Les Cosmetiques

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    Les cosmtiques ou produits dhygine corporelleF.Rivoal et M.Vidal (Lyce Saint Louis- Bordeaux)

    Lgislation dfinition : toute substance ou prparation destine tre mise encontact avec les diverses parties superficielles du corps humain ou avec les dents et les

    muqueuses buccales en vue exclusivement ou principalement de les nettoyer, de les parfumer,

    den modifier laspect et/ou de corriger les odeurs corporelles et/ou de les protger ou les

    maintenir en bon tat (CE 14/06/93).

    Les grandes fonctions chimiques des cosmtiques :

    Hydrocarbures : vaselines, paraffines :RH

    Alcool (gras) : ROH (gras : R est un substituant longue chane hydrocarbone, satur ouinsatur) : solvants , antiseptiques : alcool laurylique CH3(CH2)11OH

    polyols : humectants , hydratants .Exemples: thylne glycol : HOCH2CH2OH , glycrol:

    HOCH2CHOHCH2OH, polythylne glycol (PEG) :

    HOCH2CH2(OCH2CH2)nOCH2CH2OH

    Les thiols RSH : prsents dans les dpilatoires et les produits pour permanentes

    Acide gras : acide laurique : CH3(CH2)10COOH, acide palmitique : CH3(CH2)14COOH

    acide starique : CH3(CH2)16COOH. . Leurs sels constituent les savons .Les acides grasinsaturs sont importants :

    CH3

    (CH2)7C

    H

    C

    (CH2)7

    O

    OH

    H

    C

    H

    (CH2)7C

    O

    OH

    CH

    CH2

    C

    H

    C

    H

    (CH2)4

    CH3

    acide olque acide linolque

    hydroxyacides (AHA) : hydratants , actifs

    CH3

    (CH2)5-CH

    OH

    C O

    OH acide 2-hydroxyoctanoque ou acide 2-hydroxycaprylique

    Esters organiques : obtenus partir dun acide et dun alcool ; les cires sont des

    esters dacide gras et dalcool gras.Exemple : le palmitate de myricyle : CH3(CH2)14COO(CH2)29CH3

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    Lorsque lalcool est le glycrol, on obtient un triglycride qui appartient la famille

    des lipides

    Il existe des esters complexes qui jouent un rle essentiel en biochimie : les

    phospholipides, constituants des membranes des cellules :

    exemple : les lcithines :

    Les insaponifiables : fractions dhuiles vgtales que lon ne peut transformer ensavon (provitamine A, tocophrol ou vitamine E ,strols) qui retardent le

    vieillissement cutan

    Esters minraux : sulfates dalkyle : ex : laurylsulfate CH3(CH2)10CH2OSO3-

    Glucides : composs essentiellement dhexoses C6(H20)6.Leurs esters sont destensioactifs

    glucose

    Par polymrisation dun hexose , on obtient un polysaccharide ou polyoloside (amidon ,

    cellulose et drivs) : utiliss comme liants , filmognes,paississants.

    On peut aussi avoir des chanes cycliques : les cyclodextrines : agents dencapsulation de

    produits actifs.

    Site phosphorique estrifi

    Site cationique

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    Amines :NH

    H

    R NH

    R'

    R NR

    R'

    R''

    amine primaire amine secondaire amine tertiaire

    Sels dammonium quaternaires

    N+

    R

    R'

    R''

    H

    Acides amins :

    O

    CH

    NH2

    R

    OH

    Exemple la cystine :

    O

    NH2

    SH OH

    Amides : rsultent de laction dun acide organique sur une amine

    par exemple une amide disubstitue :

    avec un acide amin, on obtient une liaison peptidique :

    La structure dune protine peut tre :

    une hlice un feuillet

    Ces structures sont imposes par des liaisons H et par des liaisons de type S-S (si le groupe

    SH est prsent (cystine) ; on peut passer de lhlice au feuillet par simple tirement.

    plusieurs ractions de ce type, avec diffrents acides amins forment un polypeptide ou protine

    (collagne,lastine,kratine)

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    LLAA PPEEAAUU ::

    Une surface de prs de 2 m2 un tissu souple, lisse, rsistant, extensible ou encore

    impermable.

    Cette enveloppe vivante qui se renouvelle constamment nous protge des rayons ultraviolets,des micro-organismes mais aussi des chocs. Ses deux millions de pores contribuent la

    rgulation de la temprature du corps par la rtention ou llimination deau.

    Elle doit sa souplesse et sa rsistance aux couches tissulaires qui la constituent : la couche externe de la peau, l'piderme (0,1 mm d'paisseur en moyenne) est

    stratifie. Elle assure limpermabilit de la peau et sa rsistance. L'piderme se

    renouvelle toutes les quatre semaines environ par l'limination des cellules mortes

    superficielles. Sur la face profonde de l'piderme, au niveau de la jonction dermo-

    pidermique, les cellules basales (stratum germinatum) rgnrent continuellement le

    tissu pithlial kratinis. En quelques semaines ces jeunes cellules migrent la

    surface, s'aplatissent, se kratinisent. Elles s'entourent d'un film lipidique puis

    dprissent. La dernire tape est celle du desschement de la couche superficielle

    (stratum corneum) qui limine les cellules mortes par desquamation. La couchesuprabasale de l'piderme (stratum granulosum) constitue le corps muqueux de

    Malpighi qui contient, ingalement rparties, les cellules mlanocytaires.

