ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ГОРОДА МОСКВЫ СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ АДМИНИСТРАТИВНЫЙ ОКРУГ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ©Школа №58ª Исследовательская работа Анализ состава современных шампуней Автор: Дороднов Николай, ученик 8 ©Бª класса ГБОУ ©Школа №58ª Руководитель: Ильясов Алексей Сергеевич, учитель химии ГБОУ ©Школа №58ª Москва 2022 г. 2 Оглавление Введение ................................................................................................................... 3 Анализ химического состава современных шампуней методом составления ©Карточки компонентаª .......................................................................................... 5 Разработка макета брошюры .......................................................................... 13 Заключение ............................................................................................................. 14 Библиографический список………………………………………………..............15 Приложение 1 ......................................................................................................... 16 3 Введение Как правило, все производители в настоящее время честно пишут на упаковках, что входит в состав продукта. Но без специальных знаний трудно понять, как перечисленные ингредиенты могут оказать негативное влияние на организм и состояние кожи. Я поставил своей целью проанализировать и показать состав современных моющих средств с расшифровкой назначения каждого ингредиента. Для достижения своей цели я определил для себя такие задачи: 1. Найти общую информацию об основных составляющих современных моющих средств по плану: 1) название на русском и английском языках, 2) химическая формула, 3) структурная формула, 4) роль вещества в моющих средствах, 5) возможное воздействие вещества на волосы, кожу и организм в целом. 2. Разработать и распечатать лимитированным тиражом буклеты для индивидуального использования с указанием ©опасныхª компонентов шампуней и возможного вреда от их применения. Таким образом, объектом моего исследования стали современные шампуни, а предметом исследования ‬ влияние на организм человека их компонентов. В своей работе я использовал такие научные методы, как изучение литературных источников, сравнение и анализ. Актуальность моей работы очевидна: в современном мире очень важно научиться распознавать вредные вещества, входящие в состав шампуней, с тем, чтобы обезопасить себя и своих близких; отобранный и структурированный мною материал, помещенный затем в буклеты, удобно применять с точки зрения потребителя данного товара в момент совершения покупки в магазине. 4 Анализ химического состава современных шампуней путём составления «Карточки компонента» Состав любого современного шампуня соответствует некоей устоявшейся принципиальной схеме: вода, моющая субстанция (поверхностно-активные вещества, ПАВ), добавки в виде вспомогательных ПАВ, способствующие получению дополнительных заданных свойств шампуня (пенообразование и пр.), кондиционирующие компоненты, функциональные добавки и модификаторы (регуляторы рН, консерванты и пр.), эстетические добавки, придающие шампуню товарный вид (отдушки, красители, замутнители, консерваторы, перламутровые вещества и пр.), биодобавки[1]. Основные составляющие современных шампуней можно представить в виде серии таблиц с общим названием ©Карточка компонентаª (см. Таблицы 1-25). Таблица 1 В дальнейшем все вещества рассматриваются по этой же схеме (в Таблицах 2-25 пропускается средняя колонка), химические и структурные формулы взяты из [7]. Таблица 2 I КОКАМИДОПРОПИЛБЕТАИН (), C19H38N2O3 II I Название вещества на русском и английском языках, химическая формула ЛАУРЕТСУЛЬФАТ НАТРИЯ ), C14H29NaO5S II Структурная формула III Роль вещества в моющих средствах Продукт нефтепереработки, который часто маскируют надписью ©получен из кокосового маслаª или ©из кокосовых ореховª. Образует пену[3]. IV Возможное воздействие вещества на волосы, кожу и организм в целом Вызывает раздражение и шелушение кожи, разрушает волосяные луковицы, что приводит к потере волос. Очень быстро и легко проникает в кожу и также накапливается в организме. В реакции с другими компонентами может образовывать диоксины и нитраты, которые вызывают образование раковых клеток[3]. 