неионогенных ПАВ считается незначительным. Анионные ПАВ являются самой частой причиной контактного дерматита.


Для оценки токсического действия используется эритемный тест (определение сосудистой реакции), измерение ТЭПВ, потенциометрия, корнеосурфометрия (тестирование in vitro повреждения рогового слоя). Кроме того, действие анионных ПАВ исследуется на эритроцитах, где степень гемолиза служит показателем цитолитической активности.


Установлено, что нарушение барьерной функции кожи при использовании анионных ПАВ связано не только с разрушением межклеточных липидных слоев, но и с цитотоксическим действием данных соединений. Молекулы анионного ПАВ, состоящие из третичных аминов и жирных кислот, встраиваются в липидный бислой. При этом хвосты, жирных кислот взаимодействуют с гидрофобным слоем, а гидрофильная часть формирует нечто наподобие поры, проницаемой для воды и водорастворимых соединений. Проникновение ПАВ в гранулярный слой приводит к разрушению клеточных мембран кератиноцитов. В результате цитолиза количество липидсинтезирующих клеток уменьшается. Это приводит нарушению синтеза липидов, и, следовательно, нормальное восстановление межклеточных мембран становится невозможным. Нарушение жизнедеятельности кератиноцитов в результате проникновения ПАВ в нижние слои эпидермиса является причиной так называемого кумулятивного эффекта анионных ПАВ.


С помощью метода измерения ТЭПВ и некоторых других методик, позвляющих оценить степень нарушения водного баланса кожи, проводятся исследования по выбору наименее повреждающих ПАВ. Для анионных ПАВ повреждающее действие зависит от длины углеводородной цепи. Оно возрастает с нарастанием длины цепочки, достигая максимума для С12 (лаурилсульфат натрия), а затем, по мере дальнейшего удлинения цепи. Начинает снижаться.
"Липидный барьер кожи и косметические средства". Е. Эрнандес, А. Марголина, А. Петрухина, Издательство "Косметика и медицина". Стр. 39-41 

Поверхностно активные вещества - ПАВ (тензиды, сурфактанты) -являются основой всех моющих средств: шампуней, жидкого мыла, гелей для душа, пены для ванн. Уже сегодня мировое потребление косметических ПАВ достигает 3,5 кг на душу населения в год, их рынок постоянно растет. К этим веществам предъявляются особые требования - ведь они отвечают за потребительские свойства моющих средств. 
ПАВ - группа довольно разнообразных химических веществ, обладающих рядом свойств, используемых в косметике. Главное среди этих свойств - моющее действие. 


В моющих средствах жирорастворимая часть молекулы анионного ПАВ связывает и обволакивает частицы грязи и секрет сальных желез, которые затем вымываются водой. Одновременно водорастворимая часть молекулы ориентирует эти частицы в сторону от кожи, несущей отрицательный заряд. Катионоак-тивные ПАВ притягиваются к коже, поэтому производят более слабый моющий эффект, но зато обладают свойством субстантивности - фиксации на волосе (это важно в основном для шампуней). 
Для получения достаточного моющего действия ПАВ вводят в состав косметического моющего средства в количестве не менее 10%, оптимальное содержание - 12-14%. Некоторые производители предлагают указывать процент введенных ПАВ на этикетке косметического продукта, чтобы сразу же ориентировать потребителя в качестве продукта. 


Пенообразование характеризуется объемом, стабильностью пены, ее плотностью (кремистостью). Хорошее пенообразование косвенно свидетельствует об оптимальном моющем действии. Плотная мелкая пена улучшает удаление загрязнений и жира. Это важное для потребителя качество. К тому же красивая, душистая пена доставляет удовольствие и является одним из решающих аргументов в пользу повторной покупки того же самого средства. 
Впрочем, некоторые дерматологи утверждают, что разновидности мыла для чувствительной кожи должны быть малопенными, поскольку пузырьки пены вызывают дополнительное раздражение кожи. 
Вязкость моющего средства - одно из главных свойств, обеспечиваемых ПАВ. Под вязкостью понимается консистенция продукта, и для ее характеристики используются основные определения «жидкий» или «густой». Здесь оптимальными оказываются средние показатели. Слишком жидкое мыло или другое моющее средство, по выражению многих потребителей, выглядят как «разбавленное», а чересчур густое плохо распределяется по обрабатываемой поверхности и с трудом смывается. Необходимый уровень вязкости достигается прежде всего введением ПАВ в достаточной концентрации, правильным сочетанием поверхностно-активных веществ, а также добавлением электролитов, полимеров, эмо-лентов. 
Кроме перечисленных свойств, ПАВ выполняют также функции эмульгаторов, солюбилизаторов (растворителей), загустителей и стабилизаторов пены. 
БезоПАВсность - превыше всего! 


