les cosmetiques
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Les cosmtiques ou produits dhygine corporelleF.Rivoal et M.Vidal (Lyce Saint Louis- Bordeaux)
Lgislation dfinition : toute substance ou prparation destine tre mise encontact avec les diverses parties superficielles du corps humain ou avec les dents et les
muqueuses buccales en vue exclusivement ou principalement de les nettoyer, de les parfumer,
den modifier laspect et/ou de corriger les odeurs corporelles et/ou de les protger ou les
maintenir en bon tat (CE 14/06/93).
Les grandes fonctions chimiques des cosmtiques :
Hydrocarbures : vaselines, paraffines :RH
Alcool (gras) : ROH (gras : R est un substituant longue chane hydrocarbone, satur ouinsatur) : solvants , antiseptiques : alcool laurylique CH3(CH2)11OH
polyols : humectants , hydratants .Exemples: thylne glycol : HOCH2CH2OH , glycrol:
HOCH2CHOHCH2OH, polythylne glycol (PEG) :
HOCH2CH2(OCH2CH2)nOCH2CH2OH
Les thiols RSH : prsents dans les dpilatoires et les produits pour permanentes
Acide gras : acide laurique : CH3(CH2)10COOH, acide palmitique : CH3(CH2)14COOH
acide starique : CH3(CH2)16COOH. . Leurs sels constituent les savons .Les acides grasinsaturs sont importants :
CH3
(CH2)7C
H
C
(CH2)7
O
OH
H
C
H
(CH2)7C
O
OH
CH
CH2
C
H
C
H
(CH2)4
CH3
acide olque acide linolque
hydroxyacides (AHA) : hydratants , actifs
CH3
(CH2)5-CH
OH
C O
OH acide 2-hydroxyoctanoque ou acide 2-hydroxycaprylique
Esters organiques : obtenus partir dun acide et dun alcool ; les cires sont des
esters dacide gras et dalcool gras.Exemple : le palmitate de myricyle : CH3(CH2)14COO(CH2)29CH3
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Lorsque lalcool est le glycrol, on obtient un triglycride qui appartient la famille
des lipides
Il existe des esters complexes qui jouent un rle essentiel en biochimie : les
phospholipides, constituants des membranes des cellules :
exemple : les lcithines :
Les insaponifiables : fractions dhuiles vgtales que lon ne peut transformer ensavon (provitamine A, tocophrol ou vitamine E ,strols) qui retardent le
vieillissement cutan
Esters minraux : sulfates dalkyle : ex : laurylsulfate CH3(CH2)10CH2OSO3-
Glucides : composs essentiellement dhexoses C6(H20)6.Leurs esters sont destensioactifs
glucose
Par polymrisation dun hexose , on obtient un polysaccharide ou polyoloside (amidon ,
cellulose et drivs) : utiliss comme liants , filmognes,paississants.
On peut aussi avoir des chanes cycliques : les cyclodextrines : agents dencapsulation de
produits actifs.
Site phosphorique estrifi
Site cationique
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Amines :NH
H
R NH
R'
R NR
R'
R''
amine primaire amine secondaire amine tertiaire
Sels dammonium quaternaires
N+
R
R'
R''
H
Acides amins :
O
CH
NH2
R
OH
Exemple la cystine :
O
NH2
SH OH
Amides : rsultent de laction dun acide organique sur une amine
par exemple une amide disubstitue :
avec un acide amin, on obtient une liaison peptidique :
La structure dune protine peut tre :
une hlice un feuillet
Ces structures sont imposes par des liaisons H et par des liaisons de type S-S (si le groupe
SH est prsent (cystine) ; on peut passer de lhlice au feuillet par simple tirement.
plusieurs ractions de ce type, avec diffrents acides amins forment un polypeptide ou protine
(collagne,lastine,kratine)
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LLAA PPEEAAUU ::
Une surface de prs de 2 m2 un tissu souple, lisse, rsistant, extensible ou encore
impermable.
Cette enveloppe vivante qui se renouvelle constamment nous protge des rayons ultraviolets,des micro-organismes mais aussi des chocs. Ses deux millions de pores contribuent la
rgulation de la temprature du corps par la rtention ou llimination deau.
Elle doit sa souplesse et sa rsistance aux couches tissulaires qui la constituent : la couche externe de la peau, l'piderme (0,1 mm d'paisseur en moyenne) est
stratifie. Elle assure limpermabilit de la peau et sa rsistance. L'piderme se
renouvelle toutes les quatre semaines environ par l'limination des cellules mortes
superficielles. Sur la face profonde de l'piderme, au niveau de la jonction dermo-
pidermique, les cellules basales (stratum germinatum) rgnrent continuellement le
tissu pithlial kratinis. En quelques semaines ces jeunes cellules migrent la
surface, s'aplatissent, se kratinisent. Elles s'entourent d'un film lipidique puis
dprissent. La dernire tape est celle du desschement de la couche superficielle
(stratum corneum) qui limine les cellules mortes par desquamation. La couchesuprabasale de l'piderme (stratum granulosum) constitue le corps muqueux de
Malpighi qui contient, ingalement rparties, les cellules mlanocytaires.
