Антиоксиданты для защиты натуральной косметики от окисления: полный гид

«А консервант в баттер нужно добавлять?»,  «А сколько капсул аптечного витамина Е взять чтобы мацерат не испортился?», «А можно вместо СО2-экстракта розмарина взять эфирное масло?», «А можно побольше витамина Е в масло для лица положить, чтоб больше пользы?..»

Про антиоскиданты в натуральной косметике я получаю столько вопросов, что решила раз и навсегда разобрать эту тему по полочкам: что, сколько, в каких случаях и т. д.

В этом посте мы поговорим с вами о том, как защитить от окисления ваши кремы, сыворотки, смеси масел и мацераты, и разберемся с тем, как и какие антиоксиданты способны продлевать срок хранения вашей косметики.

Я расскажу вам почему  нельзя использовать аптечный витамин Е и объясню как правильно работать с натуральными антиоксидантами (дам дозировки и технологию ввода). Наливайте себе вкусный чай-кофе и поехали! 

АНТИОКСИДАНТЫ В КОСМЕТИКЕ

Антиоксиданты — это большая группа косметических компонентов, главной задачей которой является борьба со свободными радикалами в коже и в составе продукта. Напомню, что антиоксиданты не являются консервантами: действие консерванта направлено на подавление активности микроорганизмов (плесени, грибков, бактерий), тогда как антиоксидант против них абсолютно бессилен (и даже является для них пищей).

Антиоксиданты помогают бороться с окисляющими агентами (свободными радикалами), т. е. разрушительными молекулами, которые формируются в продукте в результате воздействия разных факторов (света, тепла, жизнедеятельности тех же бактерий, самых разных реакций, которые могут происходить в продукте и т. д.) Антиоксиданты помогают трансформировать свободные радикалы в безопасные соединения, продлевая таким образом срок хранения продукта. 

Некоторые антиоксиданты могут прекрасно бороться с окислительными процессами в коже, но при этом быть абсолютно НЕ эффективными для защиты продукта — и мы с вами об этом сегодня поговорим. 

КОГДА НУЖЕН АНТИОКСИДАНТ: 

Если защита кожи от свободных радикалов может быть опциональной (не все косметические продукты должны решать эту задачу, хотя включение компонентов с такой функцией однозначно обогащает формулу), то ЗАЩИТА ПРОДУКТА ОТ ОКИСЛЕНИЯ является обязательной, если в его составе есть окисляющиеся компоненты.

Антиоксидант обязательно должен быть в составе продукта если в формуле присутствуют:

• натуральные растительные масла (рафинированные и особенно нерафинированные): масла состоят из насыщенных и ненасыщенных жирных кислот, которые могут (и будут) окисляться;

• натуральные эфирные масла (они также легко окисляются, что приводит к изменению аромата и цвета продукта);
• некоторые виды активных компонентов, которые могут окисляться (например, кислые формы витамина С) — продавец компонента отдельно укажет на необходимость включения антиоксиданта для стабилизации актива. 

Если в составе вашего продукта нет хрупких активов, растительных или эфирных масел, и вы используете натуральные эмоленты, силиконы и отдушки, то в этом случае ввод антиоксиданта не обязателен. 

Процент ввода антиоксидант в формулу средства будет зависеть от того, с какими именно компонентами вы работаете; чуть ниже вы найдете рекомендации по дозировкам. 

Еще раз: если вы смотрите на формулу своего крема, сыворотки, бальзама для губ и т. д., и видите в его составе натуральные растительные или эфирные масла, то вы автоматически должны включать в ее состав и антиоксидант для их защиты☝🏻

АНТИОКСИДАНТЫ В КОСМЕТИКЕ

В промышленной косметике используются натуральные и синтетические антиоксиданты, чаще всего встречаются следующие виды: 

• Витамин Е и его производные
• экстракт розмарина
• BHA и BHT (синтетические антиоксиданты, используются в парфюмерии) — их мы сегодня трогать не будем.

В натуральной косметике используются только витамин Е и экстракт розмарина — и с каждым из них мы сейчас разберемся в деталях.

