ترکیبات منحصر به فرد اسنشال اویل ها در تولید محصولات کازمتیک

اسنشیال اویل ها، محصولات طبیعی آبگریز میباشند که از گیاهان معطر (شامل گل ها، ریشه ها، پوست، برگ ها، دانه ها، پوست، میوه ها، چوب و گیاهان کامل) استخراج میشوند و کاربرد آنها در صنایع غذایی و دارویی، کنترل آفات، عطرسازی، لوازم آرایشی و بهداشتی رایج میباشد. اسنشیال اویل ها از ترکیبات گسترده ای از مواد تشکیل شده اند که هر کدام مشخصات شیمیایی منحصر به فرد دارند و به اصطلاح اجزای اسانس نامیده میشوند. بنابراین، یک اسانس منفرد باید به عنوان مخلوط پیچیده ای از ترکیبات بیولوژیکی، با ویژگی نهایی مخلوط ترکیبات، و در نتیجه فعالیت بیولوژیکی آنها در نظر گرفته شود. ویژگی اسانس ها وابسته به عوامل مختلفی بستگی دارد مانند روش استخراج، خشک کردن و ذخیره سازی، زمان برداشت گیاه و شرایط آب و هوایی، گونه های گیاهی و اینکه کدام قسمت از گیاه برای جداسازی آنها استفاده شده است.

اسنشیال اویل ها معمولا مایعاتی با چگالی کمتر از آب هستند. علاوه بر این، آنها محلول در آب نیستند، اما می توانند با الکل ها، اترها و چربی ها مخلوط شوند. این ترکیبات نقش بسیار مهمی در دفاع وسیگنال دهی گیاهان داشته و به عنوان بخشی از متابولیسم ثانویه آنها میباشند.

اسنشال اویل ها به عنوان یک منبع زیستی تجدیدپذیر از مواد فعال در نظر گرفته می‌شوند که می‌توانند برای تولید محصولات سازگار با محیط زیست ، با خواص آنتی اکسیدانی، باکتری کش، ویروس کش، قارچ کش، ضد انگلی، حشره کش و خواص دارویی مورد بهره برداری قرار گیرند. به طور خاص، نقش باکتری‌کشی و قارچ‌کشی برخی از اجزای تشکیل دهنده ی موجب میشود تا آنها را در فرمولاسیون طیف وسیعی از محصولات آرایشی، مانند کرم‌ها، ژل‌ها و پمادها، بدون نیاز به افزودن مواد نگهدارنده شیمیایی، بگنجانند. علاوه بر این، نقش اسنشیال اویل ها و اجزای منفرد آن‌ها در فرمول‌ها همیشه مثبت نیست و در دوزهای کنترل نشده می توانند سبب واکنش‌های آلرژی‌زا شوند. بنابراین، برای تولید محصولات ایمن، تعیین کمی دقیق حداکثر غلظت آنها در فرمولاسیون ، ضروری است.

ترکیبات شیمیایی اسنشیال اویل ها

از نقطه نظر شیمیایی، اسنشیال اویل ها مخلوط بسیار پیچیده ای از ترکیبات فرار با وزن مولکولی کم (در برخی موارد بیش از  ترکیب100) هستند که به اصطلاح اسانس نامیده می شود.

اجزای اصلی اکثر اسنشیال اویل ها، ترپنوئیدهای چربی دوست، فنیل پروپانوئیدها (ترکیبات معطر) و مشتقات هیدروکربنی آلیفاتیک با زنجیره کوتاه (ترپن ها) هستند. فنیل پروپانوئیدها (ترکیبات معطر)؛ شامل هیدروکربن ها، استرها، آلدئیدها، کتون ها، الکل ها، اکسیدها، آروماتیک مشتق از فنل یا اترها میباشند.

جداسازی اسنشیال اویل ها

اسنشیال اویل ها از ساختارهای ترشحی کوچکی که در قسمت های مختلف گیاه توزیع شده اند، استخراج می شوند، به عنوان مثال، برگ ها (اکالیپتوس، مریم گلی، آویشن). علفی ها (سیترونلا، علف لیمو)؛ سرشاخه های گلدار (اسطوخودوس)؛ گلبرگ (رز، یاس، یلانگ یلانگ)؛ ریشه (وتیور)؛ میوه (پرتقال، لیمو)؛ رزین (کندر، مر)؛ چوب (سدر، چوب صندل، چوب رز)؛ پوست درخت (دارچین) و دانه (بادام، زیره).

