Surowce kosmetyczne – cukry, aminokwasy, peptydy, białka i witaminy

Zestaw tradycyjnych fiszek pojęciowych (VOCABULARY) obejmujący klasyfikację, budowę chemiczną, właściwości fizykochemiczne oraz metody analityczne surowców kosmetycznych: węglowodanów, aminokwasów, peptydów, białek i witamin.

Węglowodany (sacharydy, cukry)

Wielofunkcyjne związki organiczne o ogólnym wzorze sumarycznym $C_n(H_2O)_n$, klasyfikowane na monosacharydy, oligosacharydy oraz polisacharydy.

Monosacharydy

Cukry proste zbudowane z $3-10$ atomów węgla, będące chemicznie polihydroksyaldehydami (aldozy) lub polihydroksyketonami (ketozy).

Aldozy

Monosacharydy zawierające w swojej strukturze grupę aldehydową (polihydroksyaldehydy).

Ketozy

Monosacharydy zawierające w swojej strukturze grupę ketonową (polihydroksyketony).

Pentozy

Monosacharydy zawierające w cząsteczce pięć atomów węgla; należą do nich m.in. D-ryboza, D-arabinoza i D-ksyloza.

Heksozy

Monosacharydy o sześciu atomach węgla w cząsteczce; do najważniejszych należą D-glukoza, D-galaktoza, D-mannoza oraz D-fruktoza.

Konfiguracja względna D/L cukrów

Sposób określania konfiguracji przestrzennej monosacharydu na podstawie ułożenia podstawników na przedostatnim atomie węgla w odniesieniu do aldehydu D- lub L-glicerynowego.

Anomery ($\alpha$ i $\beta$)

Izomery pierścieniowych form monosacharydów różniące się położeniem grupy hydroksylowej przy hemiacetalowym atomie węgla: w anomerze $\alpha$ grupa $-OH$ jest skierowana w dół, a w anomerze $\beta$ w górę.

Wiązanie glikozydowe (acetalowe)

Wiązanie tworzone pomiędzy grupą hemiacetalową jednego monosacharydu a grupą hydroksylową drugiego monosacharydu, najczęściej w pozycjach $1-4'$ lub $1-6'$.

Cukry redukujące

Węglowodany wykazujące właściwości redukujące dzięki obecności wolnej grupy aldehydowej powstającej na drodze tautomerii; należą do nich wszystkie monosacharydy oraz disacharydy z wyjątkiem sacharozy.

Sacharoza

Nieredukujący disacharyd, w którym cząsteczka $\alpha$-glukozy połączona jest z $\beta$-fruktozą wiązaniem glikozydowym w pozycji $1-2'$.

Hydrokoloidy kosmetyczne

Substancje polisacharydowe ulegające w wodzie silnej hydratacji i pęcznieniu z wytworzeniem hydrozoli; pełnią funkcję środków wiążących wodę, zagęszczających, lepiszczy w pudrach oraz baz żeli.

Celuloza mikrokrystaliczna

Modyfikowana celuloza otrzymywana przez hydrolizę kwasem solnym, o wielkości cząstek rzędu $20-150\,\text{nm}$, która w środowisku wodnym tworzy żele.

Metyloceluloza (Methocel MC)

Eterowa pochodna celulozy wykorzystywana w recepturze kosmetycznej do sporządzania żeli w środowisku wodnym.

Etyloceluloza (Ethocel)

Eterowa pochodna celulozy stosowana do wytwarzania preparatów żelowych w rozpuszczalnikach organicznych.

Pektyny

Składniki ścian komórkowych roślin zbudowane głównie z reszt kwasu D-galaktopiranouronowego połączonych wiązaniami $\alpha$-glikozydowymi.

Śluzy roślinne

Polisacharydowe surowce (m.in. z lnu, korzenia prawoślazu, liści podbiału), które po zmieszaniu z wodą tworzą gęste, ciągnące się ciecze; stosowane jako emolienty i środki łagodzące podrażnienia.

Kwas hialuronowy

Polimer dwucukrowy ($n = 2000-4000$) złożony z kwasu D-glukuronowego połączonego wiązaniem $\beta$-(1-3')-glikozydowym z N-acetyloglukozaminą; wiąże wodę w przestrzeni międzykomórkowej i stanowi barierę ochronną.

Proksylan

Cukier o małej masie cząsteczkowej zbliżony budową do ksylozy, stymulujący wytwarzanie kolagenu w skórze właściwej oraz spłycający zmarszczki od wewnątrz.

Aminokwasy białkowe

Związki organiczne zawierające grupę karboksylową ($-\text{COOH}$) oraz grupę aminową ($-\text{NH}_2$) zlokalizowaną w pozycji $\alpha$, występujące naturalnie w konfiguracji względnej L.

Jon obojnaczy

Forma aminokwasu występująca w punkcie izoelektrycznym ($\text{pH} = 7$ na schemacie ogólnym), charakteryzująca się obecnością zjonizowanej grupy kwasowej ($-\text{COO}^-$) i zasadowej ($-\text{NH}_3^+$).