5 Таблица 2. Продолжение III Получен из кокосового масла и бетаина. Причины использования в шампунях: 1. Предотвращает возникновение на волосах статического электрического заряда. 2. Способен сделать более густой водную часть косметического продукта. 3. Используется для очищения кожи и волос, а также в роли эмульгатора. 4. Служит для образования пены[3]. IV Вызывает дерматиты, сухость и раздражение кожи головы, вызывает раздражение век. Есть данные о токсичности для иммунной системы и провокации аллергий. Острая пероральная токсичность: смертельная доза > 5г/кг (крысы). В целом нетоксичен. Может образовывать нитрозамины - агрессивные канцерогены. Токсичность для глаз и кожи: раздражающее действие; глаза, в случае попадания в них вещества, следует промывать водой в течение 20 минут[3]. Таблица 3 I БЕНЗОАТ НАТРИЯ (SODIUM BENZOATE), C6H5CO2Na II III Синтетический компонент, полученный из бензойной кислоты. Белый кристаллический порошкообразный продукт со сладковатым вкусом. Консервант. Зарегистрирован как пищевая добавка с кодом E211[2]. IV В больших концентрациях является сильным канцерогеном[2]. Таблица 4 I ЛИНАЛООЛ (LINALOOL), C10H18O II III Изомерный гераниолу и неролу, обладает запахом, напоминающим запах ландыша, и является душистым веществом. Разновидность терпенового спирта[6]. IV Может вызывать аллергические реакции, псориаз на лице, раздражение кожи и глаз, оказывать вредное воздействие на печень. Имеет шестую степень опасности из десяти[6]. 6 Таблица 5 Таблица 6 Таблица 7 I ПЭГ-40 ГИДРОГЕНИЗИРОВАННОЕ КАСТОРОВОЕ МАСЛО (PEG-40 HYDROGENATED CASTOR OIL), C57H110O9(CH2CH2O)n II III Солюбилизатор, увеличивает растворимость нерастворимых и плохо растворимых веществ. Получают из касторового масла в результате гидрогенизации (химического процесса присоединения водорода для преобразования жидкого масла в твёрдое), имеет более высокую температуру плавления, плотную консистенцию, устойчивость к прогорканию. В косметической промышленности используется в качестве ПАВ, растворителя и вспомогательного вещества для введения ароматизаторов. ПАВ используются для достижения следующих эффектов: снижать поверхностное натяжение между водой и частицами кожного сала, грязи, облегчая, таким образом, удаление этих частиц с поверхности кожи головы и волос; образования пены; образования взвеси частиц грязи в пене и препятствия повторному их оседанию на волосах; стабилизации раствора; увеличению вязкости шампуней и получения точки помутнения согласно заданным параметрам[3]. IV Не считается раздражающим веществом, одобрен для использования FDA в концентрациях до 100%, но не на повреждённую кожу. Однако, по данным EWG (Environmental working group) ПЭГ-40 может быть загрязнен канцерогенными этиленоксидом и 1,4 диоксином. Продукты и формулы, содержащие ПЭГ, не должны быть использованы на поврежденную или раздраженную кожу[3]! I ПОВАРЕННАЯ СОЛЬ (SODIUM СHLORIDE), NaCl II III Добывается из минерала галита ‬ каменная соль. При производстве косметики используется для лучшего удержания воды и вязкости[4]. IV В высоких концентрациях может вызвать раздражение кожи и слизистой глаз[4]. I ГЛИЦЕРИН (GLYCERIN), C3H8O3 II 7 Таблица 7. Продолжение Таблица 8 Таблица 9 I ОРИЗАНОЛ (ORIZANOL), C41H60O4 II III Природный антиоксидант. Был обнаружен в масле рисовых отрубей. Используется в качестве поглотителя УФ-лучей[2]. IV Усиливает клеточный обмен, облегчает отшелушивание кератинизированных