 

ВИТАМИН Е

Витамин Е — жирорастворимый антиоксидант, который естественным образом присутствует во всех слоях кожи (наш организм способен его вырабатывать), и самый популярный антиоксидант в косметической индустрии. Он недорогой, легко синтезируется и легко извлекается из растительного сырья (в продаже могут быть разные виды витамина Е, натурального и синтетического происхождения). 

ХИМИЯ

Витамин Е в чистом виде представлен семейством из восьми изомеров (вариаций одной молекулы): 

• четыре токоферола  (α-токоферол, β-токоферол, γ-токоферол и δ-токоферол)
• четыре токотриенола  (мы их трогать не будем, нас сейчас интересуют только токоферолы)

Все токоферолы состоят из:

• активной “головы” (хроманольного кольца), в составе которой есть гидроксильная группа (-ОН) — именно эта группа выступает как донор для оксидантов (она отдает атом водорода, восстанавливая их)
• липофильного хвоста (он облегчает проникновение витамина Е через биологические мембраны) 
• метильной группы (СН3): в разных изомерах токоферол метильных групп может быть две, три или не содержаться вообще; метод присоединения мерильной группы сильно влияет на биологическую активность. 

α-токоферол, β-токоферол, γ-токоферол и δ-токоферол отличаются между собой именно наличием/отсутсвием, числом и местом присоединения метильных групп. 

Для не-химиков по-русски:

а) витамин Е состоит из активной “головы” и большого липофильного (то есть любящего масла) хвоста, который делает витамин Е жирорастворимым;

б) витамин Е — это очень “добрая” молекула, которая легко делится атомом водорода, отцепляя его от своей “головы” и отдавая бандитским молекулам-оксидантам;

в) молекулы-оксиданты (еще их называют “свободные радикалы”) — это чаще всего молекулы кислорода, которые под воздействием тепла, света или микроорганизмов потеряли один электрон и им от этого очень плохо (у них «пробоина в трюме»). Чтобы стабилизироваться, они стремятся к чему-нибудь присоединиться («заткнуть дыру»), и в составе нашей косметики цепляются, чаще всего, к маслам, витаминам или эфирным маслам, меняя их химическую структуру (разрушая их); 

г) витамин Е буквально “на блюдечке” держит атом водорода, и молекуле-оксиданту проще забрать его у него, чем цепляться к маслам — токоферол легко отдает свой водород, которым оксидант и затыкает свою «дыру» (химики говорят — «восстанавливается»). Восстановленный оксидант уже не представляет опасности и не окисляет компоненты косметики. 

Витамин Е содержится растительных маслах естественным образом, и в природе он встречается в разных формах. 

 

КАКИЕ ТОКОФЕРОЛЫ ЛУЧШЕ? АЛЬФА, БЕТА ИЛИ ВСЕ ВМЕСТЕ?

Как я уже написала выше, токоферол может встречаться в разных вариациях, и когда вы видите токоферол на сайтах компонентов, то в описании будет указано какой именно изомер используется.

Самыми активными антиоксидантными свойствами облает микс из разных изомеров, и на сайтах товаров для домашней косметики он продается под названием Mixed Tocopherols  — “микс токоферолов” (это значит, что в продукте смесь из разных изомеров, которая будет защищать вашу косметику лучше, чем отдельно взятый изомер).

Натуральный или нет?

Важно также понимать, что токоферол может как извлекаться из растительного сырья, так и синтезироваться (способ получения должен быть указан в описании компонента). Если вы делаете сертифицированную натуральную косметику, и для вас принципиально происхождение компонентов, обязательно уточняйте этот момент у продавца.

 

ТОКОФЕРИЛ АЦЕТАТ («аптечный витамин Е»)

А можно использовать для защиты косметики аптечный витамин Е (токоферил ацетат)?

Нет.

Токоферил Ацетат — это эфир витамина Е  и уксусной кислоты (кстати, есть не только ацетат, но и токоферил сукцинат, аскорбат токоферил фосфат — в общем, есть разные эфиры витамина Е). 