Le derme, couche paisse et charpente de la peau, adhrant fortement l'piderme,par l'intermdiaire de la membrane basale (couche de collagne spcialis), est un
tissu conjonctif assurant la fois les fonctions de cohsion et de nutrition de la peau. Ilcontient le tissu fibrillaire protique, le bulbe des poils, les glandes sbaces et
sudorales. Ces dernires scrtent le sbum indispensable la lubrification de la peau
et sa protection contre de nombreuses bactries. Le derme est pourvu d'un important
rseau de terminaisons nerveuses et d'une riche vascularisation lymphatique et
sanguine. C'est dans cette zone que s'tend le rseau fibreux macromolculaire de la
peau, tissu constitu de collagnes, d'lastines, de glycoprotines.
L'hypoderme, zone sous-cutane, est un tissu graisseux constitu d'adipocytes(cellules graisseuses). C'est un matelas protecteur, isolant thermique et rservoir
nergtique (lipides, acides gras).
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D'une paisseur de moins de cinq millimtres, le derme et l'piderme contiennent les
molcules naturelles de la protection (kratines), de la couleur (mlanines) et de la nutrition
(polyglucosides, lipides, vitamines).
Les tissus structurants de la peau (conjonctif, cornen et fibroplasmique) sont les premiers
responsables de notre apparence. Parmi leurs constituants, les collagnes, les lastines et les
kratines jouent tous un rle important dans l'volution des tissus.
La peau ne prsente pas la mme morphologie selon l'endroit du corps : plus ou moins
lastique, moite ou sche, plus ou moins consistante, poreuse, ple ou hle. C'est son rle
protecteur que l'on doit les callosits et le teint burin. De mme, le systme pileux est
ingalement rparti et a une fonction de rgulation dans la production du sbum. La capacit
d'autorparation de la peau est surprenante : aprs une blessure elle se reconstruit aisment.
Llimination deau :La perspiration constitue le premier mode permanent d'limination d'eau corporelle.
Il s'agit d'une mission gazeuse lente qui se perptue au travers de la couche corne quelles
que soient les conditions extrieures. Cette "dshydratatation" normale et continue de tout
individu entrane l'limination d'environ 500 mL d'eau par jour.
La sudation est une mission d'eau plus ou moins abondante, en raction une exposition la
chaleur ou un effort physique. Cette perte d'eau est lie l'activit des glandes sudorales et
la vasodilatation des pores de la peau. Elle permet de rguler la temprature du corps.
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La perte en eau de la peau peut, dans certains cas, induire des pathologies graves et dpasser
le simple effet d'apparence. La dessiccation (dshydratation de la peau), bien connue chez les
jeunes enfants, peut aller jusqu' mettre leur vie en danger. Plus gnralement, une peau qui se
dshydrate trs partiellement est dite "peau sche". Dans un grand nombre de cas, cet tat est
imputable des facteurs gntiques lesquels entranent des insuffisances au niveau de lakratinisation du derme.
Les peaux ges, atrophies ont perdu leur capacit rtentrice d'eau. Dans ce cas, c'est le
facteur de rtention d'eau qui est en cause. La peau se ride et devient rche avec une
prdisposition la desquamation.
Le sbum :Il sagit dun produit de scrtion lipidique scrt par les glandes sbaces halocrines ; il est
constitu de triglycrides (57%), de cires (26%), de squalanes (hydrocarbures saturs). Le
sbum forme un cran protecteur de la peau vis vis de substances extrieures et rduit la
perte deau.
Le Natural Moisturizing Factor :Ensemble de substances situes dans les cellules du stratum corneum et qui lui permet de
retenir leau ; il est constitu dacides amins (40%), dacide pyrrolidone
carboxylique(12%),dure, de phosphates, de chlorures, de lactates (12%) , de citrates, de
sodium, potassium, calcium (12%).
Conclusions :Lenjeu des cosmtiques consiste prserver les fonctions naturelles de la peau, assurer son
hygine et la protger des agressions.
Les cosmtiques sont des prparations qui doivent agir en surface, donc au niveau du stratum
cornum ; pour que cette couche fonctionne au mieux, il faut :
- une bonne intgrit de la membrane cellulaire, ie la prsence de lipides- des NMF pour fixer leau lintrieur des cellules- de leau pour compenser les pertes.- Des lipides pour limiter les dparts deau et la pntration de substances nocives
Les produits cosmtiques seront donc des hydrolipides ; mais comment associer desproduits hydrophiles et hydrophobes ?
Leau qui pntre dans la cellule est pige par le NMF ;
leau et le NMF ont un rle de plastifiant en ouvrant la
structure des protines
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LLEESS TTEENNSSIIOO AACCTTIIFFSS ::
1. Dfinition et proprits :
Ce sont des composs capables de disperser les corps gras dans leau (pouvoir dtergent), de
former des mousses, de stabiliser des mulsions, de favoriser le mouillage des surfaces.
Les molcules de tensioactifs ont la particularit de contenir dune part une chane caractre
hydrophobe ( ou lipophile ) cest le plus souvent une chane de plus de six atomes de
carbone et dautre part , un groupement polaire ayant de laffinit pour leau : elles sont
amphiphiles.
On peut les schmatiser de la faon suivante :
2. Classification :
a) Tensioactif anionique :
La partie hydrophile est anionique.
