Il Diidrossiacetone (DHA) è una piccola molecola di sintesi che, applicata sulla pelle, reagisce con gli aminoacidi della cheratina formando complessi colorati dal giallo al bruno (reazione di Maillard). Il DHA esiste nelle forma monomerica e dimerica; allo stato puro è una miscela delle due forme, con predominanza del dimero. Tuttavia, solo la forma monomerica è attiva nel processo di abbronzatura della pelle.
La conversione della forma dimerica a monomerica ha luogo rapidamente in soluzione acquosa; anche per semplice riscaldamento il dimero può essere convertito a monomero. In soluzione acquosa il DHA si forma come monomero che gradualmente può tautomerizzare a gliceraldeide. A pH acido l'equilibrio è spostato verso il DHA, a pH basico verso la gliceraldeide, e sempre il pH basico favorisce varie reazioni di isomerizzazione e condensazione che, in ultimo, portano alla formazione di composti dalla colorazione marrone la cui struttura non è completamente conosciuta. Il pH gioca un ruolo molto importante nel processo di abbronzatura chimica. Il pH ottimale per la reazione di Maillard è fra 5 e 6 (pH normale per una pelle sana). Quando formulazioni con alti o bassi valori di pH sono applicate, il tampone naturale della pelle aggiusta il pH a quello ottimale per l'abbronzatura.
Il DHA è una molecola molto instabile perché altamente reattiva, con problemi quindi di incompatibilità con diverse categorie di ingredienti della formulazione (emulsionanti, gelificanti e persino ad alcune molecole tipiche delle composizioni profumate). E' igroscopico, stabile in un ristretto intervallo di pH, sensibile al calore (la sua concentrazione può essere ridotta drasticamente a causa di un immagazzinamento sbagliato o a causa di errate condizioni di processo). L'entità della degradazione del diidrosiacetone aumenta all'aumentare della temperatura e del pH.
La decomposizione del DHA dà origine ad acidi organici, come l'acido formico, che portano ad un drastico abbassamento di pH (fino a 3) e conferiscono al prodotto un odore acidico.
Alla luce di queste considerazioni, per assicurasi una stabilità a lungo termine dei prodotti autoabbronzanti, nel corso di sviluppo di una formulazione occorre considerare i seguenti fattori:
- Temperatura: evitare di mantenere il DHA a temperatura superiore ai 40 °C, perché tale temperatura ne provoca una rapida degradazione (più del 40% del DHA entro tre mesi). Nel processo di produzione, il DHA dev'essere aggiunto all'emulsione durante il processo di raffreddamento (sotto i 40°C), e il prodotto finito dev'essere confezionato in un packaging opaco ed ermeticamente chiuso.
- pH: quando il DHA è incorporato all'interno di una formulazione, il pH tende ad abbassarsi e ad assestarsi ad un valore acido (intorno a 3-4 entro 2 giorni dalla data della preparazione). In passato si raccomandava di inserire un buffer all'interno del prodotto per mantenere il pH tra 4-6. Studi recenti hanno dimostrato che la stabilità della formula aumenta se il pH è aggiustato ad un valore inferiore a 4 (è possibile utilizzare acido citrico o tampone acetato, visto che non inficiano la stabilità del DHA).
- Scelta degli ingredienti: Emulsionanti non ionici sono preferiti agli ionici, perché i primi garantiscono una maggior stabilità del DHA all'interno delle formulazioni. Esteri, siliconi, alcoli grassi, oli minerali sono compatibili con il DHA. Addensare una formulazione a base di DHA per ottenere un gel trasparente non è semplice, perché molti additivi reologici usati convenzionalmente nei cosmetici non sono compatibili con il DHA. Recenti studi hanno dimostrato che tre buoni stabilizzanti/gelificanti utilizzabili in formulazioni contenenti DHA sono: idrossietilcellulosa, metilcellulosa e silica. In aggiunta, mostrano buona compatibilià con il DHA anche la gomma xanthan ed il polyquaternium-10. Al contrario, carbomer, carbossimetilcellulosa sodica, PVM/MA decadine crosspolymer ed il magnesio alluminio silicato causano una rapida degradazione del DHA a 40°C.
Devono essere evitate le ammine e tutti i composti contenenti azoto, ad es. collagene, derivati dell'urea, aminoacidi e proteine, poiché possono portare ad una graduale rottura del DHA, quindi ad una perdita della sua efficacia. E' necessario porre attenzione anche alle scelta della profumazione, poiché alcuni componenti della fragranza possono degradare il DHA.
INDICE COSMETOLOGIA
Cosmetici
Cos'è il prodotto cosmetico? Nuovo regolamento dei prodotti cosmetici
Cosmetici: etichetta e classificazione degli
ingredienti
Etichetta dei prodotti cosmetici. Classificazione degli ingredienti
Cosmetici ad azione detergente
Tensione superficiale ed equazione della detersione
Saponi e tensioattivi
Come si ottiene un sapone? Possibili incompatibilità dei saponi
Tensioattivi: proprietà e classificazione
proprietà dei tensioattivi. Classificazione dei tensioattivi
Tensioattivi anionici
Tensioattivi anionici. Eterosaponi. Condensati proteici con acidi grassi. Esteri solforici.
Solfosuccinati. Solfonati
Tensioattivi cationici
Benzalconio cloruro. Cetiltrimetil ammonio bromuro
Tensioattivi anfoteri
Alchil betaine e Alchil Solfobetaine
Tensioattivi non ionici
Alcoli etossilati. Alchil glucosidi. Esteri. Alcanolammidi
Analisi di alcuni detergenti e dei loro
ingredienti
Formulazione 1: Shampoo. Formulazione 2: Detergente intimo. Formulazione 3: Schiuma detergente.