Отличие токоферил ацетата от чистого токоферола заключается в том, что это т. н. “стабильная форма” витамина Е. В этой форме гидроксильная группа (та самая, которая делится водородом) в “активной голове” токоферола замещена реакцией этерификации с уксусной кислотой: это делает витамин Е намного более стабильным, но при этом сводит к нулю его способность восстанавливать свободные радикалы. 

Для не-химиков простыми словами:

В токоферил ацетате «блюдечко» с атомом водорода заменили на часть от молекулы уксусной кислоты — она «жадная», делиться своими атомами водорода она ни с кем не собирается, так что молекулам-оксидантам от токоферил ацетата ничего не светит, и они идут себе мимо и окисляют то, до чего могут дотянуться.

 

Токоферил ацетат превращается в активную (свободную) форму витамина Е только в результате гидролиза, который происходит в пищеварительном тракте: другими словами, токоферил ацетат работает как антиоксидант при приеме внутрь. Когда вы пьете витамин Е в капсулах, в кишечнике остаток от уксусной кислоты отваливается и на его место возвращается атом водорода — «блюдечко» восстанавливается, и витамин Е (это уже снова токоферол, а не токоферил ацетат) начинает работать как антиоксидант. 

В составе вашего крема или смеси масел токоферил ацетат не защищает их от окисления (ему нечем — у него нет нужной активной группы!). 

Работает ли токоферил ацетат как антиоксидант для кожи в составе косметики?  Скорее да, чем нет, но есть противоречивые данные. Некоторые исследователи утверждают, что токоферил ацетат при нанесении на кожу также проходит через гидролиз, высвобождая токоферол, который дальше в коже работает как антиоксидант, но вы должны знать что есть и другая точка зрения.  

Про защиту кожи от свободных радикалов я расскажу в другой раз, а сегодня вам важно запомнить только то, что Токоферил Ацетат НЕ используется как элемент защиты косметического продукта от окисления (!) Я знаю, что на некоторых сайтах компонентов для косметики продается именно эта форма витамина Е как антиоксидант для защиты косметики, но это пример или неграмотной работы с ингредиентом, или ошибка в его описании  (редактор ошибся в INCI компонента).

ВИДЫ ТОКОФЕРОЛА

Как я уже писала выше, в продаже вы можете найти разные виды токоферола, натуральные токоферолы чаще всего продаются в миксе с растительным маслом, и содержатся в разной концентрации:

• 25% токоферолы (пример: Токобиол С)
• 50% токоферолы (aroma-zone.com продает именно такой витамин Е)
• 70% токоферолы (примеры: Dermofeel Toco 70, Tocomix L70)
• 98% токоферолы (также встречаются на некоторых сайтах)

В описании компонента будет указан его состав (перечислено какие именно изомеры витамина Е присутствуют) и дозировки ввода. 

Важно: для разных видов токоферолов дозировки ввода могут отличаться! Всегда следуйте рекомендациям продавца по дозировке ввода! 

Чаще всего, токоферолы (50-70% концентрации) вводят в дозировке от 0,05 до 0,5%, классическая дозировка — 0,1-0,2%

В большинствае случаев витамин Е представляет из себя густую маслянистую жидкость янтарного цвета (цвет зависит от масла-основы), интенсивность цвета может варьироваться от производителя к производителю. Синтетический токоферол может быть бесцветной маслянистой жидкостью.

 

ДОЗИРОВКИ ВВОДА: КАК ПОНЯТЬ СКОЛЬКО ВВОДИТЬ? 

В описании вашего токоферола на сайте продавца будет дан интервал ввода (например, будет написано — вводить от 0,05 до 0,5%). У этого интервала есть нижняя граница, середина интервала и верхняя граница. Именно на эти границы вам и нужно ориентироваться. 