    Le derme, couche paisse et charpente de la peau, adhrant fortement l'piderme,par l'intermdiaire de la membrane basale (couche de collagne spcialis), est un

    tissu conjonctif assurant la fois les fonctions de cohsion et de nutrition de la peau. Ilcontient le tissu fibrillaire protique, le bulbe des poils, les glandes sbaces et

    sudorales. Ces dernires scrtent le sbum indispensable la lubrification de la peau

    et sa protection contre de nombreuses bactries. Le derme est pourvu d'un important

    rseau de terminaisons nerveuses et d'une riche vascularisation lymphatique et

    sanguine. C'est dans cette zone que s'tend le rseau fibreux macromolculaire de la

    peau, tissu constitu de collagnes, d'lastines, de glycoprotines.

    L'hypoderme, zone sous-cutane, est un tissu graisseux constitu d'adipocytes(cellules graisseuses). C'est un matelas protecteur, isolant thermique et rservoir

    nergtique (lipides, acides gras).

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    D'une paisseur de moins de cinq millimtres, le derme et l'piderme contiennent les

    molcules naturelles de la protection (kratines), de la couleur (mlanines) et de la nutrition

    (polyglucosides, lipides, vitamines).

    Les tissus structurants de la peau (conjonctif, cornen et fibroplasmique) sont les premiers

    responsables de notre apparence. Parmi leurs constituants, les collagnes, les lastines et les

    kratines jouent tous un rle important dans l'volution des tissus.

    La peau ne prsente pas la mme morphologie selon l'endroit du corps : plus ou moins

    lastique, moite ou sche, plus ou moins consistante, poreuse, ple ou hle. C'est son rle

    protecteur que l'on doit les callosits et le teint burin. De mme, le systme pileux est

    ingalement rparti et a une fonction de rgulation dans la production du sbum. La capacit

    d'autorparation de la peau est surprenante : aprs une blessure elle se reconstruit aisment.

    Llimination deau :La perspiration constitue le premier mode permanent d'limination d'eau corporelle.

    Il s'agit d'une mission gazeuse lente qui se perptue au travers de la couche corne quelles

    que soient les conditions extrieures. Cette "dshydratatation" normale et continue de tout

    individu entrane l'limination d'environ 500 mL d'eau par jour.

    La sudation est une mission d'eau plus ou moins abondante, en raction une exposition la

    chaleur ou un effort physique. Cette perte d'eau est lie l'activit des glandes sudorales et

    la vasodilatation des pores de la peau. Elle permet de rguler la temprature du corps.

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    La perte en eau de la peau peut, dans certains cas, induire des pathologies graves et dpasser

    le simple effet d'apparence. La dessiccation (dshydratation de la peau), bien connue chez les

    jeunes enfants, peut aller jusqu' mettre leur vie en danger. Plus gnralement, une peau qui se

    dshydrate trs partiellement est dite "peau sche". Dans un grand nombre de cas, cet tat est

    imputable des facteurs gntiques lesquels entranent des insuffisances au niveau de lakratinisation du derme.

    Les peaux ges, atrophies ont perdu leur capacit rtentrice d'eau. Dans ce cas, c'est le

    facteur de rtention d'eau qui est en cause. La peau se ride et devient rche avec une

    prdisposition la desquamation.

    Le sbum :Il sagit dun produit de scrtion lipidique scrt par les glandes sbaces halocrines ; il est

    constitu de triglycrides (57%), de cires (26%), de squalanes (hydrocarbures saturs). Le

    sbum forme un cran protecteur de la peau vis vis de substances extrieures et rduit la

    perte deau.

    Le Natural Moisturizing Factor :Ensemble de substances situes dans les cellules du stratum corneum et qui lui permet de

    retenir leau ; il est constitu dacides amins (40%), dacide pyrrolidone

    carboxylique(12%),dure, de phosphates, de chlorures, de lactates (12%) , de citrates, de

    sodium, potassium, calcium (12%).

    Conclusions :Lenjeu des cosmtiques consiste prserver les fonctions naturelles de la peau, assurer son

    hygine et la protger des agressions.

    Les cosmtiques sont des prparations qui doivent agir en surface, donc au niveau du stratum

    cornum ; pour que cette couche fonctionne au mieux, il faut :

    - une bonne intgrit de la membrane cellulaire, ie la prsence de lipides- des NMF pour fixer leau lintrieur des cellules- de leau pour compenser les pertes.- Des lipides pour limiter les dparts deau et la pntration de substances nocives

    Les produits cosmtiques seront donc des hydrolipides ; mais comment associer desproduits hydrophiles et hydrophobes ?

    Leau qui pntre dans la cellule est pige par le NMF ;

    leau et le NMF ont un rle de plastifiant en ouvrant la

    structure des protines

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    LLEESS TTEENNSSIIOO AACCTTIIFFSS ::

    1. Dfinition et proprits :

    Ce sont des composs capables de disperser les corps gras dans leau (pouvoir dtergent), de

    former des mousses, de stabiliser des mulsions, de favoriser le mouillage des surfaces.

    Les molcules de tensioactifs ont la particularit de contenir dune part une chane caractre

    hydrophobe ( ou lipophile ) cest le plus souvent une chane de plus de six atomes de

    carbone et dautre part , un groupement polaire ayant de laffinit pour leau : elles sont

    amphiphiles.

    On peut les schmatiser de la faon suivante :

    2. Classification :

    a) Tensioactif anionique :

    La partie hydrophile est anionique.

