Ингредиенты растительного происхождения. Методы получения. Вопросы эффективности и стандартизации

А.А.Вьюков, зам. директора по R&D, ООО «Биоцевтика»

Чаще всего в косметологии под понятием «ингредиенты растительного происхождения» понимают следующие продукты – сухие или жидкие растительные экстракты, концентраты, например, хлорофилловую, каротиновую, ликопиновую пасты, натуральные эфирные масла. В дорогой лечебной косметике используют натуральные чистые вещества, но такие ингредиенты свойственны скорее рецептурам фармацевтических препаратов.

Под названием «сухой экстракт» на рынке присутствуют два совершенно разных продукта. Часто «сухим экстрактом» называют очень мелко измельченное растительное сырье. Внешне такие экстракты представляют собой пылевидные, окрашенные, с достаточно выраженным цветом, порошки. Особенно часто такого типа встречается «сухой экстракт ламинарии». При стандартных технологиях сушка сырья в производстве таких продуктов связана с температурой выше 600С. В дальнейшем, при последующем измельчении, растительное сырье нагревается в результате трения с рабочими поверхностями измельчительных устройств. Так как эти поверхности должны обладать высокой износостойкостью они изготавливаются или из чугуна, или из легированных сталей, следовательно, хотя и в крайне малых количествах, на поверхности частиц растительного сырья могут присутствовать железо, никель, марганец и др. тяжелые металлы. Следует уточнить, что предельно допустимые уровни загрязнения токсичными элементами при этом обычно не достигаются, а вот высоких температур многие биологически активные соединения не выдерживают. Биологическая эффективность у таких сухих экстрактов достаточно низкая, так как доступность имеющихся биологически активных соединений ограничена ненарушенными мембранными стенками клеток и органелл.

Второй тип сухих экстрактов представляет собой сухую смесь биологически активных соединений, полученную в результате высушивания предварительно изготовленного жидкого экстракта. В качестве экстрагентов для получения исходных жидких экстрактов используют воду, смеси воды и одноатомных спиртов, сами одноатомные спирты – этиловый или метиловый. Для получения сухих экстрактов, состоящих из липофильных (жирорастворимых) соединений, используют неполярные, низкокипящие растворители, чаще всего гексан и хлороформ. Если экстрагенты из полученных жидких экстрактов удаляют методом лиофилизации – возгонки растворителей после замораживания под вакуумом, то температура такого процесса не превышает 700С, если используют стандартные сушилки, то температура может достигать 960С -1000С. Лиофилизованные экстракты должны обладать достаточно высокой биологической эффективностью, но термолабильные соединения разрушаются как в ходе изготовления исходных жидких экстрактов, так и при дальнейшем процессе лиофилизации. Кроме этого, часть легколетучих соединений (фитонциды, кислоты и др.) теряются при лиофилизации, испаряясь вместе с экстрагентом. Еще большие потери происходят при досушивании экстрактов при атмосферном давлении и повышенных температурах, а также при их окончательном помоле.

Как некий переход между сухими и жидкими экстрактами, а также между ними и чистыми веществами можно рассматривать различного типа концентраты. Чаще всего на рынке можно встретить хлорофилловую и каротиновую пасты. Все продукты этой группы должны обладать очень высокой, специфичной биологической активностью. Очень часто в хлорофилловой пасте присутствует достаточно много каротиноидов, это вызвано недостаточным качеством применяемых технологий. Как следствие, такую пасту достаточно сложно ввести в водные среды, и она крайне плохо вводится в жировые основы, требуя повышенных норм эмульгаторов.

Каротиновые пасты и получаемая из них сухая смесь каротиноидов являются исключительно жирорастворимыми продуктами и часто используются в качестве средства обогащения различных косметических и пищевых продуктов провитамином А или как желто – оранжевый пигмент. Нужно отметить, что сами пасты и продукты, в которые они введены, весьма лабильны к УФ-облучению, а при нагревании, особенно в присутствии кислорода, они обесцвечиваются до желтого цвета. Свойство потери оранжевого оттенка за счет насыщения оранжево-красных молекул каротина кислородом, т.е. окисления каротинов до образования желтых ксантофиллов, можно рассматривать как показатель подлинности таких продуктов.

