Diapositiva 1 - Orienta Chimica

Il colore in cosmetica
Mercedes Procopio
Milano 9 settembre 2013
I cosmetici nell’antichità
La parola “cosmetico” deriva dal greco kosmeo, che
significa adornare, abbellire
Già 4000 anni fa nell’antico Egitto ci si truccava, sono stati
rinvenuti accessori che evidenziano una somiglianza con il
contenuto di un moderno beauty case per il make-up
I coloranti utilizzati all'epoca non erano propriamente
sicuri, si utilizzava il solfuro di piombo per avere il nero da
usare come eyeliner
Il primo tentativo di regolamentazione dei coloranti in cosmetica fu
fatto dalla americana FDA, a seguito dell'utilizzo dei coloranti sintetici
che avevano iniziato a dare problemi di tossicità.
Nel 1960 fu emendato il Food, Drug, and Cosmetic Act of 1938 per
stabilire una approvazione pre-market per i coloranti da utilizzare negli
alimenti, nei medicinali e nei cosmetici.
La stessa legge stabilisce anche la definizione di “color additive”:
Colorante, pigmento o altra sostanza capace di impartire colore
quando viene applicata ad alimenti, medicinali, cosmetici o al corpo
umano (Food, Drug and Cosmetic Act, Section 201)
Anche in Europa la legge cosmetica, il regolamento EC/1223/2009,
definisce il colorante:
«coloranti»: sostanze destinate esclusivamente o prevalentemente a
colorare il prodotto cosmetico, il corpo intero o talune sue parti,
attraverso l’assorbimento o la riflessione della luce visibile; sono
inoltre considerati coloranti i precursori dei coloranti di ossidazione per
capelli;
Tipi di coloranti utilizzati in cosmetica
- Organici
Naturali
Animali
Sintetici
- Inorganici
Prevalentemente di sintesi
Coloranti: solubili nel mezzo in cui vengono utilizzati
Pigmenti: insolubili nel mezzo in cui vengono utilizzati
In etichetta del cosmetico vengono identificati con il Color Index,
numero CI, normalmente dopo tutti gli altri ingredienti del prodotto
Es. di coloranti Organici - naturali
Caramello
viene preparato mediante riscaldamento controllato dei carboidrati
Estratto di paprica, capsantina, capsorubina
L’estratto di paprica si ottiene mediante estrazione con solvente dai
ceppi naturali della paprica.
I principali coloranti sono la capsantina e la capsorubina.
Annatto, Riboflavina, Antociani, estratto di barbabietola etc.
Scarsamente utilizzati dall'industria cosmetica per problemi di stabilità
nelle formule.
Es. di coloranti Organici - animali
Il pigmento organico di origine animale utilizzato dall'industria
cosmetica è il carminio, CI 75470
Il carminio si ottiene da estratti acquosi della cocciniglia, che è
costituita dai corpi essiccati dell’insetto di sesso femminile dactylopius
coccus Costa.
La sostanza colorante è l’acido carminico, che viene separato per
precipitazione attraverso la formazione di un sale insolubile.
Es. di coloranti Organici - sintetici
coloranti monoazoici, es. tartrazina (CI 19140), giallo tramonto (CI
15985), rosso (CI 15850)
Es. di coloranti Organici - sintetici
Chinoftaloni, es. giallo chinolina (CI 47005)
Es. di coloranti Organici - sintetici
Triarilmetani, es. blu brillante (CI 42090)
Es. di coloranti inorganici bianchi
titanio biossido, TiO2, CI 77891
zinco ossido, ZnO CI 77947
Utilizzati anche come filtri solari
Ossicloruro di bismuto, bianco perlescente, BiOCl CI 77163
Es. di coloranti inorganici colorati
Ossido di Ferro rosso, CI 77491
Ossido di Ferro giallo, CI 77492
Ossido di Ferro nero, CI 77499
Si producono sinteticamente e sono costituiti da ossidi di Ferro anidri
e/o idrati
In particolare,
Giallo FeO(OH) x H2O
Rosso Fe2O3
Nero FeO.Fe2O3
Es. di coloranti inorganici colorati
Ossidi di cromo, verdi
CI 77288, Cr2O3
CI 77289, Cr2O3 x H2O
ferrocianuro ferrico, blu
CI 77510, Fe4.[Fe(CN)6]3
Es. di coloranti inorganici colorati
Blu oltremare
CI 77007, Na8-10Al6Si6O24S2-4
Violetto di manganese
CI 77742, NH4MnP20
Polvere di Alluminio
CI 77000, Al
La perlescenza
La iridescenza è un effetto dovuto a simultanei fenomeni di riflessione,
rifrazione e trasmissione della luce, quando essa incontra strati più o
meno sottili a diversa densità ottica
i pigmenti perlescenti hanno un’anima di mica (silicato di alluminio e
potassio) sulla quale viene stratificato/depositato biossido di titanio ed
eventualmente ossidi metallici
A spessore di TiO2 ridotto si ottengono le perle bianche a diversa
granulometria
Variando tale spessore si hanno dei riflessi più o meno colorati e
coprenti
Stratificando Mica/TiO2/Ox Fe si ottengono le gamme cromatiche
dell’oro, rame, marrone
Regolamentazione dell'utilizzo dei coloranti in cosmetica
Per l'Europa, i coloranti il cui uso è permesso nei prodotti cosmetici
sono elencati in allegato IV del regolamento 1223/2009
Condizioni di utilizzo
- su tipo di prodotto o parti del corpo
coloranti da non usare nei prodotti per occhi
coloranti da non usare nei prodotti da applicare sulle membrane
mucose
coloranti da utilizzare solo nei prodotti da sciacquare.