    Les savons : sels dacides gras : RCOO-

    ,Na+

    ( R : longue chane en C12 C18 le plussouvent) provenant de la saponification des triglycrides (triesters de glycrol et dacides

    gras)des huiles vgtales

    exemple : palmitate de sodium : CH3-(CH2)14-COO- , Na+

    Remarque : les savons ion sodium sont plutt durs (on les trouve dans les savonnettes), ceux

    ion potassium sont plus mous (employs dans les mousse raser ou comme

    mulsionnant dans les crmes)

    Les alkylsulfates : R-O- SO3- avec R longue chane carbone : on les appelle aussi syndets

    (dtergents synthtiques)

    exemple :le dodcyl sulfate dammonium ou lauryl sulfate dammonium:

    C12H25 O SO3- , NH4

    + prsent dans les dentifrices,shampooings, produits pour le

    bain et la douche

    Les sulfonates : R SO3- , Na+ ( R : longue chane carbone) sont peu employs en

    cosmtologie

    exemple : le dodcyl benzne sulfonate prsent dans de nombreux dtergents

    (Teepol,) : C12H25 C6H4 SO3-

    , Na+

    partie hydrophobe partie hydrophile

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    b) Tensioactif cationique :

    La partie hydrophile est cationique.

    Les sels dammonium quaternaire : RR1R2R3 N+, allergisants et assez irritants pour les

    yeux et la peau, ils sont peu employs en cosmtologie o ils sont alors associs dautres

    composs pour attnuer ces effets .Ils ont cependant des proprits bactricides

    intressantes. Leurs proprits dmlantes font quils entrent dans la formulation de

    nombreux aprs-shampoings.

    exemple : le bromure de ctyltrimthylammonium (Ctrimide ) : C16-H33 N+ (CH3)3 , Br

    -

    c) Tensioactif non-ionique :

    La partie hydrophile est neutre mais fortement polaire. Ces produits sont biologiquement sans

    risques. On les retrouve dans la formulation de nombreux shampoings pour leurs pouvoirs

    dtergents et moussants et dans les mulsions.

    les sorbates ou esters de sorbitol et dacides gras

    Exemple :OH

    OH

    OH

    OH

    OH

    OH

    O O

    R

    R = CH3-(CH2)9-CH2 -

    monolaurate de sorbitol

    les esters de sorbitanne (sorbitanne : C6H12O5) et dacides gras

    Exemple : monostarate de sorbitanne

    O

    OHOH

    OH

    O

    O R

    R = CH3-(CH2)15-CH2-

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    d) Les tensioactifs zwitterioniques ou amphotres :

    Ils possdent deux groupements de charges opposes. Suivant le pH ils sont sous forme

    cationique ou sous forme anionique.

    Ce sont dexcellents dtergents. Non irritants, ils entrent dans la composition de nombreux

    shampoings doux, produits pour peau sensible, dmaquillants pour les yeux, lotions et gelsdermatologiques

    les drivs de btanes :

    COO-

    R

    N+

    CH3

    CH3

    les acides amins et leurs drivs qui sont trs utiliss comme co-tensioactifs pour

    stabiliser les micromulsions en cosmtologie.

    N+

    RH

    COO-

    H

    H

    H

    acide amin

    3. Proprits :

    a) Tension superficielle :

    Dans les liquides, les molcules sont en interactions entre elles (forces de Van der Waals).

    Au sein du liquide, la rsultante des forces appliques une molcule est nulle :

    Au voisinage de la surface, par contre, apparat une dissymtrie : la rsultante des forces

    appliques une molcule nest plus nulle et sexerce vers lintrieur. La tendance de la

    surface du liquide est donc de se restreindre.

    air

    eau

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    Pour tirer la surface du liquide, il faut donc appliquer une force et donc fournir du travail.

    On appelle tension superficielle , le travail dW quil faut fournir par unit de surface dS pourtirer celle-ci ou la force par unit de longueur pour tirer celle-ci.

    = dW / dS = dF / dx

    sexprime en J.m-2 ou en N.m-1.

    Lajout dun produit tensioactif diminue considrablement la tension superficielle de leau par

    la disposition que les molcules prennent dans le liquide :

    Cest cette disposition qui est la base des pouvoirs mouillant, moussant et mulsionnant.

    Toutefois partir dune certaine concentration en tensioactif , appele concentration

    micellaire critique (cmc) , la surface du liquide tant sature de molcules tensioactives ,

    celles ci se regroupent entre elles dans le liquide en formant des micelles voire des vsicules

    comme les liposomes , les niosomes ou les nanocapsules :

    Eau

    huile

    huile

    eau

    micelle coeur aqueux micelle coeur lipidique

    Cest la formation de micelles qui est la base des pouvoirs de dtergence.

    b) Pouvoir mouillant :

    eau seule : leve la cohsion du liquide lemporte sur les interactions avec le solidele liquide stale peu

    air

    eau

    air

    eau

    eau

    solide

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    eau + tensioactif la tension superficielle a baiss moins de cohsion le liquide stale

    mouillage meilleur

    c) Pouvoir dtergent :

    d) Pouvoir moussant :

    Les molcules tensioactives renforcent la mince pellicule deau qui forme les bulles.

    e) Pouvoir mulsionnant :

    Une mulsion est un systme constitu par un liquide se trouvant dispers sous la forme de

    fines gouttelettes dans un autre liquide, les 2 liquides tant immiscibles.

    On peut avoir des gouttelettes dhuile dans leau ou deau dans lhuile

    eau

    solide

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    Les mulsions :

    La taille des gouttelettes est de lordre de 1 m (aspect plus ou moins laiteux);

    si elle atteint 50m (aspect transparent), on a affaire des micromulsions.