جداسازی، غلظت و خالص‌سازی اسانس‌ها از ساختارهای فوق را می‌توان با روش‌های فیزیکی و شیمیایی مختلفی انجام داد که به طور سنتی به سه گروه تقسیم می‌شوند: (1) تقطیر (تقطیر با آب، تقطیر با بخار یا تقطیر خشک) (2) استخراج (استخراج به کمک مایکروویو و اولتراسوند، استخراج با حلال، استخراج مایع فوق بحرانی، تخلیه یا خیساندن) (4) پرس (پرس مکانیکی یا سرد): استخراج اسانس از پوست مرکبات.

تعریف اسانس چیست “انجمن فرانسوی نرمالیزاسیون” (AFNOR) و فارماکوپه اروپایی (Ph. Eur.) اسانس ها را به عنوان محصولات تولید شده از مواد خام خالص و شناسایی شده با منشاء گیاهی که با استفاده از تقطیر با آب، تقطیر با بخار، فرآیندهای مکانیکی یا تقطیر خشک به دست می آیند، تعریف می کنند.

کاربرد اسانس ها در صنعت آرایشی-بهداشتی

 

• اسنشیال اویل ها و اجزای تشکیل دهنده ی آنها در عطرها:

یکی از کاربرد های اسنشال اویل ها ساخت عطر است که می توان از این عطرها در صنعت کازمتیک استفاده کرد. برای ساخت عطر محصولات باید شناخت کافی درباره نت های عطری اسنشال اویل ها داشت و از دسته بندی نت ها به صورت نت اولیه، میانی و پایه آگاهی داشته باشیم. این قابلیت اسنشال اویل ها سبب می شود به محصولات طبیعی که نمی خواهند حاوی مواد شیمیایی باشند، عطرهای ویژه ای داده شود که همسو با نوع محصول باشد

• کاربردهای اسنشیال اویل ها و اجزاءشان در محصولات آرایشی برای مراقبت از مو و پوست:

اسنشیال اویل ها و اجزاء ها بر عملکرد طبیعی سلول های پوست در صورت استفاده موضعی تاثیر گذار بوده و به فرمولاسیون ها ویژگی های ضد آکنه، ضد پیری، روشن کننده پوست و محافظت در برابر آفتاب را ارائه می دهند. علاوه بر این، خواص ضد باکتری، ضد قارچی، ضد التهابی و آنتی اکسیدانی آنها فوایدی را برای پوست سر ایجاد میکند که باعث افزایش تراکم ساقه مو یا اثر پاک کنندگی روی پیاز مو و تقویت کل فیبر مویرگی می شود. علاوه بر این، آنها عوامل نگهدارنده طبیعی هستند که می‌توانند به تنهایی یا در ترکیب با سایر نگهدارنده‌ها در محصولات تجاری گنجانده شوند و در برابر باکتری‌ها و قارچ‌ها محافظت کنند.

1-2- کاربرد در مراقبت مو

برخی از اجزای تشکیل دهنده ی اسنشال اویل ها می توانند به پوست سر نفوذ کنند و مسیرهای تغذیه ای را تکمیل کنند، که این امر رشد فولیکول های مو را تحریک می کند، ریشه مو را مرطوب می کند و فیبرهای مویرگی را تقویت می کند. البته هنوز، مکانیسم مرتبط با فعالیت اسنشیال اویل ها و اجزاء آنها روی ساقه مو کاملاً مشخص نیست.

همچنین برخی از اسنشیال اویل ها و اجزاءشان می توانند برای تشدید روشنایی و تثبیت رنگ مو استفاده شوند و برخی دیگر می توانند اثرات درخشندگی و حالت دهنده ی مو را داشته باشند. این اثر در حالت‌دهنده گی مو را می‌توان به اجزای جداگانه اسنشیال اویل ها، مربوط کرد که می‌توانند به سرعت در پوست سر نفوذ کرده و فولیکول‌های مو را تغذیه کرده و ریشه‌های مو را مرطوب ‌کنند.

