Исследование антиоксидантной активности α-токоферолов и его гомологов в косметических продуктах на жировосковой и эмульсионной основе
Введение
Актуальность проблемы. Масла, жиры и воски являются основой средств для ухода за кожей. Без них не было бы ни эмульсий, ни губных помад, ни большинства других форм косметических продуктов. Однако применение данных компонентов сопряжено с таким отрицательным явлением как прогоркание. Воздействие света, тепла, кислорода воздуха и прооксидантов приводит к окислению масел и жиров. Это проявляется в ухудшении органолептических свойств продукта, а в некоторых случаях – в нарушении его стабильности. Кроме того, нанесение на кожу прогорклых изделий вызывает её поражение свободными радикалами, что впоследствии выражается в преждевременном старении и возможном развитии ряда заболеваний.
Включение в состав продуктов антиоксидантов является эффективным способом предотвращения окисления липидов. В косметической отрасли для этой цели часто употребляют такой класс жирорастворимых соединений с активностью витамина Е как токоферолы.
Содержание
Введение 4
1. Обзор литературы 5
1.1 Антиоксиданты 5
1.1.1 Определение и классификации 5
1.1.2 Каротиноиды 7
1.1.3 Токоферолы 9
1.1.4 Аскорбиновая кислота 10
1.2 Прогорклость косметических средств 11
1.2.1 Классификация прогорклостей 11
1.2.2 Механизм перекисного окисления липидов 13
1.2.3 Факторы, влияющие на скорость перекисного окисления липидов 14
1.3 Методы оценки и анализа порчи жиров и масел 16
1.3.1 Органолептический метод 16
1.3.2 Физико-химические методы 17
1.3.2.1 Перекисное число 17
1.3.2.2 Анизидиновое число 17
1.3.2.3 Карбонильное число 18
1.3.2.4 Метод определения диенов 19
1.3.2.5 Метод с тиобарбитуровой кислотой 19
1.3.2.6 Кислотное число 20
1.3.2.7 Метод активного кислорода 20
1.3.2.8 Метод Rancimat 21
1.4 Технология производства губных помад 21
Выводы из обзора литературы 24
2. Экспериментальная часть 25
2.1 Объекты исследования 25
2.2 Методы исследования 34
2.2.1 Методика приготовления губной помады 34
2.2.2 Определение кислотного числа губной помады 34
2.2.3 Определение карбонильного числа губной помады 36
2.2.4 Определение перекисного числа масла 38
2.2.5 Определение кислотного числа масла 41
2.2.6 Метод «ускоренного старения» 42
2.3 Результаты экспериментов и их обсуждение 43
2.3.1 Определение кислотного числа масла 43
2.3.2 Определение перекисного числа масла 46
2.3.3 Определение кислотного числа губных помад
с касторовым маслом 49
2.3.4 Определение карбонильного числа губных помад
с касторовым маслом 52
2.3.5 Определение кислотного числа губных помад
с льняным маслом 56
2.3.6 Определение карбонильного числа губных помад
с льняным маслом 58
Выводы 62
Список литературы 63
Список литературы
- Assay of antioxidant capacity of human plasma and CSF in aging and disease / Alho H., Leinonen J. S., Erhola M., Lonnrot K., Aejmelaeus R. // Restor. Neurol. Neurosci. – 1998. – p. 159-165.
- Antioxidants: Classification, Natural Sources, Activity/Capacity Measurements, and Usefulness for the Synthesis of Nanoparticles / Flieger J., Flieger W., Baj J., Maciejewski R. – 2021.
- Gonçalves-Filho D., Souza D. Detection of Synthetic Antioxidants: What Factors Affect the Efficiency in the Chromatographic Analysis and in the Electrochemical Analysis? // Molecules. – 2022.
- Erkan N., Ayranci G. Antioxidant activities of rosemary (Rosmarinus Officinalis L.) extract, blackseed (Nigella Sativa L.) essential oil, carnosic acid, rosmarinic acid and sesamol // Food Chemistry. – 2008. – V.110. – №1. – p.76-82.
- Blasi F., Cossignani L. An Overview of Natural Extracts with Antioxidant Activity for the Improvement of the Oxidative Stability and Shelf Life of Edible Oils. – 2020.
- Lipid oxidation and control of oxidation / Kiokias S., Arvananitoyannis I. S, Labropoulus A. E., Varzakas T. H // Advances in Food Biochemistry. – 2009.
- Baran M. T., Miziak P. Characteristics of carotenoids and their use in the cosmetic industry // Journal of education, health and sport. – 2020. – V.10. – №7. – p.192-196.
- Stahl W., Sies H. Antioxidant activity of carotenoids // Molecular aspects of medicine. – 2004. – V.24. – №6. – p.345-351.
- Antioxidant Compounds and Their Antioxidant Mechanism / Santo-Sanchez N. F., Salas-Coronado R., Villanueva-Cañongo C., Hernández-Carlos B. // Antioxidants. – 2019.
- Edge R, Truscott T. Singlet oxygen and free radical reactions of retinoids and carotenoids — A review //Antioxidants. – 2018. – V.7. – I.5.
Каротиноиды представляют собой класс природных пигментов, знакомый всем по оранжево-красному или желтому цвету многих фруктов и овощей. Большинство каротиноидов могут быть получены из 40-углеродной линейной структуры, которая включает систему сопряженных двойных связей. При этом центральная цепь может нести циклические или кислородсодержащие концевые группы.
Большое количество научных данных [7,8] свидетельствует о том, что каротиноиды удаляют и дезактивируют свободные радикалы как in vitro, так и in vivo. Согласно авторам работы [9] антиоксидантная активность данного класса соединений является прямым следствием химического состава их длинной полиеновой цепи. При атаке электрофильными реагентами она способна образовывать стабилизированные радикалы. Однако на химическую активность каротиноидов сильное влияние оказывают условия окружающей среды. Так, учёные Эдж и Траскотт [10] обнаружили, что каротиноиды переключают антиоксидантное поведение на прооксидантное в зависимости от концентрации кислорода. В исследовании использовалась система, имитирующая клетку, для наблюдения за защитным эффектом, вызванным ликопином при воздействии на систему высокоэнергетического излучения. Полная защита достигалась при отсутствии О2 , но при наличии 100% О 2 защита полностью терялась.
Основные механизмы реализации антиоксидантного действия каротиноидов рассмотрим на примере наиболее известного их представителя – 
-каротина. Во-первых, соединения данного класса являются отличными поглотителями пероксильных радикалов [9]. Образующиеся при этом углеродцентрированные радикалы (ROO-β-CAR•) быстро и обратимо реагирует с кислородом с образованием нового пероксильного радикала с цепью (ROO-β-CAR-OO•). Он в свою очередь претерпевает обрыв при взаимодействии с другим пероксильным радикалом. Уравнения, протекающих реакций представлены ниже.