По верхней границе (0,3-0,5% для 50-70% токоферола) витамин Е  вводится если: 

• ваш продукт полностью состоит из натуральных масел и восков (натуральные масла для массажа, масла для лица, мацераты)

• в составе вашего продукта в большой пропорции содержатся натуральные масла с йодным числом выше 100 (это значит, что в вашем продукте много ненасыщенных жирных кислот, которые очень быстро окисляются — вам нужно больше антиоксиданта чтобы предотвратить окисление)

• в составе продукта есть активы, которым требуется антиоксидантная защита (витамин С, некоторые виды высокотехнологичных активов)

По среднему значению (0,1-0,2% для 50-70% токоферола) Витамин Е вводится если: 

• в составе продукта есть натуральные растительные масла (любые) в значительной пропорции 
• в составе продукта есть эфирные масла

Если речь о натуральной косметике, то мы включаем антиоксидант в состав наших продуктов практически всегда (исключение составляют гели без эфирных масел). 

По нижней границе ввода (0,05% для 50-70% токоферола) Витамин Е вводится если в составе продукта в незначительной пропорции присутствуют стабильные (!) растительные или эфирные масла. 

“А можно ввести побольше, чтобы точно быть уверенным, что витамин Е будет работать?”

Нет! 

Не превышайте дозировки ввода, рекомендованные производителем — при превышении дозировки витамин Е превращается в про-оксидант, то есть сам начинает окислять компоненты вашей косметики (!) своим «блюдцем». 

 

КАК ВВОДИТЬ 

Токоферол всегда вводится на заключительной стадии в остывший продукт. При нагреве токоферол теряет большую часть свой способности восстанавливать свободные радикалы, и в дальнейшем слабо защищает ваш продукт.

ПРОДУКТЫ ГОРЯЧЕЙ ЗАЛИВКИ

В некоторых случаях мы не можем избежать нагрева антиоксиданта — например, когда мы делаем продукты горячей заливки (бальзамы, дезодоранты-стики и т. д.), вмешать антиоксидант мы можем только до застывания продукта, то есть при достаточно высокой температуре. 

В этом случае действует следующее правило: 

• во-первых, при создании продуктов горячей заливки следует избегать использования легко окисляющихся масел (масел с йодным числом выше 100) и эфирных масел в целом (!)
• во-вторых, даже несмотря на стабильные масла, мы включаем токоферол ПО ВЕРХНЕЙ ГРАНИЦЕ ВВОДА  — большая часть его будет использована и нейтрализована в процессе горячей заливки;
• в идеале токоферол вмешивается в смесь ПОСЛЕДНИМ (можно соединить егос эфирными маслами, если вы их используете), когда все компоненты уже растоплены, смесь гомогенизирована и больше НЕ нагревается; мы вмешиваем витамин Е в уже остывающую, но все еще жидкую смесь прямо перед заливкой в формы. 

СОВМЕСТИМОСТЬ

Витамин Е совместим с большинством косметических компонентов.

Для повышения уровня защиты  продукта (при работе с хрупкими маслами, например), мы можем комбинировать витамин Е с экстрактом розмарина — это позволяет не превышать допустимую дозировку витамина Е, но при этом получать более серьезную защиту. 

ТОКОФЕРИЛ АЦЕТАТ И ТОКОФЕРОЛ В ОДНОЙ ФОРМУЛЕ

Можно ли использовать две формы витамина Е в одной формуле?

Да, можно, и в промышленной косметике их часто совмещают (особенно если на упаковке нужно написать «С витамином Е»). Первый используется как антиоксидант для кожи, второй — как антиоксидант для защиты косметики.

Дело в том, что для защиты кожи нужны достаточно высокие дозировки витамина Е — если мы будем вводить чистый токоферол в такой дозировке в свои средства, мы рискуем получить эффект про-оскиданта (то есть в высокой концентрации наш чистый токоферол начнет окислять наш продукт, и вместо того, чтобы продлевать срок годности, будет его сокращать).

Поэтому производители совмещают две формы в одной формуле, токоферол в небольшом количестве, достаточном для защиты продукта, и токоферил ацетат, который начинает работать в коже и нейтрален в продукте.

Поэтому если у вас уже есть токоферил ацетат, вы можете продолжать использовать его в ваших средствах как антиоксидант для кожи.