    Les tensioactifs, utiliss entre autre pour stabiliser les mulsions,sont caractriss par leur

    Balance Hydrophile Lipophile (HLB)

    Une mulsion huile dans leau ncessite un tensioactif de HLB lev.

    Une mulsion eau dans lhuile ncessite un tensioactif de HLB faible.

    Ce qui se retrouve facilement en utilisant les modles gomtriques :

    Dans lindustrie cosmtique, on ralise de plus en plus de micromulsions car ellesaugmentent beaucoup les surfaces de contact ; il faut rendre linterface moins rigide et

    permettre des rayons de courbure plus importants ; on utilise des tensioactifs et des

    cotensioactifs (alcools : pentanol, glycols, polyols ; amines)

    18

    Tensioactif HLB lev

    Tensioactif HLB faible

    huile

    CotensioactifTensioactif

    eau

    plutt lipophiles

    0

    plutt hydrophiles

    HLB

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    Les mulsions multiples sont de plus en plus utilises car ce sont de vritables rservoirs

    offrant des possibilits dencapsulage de principes actifs qui sont librs par diffusion

    travers la membrane huileuse ou par rupture de cette membrane ; ce sont des mulsions

    dmulsion :

    Malgr la prsence de tensioactifs, ces mulsions sont plus ou moins stables ; on peut assister

    plusieurs volutions : il peut y avoir coalescence : il sagit dune fusion entre des

    gouttelettes qui se rencontrent lissue de leurs mouvements ; par exemple pour une mulsion

    multiple :

    On peut amliorer ces mulsions en y introduisant des substances qui augmentent la viscosit

    (polymres cellulosiques, gommes)

    Les dveloppements actuels

    Un liposome est une capsule (ou vsicule) de lordre du micromtre dont la membrane est

    forme par une bicouche de phospholipides qui sont des molcules amphiphiles : ils rsultentpar exemple de l'estrification du glycrol par deux acides gras et par l'acide

    phosphorique soit :

    Phase aqueuse dispersante

    Phase huileuse

    Phase aqueuse encapsule

    Emulsifiant eau / huile

    Emulsifiant huile / eau

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    Ces capsules peuvent vhiculer des agents lipophiles solubiliss lintrieur de la membrane

    ou hydrophiles au cur de la capsule. La structure des liposomes, trs proches de celle des

    membranes biologiques (biomimtisme), leur permettrait de les franchir.

    Applications :

    en cosmtologie, pntration de substances hydratantes dans la peau en pharmacologie : transport de principes actifs au travers des membranes cellulaires en gntique (thrapie gnique ou recherche) transport de gnes dans les cellules.

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    LLEESS CCHHEEVVEEUUXX

    1. Structure des cheveux :

    La tige dun cheveu est constitue :

    dune partie externe faite dcailles, cellules plates non pigmentes,

    dune rgion moyenne , le cortex form de cellules mortes allonges en faisceaux demacrofibrilles elles-mmes composes de microfibrilles baignant dans une matrice

    amorphe. Ces microfibrilles sont constitues de longues molcules de kratine

    dune partie centrale, la moelle galement constitue de cellules mortes .La moelle estfacilement pntrable par les colorants.

    La kratine est une protine essentiellement constitue de glycine et de leucine mais aussi

    dacides amins porteurs datomes de soufre, le plus important tant la cystine.

    O

    NH2

    SH OH

    Cystine

    Quand le cheveu est non tir, la kratine forme une hlice stabilise par des liaisonshydrognes intramolculaires entre loxygne dune fonction amide et lhydrogne li un

    azote dune autre fonction amide ou des liaisons salines entre des groupements acides et des

    groupements basiques des peptides.

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    Plusieurs chanes de kratine sont solidaires entre elles dans une microfibrille grce des liaisons hydrognes

    des liaisons salines entre groupements acides et groupements basiques des peptides.

    des ponts disulfures qui peuvent se former entre deux groupements cystine, il se formealors le motif dipeptidique appel cystine :

    O

    NH2

    SH OH2

    2 e- + 2 H+ +

    O

    NH2

    S OHS

    NH2

    OOH

    pont disulfure

    red

    oxy

    Soit : 2 RSH = 2e- + 2 H+ + RS-SR ( RSSR : cystine forme dimre de RSH : cystine )

    Ces ponts disulfures sont sensibles aux agents rducteurs.

    2. La mise en forme temporaire des cheveux

    Lorsquon mouille les cheveux, on rompt les liaisons les plus faibles, hydrognes etsalines au profit de liaisons de solvatation .Lutilisation de tensioactifs (shampoings) ou la

    prsence de sels minraux dans leau accrot ce phnomne .Le cheveu est donc plus facile

    travailler pour lui donner une dformation voulue que lon obtient de faon temporaire

    grce au brushing ou la mise-en-plis : reconstitution des liaisons H et salines lors duschage, le cheveu tant dans la position donne par la brosse ou le bigoudi.

    grce un produit fixant (laque, gel, spray, ) contenant un agent hydrophobe etfilmogne (polymres gainant le cheveu)

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    3. Les permanentes

    Pour donner au cheveu une dformation permanente, on agit sur des liaisons plus fortes,

    les ponts disulfures.

    La permanente froid comporte deux phases :

    REDUCTION : on ouvre dabord les ponts disulfures grce unagent rducteur leplus utilis tant un mlange dacide thioglycolique et dammoniaque qui permet une

    rduction douce de la cystine en cystine:

    R-S-S-R + 2 HSCH2COO-, NH4

    + = 2 R-SH + -OOCCH2S-SCH2COO-,2NH4

    +

    Les chanes de kratine sont alors beaucoup plus plastiques.