Les savons : sels dacides gras : RCOO-
,Na+
( R : longue chane en C12 C18 le plussouvent) provenant de la saponification des triglycrides (triesters de glycrol et dacides
gras)des huiles vgtales
exemple : palmitate de sodium : CH3-(CH2)14-COO- , Na+
Remarque : les savons ion sodium sont plutt durs (on les trouve dans les savonnettes), ceux
ion potassium sont plus mous (employs dans les mousse raser ou comme
mulsionnant dans les crmes)
Les alkylsulfates : R-O- SO3- avec R longue chane carbone : on les appelle aussi syndets
(dtergents synthtiques)
exemple :le dodcyl sulfate dammonium ou lauryl sulfate dammonium:
C12H25 O SO3- , NH4
+ prsent dans les dentifrices,shampooings, produits pour le
bain et la douche
Les sulfonates : R SO3- , Na+ ( R : longue chane carbone) sont peu employs en
cosmtologie
exemple : le dodcyl benzne sulfonate prsent dans de nombreux dtergents
(Teepol,) : C12H25 C6H4 SO3-
, Na+
partie hydrophobe partie hydrophile
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b) Tensioactif cationique :
La partie hydrophile est cationique.
Les sels dammonium quaternaire : RR1R2R3 N+, allergisants et assez irritants pour les
yeux et la peau, ils sont peu employs en cosmtologie o ils sont alors associs dautres
composs pour attnuer ces effets .Ils ont cependant des proprits bactricides
intressantes. Leurs proprits dmlantes font quils entrent dans la formulation de
nombreux aprs-shampoings.
exemple : le bromure de ctyltrimthylammonium (Ctrimide ) : C16-H33 N+ (CH3)3 , Br
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c) Tensioactif non-ionique :
La partie hydrophile est neutre mais fortement polaire. Ces produits sont biologiquement sans
risques. On les retrouve dans la formulation de nombreux shampoings pour leurs pouvoirs
dtergents et moussants et dans les mulsions.
les sorbates ou esters de sorbitol et dacides gras
Exemple :OH
OH
OH
OH
OH
OH
O O
R
R = CH3-(CH2)9-CH2 -
monolaurate de sorbitol
les esters de sorbitanne (sorbitanne : C6H12O5) et dacides gras
Exemple : monostarate de sorbitanne
O
OHOH
OH
O
O R
R = CH3-(CH2)15-CH2-
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d) Les tensioactifs zwitterioniques ou amphotres :
Ils possdent deux groupements de charges opposes. Suivant le pH ils sont sous forme
cationique ou sous forme anionique.
Ce sont dexcellents dtergents. Non irritants, ils entrent dans la composition de nombreux
shampoings doux, produits pour peau sensible, dmaquillants pour les yeux, lotions et gelsdermatologiques
les drivs de btanes :
COO-
R
N+
CH3
CH3
les acides amins et leurs drivs qui sont trs utiliss comme co-tensioactifs pour
stabiliser les micromulsions en cosmtologie.
N+
RH
COO-
H
H
H
acide amin
3. Proprits :
a) Tension superficielle :
Dans les liquides, les molcules sont en interactions entre elles (forces de Van der Waals).
Au sein du liquide, la rsultante des forces appliques une molcule est nulle :
Au voisinage de la surface, par contre, apparat une dissymtrie : la rsultante des forces
appliques une molcule nest plus nulle et sexerce vers lintrieur. La tendance de la
surface du liquide est donc de se restreindre.
air
eau
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Pour tirer la surface du liquide, il faut donc appliquer une force et donc fournir du travail.
On appelle tension superficielle , le travail dW quil faut fournir par unit de surface dS pourtirer celle-ci ou la force par unit de longueur pour tirer celle-ci.
= dW / dS = dF / dx
sexprime en J.m-2 ou en N.m-1.
Lajout dun produit tensioactif diminue considrablement la tension superficielle de leau par
la disposition que les molcules prennent dans le liquide :
Cest cette disposition qui est la base des pouvoirs mouillant, moussant et mulsionnant.
Toutefois partir dune certaine concentration en tensioactif , appele concentration
micellaire critique (cmc) , la surface du liquide tant sature de molcules tensioactives ,
celles ci se regroupent entre elles dans le liquide en formant des micelles voire des vsicules
comme les liposomes , les niosomes ou les nanocapsules :
Eau
huile
huile
eau
micelle coeur aqueux micelle coeur lipidique
Cest la formation de micelles qui est la base des pouvoirs de dtergence.
b) Pouvoir mouillant :
eau seule : leve la cohsion du liquide lemporte sur les interactions avec le solidele liquide stale peu
air
eau
air
eau
eau
solide
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eau + tensioactif la tension superficielle a baiss moins de cohsion le liquide stale
mouillage meilleur
c) Pouvoir dtergent :
d) Pouvoir moussant :
Les molcules tensioactives renforcent la mince pellicule deau qui forme les bulles.
e) Pouvoir mulsionnant :
Une mulsion est un systme constitu par un liquide se trouvant dispers sous la forme de
fines gouttelettes dans un autre liquide, les 2 liquides tant immiscibles.
On peut avoir des gouttelettes dhuile dans leau ou deau dans lhuile
eau
solide
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Les mulsions :
La taille des gouttelettes est de lordre de 1 m (aspect plus ou moins laiteux);
si elle atteint 50m (aspect transparent), on a affaire des micromulsions.