На представительном форуме Hair Care, который проходил в 1995 году во Флоренции, обсуждался интересующий покупателей вопрос о том, могут ли ПАВ повреждать волосы и кожный покров. 
ПАВ удаляют с очищаемых поверхностей грязь и жир, что временно иссушает кожу и приводит к снижению защитных функций. Оседанию ПАВ на обрабатываемых поверхностях препятствуют глютаматы. 
Чем сильнее набухает роговой слой кожи, тем лучше и быстрее происходит процесс его очищения. При этом увеличивается его проницаемость для активных компонентов (биодобавок). Вместе с тем этот процесс приводит к нарушению барьерных функций. Чем более жесткие ПАВ наносятся на кожу, тем сильнее набухает эпидермис. В этом смысле анионные ПАВ вызывают более сильное набухание кожи. Неионогенные ПАВ либо не оказывают влияния на проницаемость эпидермиса, либо иногда даже снижают ее. 
Раздражающее действие ПАВ обусловлено в основном денатурацией белков; ее следствием может стать ощущение сухости, покраснение и раздражение кожи. 
В результате нарушения целостности эпидермальных липидов понижается содержание НУФ - натурального увлажняющего фактора в роговом слое. Кожа становится сухой, ее эластичность снижается. Проникновение ПАВ в более глубокие слои кожи вызывает ее сенсибилизацию (снижение барьерных функций), что впоследствии может привести к возникновению аллергического процесса. Постоянно увеличивающееся использование моющих средств в сочетании с влиянием различных факторов окружающей среды все чаще заставляют потребителей жаловаться на ощущение сухости и шершавости кожи. В последнее время на рынке появилось огромное разнообразие жидких моющих средств с более мягким воздействием. В них наряду с очищающими и мягкими ПАВ присутствуют дополнительные ингредиенты для ухода за кожей. Продукты «2 в одном» (гели для душа и ванны, жидкое мыло, лосьоны, шампуни) наилучшим образом отвечают желанию потребителей получать комфорт при использовании косметических средств. 


Зачем нужен Со-ПАВ? 
Поскольку собственно моющее действие формируют в основном анионные ПАВ, они составляют основу любого моющего средства. 
Самым распространенным в производстве жидкого мыла является оксиэтилированный натрий лаурет сульфат. Более мягкое, но дорогое вещество - оксиэтилированный магний лаурет сульфат - обычно применяют в детской косметике и продуктах для чувствительной кожи. Оксиэтилированный аммоний лаурет сульфат часто используют в моющих средствах производства США. В европейских продуктах он встречается реже, поскольку в этих странах его дерматологические свойства считаются недостаточно высокими. 
К сожалению, на отечественном рынке все еще широко распространены средства, содержащие в качестве моющей субстанции только натрий лаурет сульфат. Это очень жесткие продукты, и какие бы полезные добавки (чаще всего растительные экстракты) ни были включены в их рецептуру, ситуацию они не исправляют. 


Для наилучшего удаления грязи, растворения избыточного кожного сала, восстановления защитного ли-пидного слоя при дерматологической мягкости и хорошем пенообразова-нии необходимо использовать смеси ПАВ. Поэтому в рецептуру моющего средства помимо основного ПАВ всегда добавляется Со-ПАВ. Именно это помогает создать оптимальную сбалансированную композицию. 
В качестве Со-ПАВ используются различные амфотерные, неионоген-ные, анионные и криптоанионные ПА-В. Соотношение ПАВ и Со-ПАВ составляет обычно 1:3, 1:4. На практике разработчикам приходится отрабатывать такие соотношения с учетом требуемых косметических и технических характеристик. Иногда при сочетании абсолютно безопасных ПАВ смесь проявляет нежелательные дерматологические эффекты. 
Натурально ли все натуральное? 


С маркетинговой точки зрения натуральные моющие средства - идеальны для позиционирования на рынке. Однако и это не бесспорно. 
По сути, натуральным моющим средством можно признать только мыльный корень и сапонины (мыльные вещества) из растений. Остальные же продукты, прошедшие через процессы химического превращения, вряд ли можно назвать натуральными. Тем не менее, многие из представленных на рынке ПАВ позиционируются как натуральные: например, саркозиновые ПАВ, полученные из аминокислот и натуральных жирных кислот кокосового масла, или алкилполигли-козиды (Plantacare от Cognis) - продукты взаимодействия глюкозы, полученной из риса, картофеля или пшеницы, и жирных спиртов из кокосового или пальмового масла. 
Основными свойствами этих ПАВ являются мягкость и отсутствие раздражающего действия, что позволяет использовать их для тонких волос, чувствительной кожи головы, в детских шампунях, а также в рецептурах средств для очистки лица. При сочетании с бетаинами их дерматологические свойства улучшаются при достаточной вязкости и хорошем пенообразовании. 
ПАВерить в чудеса.. 
Уже сейчас шампуни,гели, пены сочетают очищающие, моющие и ухаживающие свойства. В перспективе рынок будет предъявлять все более высокие требования к качеству ПАВ. 
Высокие требования к чистоте окружающей среды побуждают к созданию биодеградируемых ПАВ (биосурфактантов). Дело в том, что синтетические моющие средства практически не подвержены естественным процессам разложения, поэтому способны накапливаться в окружающей среде, нанося немалый вред природе. Биодеградируемые ПАВ - это продукты метаболизма бактерий или компоненты мембран, то есть вещества, которые во внешней среде распадаются на исходные нетоксичные составляющие. Попытка создания биосурфактантов была осуществлена за рубежом. Их получают биотехнологическим путем в процессе выращивания различных микроорганизмов: бацилл, грибов, псевдомонад. По химическому строению они весьма разнообразны, но имеют общее преимущество - безопасны с экологической точки зрения. В России работа по получению биодеградирующих ПАВ широко проводится в ГосНИИ генетики РАМН. 


Классификация ПАВ 
Согласно химической природе гидрофильной группы (растворимой в воде) ПАВ делятся на четыре больших класса: 
1) анионные ПАВ - в водном растворе распадаются с образованием 
отрицательно заряженных ионов; 
2) катионные ПАВ - в водном растворе распадаются с образованием 
положительно заряженных ионов; 
3) амфотерные - в водном растворе, в зависимости от рН среды, могут 
проявлять катионные (в кислой среде рН<7) или анионные (в щелочной 
среде рН>7) свойства; 
4) неионогенные - в водном растворе не образуют ионов. 

Лидия ПАШУК,кандидат медицинских наук