    On modle le cheveu pendant cette phase par enroulement sur les bigoudis ou tirement

    pour un dfrisage !

    Remarque : lammoniac fixe le pH, carte les cailles du cheveux et provoque un

    gonflement de celui-ci .Il ragit avec lacide thioglycolique pour former un sel

    dammonium.

    OXYDATION : on reforme les ponts disulfures grce un agent oxydant tel que leauoxygne (on oxydesans aller jusqu la formation dacides sulfoniques (RSO3H) forme

    dgrade de la cystine)

    2 RSH = RSSR + 2H+ + 2 e-

    H2O2 +2e- + 2 H+ = 2H2O

    Bilan : 2 RSH + H2O2 = RSSR + 2H2O

    4. Les dcolorations :

    Les prparations pour dcolorations contiennent de lammoniac et de leau oxygne ; le

    temps daction et les concentrations jouent un rle trs important.

    Il sagit de transformer les mlanines : celles-ci tant trs rsistantes aux rducteurs, on lesdpolymrisera par oxydation en milieu basique. Pour atteindre ces grains, il faut franchir le

    barrage de la kratine :

    dune part lammoniac gonfle la kratine (rupture des liaisons H et des liaisonssalines).

    La kratine ainsi modifie, leau oxygne peut atteindre le cortex pour oxyder lespigments du cheveu.

    Cependant, si le traitement dure longtemps, le cheveu est endommag car R-S-S-R

    donne par oxydation en milieu basique R-SO2-SO2-R puis 2 R-SO3-

    Les tudes actuelles consistent dcolorer sans toucher la kratine.

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    5. Les colorations oxydantes :

    Il sagit de raliser une coloration en profondeur susceptible de tenir longtemps (ce qui nest

    pas le cas dune teinture) or les molcules colores sont trop grosses pour atteindre le cortex.

    On fait dabord pntrer les prcurseurs qui par oxydation vont donner de grosses molcules

    colores in situ.

    Ces prcurseurs appartiennent la famille des phnols et des phnylamines.

    Loxydant utilis est leau oxygne.

    Exemple :

    Un chromogne (le para-phnylnediamine) pntre dans la moelle o une oxydation le

    transforme en colorant :

    puis raction de copulation :

    nouvelle oxydation :

    2me copulation avec le mme chromogne ou avec un autre :

    Remarque : la coloration se fait en milieu ammoniacale avec excs deau oxygne , elle saccompagne donc dune dcoloration !

    + H2O2+ 2H2O

    + H2O2 + 2H2O

    Leuco driv : incolore

    +

    Colorant bleu violet

    coupleur

  • 8/3/2019 Les Cosmetiques

    19/30

    LA FORMULATION DES COSMETIQUES

    La formulation consiste associer un ou plusieurs principes actifs avec divers constituantsen vue de rpondre un cahier des charges.

    Dans la pratique, la formulation consiste mieux cerner les attentes et la perception desconsommateurs pour adapter les produits la demande. En effet, la formulation permet soit de

    concevoir un nouveau produit, soit d'amliorer une formule dj existante.

    Un cosmtique est constitu dun excipient (suprieur 90%), dadjuvants et ventuellement

    de principes actifs (dont lefficacit est quelquefois difficile prouver - exemple :

    antivieillissement).

    lexcipient : pour la forme, le transport, la stabilit, lefficacit ; eau, huiles, tensioactifs.

    les adjuvants :

    conservateurs : drivs de lacide benzoque (parabens), ammoniums quaternaires

    agents viscosants (glifiants ou paississants) : chlorure de sodium, drivscellulosiques, dithanolamine, gomme xanthane, polymres de lacide acrylique

    (carbopol),

    opacifiants et colorants : TiO2 pigment blanc, colorants identifiables par le prfixeColor Index (CI)

    abrasifs (peeling, dentifrices) : carbonates

    parfums

    ajusteurs de pH : acide lactique, acide phosphorique, acide tartrique, acide citrique,acide malique, acide sorbique

    stabilisateurs de mousse : dithanolamine, lcithines

    squestrants : EDTA

    humectants : retiennent leau, maintiennent lhydratation : glycrol, constituants duNMF

    filmognesdimthicone, polyquaterniumpolymres

    bactricides, agents tannants

    les actifs : ce sont des substances qui agiraient en profondeur (antivieillissement,antirides)

    -

    -

    vite la prcipitation des

    savons en complexant le

    calcium et le magnsium :

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    Les savons de toilette :

    Constitus essentiellement (85 %) par des sels dacides gras (tensioactifs dtergents)

    issus de la saponification de suif (bovins, ovins) et dhuiles de coprah ou de palme.

    Agent squestrant : EDTA 0,03 %

    Opacifiant : oxyde de titane : 0,5%Colorants, parfums

    Eau : qsp 100%

    Inconvnients : alcalinit des solutions qui augmente la sborrhe et dsquilibre la peau,

    sensibilit au calcium (suppression de mousse par prcipitation), trs dtergents

    (desschement cutan). Pour viter ce desschement, on utilise des savons surgraisss (on

    ajoute des acides gras libres, glycrine, lanoline, huile damande douce).