Les tensioactifs, utiliss entre autre pour stabiliser les mulsions,sont caractriss par leur
Balance Hydrophile Lipophile (HLB)
Une mulsion huile dans leau ncessite un tensioactif de HLB lev.
Une mulsion eau dans lhuile ncessite un tensioactif de HLB faible.
Ce qui se retrouve facilement en utilisant les modles gomtriques :
Dans lindustrie cosmtique, on ralise de plus en plus de micromulsions car ellesaugmentent beaucoup les surfaces de contact ; il faut rendre linterface moins rigide et
permettre des rayons de courbure plus importants ; on utilise des tensioactifs et des
cotensioactifs (alcools : pentanol, glycols, polyols ; amines)
18
Tensioactif HLB lev
Tensioactif HLB faible
huile
CotensioactifTensioactif
eau
plutt lipophiles
0
plutt hydrophiles
HLB
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Les mulsions multiples sont de plus en plus utilises car ce sont de vritables rservoirs
offrant des possibilits dencapsulage de principes actifs qui sont librs par diffusion
travers la membrane huileuse ou par rupture de cette membrane ; ce sont des mulsions
dmulsion :
Malgr la prsence de tensioactifs, ces mulsions sont plus ou moins stables ; on peut assister
plusieurs volutions : il peut y avoir coalescence : il sagit dune fusion entre des
gouttelettes qui se rencontrent lissue de leurs mouvements ; par exemple pour une mulsion
multiple :
On peut amliorer ces mulsions en y introduisant des substances qui augmentent la viscosit
(polymres cellulosiques, gommes)
Les dveloppements actuels
Un liposome est une capsule (ou vsicule) de lordre du micromtre dont la membrane est
forme par une bicouche de phospholipides qui sont des molcules amphiphiles : ils rsultentpar exemple de l'estrification du glycrol par deux acides gras et par l'acide
phosphorique soit :
Phase aqueuse dispersante
Phase huileuse
Phase aqueuse encapsule
Emulsifiant eau / huile
Emulsifiant huile / eau
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Ces capsules peuvent vhiculer des agents lipophiles solubiliss lintrieur de la membrane
ou hydrophiles au cur de la capsule. La structure des liposomes, trs proches de celle des
membranes biologiques (biomimtisme), leur permettrait de les franchir.
Applications :
en cosmtologie, pntration de substances hydratantes dans la peau en pharmacologie : transport de principes actifs au travers des membranes cellulaires en gntique (thrapie gnique ou recherche) transport de gnes dans les cellules.
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LLEESS CCHHEEVVEEUUXX
1. Structure des cheveux :
La tige dun cheveu est constitue :
dune partie externe faite dcailles, cellules plates non pigmentes,
dune rgion moyenne , le cortex form de cellules mortes allonges en faisceaux demacrofibrilles elles-mmes composes de microfibrilles baignant dans une matrice
amorphe. Ces microfibrilles sont constitues de longues molcules de kratine
dune partie centrale, la moelle galement constitue de cellules mortes .La moelle estfacilement pntrable par les colorants.
La kratine est une protine essentiellement constitue de glycine et de leucine mais aussi
dacides amins porteurs datomes de soufre, le plus important tant la cystine.
O
NH2
SH OH
Cystine
Quand le cheveu est non tir, la kratine forme une hlice stabilise par des liaisonshydrognes intramolculaires entre loxygne dune fonction amide et lhydrogne li un
azote dune autre fonction amide ou des liaisons salines entre des groupements acides et des
groupements basiques des peptides.
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Plusieurs chanes de kratine sont solidaires entre elles dans une microfibrille grce des liaisons hydrognes
des liaisons salines entre groupements acides et groupements basiques des peptides.
des ponts disulfures qui peuvent se former entre deux groupements cystine, il se formealors le motif dipeptidique appel cystine :
O
NH2
SH OH2
2 e- + 2 H+ +
O
NH2
S OHS
NH2
OOH
pont disulfure
red
oxy
Soit : 2 RSH = 2e- + 2 H+ + RS-SR ( RSSR : cystine forme dimre de RSH : cystine )
Ces ponts disulfures sont sensibles aux agents rducteurs.
2. La mise en forme temporaire des cheveux
Lorsquon mouille les cheveux, on rompt les liaisons les plus faibles, hydrognes etsalines au profit de liaisons de solvatation .Lutilisation de tensioactifs (shampoings) ou la
prsence de sels minraux dans leau accrot ce phnomne .Le cheveu est donc plus facile
travailler pour lui donner une dformation voulue que lon obtient de faon temporaire
grce au brushing ou la mise-en-plis : reconstitution des liaisons H et salines lors duschage, le cheveu tant dans la position donne par la brosse ou le bigoudi.
grce un produit fixant (laque, gel, spray, ) contenant un agent hydrophobe etfilmogne (polymres gainant le cheveu)
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3. Les permanentes
Pour donner au cheveu une dformation permanente, on agit sur des liaisons plus fortes,
les ponts disulfures.
La permanente froid comporte deux phases :
REDUCTION : on ouvre dabord les ponts disulfures grce unagent rducteur leplus utilis tant un mlange dacide thioglycolique et dammoniaque qui permet une
rduction douce de la cystine en cystine:
R-S-S-R + 2 HSCH2COO-, NH4
+ = 2 R-SH + -OOCCH2S-SCH2COO-,2NH4
+
Les chanes de kratine sont alors beaucoup plus plastiques.