клеток. Препятствует процессу пигментации меланина, ингибируя фермент тирозиназу, перехватывая УФ-лучи на поверхности кожи и препятствуя их проникновению внутрь кожи[2]. Таблица 10 I ЛИМОННАЯ КИСЛОТА (CITRIC ACID), C6H8O7 II III Кристаллическое вещество белого цвета. Натуральный экстракт из цитрусовых. Хорошо растворима в воде. Относится к органическим кислотам. Обладает антиоксидантной активностью, используется в косметике как консервант, регулятор рН, пеногаситель, желатиновый компонент и отшелушивающий агент[3]. IV Оказывает на кожу вяжущее, очищающее и отбеливающее действие. При наличии аллергии на цитрусовые, стоит избегать косметические средства, имеющие в своём составе лимонную кислоту[3]. III Простейший трехатомный спирт, представляющий собой бесцветную вязкую жидкость. Впитывает влагу из воздуха и удерживает ее на коже, придает коже мягкость и эластичность. Способствует активному смешению компонентов, удерживает равномерное их распределение[5]. IV Недостаток: он собирает и вытягивает воду не только из окружающей среды, из воздуха, но и из глубоких слоев кожи. Есть мнение, что использование глицерина приводит к обезвоживанию дермы. Но наукой пока не доказано, что глицерин вреден, поэтому эту точку зрения можно назвать спорной[5]. I ПОЛИКВАТЕРНИУМ-10 (POLYQUATERNIUM-10), C8H6O6 II III Загуститель с кондиционирующим действием[6]. IV Полиэлектролит. Является ядовитым, канцерогенным, мутагенным веществом. Основной проблемой, является то, что его трудно удалить с волос. Является трудно вымываемым силиконом[6]. 8 Таблица 11 I ГЕКСИЛ ЦИННАМАЛ (HEXYL CINNAMAL), C15H20O II III Бледная жёлтая жидкость. Ароматическая добавка[3]. IV Вызывает аллергию[3]. Таблица 12 I ПЭГ-7 ГЛИЦЕРИЛКОКОАТ (PEG-7 GLYCERYL COCOATE) II III Синтетический полимер на основе ПЭГ (полиэтиленгликоля) и жирных кислот, полученных из кокосового масла. Обладает превосходной моющей способностью. Значительно снижает раздражающее действие анионных ПАВ, в том числе лаурилсульфоэтоксилата натрия. Обладает пенорегулирующими свойствами[4]. IV Являясь производным нефтепродуктов, едкой жидкостью, может вызвать сухость кожи, кожные аллергические реакции, дерматит[5]. Таблица 13 Таблица 14 I ПРОПИЛЕНГЛИКОЛЬ (PROPYLENE GLYCOL), C3H8O2 II III Продукт нефтепереработки, который выступает в качестве поверхностно-активного вещества. Предотвращает замерзание шампуня во время погрузки и транспортировки. Токсичен[3]. IV Проникает в кожу очень быстро, вызывает поражение головного мозга, печени, почек. Даже в низких концентрациях является одним из основных аллергенов и раздражителей. Нефтехимическая аллергия часто сопровождается образованием угрей[4]. I ЛИМОНЕН (LIMONENE), C10H16 9 Таблица 14. Продолжение Таблица 15 Таблица 16 I ФЕНОКСИЭТАНОЛ (), C8H10O2 II III Прозрачная бесцветная маслянистая жидкость с приятным запахом и жгучим вкусом. Синтетический компонент. Консервант, антисептик, растворитель для ацетата целлюлозы, красителей, чернил и резины[2]. IV Вреден, если это вещество проглотить, вдохнуть или если оно впитается в кожу. Наносит вред репродуктивной системе. Раздражает глаза и кожу[3]. Таблица 17 I МЕТИЛИЗОТИАЗОЛИНОН (), C4H5NOS II III Бесцветная жидкость с лимонным запахом. Получают химическим путём. Он синтезируется из геранил-фосфата путём циклизации промежуточно образующегося карбокатиона. Используется в качестве ароматизатора [5]. IV Может вызвать аллергию. Является канцерогеном, который вызывает раздражение глаз и кожи. Это вещество связывают с раком молочной железы и органов репродуктивной системы. Опыты на крысах показали, что полу смертельная доза является 5 г/кг (крысы, перорально)[4]. I МЕТИЛ ГЛЮКОЗА ДИОЛЕАТ (METHYL GLUCOSE DIOLEATE), C43H78O8 II III Выступает в качестве эмульгатора. Помогает несмешивающимся компонентам в косметике смешиваться друг с другом (например, масло и вода). Кроме того, используется в качестве ПАВ: для очищения кожи и волос[4]. IV Внимание! Может негативно влиять на работу эндокринной и половой систем[4]. 