    Les pains dermatologiques (syndets ou savons sans savons ) :

    Ce sont des savonnettes . pH proche de 6,5 ; renferment des tensioactifs anioniques trs

    dtergents et des amphotres moins agressifs ; ils sont moins desschants que les savons,

    moins sensibles la duret de leau mais peu moussants

    Les adjuvants amliorent le produit :

    Plastifiants (huile de ricin, alcools gras thoxyls)

    Stabilisateurs de mousse (amide de coprah)

    Surgraissants (triglycrides naturels : calendula, avocat, vison, amande douce)

    Adoucissants

    Acidifiants : acide lactique, tartrique

    Les crmes hydratantes pour le visage et le corps :

    Emulsions Eau dans Huile : crme du soir et mulsion Huile dans Eau : crme de jour

    Phase grasse : Huile de vaseline + huile de mas et damande douce

    Lanoline (paississant)

    Phase aqueuse : NMF reconstitu (antidshydratant), propylne glycol (humectant),

    parahydroxybenzoate de mthyle + chlorobutanol(bactriostatique)

    parahydroxybenzoate de propyle + acide sorbique( fongistatique), tampon

    citrique (acidifiant),parfums

    Emulsifiants : alcool gras polyoxythyln + PEG (HLB lev) starate detrithylneglycol(HLB faible)

    Les laits dmaquillants pour le visage :

    La phase grasse est en faible proportion

    Phase grasse : huile minrale (vaseline), huile de germe de bl, insaponifiables davocat, huile

    de coprah, huile de silicone, squalane, cire

    Phase aqueuse : parahydroxybenzoate de propyle (parabens : conservateur), tampon citrate

    citrique et glycine, sorbitol (humectant)

    Emulsifiant : ester de sorbitane(HLB faible) ester de sorbitane Polyoxythyln (HLB lev) :

    dmaquillant

  • 8/3/2019 Les Cosmetiques

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    Les crmes pour mains :

    Phase grasse : myristate disopropyle, lanoline liquide, huile de vaseline, cire, alcool

    starylique(paississant), ctiol (ester dacide gras : toucher agrable)

    Phase aqueuse : glycrol (antidshydratant) , chlorhexidine(conservateur)

    Emulsifiant : tensioactifs non ioniques

    Les gels douche et produits pour bains moussants :

    Tensioactif glifi par un driv vinylique ou acrylique (polymres)

    Les dodorants et antiperspirants :

    Les dodorants liminent les odeurs corporelles dues la dcomposition de la sueur par les

    bactries.

    Les antiperspirants empchent la sudation par obturation des pores.Dodorants : bactricide + parfum (en stick avec des PEG et savon dur genre starate de

    sodium)

    Antiperspirant : sel daluminium comme le chlorhydrol (Al2 (OH)5 Cl), nH2O +

    allantone(compos astringent) + bactricide

    Les shampooings :

    Les contraintes : procurer une mousse abondante, ne pas irriter les yeux, ne pas endommager

    les cheveux, liminer les pellicules, laisser les cheveux doux, souples, faciles dmler,

    assainir le cuir chevelu, pH 6 environ.

    Base lavante : tensioactifs : alkylthersulfate de sodium (lauryl ther sulfate de sodium :anionique, dtergent, moussant ) , monoisopropanolamide dacide gras de coprah (non-

    ionique doux) ; Cocoylamidopropylbtaine (forme une couche sur le cheveu, facilite le

    dmlage), sels dammonium quaternaires

    Adjuvants :

    Epaississant : chlorure de sodium

    Stabilisateur de mousse : dihydroxythanolamide dacide gras de coprah

    Agent surgraissant : Distarate dthylne glycol

    Agents filmognes : polymres qui se dposent sur le cheveux lors du rinage (meilleur

    drainage donc meilleur schage : shampooing 2 en 1 ; cheveux plus souples)

    hydroxythylcellulose rticul lpichlorhydrine et quaternis par la trimthylamine

    (antistatique) ; dimthicone (silicone : polydimthylsiloxane ; polyvinylpyrrolidone/actate devinyle)

    Antipelliculaire : pyrithione de zinc, sulfure de slnium

    Conservateur : parabens (esters de lacide parahydroxybenzoque), acide sorbique

    Parfum

    Les dentifrices :

    Outre les dtergents classiques (sulfate laurique de sodium), ils contiennent des abrasifs

    (carbonates), un agent actif (fluorure de calcium), de la silice hydrate (gel), du sorbitol

    (sensation de fracheur), un agent de liaison (hydroxythylcellulose qui diminue aussi laviscosit lors de la pression sur le tube.

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    Les parfums

    Dfinition

    Les parfums sont des solutions plus ou moins concentres de substances volatiles odorantes danslalcool.

    Un parfum est un mlange parfois extrmement complexe de produits chimiques naturels (essences

    naturelles de fruits, de fleurs,substances dorigine animale telles que le musc de chevrotin , lambre de

    cachalot , la civette, ) et de produits chimiques de synthse mis en solution dans lthanol.

    Le parfumeur distingue :

    Les parfums proprement dits ou extraits qui contiennent 16 18 % de composition dans lalcool 90

    Les eaux de parfums qui contiennent 10 12 % de composition dans lalcool 70/80

    Les eaux de toilettes qui contiennent 6 8 % de composition dans lalcool 85

    Les eaux de Cologne qui contiennent 3 4 % de composition dans lalcool 70

    Chaque parfum prsente une tte qui est lodeur que lon sent au dbut, une note de cur, et une note

    de fond qui est la note la plus persistante.

    Un parfum contient un premier type de substances appeles muscs qui a la fonction de fixer par

    complexation les substances odorantes les plus volatiles. Les muscs sont de plus en plus synthtiques.

    Un deuxime type de substances comprend les huiles essentielles extraites des plantes (on utilise le

    terme rsinode lorsque la plante utilise est sche(ex : lichens ). La part des produits naturels utiliss

    en parfumerie est considrable car la difficult de la synthse organique est de produire des

    nantiomres purs or lodeur est diffrente pour deux nantiomres.