On modle le cheveu pendant cette phase par enroulement sur les bigoudis ou tirement
pour un dfrisage !
Remarque : lammoniac fixe le pH, carte les cailles du cheveux et provoque un
gonflement de celui-ci .Il ragit avec lacide thioglycolique pour former un sel
dammonium.
OXYDATION : on reforme les ponts disulfures grce un agent oxydant tel que leauoxygne (on oxydesans aller jusqu la formation dacides sulfoniques (RSO3H) forme
dgrade de la cystine)
2 RSH = RSSR + 2H+ + 2 e-
H2O2 +2e- + 2 H+ = 2H2O
Bilan : 2 RSH + H2O2 = RSSR + 2H2O
4. Les dcolorations :
Les prparations pour dcolorations contiennent de lammoniac et de leau oxygne ; le
temps daction et les concentrations jouent un rle trs important.
Il sagit de transformer les mlanines : celles-ci tant trs rsistantes aux rducteurs, on lesdpolymrisera par oxydation en milieu basique. Pour atteindre ces grains, il faut franchir le
barrage de la kratine :
dune part lammoniac gonfle la kratine (rupture des liaisons H et des liaisonssalines).
La kratine ainsi modifie, leau oxygne peut atteindre le cortex pour oxyder lespigments du cheveu.
Cependant, si le traitement dure longtemps, le cheveu est endommag car R-S-S-R
donne par oxydation en milieu basique R-SO2-SO2-R puis 2 R-SO3-
Les tudes actuelles consistent dcolorer sans toucher la kratine.
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5. Les colorations oxydantes :
Il sagit de raliser une coloration en profondeur susceptible de tenir longtemps (ce qui nest
pas le cas dune teinture) or les molcules colores sont trop grosses pour atteindre le cortex.
On fait dabord pntrer les prcurseurs qui par oxydation vont donner de grosses molcules
colores in situ.
Ces prcurseurs appartiennent la famille des phnols et des phnylamines.
Loxydant utilis est leau oxygne.
Exemple :
Un chromogne (le para-phnylnediamine) pntre dans la moelle o une oxydation le
transforme en colorant :
puis raction de copulation :
nouvelle oxydation :
2me copulation avec le mme chromogne ou avec un autre :
Remarque : la coloration se fait en milieu ammoniacale avec excs deau oxygne , elle saccompagne donc dune dcoloration !
+ H2O2+ 2H2O
+ H2O2 + 2H2O
Leuco driv : incolore
+
Colorant bleu violet
coupleur
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LA FORMULATION DES COSMETIQUES
La formulation consiste associer un ou plusieurs principes actifs avec divers constituantsen vue de rpondre un cahier des charges.
Dans la pratique, la formulation consiste mieux cerner les attentes et la perception desconsommateurs pour adapter les produits la demande. En effet, la formulation permet soit de
concevoir un nouveau produit, soit d'amliorer une formule dj existante.
Un cosmtique est constitu dun excipient (suprieur 90%), dadjuvants et ventuellement
de principes actifs (dont lefficacit est quelquefois difficile prouver - exemple :
antivieillissement).
lexcipient : pour la forme, le transport, la stabilit, lefficacit ; eau, huiles, tensioactifs.
les adjuvants :
conservateurs : drivs de lacide benzoque (parabens), ammoniums quaternaires
agents viscosants (glifiants ou paississants) : chlorure de sodium, drivscellulosiques, dithanolamine, gomme xanthane, polymres de lacide acrylique
(carbopol),
opacifiants et colorants : TiO2 pigment blanc, colorants identifiables par le prfixeColor Index (CI)
abrasifs (peeling, dentifrices) : carbonates
parfums
ajusteurs de pH : acide lactique, acide phosphorique, acide tartrique, acide citrique,acide malique, acide sorbique
stabilisateurs de mousse : dithanolamine, lcithines
squestrants : EDTA
humectants : retiennent leau, maintiennent lhydratation : glycrol, constituants duNMF
filmognesdimthicone, polyquaterniumpolymres
bactricides, agents tannants
les actifs : ce sont des substances qui agiraient en profondeur (antivieillissement,antirides)
-
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vite la prcipitation des
savons en complexant le
calcium et le magnsium :
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Les savons de toilette :
Constitus essentiellement (85 %) par des sels dacides gras (tensioactifs dtergents)
issus de la saponification de suif (bovins, ovins) et dhuiles de coprah ou de palme.
Agent squestrant : EDTA 0,03 %
Opacifiant : oxyde de titane : 0,5%Colorants, parfums
Eau : qsp 100%
Inconvnients : alcalinit des solutions qui augmente la sborrhe et dsquilibre la peau,
sensibilit au calcium (suppression de mousse par prcipitation), trs dtergents
(desschement cutan). Pour viter ce desschement, on utilise des savons surgraisss (on
ajoute des acides gras libres, glycrine, lanoline, huile damande douce).