Технология производства хлорофилловых и каротиновых паст и сухих каротиноидов обычно заключается в экстрагировании соответствующего растительного сырья соответствующими растворителями – ацетоном, гексаном, хлороформом, эфиром и др. с последующим их удалением из продукта и отмывкой пасты от остатков растворителя. Тщательность удаления остатков растворителей в таких технологиях является определяющим фактором, так как все эти растворители, и даже их следовые количества, в продуктах нужно рассматривать как токсичные и часто канцерогенные загрязнители.

В отдельную группу концентрированных ингредиентов для парфюмерно-косметических продуктов можно выделить натуральные эфирные масла. Методам получения эфирных масел из растительного сырья посвящено огромное количество литературы, поэтому рассматривать их в короткой статье не имеет смысла. Необходимо отметить, что в последнее время на рынке все чаще под маркой 100% натуральных эфирных масел и эфирных масел класса «абсолю» появляются продукты «усиленные» искусственными ароматизаторами. Идентифицировать такие фальсификаты достаточно сложно, так как для этого требуется специальное аналитическое оборудование и методики, которых часто нет даже в лицензированных контрольных лабораториях.

Наиболее доступные и чаще всего используемые в косметическом производстве растительные ингредиенты – это жидкие растительные экстракты. Их можно разделить на водорастворимые и жирорастворимые в зависимости от того, набор каких соединений им наиболее свойственен, и какие экстрагенты использовались для их получения. К этой же группе экстрактов следует отнести СО2-экстракты. Хотя 100% СО2-экстракты скорее следует относить к группе концентратов, так как они вообще не содержат экстрагентов и балластных примесей.

Состав жидких экстрактов, а следовательно и их биологическая активность, зависит от соотношения использованного растительного сырья и экстрагента, оставшегося в составе экстракта. Не менее существенным фактором являются физические параметры процессов и используемые дополнительные ингредиенты – консерванты, солюбилизаторы и пр. Максимально допустимая норма таких «улучшающих» добавок к экстрактам, особенно к подверженным микробиологическим атакам (водным, водно-пропиленгликолевым, водно глицериновым), – есть норма, разрешенная для применения их в косметическом производстве. Обычно для консервантов она не должна превышать 0,3% от массы экстракта. Никаких других «улучшающих» добавок в жидких экстрактах содержаться не должно. Различным модификациям производства жидких экстрактов посвящено множество публикаций, которые достаточно подробно описывают недостатки и преимущества получаемых продуктов.

Согласно существующему определению, косметология это «свод методик, направленных на коррекцию эстетических проблем внешности человека». При этом, согласно отечественным директивным документам и документам ЕЭС, большинство обычных массовых косметических средств – это изделия, «которые применяются для ухода за кожей, волосами, ротовой полостью и выполняют гигиенические, профилактические и эстетические функции». При этом особо отмечается, что косметические средства не должны влиять на «изменения структуры и функций организма». Именно это освобождает косметику массового применения от необходимости проводить специальные клинические испытания. Косметические средства, относящиеся к группе «лечебной косметики» относятся к медицинским терапевтическим препаратам и должны проходить весь цикл клинических исследований.

Оценка косметологической эффективности натуральных растительных ингредиентов проблема достаточно сложная. Если практически все синтетические соединения, используемые в качестве сырья при производстве косметических средств, проходят испытания, подтверждающие их безопасность и состав, то на ингредиенты растительного происхождения это требование не распространяется.