 

СО2-ЭКСТРАКТ РОЗМАРИНА 

Сверхкритический (не докритический) экстракт (СО2) розмарина — это второй популярный антиоксидант, который активно используется в натуральной косметике. 

Он представляет из себя плотную маслянистую жидкость темно-коричневого цвета, с выраженным запахом розмарина (хотя сегодня в продаже можно найти и дезодорированную версию такого экстракта). 

Важно не путать СО2-экстракт розмарина с эфирным маслом розмарина или глицериновым экстрактом: способностью защищать продукт от окисления обладает только СО2-экстракт. 

При долгом хранении на дне флакона с экстрактом может образовываться твердый осадок, в этом случае флакон помещают в теплую воду (50 градусов) и мягко прогревают до полного растворения осадка. 

ХИМИЯ: 

Антиоксидантные свойства СО2-экстракта розмарина объясняются наличием в нем карнозола и карнозоловой кислоты, которая извлекается способом сверхкритической экстракции (при докритической экстракции их концентрация ниже, в эфирном масле розмарина они тоже есть, но также в значительно более низкой концентрации).

И, как и всегда в случае с экстрактами из растительного сырья, СО2-экстракты от разных производителей могут сильно различаться по содержанию карнозоловой кислоты (показатель может варьироваться от 2% до 6%).

Поэтому очень важно покупать этот экстракт только у продавца, который  продает ТИТРОВАННЫЙ экстракт (то есть экстракт с лабораторно подтвержденным химическим составом), и имеет документацию о содержании в нем нужных нам компонентов (карнозоловой кислоты в составе должно быть не меньше 4%). В некоторых случаях продавец дает суммарный % содержания карнозол+карнозоловая кислота (этот суммарный показатель должен быть в пределах 8-10%).

Еще раз повторюсь, что эфирное масло розмарина и другие виды экстрактов (спиртовые, глицериновые) не используются для защиты косметики от окисления (!).

ДОЗИРОВКИ

СО2- экстракт розмарина обладает не только способностью защищать косметику от окисления, но также имеет ряд уходовых свойств:

• хорошо работает в средствах для укрепления волос, эффективен в средствах для ухода за жирной и проблемной кожей)
• карнозоловая кислота обладает не только антиоксидантными, но и противомикробными и противовоспалительными свойствами
• есть данные о том, что карнозоловая кислота  потенциально может защищать клетки кожи от гидроксильных радикалов (-OH), которые формируются в результате воздействия UVA-лучей (то есть экстракт розмарина будет к месту в солнцезащитных средствах и средствах после загара)

В общем,  это многофункциональный натуральный компонент, но у него есть свои ограничения:

Первое: запах. Экстракт в чистом виде будет давать сильный аромат розмарина, который будет сложно чем-то перебить. Если по истории продукта это подходит, то проблем нет, но часто терпкая аптечная нота розмарина совсем некстати. 

Второе: цвет. Чистый экстракт розмарина подкрашивает белую эмульсию в желтый цвет, и это тоже не всегда устраивает создателя продукта. 

Как я уже писала выше, сегодня некоторые производители продают дезодорированную версию экстракта розмарина (я заказываю ее здесь); проблема с окрашиванием остается, но аромат почти отсутствует (запах розмарина в готовом продукте почти не чувствуется). 

Экстракт розмарина вводится в дозировке от 0,2 до 0,4% (0,4% — это уже высокая дозировка ввода):

• для защиты продуктов с высоким содержанием насыщенных жирных кислот (твердые масла-баттеры) вводится 0,2% экстракта розмарина
• для защиты продуктов с высоким содержанием НЕнасыщенных и полиненасыщенных жирных кислот (жидкие масла с йодным числом выше 100) вводится 0,4% эскстракта розмарина. 

В ПАРЕ С ВИТАМИНОМ Е 

Как я уже писала выше, при работе с хрупкими маслами и эфирными маслами (например, если вы делаете масло для лица с большим содержанием активных масел вроде масла примулы, шиповника, малины и т. п. и эфирными маслами в составе), а также для защиты домашних мацератов  лучше совмещать витамин Е и экстракт розмарина.