    Exemple : la (+)(5R)carvone a lodeur des graines de carvi(sorte de cumin) alors que la

    (-) (5S)carvone a lodeur de menthe (elle est utilise comme arme des chewing-gums).

    1

    2

    5

    3

    4

    CH3

    O

    CH2CH3

    5-isopropenyl-2-methylcyclohex-2-en-1-one

    *

    (-)(5R)carvone

    1

    2

    5

    3

    4

    CH3

    O

    CH2CH3

    (+)(5S)carvone

    odeur de graines de carviodeur de menthe

    *

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    Or la nature sait produire soit les deux nantiomres purs soit des mlanges.

    Par exemple, lhuile essentielle de citronelle ne contient que le (+) citronellal , lhuile de Backousia

    Citriodora ne contient que du (-)citronellal et lhuile dEucalyptus Citriodora contient un mlange des

    deux.

    CH3

    CH3O

    CH3H H

    (3R)-3,7-dimethyloct-6-enal

    (+)citronellal

    CH3

    CH3O

    CH3H H

    (-)citronellal

    (3S)-3,7-dimethyloct-6-enal

    odeur de rose triviale odeur de rose fine

    **

    Les techniques dextraction de produits chimiques naturels :

    Lenfleurage :

    Ds lAntiquit, lhomme avait remarqu le pouvoir des graisses et des huiles absorber les substances

    odorantes.

    A partir du 19ime sicle, on dispose des fleurs fraches (jasmin, violettes,) sur des chssis de verre

    recouverts de graisse. Les fleurs sont renouveles rgulirement sur un mme chssis qui peut treenfleur pendant 60 jours. Cest lenfleurage froid. Des fleurs moins fragiles peuvent supporter un

    enfleurage chaud : elles infusent en moyenne 24 h dans de la graisse fondue 70. Par battage avec

    de lalcool, on obtient des pommades parfumes que lon peut utiliser telles quelles ou dont on extrait

    les substances odorantes par lalcool.

    Ces techniques trs longues et ncessitant beaucoup de main duvre sont rarement employes de nos

    jours.

    Lentranement la vapeur ou hydrodistillation :

    Technique utilise par les arabes ds le IX s , elle est ralise dans un alambic : les matires premires

    gnralement rpes , haches , .sont portes bullition avec de leau. La vapeur deau entrane

    avec elle les huiles essentielles qui sont gnralement non miscibles leau. On laisse donc dcanter le

    liquide condens dans lalambic et on spare les essences de leau par diffrence de densits. Il y a une

    dgradation de certaines molcules par hydrolyse.

  • 8/3/2019 Les Cosmetiques

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    La distillation fractionne :

    Les essences obtenues par hydrodistillation (appeles absolues ) renferment des hydrocarbures. On

    les limine par distillation fractionne ou rectification pour obtenir des essences plus fines et pour

    sparer les diffrents composs chimiques ayant chacun des odeurs diffrentes que lon pourra ensuite

    recomposer.

    Cette rectification se fait souvent sous vide, cela permet en effet de mieux sparer les produits et de

    travailler des tempratures plus basses donc en limitant les dgradations.

  • 8/3/2019 Les Cosmetiques

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    Lextraction par un solvant :

    Un solvant volatil (hexane ou alcool) se charge en substances odorantes lors de lavages successifs

    de la matire premire raliss dans un extracteur. On concentre ensuite ce solvant par vaporation

    de celui-ci. On obtient alors une concrte qui est ensuite brasse avec de lthanol puis glace et

    filtre afin den extraire les cires vgtales non miscibles lalcool.

    On concentre nouveau par distillation du solvant et on obtient alors une absolue souvent avec un

    meilleur rendement que par hydrodistillation.

    Extraction par le dioxyde de carbone supercritique :

    On peut passer continment de ltat liquide ltat gazeux en choisissant judicieusement les

    temprature et pression appliques un fluide, de faon contourner le point critique qui borne la

    courbe dquilibre liquide-vapeur.

  • 8/3/2019 Les Cosmetiques

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    Lorsque les paramtres T et P sont assez loigns de ceux du point critique (Tc = 31C et Pc = 74

    bar pour CO2), le fluide est appel supercritique et prsente des proprits trs surprenantes et

    intressantes :

    Il est aussi fluide quun gaz (viscosit 100 fois plus faible que le liquide) permettant destransferts de masse rapides

    Il est aussi dense quun liquide

    Cest un trs bon solvant vis--vis de nombreux composs organiques ou minraux

    Cette technique est appele se dvelopper en parfumerie car elle prsente beaucoup davantages :

    absence dhydrolyse, destrification, doxydation, de traumatismes thermiques

    aucun rsidu de solvant dans labsolue obtenue

    solvant non polluant , disponible donc peu cher

    Les diffrents composs chimiques prsents dans les parfums

    Une essence naturelle est compose dune multitude de diffrentes molcules (par exemple, on a

    dnombr plus de 110 composants dans labsolue de jasmin, plus de 400 composants dans

    lessence de rose ! ).Ces analyses sont faites grce des techniques trs sophistiques telles que lachromatographie en phase gazeuse couple un spectromtre de masse ou par rsonance

    magntique nuclaire (RMN).

    Les essences renferment des hydrocarbures que lon carte parfois par distillation fractionne et

    des composs oxygns (alcools, esters, thers, aldhydes,poxydes.)

    Certains de ces composs trs intressants pour les parfumeurs sont des composs terpniques qui

    sont constitus dunits isoprniques.