10 Таблица 17. Продолжение Таблица 18 I ПОЛИНАФТАЛИНСУЛЬФОНАТ НАТРИЯ (SODIUM POLYNAPHTHALENESULFONATE), (C10H8O3 S.C H2O)x-.x-Na II III Синтетический компонент. Стабилизатор эмульсии, поверхностно-активное вещество, гелеобразователь, влагоудерживающее вещество[4]. IV После применения шампуня, в составе которого есть данный компонент, могут возникнуть ощущение стянутости кожи головы, а также головные боли[4]. Таблица 19 I КОКОГЛЮКОЗИД (COCO-GLUCOSIDE), C16H32O6 II III Вещество, добывающееся из сухой мякоти, масла или пальмы кокоса и фруктового сахара. Это мягкий компонент с пенообразующим эффектом. Используется как эмульгатор, кондиционер, пенообразователь. Растворяет грязь и кожное сало. Кокосовая производная отлично вымывает грязные и жирные волосы, делает их мягкими, после чего такие волосы легко расчесывать[3]. IV Общий эффект от этого вещества ‬ это разглаживание структуры волос, увеличение их объема[3]. II III Сильный консервант[4]. IV Не является однозначно вредным веществом, но при передозировке может стать причиной контактного дерматита. При этом сыпь, и другие признаки аллергии могут появиться не сразу. Кожа может среагировать только через несколько месяцев постоянного пользования шампунем[4]. 11 Таблица 20 I НИАЦИНОМИД (NIACINAMIDE), C6H6N2O II III Биологически активный амид никотиновой кислоты. Полезное вещество, известное также как витамин В3, РР или ниацин, входит в состав шампуней и других косметических средств по уходу за волосами[6]. IV Никотиновая кислота для роста волос имеет большое значение ‬ вещество благоприятно влияет на состояние волос, способствует их увлажнению и укреплению, препятствует выпадению[6]. Таблица 21 I МОЛОЧНАЯ КИСЛОТА (LACTIC ACID), C3H6O3 II III Натуральный, органический консервант. Получается при молочнокислом брожении сахаристых веществ под действием бактерий. В организме человека она образуется как конечный продукт анаэробного (без участия кислорода) гликолиза (процесс расщепления глюкозы)[4]. IV Является источником энергии для клеток. Не вредит волосам, убивает микроорганизмы, питает и увлажняет волосы[4]. Таблица 22 I ГЛИЦИН (GLYCINE), C2H5NO2 II III Аминокислота, кристаллическое вещество. Применяется как загуститель и структурообразующий компонент в производстве косметических изделий, в основном для ухода за кожей[5]. IV Безопасно для организма[5]. 12 Таблица 23 I АЛЛАНТОИН (ALLANTOIN), C4H6N4O3 II III Этот синтетический продукт окисления мочевой кислоты найден в алантоиновых и амниотических жидкостях, моче зародыша и некоторых растениях. Используется, как абразивный и вяжущий агент в конечном продукте, в том числе шампунях[6]. IV Обладает свойством смягчения кожи (кератолитический эффект) и клеточной регенерацией, путём осаждения белков на кожу[6]. Таблица 24 I АРГИНИН (ARGININE), C6H14N4O2 II III Входит почти во все ткани, обеспечивает активное кровоснабжение фолликулов, эластичность соединительных волокон и их способность вырабатывать коллаген и эластин. От эластичности фибробластов напрямую зависит то, насколько прочно будет держаться фолликул волоса в дермальном слое кожи, его кровоснабжение и питание[5]. IV Наружное воздействие аргинина в том, что он делает кутикулу более прочной, гладкой, увлажняет фибру, соответственно, волосы становятся мягкими, послушными, лучше укладываются[5]. Таблица 25 I ТАУРИН (TAURINE), C2H7NO3S II III 2-Аминоэтансульфоновая кислота; белок, сохраняющий эластичность коллагеновых волокон, активизирующий процесс деления клеток фибробластов, нормализующий клеточный обмен веществ[3]. IV Сохраняет жизнеспособность волосяной луковицы. Возможно, неэффективен в наружных средствах[3]. 