Например:

• средняя защита: 0,1% витамина Е + 0,2% СО2 экстракта розмарина для защиты домашних мацератов
• высокая защита: 0,5% витамина Е + 0,4% СО2 экстракт розмарина для защиты продукта с высоким содержанием хрупких масел (например, масло для лица с маслами шиповника, смородины, малины и т. д.)

Витамин Е и карнозоловая кислота имеют разный механизм нейтрализации свободных радикалов, и вместе они значительно повышают фактор защиты продукта.

Вот данные от производителя компонентов космтики  Jan Dekker, который в своем портфеле имеет и витамин Е (торговое название Toxomix L70, это 70% токоферолы (микс из разных изомеров)) и СО2 экстракт розмарина (торговое название Phytrox Rosemary L4-CA deod — дезодорированный титрованный экстракт).

 

Данные по фактору защиты масла авокадо экстрактом розмарина в отдельности и в синергии с витамином Е:

Синергия экстракта розмарина с витамином Е увеличивает фактор защиты почти в два раза.

КАКИЕ ЕЩЕ ЭКСТРАКТЫ МОГУТ ИСПОЛЬЗОВАТЬСЯ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПРОДУКТА?

Многие натуральные компоненты содержат антиоксиданты, но когда речь идет о продлении срока годности крема или сыворотки, нам нужно иметь в своем арсенале четкие данные — именно поэтому токоферол и СО2-экстракт розмарина используются в этих целях чаще всего.

Защищать продукт от окисления также способны экстракты шалфея и калины, но они реже используются в этих целях, чем экстракт розмарина, так как содержание активных соедиенений в них ниже и спрогнозировать фактор защиты сложнее.

ПОДВОДЯ ИТОГ: 

В нашей с вами практике — то есть при создании натуральной косметики, — использование антиоксидантов чаще всего является абсолютной необходимостью. Ценные растительные и эфирные масла, которые мы включаем в состав наших средств, очень быстро окисляются, и без антиоксиданта в составе срок годности продукта может составлять даже не недели, а дни. 

Поэтому строчка “антиоксидант” в бланке ваших формул должна присутствовать почти всегда. 

Главное, что вы должны запомнить после прочтения этого поста: 

• присутствие антиоксидланта обязательно если в формуле есть растительные или эфирные масла (любые)
• в качестве антиоксиданта могут использоваться витамин Е, СО2-экстракт розмарина или их комбинация
• для защиты косметики используется чистый токоферол или микс из разных форм чистого токоферола (микс значительно более эффективен), токоферил ацетат (аптечный витамин Е) косметику от окисления НЕ защищает
• дозировка ввода антиоксиданта определяется вашей формулой (какая степень защиты требуется) и рекомендациями продавца (то есть содержанием активного токоферола в конкретном ингредиенте)
• превышать рекомендованную дозировку ввода не имеет смысла — при превышении допустимой концентрации антиоксидант превращается в про-оксидант, и сам начинает окислять компоненты косметики. 

А КАК ПОНЯТЬ, СПРАВИТСЯ АНТИОКСИДАНТ С ЗАЩИТОЙ МОЕГО ПРОДУКТА ИЛИ НЕТ? 

К сожалению, точный ответ на этот вопрос даст только тестирование: продукт помещают в теплый инкубатор на заданный срок (3 месяца при температуре 45 градусов — самый частый вид тестирования), и затем оценивают изменения, которые в нем происходят или нет. 

В домашних условиях такой тест повторить сложно, но вы можете поставить свой безводный продукт в теплое место и понаблюдать за ним месяц — если никаких видимых изменений не произошло (не изменился цвет и запах), то ваш антиоксидант работает, и вы можете спокойно гарантировать срок хранения месяц. 

Надеюсь, я ответила на большинство ваших вопросов по защите косметики от окисления, если же вопросы остаются — обязательно задавайте их в комментариях.