W dobie ogromnej konkurencji wybór danego preparatu jest nie tylko wynikiem trafionej reklamy czy atrakcyjnej ceny, ale przede wszystkim pozytywnych odczuć odbiorcy.Sumą wypadkową tego, co klient widzi, dotyka, czuje, a nawet smakuje. Przemysł kosmetyczny, wychodząc naprzeciw tym oczekiwaniom, proponuje więc diamentowe kremy, czekoladowe płyny do kąpieli czy pomadki o smaku Coca-Coli, Fanty i Sprite’a.

Za każdy z tych efektów odpowiedzialne są związki chemiczne znajdujące się w produktach kosmetycznych. Substancji polepszających jakość preparatów oraz zapewniających funkcjonalność danego kosmetyku jest wiele i każdego roku przybywa ich coraz więcej. Jednak, patrząc z perspektywy subiektywnych doznań zmysłowych potencjalnego odbiorcy, najważniejsze to: pigmenty, substancje zapachowe i substancje smakowe.

Składnikami podstawowymi kosmetyków kolorowych są substancje barwiące. Ustawa kosmetyczna definiuje je jako substancje służące nadaniu barwy kosmetykowi lub zmiany barwy zewnętrznych części ciała ludzkiego, z wyjątkiem substancji przeznaczonych wyłącznie do kosmetyków stosowanych do farbowania włosów. Nadają one pożądane odcienie, dzięki zdolnościom do intensywnego pochłaniania światła widzialnego w określonym zakresie długości fal. Tę własność przekazują również innym materiałom i ośrodkom, w którym się znajdują. Wszystkie substancje barwiące stosowane w przemyśle zostały umieszczone w bazie danych zwanej Międzynarodowym Indeksem Barw. Ich oznaczeniem jest skrót C.I. (ang. Colour Index), po którym następuje odpowiedni indywidualny numer charakteryzujący konkretny związek barwiący. W katalogu umieszczono wszystkie informacje dotyczące zastosowania tych związków, ale także określono szereg ograniczeń, wymagań i norm, które muszą one spełniać, aby mogły zostać wykorzystane m.in. w przemyśle kosmetycznym.

Substancje barwiące stosowane w kosmetyce można podzielić na barwniki oraz pigmenty. Różnica pomiędzy nimi polega na rozpuszalności; barwniki są związkami rozpuszczalnymi, podczas gdy pigmenty są nierozpuszczalne w zastosowanym środowisku. Co do samych barwników, mogą być one pochodzenia naturalnego lub syntetycznego. Te naturalne przeważnie uzyskiwane są z roślin. Najstarszym roślinnym barwnikiem jest henna. Dziś wykorzystywana jest w preparatach do pielęgnacji i koloryzacji, przede wszystkim w salonach kosmetycznych do zabiegów barwienia brwi oraz rzęs, a w kulturze arabskiej znalazła zastosowanie jako barwnik skórny. Henna pozyskiwana jest z liści i pędów rośliny lawsonii bezbronnej (Lawsonia inermis), które poddaje się gotowaniu i sproszkowaniu. Związkiem nadającym barwę jest 2-hydroksy-1,4-naftochinon, występujący w roślinie w postaci glikozydów. Kosmetyki na bazie henny wykorzystują jej zdolność do przenikania wgłąb włosa, gdzie następuje wiązanie się z keratyną. Do barwników naturalnych pochodzenia roślinnego zaliczamy również: 

  • Chlorofile - barwniki zielone uzyskiwane najczęściej z pokrzywy i lucerny, na drodze ekstrakcji alkoholem etylowym i acetonem. Znalazły one swoje zastosowanie w barwieniu szamponów, żelów, past do zębów itp.
  • Karoteny - w postaci formy utlenionej wykorzystywane na szeroką skalę w kosmetykach przeznaczonych do opalania, nadających skórze charakterystyczny odcień opalenizny, od koloru żółtego poprzez pomarańczowy aż po czerwony
  • Antocyjany - które w zależności od pH środowiska mogą wykazywać różne właściwości barwiące, od barwy czerwonej (w środowisku kwaśnym) po barwę niebieską (w środowisku alkalicznym). Dodatkowo przypisuje im się właściwości antyoksydacyjne.

Innym przykładem barwników naturalnego pochodzenia jest żółtoczerwony szafran pochodzący ze sproszkowanych kwiatów szafranu i wykorzystywany w produkcji szminek i kremów. 

Obok barwników naturalnych pochodzenia roślinnego występują także te pochodzenia zwierzęcego. Do najpowszechniej stosowanych należy charakterystycznie czerwony karmin, uzyskiwanym z czerwców kaktusowych (Dactylopius coccus). Owady te poddaje się działaniu wysokiej temperatury i w konsekwencji z 140 tys. osobników tego gatunku można otrzymać 300 g karminu. Ten z kolei służy do wyrobu szminek, cieni do powiek oraz różu do policzków. Kolejnym przykładem barwnika naturalnego zwierzęcego może być purpura tyryjska otrzymywana z soku wydzielanego przez niektóre gatunki mięczaków, który pod wpływem działania światła czerwienieje.

Do barwników syntetycznych należą grupy związków uzyskiwane na drodze chemicznej syntezy, tj. barwniki azowe lub barwniki trifenylometanowe (zieleń malachitowa, fluoresceina, eozyna), jednak ich zastosowanie przeważa w przemyśle spożywczym.