Les pains dermatologiques (syndets ou savons sans savons ) :
Ce sont des savonnettes . pH proche de 6,5 ; renferment des tensioactifs anioniques trs
dtergents et des amphotres moins agressifs ; ils sont moins desschants que les savons,
moins sensibles la duret de leau mais peu moussants
Les adjuvants amliorent le produit :
Plastifiants (huile de ricin, alcools gras thoxyls)
Stabilisateurs de mousse (amide de coprah)
Surgraissants (triglycrides naturels : calendula, avocat, vison, amande douce)
Adoucissants
Acidifiants : acide lactique, tartrique
Les crmes hydratantes pour le visage et le corps :
Emulsions Eau dans Huile : crme du soir et mulsion Huile dans Eau : crme de jour
Phase grasse : Huile de vaseline + huile de mas et damande douce
Lanoline (paississant)
Phase aqueuse : NMF reconstitu (antidshydratant), propylne glycol (humectant),
parahydroxybenzoate de mthyle + chlorobutanol(bactriostatique)
parahydroxybenzoate de propyle + acide sorbique( fongistatique), tampon
citrique (acidifiant),parfums
Emulsifiants : alcool gras polyoxythyln + PEG (HLB lev) starate detrithylneglycol(HLB faible)
Les laits dmaquillants pour le visage :
La phase grasse est en faible proportion
Phase grasse : huile minrale (vaseline), huile de germe de bl, insaponifiables davocat, huile
de coprah, huile de silicone, squalane, cire
Phase aqueuse : parahydroxybenzoate de propyle (parabens : conservateur), tampon citrate
citrique et glycine, sorbitol (humectant)
Emulsifiant : ester de sorbitane(HLB faible) ester de sorbitane Polyoxythyln (HLB lev) :
dmaquillant
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Les crmes pour mains :
Phase grasse : myristate disopropyle, lanoline liquide, huile de vaseline, cire, alcool
starylique(paississant), ctiol (ester dacide gras : toucher agrable)
Phase aqueuse : glycrol (antidshydratant) , chlorhexidine(conservateur)
Emulsifiant : tensioactifs non ioniques
Les gels douche et produits pour bains moussants :
Tensioactif glifi par un driv vinylique ou acrylique (polymres)
Les dodorants et antiperspirants :
Les dodorants liminent les odeurs corporelles dues la dcomposition de la sueur par les
bactries.
Les antiperspirants empchent la sudation par obturation des pores.Dodorants : bactricide + parfum (en stick avec des PEG et savon dur genre starate de
sodium)
Antiperspirant : sel daluminium comme le chlorhydrol (Al2 (OH)5 Cl), nH2O +
allantone(compos astringent) + bactricide
Les shampooings :
Les contraintes : procurer une mousse abondante, ne pas irriter les yeux, ne pas endommager
les cheveux, liminer les pellicules, laisser les cheveux doux, souples, faciles dmler,
assainir le cuir chevelu, pH 6 environ.
Base lavante : tensioactifs : alkylthersulfate de sodium (lauryl ther sulfate de sodium :anionique, dtergent, moussant ) , monoisopropanolamide dacide gras de coprah (non-
ionique doux) ; Cocoylamidopropylbtaine (forme une couche sur le cheveu, facilite le
dmlage), sels dammonium quaternaires
Adjuvants :
Epaississant : chlorure de sodium
Stabilisateur de mousse : dihydroxythanolamide dacide gras de coprah
Agent surgraissant : Distarate dthylne glycol
Agents filmognes : polymres qui se dposent sur le cheveux lors du rinage (meilleur
drainage donc meilleur schage : shampooing 2 en 1 ; cheveux plus souples)
hydroxythylcellulose rticul lpichlorhydrine et quaternis par la trimthylamine
(antistatique) ; dimthicone (silicone : polydimthylsiloxane ; polyvinylpyrrolidone/actate devinyle)
Antipelliculaire : pyrithione de zinc, sulfure de slnium
Conservateur : parabens (esters de lacide parahydroxybenzoque), acide sorbique
Parfum
Les dentifrices :
Outre les dtergents classiques (sulfate laurique de sodium), ils contiennent des abrasifs
(carbonates), un agent actif (fluorure de calcium), de la silice hydrate (gel), du sorbitol
(sensation de fracheur), un agent de liaison (hydroxythylcellulose qui diminue aussi laviscosit lors de la pression sur le tube.
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Les parfums
Dfinition
Les parfums sont des solutions plus ou moins concentres de substances volatiles odorantes danslalcool.
Un parfum est un mlange parfois extrmement complexe de produits chimiques naturels (essences
naturelles de fruits, de fleurs,substances dorigine animale telles que le musc de chevrotin , lambre de
cachalot , la civette, ) et de produits chimiques de synthse mis en solution dans lthanol.
Le parfumeur distingue :
Les parfums proprement dits ou extraits qui contiennent 16 18 % de composition dans lalcool 90
Les eaux de parfums qui contiennent 10 12 % de composition dans lalcool 70/80
Les eaux de toilettes qui contiennent 6 8 % de composition dans lalcool 85
Les eaux de Cologne qui contiennent 3 4 % de composition dans lalcool 70
Chaque parfum prsente une tte qui est lodeur que lon sent au dbut, une note de cur, et une note
de fond qui est la note la plus persistante.
Un parfum contient un premier type de substances appeles muscs qui a la fonction de fixer par
complexation les substances odorantes les plus volatiles. Les muscs sont de plus en plus synthtiques.