Wiązanie peptydowe

Wiązanie amidowe łączące grupę $\alpha$-karboksylową jednego aminokwasu z grupą $\alpha$-aminową drugiego aminokwasu z wydzieleniem cząsteczki wody.

Oligopeptydy

Peptydy zbudowane z $2-10$ reszt aminokwasowych, wykazujące zdolność penetracji naskórka i relaksacji mięśni mimicznych.

Polipeptydy

Łańcuchy peptydowe składające się z $11-100$ połączonych ze sobą reszt aminokwasowych.

Białka

Biopolimery o masie cząsteczkowej zawierające w swojej strukturze ponad $100$ reszt aminokwasowych.

Kolagen

Włókniste białko skóry właściwej zbudowane głównie z glicyny, proliny i hydroksyproliny, odpowiadające za wiązanie wody oraz prawidłowe napięcie tkanek.

Elastyna

Białko włókniste skóry właściwej składające się głównie z alaniny, fenyloalaniny, leucyny i waliny, nadające tkance elastyczność i sprężystość.

Keratyna

Białko strukturalne warstwy rogowej naskórka i włosów, bogate w aminokwasy siarkowe (cysteinę i cystynę), regulujące bilans wodny tkanek.

Melatonina

Metoksylowa pochodna tryptaminy o silnych właściwościach antyoksydacyjnych, wykorzystywana w kosmetykach przeciwstarzeniowych przeznaczonych do aplikacji na noc.

Kinetyna

Związek określany jako kosmetyczny „czasowstrzymywacz”, stymulujący naprawę DNA, przedłużający żywotność fibroblastów oraz zwiększający syntezę kolagenu i elastyny.

Alantoina (5-ureidohydantoina)

Imidazolowa pochodna mocznika o działaniu regenerującym, przeciwzapalnym i keratolitycznym, powszechnie stosowana w preparatach do rąk, po goleniu oraz przeciwtrądzikowych.

Naturalny Czynnik Nawilżający (NMF)

Występująca w korneocytach mieszanina hydrofilowych cząsteczek (w tym wolnych aminokwasów), warunkująca odpowiednie uwodnienie warstwy rogowej naskórka.

Metioninian glinu

Pochodna aminokwasowa stosowana w preparatach po goleniu i tonikach ze względu na działanie ściągające oraz antyhydrotyczne (hamujące potliwość).

Kwas etylenodiaminotetraoctowy (EDTA)

Związek chelatujący wiążący jony metali ciężkich w trwałe kompleksy, co zabezpiecza preparaty kosmetyczne przed procesami autooksydacji.

Awitaminoza

Stan chorobowy organizmu wywołany całkowitym lub długotrwałym brakiem określonej witaminy w diecie.

Hipowitaminoza

Stan częściowego niedoboru witaminy w ustroju, niepowodujący jeszcze wyraźnych jednostek chorobowych.

Witamina A (retinol, akseroftol)

Rozpuszczalny w tłuszczach alkohol diterpenowy posiadający pięć sprzężonych wiązań podwójnych, regulujący procesy rogowacenia naskórka oraz mechanizm widzenia.

Niezbędne Nienasycone Kwasy Tłuszczowe (NNKT)

Wielonienasycone kwasy tłuszczowe (m.in. linolowy, $\alpha$- i $\gamma$-linolenowy, arachidonowy), pełniące funkcję prekursorów prostanoidów i składników cementu międzykomórkowego.

Witamina C (kwas askorbowy)

$\gamma$-lakton kwasu 2-okso-L-gulonowego wykazujący tautomerię ketonowo-enolową, będący silnym antyoksydantem i kofaktorem w syntezie kolagenu.

Witamina E ($\alpha$-tokoferol)

Rozpuszczalna w lipidach „witamina młodości”, która chroni nienasycone kwasy tłuszczowe i lipidy membran przed peroksydacją rodnikową.

Próba Molischa

Reakcja analityczna wykrywania węglowodanów polegająca na kondensacji $\alpha$-naftolu z furfuralem pod wpływem stężonego $\text{H}_2\text{SO}_4$, dająca fioletowo-czerwony pierścień.

Próba Tollensa

Reakcja identyfikacji właściwości redukujących cukrów i witaminy C z amoniakalnym roztworem azotanu(V) srebra, objawiająca się wytrąceniem lustra srebrowego lub czarnego osadu.

Reakcja biuretowa

Próba barwna z roztworem $\text{CuSO}_4$ w silnie zasadowym środowisku ($\text{NaOH}$), służąca do wykrywania wiązań peptydowych i amidowych (niebieskofioletowe zabarwienie).

Reakcja z ninhydryną

Reakcja barwna stosowana do wykrywania wolnych $\alpha$-aminokwasów (zabarwienie ciemnoniebieskie) oraz reszt aminokwasowych w białkach (zabarwienie malinowe).

Reakcja Carr-Price'a

Jakościowa metoda wykrywania witaminy A polegająca na powstawaniu niebieskiego zabarwienia po dodaniu nasyconego chloroformowego roztworu $\text{SbCl}_3$.