اسنشیال اویل ها همچنین نقش بسیار مهمی در تحریک رشد مو و جلوگیری از ریزش مو دارند

2-2- کاربرد در مراقبت از پوست

استفاده از اسنشیال اویل ها به دلیل ویژگی چربی دوست آنها می تواند در حفظ میکروبیوتای (فلور میکروبی طبیعی) پوست، که نقش بسیار مهمی در حفظ سلامت پوست و نقش محافظتی لایه شاخی پوست دارد کمک کند. یکی از رایج ترین کاربردهای اسنشیال اویل ها در مراقبت از پوست، جلوگیری از ظهور آکنه، با بهره گیری از توانایی آنها در مهار تکثیر Propionibacterium acnes (باکتری مولد آکنه) است. علاوه بر این اسنشیال اویل ها می توانند به کاهش التهاب و تشکیل اسکار پس از آکنه کمک کنند. تحقیقات نشان میدهد که قدرت ضدباکتریایی اسانس سیترونلا در برابر Propionibacterium acnes، همراه با فعالیت مهار رادیکال های آزاد و توانایی آن در مهار فعالیت آنزیم LOX5، به کاهش فرآیندهای التهابی مرتبط با بروز آکنه کمک می کند.

استفاده از اسانس شمعدانی در برابر اختلالات مختلف فیزیولوژی پوست از جمله آکنه، خشکی پوست، پیری پوست، درماتیت یا اگزما بسیار کارآمد است. این فعالیت معمولاً به غلظت بالای اجزای خاص اسانس شمعدانی نسبت داده می شود که از جمله آنها می توان به لینالول، ژرانیل فرمات، سیترونلول و ژرانیول اشاره کرد که به بازیابی خاصیت ارتجاعی پوست و افزایش گردش خون در پوست کمک می کنند. علاوه بر این، اسانس شمعدانی به تنظیم تعادل هیدراتاسیون روی پوست و تجدید سلول های پوست کمک میکند، که این امر در کاهش اثرات آکنه بسیار مهم است.

محققان دریافتند که می توان با استفاده از سایر اجزای اسانس ها از اثرات پیری پوست نیز جلوگیری کرد همچنین دریافتند که اسنشیال اویل های مختلف (پچولی، جوز هندی، سیترونلا و میخک) پس از استعمال موضعی باعث کاهش قابل توجه پیری پوست ناشی از قرار گرفتن در معرض اشعه UVB می شوند و تشکیل چین و چروک را کاهش می دهند.

طی تحقیقات مشخص شد که برخی اسنشال اویل ها، با ایجاد هم افزایی بین اجزای خاص اسانس،  باعث ایجاد یک فعالیت ضد پیری قوی در پوست انسان می شوند، ، به طور عمده سسکویی ترپن ها، خواص ضد پیری فرمولاسیون را افزایش می دهد به این دلیل که سسکوئی ترپن ها فعالیت مهاری قابل توجهی از آنزیم های مختلف مرتبط با پیری پوست، به عنوان مثال، کلاژناز، الاستاز، هیالورونیداز و تیروزیناز دارند. علاوه بر این، گزارش شده است که مخلوط‌های حاوی هر دو اسانس اثر ضد پیری قوی‌تری نسبت به هر یک از آنها دارند.

مونوترپن ها مهار قابل توجهی بر فعالیت آنزیم های مرتبط با پیری پوست (کلاژناز، الاستاز، هیالورونیداز و تیروزیناز) و ملانوژنز ایجاد می‌کنند. بر اساس تحقیقات انجام شده استفاده از اسانس اسطوخودوس و مریم گلی ضخامت لایه هیدراتاسیون پوست را افزایش می دهد.

کاربرد بالقوه سایر اسنشیال ها به عنوان عوامل مرطوب کننده نیز گزارش شده است، از جمله Hypericum perforatum (گل راعی)، گل رز ، اسانس چوب صندل، یا اسانس بابونه که نقش مرطوب کنندگی اسانس بابونه به دلیل محتوای بالای آزولن است.

• کاربرد به عنوان نگهدارنده در محصولات آرایشی و بهداشتی

تولید محصولات آرایشی و بهداشتی مستلزم استفاده از چندین ماده نگهدارنده در کمترین غلظت ممکن برای اطمینان از محافظت از فرمولاسیون در برابر آلودگی های میکروارگانیسمی می‌‌باشد. با این حال، نگهدارنده های مصنوعی اغلب منبع آلرژی و درماتیت تماسی تحریک کننده هستند با افزودن اسنشیال اویل هایی که می توانند به طور همزمان به عنوان مواد فعال و نگهدارنده مورد استفاده قرار گیرند تا حدی امکان تهیه فرمول های خود نگهدار یا بدون نگهدارنده را فراهم میشود. بنابراین اسنشیال اویل ها و اجزای جداگانه آنها را می توان به عنوان مواد نگهدارنده مقرون به صرفه در نظر گرفت که ممکن است به محصولات به دست آمده با خواص آرایشی پیشرفته کمک کند.

