Использование летучих кремнийорганических соединений в составе косметики для волос

Как известно, кремний — микроэлемент, необходимый для нормального функционирования всего организма. В отношении волос он играет особенно важную роль, влияя на их структуру, рост и внешний вид.
При дефиците кремния волосы становятся тонкими, сухими, ломкими и подверженными выпадению. Кремний, напротив, укрепляет структуру волоса, стимулирует рост волос, защищает от внешних повреждений и поддерживает водный баланс.

Поэтому использование нейтральных кремнийорганических соединений, таких как (гексаметилдисилоксан) ГМДСО/CAS 107-46-0, представляется безопасным и перспективным направлением в разработке косметических средств для волос.

Высоколетучее кремнийорганическое соединение ГМДСО, входящее в состав спреев, образует на поверхности кутикулы волоса ультратонкое наноразмерноепокрытие толщиной не более 10 нанометров. Это становится возможным благодаря крайне низкому коэффициенту поверхностного натяжения ГМДСО по сравнению с другими кремнийорганическими соединениями, разрешёнными к применению в косметике.

Такое нанопокрытие обладает рядом преимуществ:
•⁠ ⁠оно пропускает воздух и водяные пары, не нарушая естественный водный баланс волоса;
•⁠ ⁠обеспечивает гладкость и эластичность;
•⁠ ⁠снижает электростатические эффекты, препятствуя слипанию волос;
•⁠ ⁠пропускает биологически активные вещества, способствующие восстановлению структуры волоса.

В отличие от индивидуальных низкомолекулярных соединений, таких как ГМДСО, силиконы, используемые в косметике, представляют собой олигомеры или полимеры — цепи повторяющихся звеньев Si–O. Их длина варьируется от примерно 20 мономеров (для олигомеров) до 1000 и более (для полимеров).

При регулярном использовании силиконов, таких как диметикон или циклопентасилоксан, вследствие их сравнительно высокого поверхностного натяжения происходит многослойное накопление этих веществ на волосах. В результате формируется непроницаемая плёнка толщиной 200 нанометров и более, нарушающая поступление влаги и полезных веществ в стержень волоса. Со временем это может привести к разрушению кутикулы и волосяной луковицы, сухости, ломкости и истончению волос, несмотря на внешнюю гладкость, волосы становятся тусклыми и безжизненными. Кроме того, плотные силиконовые пленки могут закупоривать поры кожи головы, провоцировать зуд, шелушение, перхоть, а также усиливать секрецию сальных желез. В тяжёлых случаях это может также привести к воспалению и ослаблению питания волосяных луковиц, что замедляет рост волос.
Даже после прекращения использования обычной силикон содержащей косметики часто наблюдается так называемый эффект отмены — волосы выглядят спутанными и тусклыми, пока не восстановится их естественное состояние. У тонких и ослабленных волос силиконы дополнительно вызывают утяжеление, лишая причёску объёма и подвижности.
Следует отметить, что сама природа силиконовых пленок, подразумевает их подверженность деструкции под действием УФ-излучения, химических факторов и тепла с образованием свободных радикалов. Однако в случае ультратонких пленок токсический эффект продуктовокислительной деструкции силиконов минимален. Так важно понимать, что толстые силиконовые плёнки не восстанавливают волосы, а лишь маскируют их повреждения. При этом под подобной плёнкой могут накапливаться повреждения, вызванные термическим воздействием, УФ-излучением и химическими агентами. Это создаёт иллюзию внешнего здоровья волос и отсрочивает видимую необходимость их полноценного восстановления.

Таким образом:

Проведённые исследования подтверждают перспективность использования летучих нейтральных кремнийорганических соединений, в частности HMDS, в составе средств по уходу за волосами. Такие соединения формируют ультратонкие дышащие покрытия, сохраняющие естественную структуру волос и предотвращающие их повреждение. В отличие от традиционных силиконов, ГМДСО не вызывает накопительного эффекта и не нарушает водно-липидный баланс волос и кожи головы.

В заключение: разработка безопасной и эффективной косметики для волос является важной задачей химической физики, направленной на создание супрамолекулярных систем или ультратонких пленок с заданными свойствами. Для решения этой задачи в нашей работе были проведены исследования физико-химических процессов взаимодействия кремнийорганических соединений с поверхностью волоса.