Растительные экстракты более тысячелетия официально используются в фармакологии для лечения различных заболеваний, нормализации функций организма и для адаптации организма к возникающим неблагоприятным условиям. Значительная часть вторичных метаболитов, которые в обиходе принято называть биологически активными соединениями, у некоторых растений является биологическими ядами и, соответственно, требуют очень осторожного обращения. Все растительные ингредиенты так или иначе воздействуют не столько на «эстетические» показатели, сколько на обменные процессы организма, тем самым доклинические испытания растительных ингредиентов очень желательны. При такой весьма условной информированности, описывая направленность действия многих косметических средств, производители ссылаются на наличие в рецептурах тех или иных растительных ингредиентов, но при этом, по сути, описание косметологического воздействия этих добавок основывается преимущественно на жизненном опыте.

В настоящее время практически все существующие лаборатории, осуществляющие оценку эффективности косметических средств, готовы работать с косметическими средствами, но отказываются от проведения испытаний самих растительных ингредиентов. Поэтому, чаще всего косметологическая эффективность растительных ингредиентов определяется через некий базовый состав косметического средства, в который они введены. Вполне понятно, что при таком подходе реальная эффективность растительных ингредиентов частично маскируется набором базовых соединений, формирующих основу рецептуры средства.

Необходимо отметить, что в настоящее время даже такие испытания крайне дороги, число аккредитованных лабораторий ограничено, а список исследуемых показателей обычно сводится к оценке увлажняющего и раздражающего действия, воздействия на эластичность и рН кожи, дезодорирующий эффект и пигментометрические показатели. При этом большинство косметических средств сегмента масс-маркет даже такой оценки в аккредитованных лабораториях не проходит.

В то же время достаточно странно выглядят существующие ограничения на использование некоторых видов растительного сырья и ингредиентов, получаемых из этого сырья. Особенно учитывая то, что в список таких запрещенных к использованию растений почему-то включены растения с относительно низким содержанием опасных соединений, но не включены растения, в которых тех же самых соединений намного больше.

В настоящее время для поставки на рынок косметических ингредиентов растительного происхождения достаточно подтверждения их безопасности с точки зрения содержания тяжелых металлов, пестицидов и микробиологического заражения. Для наиболее часто применяемых в производстве растительных экстрактов и эфирных масел не требуется даже указывать их химический состав, хотя бы по основным веществам, входящим в такие продукты. Например, для тех же ингредиентов, но предназначенных для пищевой промышленности, указание показателей качества является обязательным, хотя часто такие показатели весьма условны. Например, часто производители могут указывать такой показатель, как «сумма каротиноидов», но формировать этот показатель могут не каротины, а их окисленные формы – ксантофиллы, которые А-витаминной активностью практически не обладают, следовательно, такой ожидаемой активностью не будет обладать и конечный продукт.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что существующие нормативные требования к косметическим ингредиентам растительного происхождения не отвечают ожиданиям потребителей, это значит, что система допуска на рынок таких ингредиентов нуждается в корректировке.

Проблемы, относящиеся к сертификации растительных ингредиентов для косметических средств, весьма обширны и нуждаются в отдельном рассмотрении.

Требуется определить, подлежат ли растительные ингредиенты, особенно предназначенные для губных помад и средств по уходу за полостью рта, включению в перечень продуктов, для обязательного надзора (контроля). Что должно являться показателями качества для таких продуктов. Вероятно, такой показатель должен носить комплексный характер и учитывать не только одно или группу соединений, отвечающих за косметологическую эффективность, но и показатели, предотвращающие появление на рынке фальсификатов. Какие нормы и виды консервантов, эмульгаторов и других добавок являются допустимыми. По каким стандартным методикам должен проводиться анализ составов и показателей качества. Учитывая сложность составов растительных ингредиентов, их потенциальную опасность при воздействии на организм, аналитический блок представляется очень важной составляющей для проведения контроля (надзора). ■

Поделитесь этой публикацией с коллегами и друзьями Источник: № 01 (138) февраль 2013

Добавить комментарий