اسانس هایی از منابع مختلف، به عنوان مثال، اسطوخودوس (Lavandula angustifolia)، آویشن (Thymus vul-garis)، نعناع فلفلی (Mentha piperita)، دارچین (Cinnamomum zeylanicum)، میخک (Syzygium aromaticum)، اکالیپتوس (اکالیپتوس) مریم گلی (Salvia officinalis) و درخت چای (Melaleuca alternifolia) با فعالیت ضد میکروبی مرتبط هستند. که این فعالیت آنها مربوط به غلظت بالای اجزای فنولیک، معطر یا الکلی آنها می‌باشد که دارای فعالیت زیستی قوی در برابر میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا هستند.

از اسنشیال اویل ها در فرمولاسیون ها، فقط میتوان برای کاهش مقدار ترکیبات نگهدارنده مصنوعی استفاده کرد زیرا به تنهایی برای مهار رشد میکروارگانیزم ها موثر نیستند.

• کپسوله کردن اسنشیال اویل ها و اجزاء شان در لوازم آرایشی

در این مقاله ذکر شد که استفاده از اسنشیال اویل ها و اجزای جداگانه شان در فرمولاسیون محصولات دارای محدودیت هایی است که به دلیل فرار بودن، حلال نبودن در آب و ناپایداری حرارتی و شیمیایی (اکثر این مواد تحت اکسیداسیون سریع قرار می گیرند که دستکاری و جابجایی آنها را دشوار می کند) است. این مشکلات ممکن است تا حدی با حل کردن، محصور کردن و یا محافظت از مولکول‌های فعال با استفاده از انواع مختلف نانوحامل‌ها، به عنوان مثال، نانوذرات نرم (لیپید پلیمری یا جامد)، نانو مواد سخت، سیکلودکسترین‌ها، لیپوزوم‌ها یا امولسیون‌ها برطرف شوند. استفاده از نانوحامل ها می تواند به افزایش پایداری اسانس ها و اجزاءشان در فرمولاسیون ها کمک کند. علاوه بر این، این عمل امکان آزادسازی مجدد و کنترل شده‌ی مولکول های فعال را فراهم می کند. بنابراین، ایجاد مانعی بین اسانس ها یا اجزای جداگانه آنها و محیط از طریق فرآیندهای کپسوله سازی ممکن است جایگزین بسیار جالبی برای بهره برداری از این نوع مواد در صنایع آرایشی و بهداشتی باشد.

• سمیت و ویژگی آلرژی زا اسنشیال اویل ها و اجزاء شان در لوازم آرایشی و بهداشتی

اسنشیال اویل ها و اجزاءشان بطور جداگانه در حال حاضر در محصولات آرایشی و بهداشتی گسترده ای استفاده می شوند و عموما به عنوان محصولات ایمن در نظر گرفته می شوند. با این حال، چند نمونه از اثرات نامطلوب (به عنوان مثال، آلرژی و سمیت مزمن در سلول های انسانی) وجود دارد که لازم است در کاربرد برخی اسنشال اویل ها احتیاط شود. این امر مستلزم در نظر گرفتن دوز، ترکیب، رقت، دفعات استفاده وکاربرد آنها است.

شایع ترین واکنش نامطلوب مرتبط با استفاده از اسنشیال اویل ها در محصولات آرایشی و بهداشتی در تماس آنها در پوست ظاهر می شود، به عنوان مثال، واکنش های پوستی، درماتیت تماسی، واکنش های سمیت نوری/حساسیت به نور در اثر قرار گرفتن در معرض نور خورشید. این نوع واکنش ها معمولاً با حضور اجزایی خاص از اسانس‌ها مانند؛ الکل سینامیک، آلدهاید، اوژنول و باپتاپن مرتبط هستند که البته بیشتر این ترکیبات در اسنشال اویل هایی هستند که در صنعت کازمتیک مورد استفاده قرار نمی گیرند. علاوه بر این، استفاده از غلظت‌های بالای اسنشیال اویل‌‌ها در محصولات آرایشی و بهداشتی ممکن است سبب حساسیت های پوستی شود.

منبع:

Guzmán E, Lucia A. Essential oils and their individual components in cosmetic products. Cosmetics. 2021 Dec 3;8(4):114