13 Разработка макета брошюры с перечнем «опасных» компонентов шампуней Для того, чтобы помочь потенциальному потребителю шампуней разобраться в списке ингредиентов моющего средства, зачастую напечатанном мелким шрифтом и на английском языке, я решил создать макет буклета с указанием наиболее опасных компонентов. Для того, чтобы привлечь к ним внимание, я использовал принцип наглядности, усилив текст изображением клеща - опасного для здоровья человека животного (рис. 1). На обратной стороне листа я разместил в три ряда ©опасныеª компоненты с кратким описанием их воздействия на волосы, кожу и другие органы человека таким образом, чтобы при сложении буклета каждый ряд составлял бы отдельную страницу (в полиграфии такой способ называют ©два сложения внутрь (под евроформат)ª) (рис. 2). С текстом буклета можно ознакомиться в Приложении 1. Распечатанные буклеты я раздал своим одноклассникам и знакомым. По их отзывам, информация, представленная в буклете, оказалась им полезной при выборе шампуня в магазине: большинство из них отказались от покупки моющего средства, в состав которого входил Пропиленгликоль. Рис. 1. Использование принципа наглядности при разработке буклета, автор макета ‬ Николай Дороднов, сентябрь 2021 г. Рис. 2. Вид фальцовки буклета ©два сложения внутрьª, фото с сайта www.luxe-press.ru 14 Заключение По результатам проведенной работы я сделал следующие выводы: 1. В современных моющих средствах содержится большое количество опасных и очень опасных ингредиентов. 2. Пенообразование в привычных нам шампунях происходит за счет наличия в них сульфатов и парабенов. Они помогают распределять моющее средство равномерно, очищают от излишков жира, но своим составом наносят вред волосяным и кожным покровам. 3. При выборе шампуня необходимо обращать внимание на наличие таких вредных веществ, как Лаурет (Лаурил) Сульфат Натрия, Пропиленгликоль и другие производные нефтепродуктов, а также синтетические ароматизаторы: такие шампуни не безопасны для здоровья кожи, волос и организма в целом. С каждой процедурой мытья головы они накапливают свои разрушительные свойства. 4. Надо быть готовым к тому, что ©безопасныеª шампуни будут обладать слабыми промывающими свойствами, незначительной вспениваемостью и отсутствием цвета и запаха. В дальнейшем я бы хотел продолжить своё исследование в следующих направлениях: 1. изучить состав так называемых безсульфатных шампуней, оценить преимущества и недостатки их использования. С этой целью в моем обиходе уже появилась линейка продукции компании ©Рецепты бабушки Агафьиª, а именно шампунь ©Облепиха Агафьиª, в состав которого входит ©сок ягод дикой алтайской облепихи на мыльном корнеª. 2. вести просветительскую деятельность в своем и других классах, рассказывая им о вредных ингредиентах в современных шампунях и распространяя буклеты с данной информацией. Я уверен, что моя работа повысит потребительскую грамотность людей в области современных моющих средств и поможет им принять правильное решение при выборе моющего средства в магазине. 15 Библиографический список 1. Кривова А.Ю., Паронян В.Х. Технология производства парфюмерно-косметических продуктов. - М.: ДеЛи принт, 2009. - 668с. 2. Самуйлова Л.В., Пучкова Т.В. Косметическая химия: Учебное издание в 2 частях. Часть 1: Ингредиенты. ‬ М.: Школа косметических химиков, 2005.- 336 с. 3. VII Международная студенческая электронная научная конференция ©СТУДЕНЧЕСКИЙ НАУЧНЫЙ ФОРУМ 2015ª.-[Электронный ресурс].-Режим доступа: http://www.scienceforum.ru/2015/ 4. Журнал ©ЛукБиоª. -[Электронный ресурс].-Режим доступа: http://www.lookbio.ru/bio-gid/vrednye-ingredienty1/ 5. Журнал ©Медицинская правдаª. -[Электронный ресурс].-Режим доступа: http://ruslekar.info/ 6. Интернет-магазин ©AROMATIZEª.-[Электронный ресурс].-Режим доступа: http://www.aromatize.ru/ 7. ©ChemSpider free chemical structure databaseª.-[Электронный ресурс].-Режим доступа: http:/www.chemspider.com/ 16 Приложение 1 Внутренняя сторона буклета ©Опасные вещества в твоём шампуне!ª