    CH2

    CH3

    CH2

    motif isoprnique

    L : liqufacteur

    F : changeur froid

    D : dbitmtreP : pompe

    E : extracteur

    S : sparateur

    CO2

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    Voici quelques exemples importants :

    Parmi les muscs :

    NO2

    OCH3

    CH3 CH3

    CH3

    O2N

    2,6-dinitro-3-mthoxy-4-tertiobutyltolune

    Musc ambrette

    O O OO

    HH

    HH

    H

    H

    H

    H

    H

    H

    H

    H

    HH

    H

    HH

    H

    H

    H

    H

    H

    HH

    1,3-dioxacyclohexadecane-4,16-dioneou

    Musc TR

    ester thylneglycolique de l'acide 1,13-tridcanedioque

    Dans les huiles essentielles :

    Essence de citron : 85 88 % de limonne (terpnode) et 5 7 % de citronellal et citral

    Citronelle de Java : 35 40% de Citronellal et 35 % de graniol(terpnode)

    Lichen de chne et de conifres : orcinol et -orcinol

    Trbenthine (issue de rsine et tronc darbre) : et -pinne (terpnodes)

    Lavandin : linalol(terpnode) et actate de linalyle

    Ylang-ylang (fleurs darbres du Brsil, Madagascar, Runion , Comores) : paracrsyl-mthyl-

    ther,actate de benzyle

    Rose : alcool 2-phnylthylique

    Dans de grands parfums :

    Chanel n5 (cr en 1921): essences de jasmin , rose , ylang-ylang et composs synthtiques :

    mthylionone , mthylnonyl actaldhyde entre autres

    Trsor de Lancme( cr en 1990) : hdione , galaxolide, mthylionone et iso E super

    Shalimar de Guerlain (cr en 1925) : opoponax , benjoin du Siam ,baume du Prou, civette,

    patchouli, citron , mandarine , bergamote , bois de rose et des produits synthtiques

    comme la coumarine et lthylvanilline.

    Remarque : la synthse de la coumarine en 1868 par Perkin marque le dbut de la parfumerie

    moderne avec lintroduction de substances synthtiques dans les compositions

    permettant des effets remarquables .En 1882 , le parfumeur parisien Houbigant fut

    le premier utiliser la coumarine synthtique en crant le parfum Fougre Royale.En

    1905, l-ionone et la mthylionone synthtises en 1898 et 1903 , sont introduitesdans le parfum Origan par Coty son crateur.

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    CH3 CH3CH3 O

    CH3

    CH3

    ISO E Super ( odeur boiseet ambre)

    H

    O

    CH3

    CH3

    CH3

    O O

    coumarine

    O

    OO

    CH3

    CH3

    Hdione

    ou dihydrojasmonate de mthyle

    methyl (3-oxo-2-pentylcyclopentyl)acetate O

    O CH3

    OH

    thylvanilline3-ethoxy-4-hydroxybenzaldehyde

    CH3 CH3

    O

    CH3

    CH3

    -ionone

    CH3 CH3

    O

    CH3

    CH3

    -ionone

    citral

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    La perception des odeurs :

    Au sein de la membrane olfactive se trouvent les neurones rcepteurs olfactifs qui prsentent

    spontanment une activit lectrique mme en labsence de stimulus odorant.

    Le corps cellulaire de ces neurones prsente une dendrite unique , dirige vers la surface de la

    muqueuse et qui se termine par une touffe de cils olfactifs baignant dans un mucus protecteur .

    Cest au niveau des membranes ciliaires que les molcules odorantes viennent interagir sur des

    protines rceptrices des odeurs conduisant lmission dun signal neuronal.

    Les protines rceptrices sont riches en groupements CONH , COOH et NH2 susceptibles de formerdes liaisons hydrogne. On peut donc raisonnablement penser que la reconnaissance des molcules

    par ces rcepteurs se fait pour une partie au moins par lintermdiaire de ces liaisons. On pense

    aussi que peuvent intervenir les interactions faibles de type Van der Waals (interaction diple

    /diple) sexerant trs courte distance ds que des polarisations permanentes ou induites existent

    dans les molcules. De mme peuvent intervenir les interactions hydrophobes.

    Toutes ces interactions sont trs sensibles la gomtrie des molcules ou des parties de molcules

    interagissant.

    On comprend alors comment une petite modification de structure peut changer la perception des

    rcepteurs :

    une substitution dun H par un CH3 peuvent donner des sensations olfactives diffrentes

    deux nantiomres peuvent donner des sensations olfactives diffrentes

    Par contre deux substances chimiques possdant des structures diffrentes par exemple au niveau

    des fonctions chimiques peuvent avoir des notes odorantes proches si les atomes interagissant avec

    la protine sont dans une configuration spatiale identique dans les deux substances.

    On ne connat pas encore de faon assez dtaille la structure spatiale des protines rceptricesmais on modlise la perception des odeurs comme un mcanisme de clefs ( les molcules

    odorantes ) qui rentrent ou non dans la serrure ( site sur la protine ) donnant alors une odeur

    dtermine .

    Une fois cette modlisation tablie (connaissance des gomtries des clefs et serrures), il est plus

    ais de concevoir de nouvelles molcules odorantes.

  • 8/3/2019 Les Cosmetiques

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    1. rcepteurs, 2. lame osseuse, 3. filets du nerfs olfactif, 4. glomrules, 5. cellules mitrales,

    6. fibres nerveuses centrifuges, 7. cortex olfactif.

    (Document CNRS - Universit Claude Bernard, dessin A.Holley)