Un deuxime type de substances comprend les huiles essentielles extraites des plantes (on utilise le
terme rsinode lorsque la plante utilise est sche(ex : lichens ). La part des produits naturels utiliss
en parfumerie est considrable car la difficult de la synthse organique est de produire des
nantiomres purs or lodeur est diffrente pour deux nantiomres.
Exemple : la (+)(5R)carvone a lodeur des graines de carvi(sorte de cumin) alors que la
(-) (5S)carvone a lodeur de menthe (elle est utilise comme arme des chewing-gums).
1
2
5
3
4
CH3
O
CH2CH3
5-isopropenyl-2-methylcyclohex-2-en-1-one
*
(-)(5R)carvone
1
2
5
3
4
CH3
O
CH2CH3
(+)(5S)carvone
odeur de graines de carviodeur de menthe
*
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Or la nature sait produire soit les deux nantiomres purs soit des mlanges.
Par exemple, lhuile essentielle de citronelle ne contient que le (+) citronellal , lhuile de Backousia
Citriodora ne contient que du (-)citronellal et lhuile dEucalyptus Citriodora contient un mlange des
deux.
CH3
CH3O
CH3H H
(3R)-3,7-dimethyloct-6-enal
(+)citronellal
CH3
CH3O
CH3H H
(-)citronellal
(3S)-3,7-dimethyloct-6-enal
odeur de rose triviale odeur de rose fine
**
Les techniques dextraction de produits chimiques naturels :
Lenfleurage :
Ds lAntiquit, lhomme avait remarqu le pouvoir des graisses et des huiles absorber les substances
odorantes.
A partir du 19ime sicle, on dispose des fleurs fraches (jasmin, violettes,) sur des chssis de verre
recouverts de graisse. Les fleurs sont renouveles rgulirement sur un mme chssis qui peut treenfleur pendant 60 jours. Cest lenfleurage froid. Des fleurs moins fragiles peuvent supporter un
enfleurage chaud : elles infusent en moyenne 24 h dans de la graisse fondue 70. Par battage avec
de lalcool, on obtient des pommades parfumes que lon peut utiliser telles quelles ou dont on extrait
les substances odorantes par lalcool.
Ces techniques trs longues et ncessitant beaucoup de main duvre sont rarement employes de nos
jours.
Lentranement la vapeur ou hydrodistillation :
Technique utilise par les arabes ds le IX s , elle est ralise dans un alambic : les matires premires
gnralement rpes , haches , .sont portes bullition avec de leau. La vapeur deau entrane
avec elle les huiles essentielles qui sont gnralement non miscibles leau. On laisse donc dcanter le
liquide condens dans lalambic et on spare les essences de leau par diffrence de densits. Il y a une
dgradation de certaines molcules par hydrolyse.
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La distillation fractionne :
Les essences obtenues par hydrodistillation (appeles absolues ) renferment des hydrocarbures. On
les limine par distillation fractionne ou rectification pour obtenir des essences plus fines et pour
sparer les diffrents composs chimiques ayant chacun des odeurs diffrentes que lon pourra ensuite
recomposer.
Cette rectification se fait souvent sous vide, cela permet en effet de mieux sparer les produits et de
travailler des tempratures plus basses donc en limitant les dgradations.
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Lextraction par un solvant :
Un solvant volatil (hexane ou alcool) se charge en substances odorantes lors de lavages successifs
de la matire premire raliss dans un extracteur. On concentre ensuite ce solvant par vaporation
de celui-ci. On obtient alors une concrte qui est ensuite brasse avec de lthanol puis glace et
filtre afin den extraire les cires vgtales non miscibles lalcool.
On concentre nouveau par distillation du solvant et on obtient alors une absolue souvent avec un
meilleur rendement que par hydrodistillation.
Extraction par le dioxyde de carbone supercritique :
On peut passer continment de ltat liquide ltat gazeux en choisissant judicieusement les
temprature et pression appliques un fluide, de faon contourner le point critique qui borne la
courbe dquilibre liquide-vapeur.
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Lorsque les paramtres T et P sont assez loigns de ceux du point critique (Tc = 31C et Pc = 74
bar pour CO2), le fluide est appel supercritique et prsente des proprits trs surprenantes et
intressantes :
Il est aussi fluide quun gaz (viscosit 100 fois plus faible que le liquide) permettant destransferts de masse rapides
Il est aussi dense quun liquide
Cest un trs bon solvant vis--vis de nombreux composs organiques ou minraux
Cette technique est appele se dvelopper en parfumerie car elle prsente beaucoup davantages :
absence dhydrolyse, destrification, doxydation, de traumatismes thermiques
aucun rsidu de solvant dans labsolue obtenue
solvant non polluant , disponible donc peu cher
Les diffrents composs chimiques prsents dans les parfums
Une essence naturelle est compose dune multitude de diffrentes molcules (par exemple, on a
dnombr plus de 110 composants dans labsolue de jasmin, plus de 400 composants dans
lessence de rose ! ).Ces analyses sont faites grce des techniques trs sophistiques telles que lachromatographie en phase gazeuse couple un spectromtre de masse ou par rsonance
magntique nuclaire (RMN).
Les essences renferment des hydrocarbures que lon carte parfois par distillation fractionne et
des composs oxygns (alcools, esters, thers, aldhydes,poxydes.)