Dentrifrici: analisi degli ingredienti di un
dentifricio
Sostanze abrasive. Sostanze leganti. Umettanti. Dolcificanti. Sostanze schiumogene. Conservanti.
Coloranti. Lubrificanti. Aromatizzanti. Esempio Formulazione di un dentifricio
Emulsioni cosmetiche
Emulsioni acqua in olio. Emulsioni olio in acqua. Regola di Brancoft.
Emulsionanti nei cosmetici
Emulsionanti lipofili. Emulsionanti idrofili
Idrocarburi nei cosmetici
Idrocarburi fluidi. Idrocarburi semisolidi. Idrocarburi solidi. Paraffina. Cera microcristallina.
Ozokerite. Ceresina.
Trigliceridi nei cosmetici
Oli e burri nei cosmetici
Cere nei cosmetici
Olio di Jojoba. Cera Candelilla. Cera carnauba. Cera d'api. Lanolina.
Lanolina
Caratteristiche chimiche. Composizione. Pruduzione. Derivati. Applicazioni.Osservazioni
Alcoli grassi, acidi grassi e lipidi modificati nei
cosmetici
Alcoli grassi fluidi. Acidi grassi. Lipidi modificati.
Additivi reologici
Classificazione. Additivi reologici naturali.
Additivi reologici naturali
modificati
Additivi reologici semi-naturali modificati. Additivi reologici sintetici
Additivi reologici
inorganici
Silice pirogenica. Silicato di magnesio e alluminio. Ettroite. Bentonite. Silici precipitate. Gel
di silice. Come si sceglie un modificatore reologico?
Conservanti antimicrobici
Conservanti: introduzione, classificazione ed elenco
Conservanti antimicrobici cutanei
Elenco di alcuni antimicrobici di uso comune (Acido benzoico e Sali, Acido sorbico e Sali, Acido
4-idrossibenzoico, imidazolidinilurea, fenossimetanolo, dimetilol dimetil idantoina, acido deidroacetico e sali,
isotiazolinoni). Conservanti antimicrobici cutanei
MIC - Concentrazione minima inibente
Challenge Test
Antiossidanti
Modalità d'azione. Elenco di alcuni antiossidanti di uso comune (Butilidrossitoluene,
Butilidrossianisolo, Delta-Tocoferolo , Acido ascorbico, Acido citrico).
Umettanti
Polialcoli. Glicoli. Polietilenglicoli o Peg.
Sudore, odore corporeo e deodoranti
Perspiratio insensibilis. Ghiandole sudoripare. Ghiandole apocrine. Ghiandole sebacee
Deodoranti
Classificazione dei deodoranti. Deodoranti antimicrobici (batteriostatici, battericidi). Deodoranti
antitraspiranti.
Tipi di deodoranti
Deodoranti antienzimatici. Deodoranti antiossidanti. Deodoranti adsorbenti. Deodoranti coprenti.
Esempio di formulazione: lozione deodorante.
Radiazioni elettromagnetiche e filtri
solari
Legge di Plank. Classificazione ed effetti delle radiazioni solari
Filtri solari
Caratteristiche e Requisiti di un filtro solare ideale
Filtri Chimici
Filtri chimici UVB (derivati dell'acido amminobenzoico; derivati dell'acido salicilico; derivati dell'acido cinnamico; derivati
della canfora; derivati a struttura varia). Filtri chimici UVA: derivati del benzofenone; derivati del
di-benzoilmetano.
Flitri fisici e Dopo sole
Filtri fisici. Altre sostanze funzionali presenti nei cosmetici. Prodotti doposole.
Autoabbronzanti e depigmentanti
Molecole autoabbronzanti e loro meccanismo d'azione. Molecole depigmentati e loro meccanismo
d'azione.
Diidrossiacetone DHA
Insettorepellenti
Caratteristiche ed esempi di prodotti insettorepellenti
Struttura dei capelli
Microstruttura del capello ed introduzione ai cosmetici per capelli.
Acconciatura dei capelli
Come evitare di danneggiare i capelli durante l'acconciatura.
Acconciatura e permanente
Permanente a caldo. Permanente a freddo. Da capello liscio a capello ondulato.
Decoloranti per capelli
Cosmetici depilatori
Depilazione meccanica. Depilazione fisica. Depilazione chimica.
Tinture per capelli
Tinture vegetali. Tinture graduali o metalliche.
Tinture permanenti
Coloranti primari e copulanti.
Tinture semipermanenti e temporanee per
capelli
Coloranti
Caratteristiche dei coloranti e colour index.
Classificazione dei coloranti
Classificazione dei coloranti. Coloranti solubili: naturali o di sintesi
Pigmenti
Pigmenti organici. Pigmenti inorganici. Le perle. I pigmenti metallici.
Miscele meccaniche
Ciprie, talchi, polveri aspersorie, fard, ombretti
Cosmetici Anti-aging
Introduzione e classificazione dei cosmetici Anti-aging. Antiossidanti/antiradicali liberi.
Leviganti od esfolianti
Cosmetici Anti-aging: sostanze miorilassanti
Smagliature e cosmesi
Cause e caratteristiche delle smagliature. Cosmetici contro le smagliature
Cosmetici contro la cellulite
Cellulite: cause e caratteristiche. Sostanze attive sull'adiposità localizzata. Sostanze
vasoprotettrici ed antiedemigene contro la cellulite. Sostanze leviganti superficiali.