Obok omówionych barwników, za nadawanie koloru produktom kosmetycznym, odpowiedzialne są również wspomniane wcześniej pigmenty. Wśród tej grupy wyróżniamy pigmenty organiczne, nieorganiczne i perłowe. Natura działania pigmentów opiera się na ich budowie chemicznej oraz właściwościach optycznych. Wśród pigmentów organicznych swoje miejsce znalazły tzw. laki, będące kompleksem barwnika osadzonego na nośniku nieorganicznym. Najczęściej takim nośnikiem jest  tlenek glinu lub siarczan baru. Czerwień toluidynowa lub oranż dinitroanilinowy są przedstawicielami pigmentów mających swoje początki pod koniec XIX wieku, a stosowanych do dzisiaj. Nowa era pigmentów to żółcienie monoazowe (Hansa) oraz pigmenty wykazujące się bardzo dużą odpornością. Swój rozwój pigmenty organiczne zawdzięczają wysokiej umiejętności do absorbcji światła z jednocześnie niską zdolnością jego rozpraszania. Dodatkowymi zaletami jest czytość i siła barwienia ośrodka.

Do pigmentów nieorganicznych zaliczane są tlenki metali, m.in. dwutlenek tytanu czy tlenek cynku (tzw „biel cynkowa”).  Biel cynkową charakteryzują właściwości matujące i kryjące, dlatego też znalazła swoje zastosowanie w pudrach i zasypkach. Jest też związkiem bakteriobójczym, co sprawia, że bywa stosowana w kosmetykach służących pielęgnacji cery trądzikowej i skłonnej do alergii. Dlatego też oprócz występowania jako pigment, spełnia również rolę bazy bielącej. Wszystko to dzięki jej optycznemu działaniu polegającemu na rozpraszaniu światła. Tlenek cynku jest również składnikiem maści cynkowej popularnej wśród osób cierpiących na trądzik młodzieńczy. Otrzymywany jest dzięki rozdrobnieniu do miałkiego pyłu składającego się z ziaren o nanometrycznych rozmiarach. Wśród pigmentów nieorganicznych wyróżnić można również dwutlenki chromu (zielone i niebieskie), ultramaryny (niebieskie, fioletowe, różowe), fiolet manganowy lub błękit pruski. Tlenki metali powszechnie stosowane są w kosmetykach mineralnych, które zyskały popularność w błyskawicznym tempie. Ciekawostką może być fakt, że kosmetyki mineralne w przypadku składu stuprocentowo nieorganicznego nie mają terminu ważności, co zawdzięczają właściwościom antybakteryjnym.

Najbardziej zjawiskowe efekty wizualne zawdzięczamy natomiast pigmentom perłowym. Uzyskanie charakterystycznego połysku jest możliwe dzieki ich zdolnościom interferencyjnym. Pigmenty te bowiem stanowią połączenie tzw. miki opłaszczonej z tlenkami metali. W zależności od grubości warstwy tlenku (np. ditlenku tytanu) otrzymujemy produkt bardziej transparentny, srebrzysty albo barwny. Połysk podowuje, że kosmetyk (np. cień do powiek) mieni się, wykazując niezwykły wachlarz odcieni. Warto wiedzieć, że pigmenty perłowe stosuje się też w kredkach do warg, szminakch, błyszczykach i pudrach rozjaśniających. Co ciekawe, pierwsze pigmenty perłowe powstały z wykorzystaniem rybich łusek, natomiast naturalym przykładem masy perłowej jest hipoksantyna oraz guanina.

Całkowity i kompletny odbiór kosmetyku, to nie tylko zasługa substancji barwiących, ale także szeregu substancji smakowych oraz zapachowych. Ich charakterystyka, otrzymywanie oraz zastosowanie będą tematem kolejnych artykułów, które pojawią się już wkrótce.

Źródła:

artykuły online:
1. http://chemical.pl/artykuly/chemical-review/7190/surowce-kosmetyki-kolorowej.html. Surowce kosmetyki kolorowej. Plastics Review.
2. http://chemical.pl/artykuly/chemical-review/5886/pigmenty.html. Pigmenty. Plastics Review.
3. http://www.mp.pl/artykuly/31188. Henna naturalna (lawson). Medycyna Praktyczna.
4. http://wylecz.to/pl/uroda/kosmetyki/barwniki-kosmetyczne.html. Barwniki kosmetyczne.
5. http://www.kosmetyki-mineralne.eu. Pigmenty perłowe

oraz książki i artykuły:
1. Arct J., Pytkowska K. 2010. Leksykon surowców kosmetycznych, Wydawnictwo WSZKiPZ, Warszawa.
2. Chochół A., Depa B. 2002. Zapewnienie bezpieczeństwa stosowania artykułów kosmetycznych. Zeszyty Naukowe Akademii Medycznej w Krakowie. 599, 5-9.
3. Marmion D.M. 1991. Handbook of U.S. Colorants: Food, Drugs, Cosmetics and Medical Devices. 3rd edtion. 27-28.
4. Marzec A. 2005. Chemia kosmetyków. Surowce, półprodukty,  preparatyka wyrobów. Dom Organizatora, Toruń.
5. Strzelecka- Sęk B., Zimnicki J. 2001. Barwniki nie tylko do włókien. Chemik. 5, 120- 123
6. Ustawa z dnia 30 marca 2001 r. o kosmetykach. Dz.U. 2001 Nr 42 poz. 473