Certains de ces composs trs intressants pour les parfumeurs sont des composs terpniques qui
sont constitus dunits isoprniques.
CH2
CH3
CH2
motif isoprnique
L : liqufacteur
F : changeur froid
D : dbitmtreP : pompe
E : extracteur
S : sparateur
CO2
-
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Voici quelques exemples importants :
Parmi les muscs :
NO2
OCH3
CH3 CH3
CH3
O2N
2,6-dinitro-3-mthoxy-4-tertiobutyltolune
Musc ambrette
O O OO
HH
HH
H
H
H
H
H
H
H
H
HH
H
HH
H
H
H
H
H
HH
1,3-dioxacyclohexadecane-4,16-dioneou
Musc TR
ester thylneglycolique de l'acide 1,13-tridcanedioque
Dans les huiles essentielles :
Essence de citron : 85 88 % de limonne (terpnode) et 5 7 % de citronellal et citral
Citronelle de Java : 35 40% de Citronellal et 35 % de graniol(terpnode)
Lichen de chne et de conifres : orcinol et -orcinol
Trbenthine (issue de rsine et tronc darbre) : et -pinne (terpnodes)
Lavandin : linalol(terpnode) et actate de linalyle
Ylang-ylang (fleurs darbres du Brsil, Madagascar, Runion , Comores) : paracrsyl-mthyl-
ther,actate de benzyle
Rose : alcool 2-phnylthylique
Dans de grands parfums :
Chanel n5 (cr en 1921): essences de jasmin , rose , ylang-ylang et composs synthtiques :
mthylionone , mthylnonyl actaldhyde entre autres
Trsor de Lancme( cr en 1990) : hdione , galaxolide, mthylionone et iso E super
Shalimar de Guerlain (cr en 1925) : opoponax , benjoin du Siam ,baume du Prou, civette,
patchouli, citron , mandarine , bergamote , bois de rose et des produits synthtiques
comme la coumarine et lthylvanilline.
Remarque : la synthse de la coumarine en 1868 par Perkin marque le dbut de la parfumerie
moderne avec lintroduction de substances synthtiques dans les compositions
permettant des effets remarquables .En 1882 , le parfumeur parisien Houbigant fut
le premier utiliser la coumarine synthtique en crant le parfum Fougre Royale.En
1905, l-ionone et la mthylionone synthtises en 1898 et 1903 , sont introduitesdans le parfum Origan par Coty son crateur.
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CH3 CH3CH3 O
CH3
CH3
ISO E Super ( odeur boiseet ambre)
H
O
CH3
CH3
CH3
O O
coumarine
O
OO
CH3
CH3
Hdione
ou dihydrojasmonate de mthyle
methyl (3-oxo-2-pentylcyclopentyl)acetate O
O CH3
OH
thylvanilline3-ethoxy-4-hydroxybenzaldehyde
CH3 CH3
O
CH3
CH3
-ionone
CH3 CH3
O
CH3
CH3
-ionone
citral
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La perception des odeurs :
Au sein de la membrane olfactive se trouvent les neurones rcepteurs olfactifs qui prsentent
spontanment une activit lectrique mme en labsence de stimulus odorant.
Le corps cellulaire de ces neurones prsente une dendrite unique , dirige vers la surface de la
muqueuse et qui se termine par une touffe de cils olfactifs baignant dans un mucus protecteur .
Cest au niveau des membranes ciliaires que les molcules odorantes viennent interagir sur des
protines rceptrices des odeurs conduisant lmission dun signal neuronal.
Les protines rceptrices sont riches en groupements CONH , COOH et NH2 susceptibles de formerdes liaisons hydrogne. On peut donc raisonnablement penser que la reconnaissance des molcules
par ces rcepteurs se fait pour une partie au moins par lintermdiaire de ces liaisons. On pense
aussi que peuvent intervenir les interactions faibles de type Van der Waals (interaction diple
/diple) sexerant trs courte distance ds que des polarisations permanentes ou induites existent
dans les molcules. De mme peuvent intervenir les interactions hydrophobes.
Toutes ces interactions sont trs sensibles la gomtrie des molcules ou des parties de molcules
interagissant.
On comprend alors comment une petite modification de structure peut changer la perception des
rcepteurs :
une substitution dun H par un CH3 peuvent donner des sensations olfactives diffrentes
deux nantiomres peuvent donner des sensations olfactives diffrentes
Par contre deux substances chimiques possdant des structures diffrentes par exemple au niveau
des fonctions chimiques peuvent avoir des notes odorantes proches si les atomes interagissant avec
la protine sont dans une configuration spatiale identique dans les deux substances.
On ne connat pas encore de faon assez dtaille la structure spatiale des protines rceptricesmais on modlise la perception des odeurs comme un mcanisme de clefs ( les molcules
odorantes ) qui rentrent ou non dans la serrure ( site sur la protine ) donnant alors une odeur
dtermine .
Une fois cette modlisation tablie (connaissance des gomtries des clefs et serrures), il est plus
ais de concevoir de nouvelles molcules odorantes.
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1. rcepteurs, 2. lame osseuse, 3. filets du nerfs olfactif, 4. glomrules, 5. cellules mitrales,
6. fibres nerveuses centrifuges, 7. cortex olfactif.
(Document CNRS - Universit Claude Bernard, dessin A.Holley)
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