Condizioni di utilizzo
- sulla concentrazione max nel prodotto
- sulla purezza della sostanza
Requisiti di purezza - assenza di alcune sostanze
Es. CI 77510, ferrocianuro ferrico
Deve essere esente da ioni cianuro
Es. CI 77288, 77289 ossidi di cromo
Devono essere esenti da ioni cromato
Requisiti di purezza - assenza di alcune sostanze
Es. CI 45410, Acido 3,4,5,6-tetracloro-2-(1,4,5,8-tetrabromo-6-idrossi3-ossoxanten-9-il)benzoico
Tenore massimo dell’ 1 % in fluoresceina e del 2 % in
monobromofluoresceina
Requisiti di purezza – purezza alimentare
Purezza alimentare, riferita alla direttiva 95/45
Es. biossido di titanio, E 171
Sostanze solubili in acqua non più di 0,5 %
Cadmio non più di 1 mg/kg
Antimonio non più di 50 mg/kg
Arsenico non più di 3 mg/kg
Piombo non più di 10 mg/kg
Mercurio non più di 1 mg/kg
Zinco non più di 50 mg/kg
Es. ossidi di ferro, E172
Sostanze solubili in acqua non più di 1,0 %
Arsenico non più di 5 mg/kg
Bario non più di 50 mg/kg
Cadmio non più di 5 mg/kg
Cromo non più di 100 mg/kg
Rame non più di 50 mg/kg
Piombo non più di 20 mg/kg
Mercurio non più di 1 mg/kg
Nickel non più di 200 mg/kg
Zinco non più di 100 mg/kg
Es. tartrazina, E102
prodotti insolubili in acqua non più dello 0,2 %
Coloranti accessori non più dell’1,0 %
acido 4-idrazin-benzensolfonico, acido 4-amminobenzen-1-solfonico,
acido 5-osso-1-(4-solfofenil)-2- pirazolin-3-carbossilico, acido 4,4diazoamminodi(benzensolfonico), acido tetraidrossisuccinico: totale
non più dello 0,5%
Ammine primarie aromatiche non solfonate non più dello 0,01 %
Sostanze estraibili in etere non più dello 0,2 %
Arsenico non più di 3 mg/kg
Piombo non più di 10 mg/kg
Mercurio non più di 1 mg/kg
Cadmio non più di 1 mg/kg
Metalli pesanti (quali Pb) non più di 40 mg/kg
Differenze con la normativa americana
-area di utilizzo
-livello di contaminanti permessi
Aree di applicazione
cosmetics generally: coloranti autorizzati per i cosmetici destinati a
venire a contatto con le mucose
externally applied: coloranti autorizzati per i cosmetici non destinati a
venire a contatto con le mucose
including eye area use: viene aggiunto per l’utilizzo in area occhi
Alcuni coloranti possono essere usati in alimenti, medicinali,
cosmetici.
Altri solo in medicinali e cosmetici
Altri solo nei cosmetici
Differenze con la normativa americana
-area di utilizzo
-livello di contaminanti permessi.
coloranti derivanti dal petrolio (coal tar) certificati da FDA
Lista positiva in CFR 21 title 74
Esenti da certificazione i coloranti di origine minerale sintetica e
animale
Lista positiva in CFR 21 title 73
Lacche: coloranti organici idrosolubili “combinati” su substrato
inorganico insolubile
D&C lakes (CFR 21. 82.1051): coloranti puri permessi o sali ottenuti
da questi coloranti con Na, K, Al, Ba, Ca, Sr, Zr “extended” su 10
substrati specifici (es talc, CaCO3)
CI 15850
3-idrossi-4-[(4-metil-2-solfonatofenil)azo]-2-naftoato di sodio e sue
lacche, sali e pigmenti di bario, stronzio e zirconio, insolubili
Red 7
calcium salt of 3-hydroxy-4-[(4-methyl-2-sulfophenyl)azo]-2naphthalenecarboxylic acid
Coloranti Organici - certificati da FDA
Es. Black 2, corrispondente all'europeo CI 77266
(1) Surface area by nitrogen BET (Brunauer, Emmett, Teller) method,
200 to 260 m2 /gram.
(2) Weight loss on heating at 950 °C for 7 minutes (predried for 1 hour
at 125 °C), not more than 2 percent.
(3) Ash content, not more than 0.15 percent
(4) Arsenic (total), not more than 3 milligrams per kilogram (mg/kg) (3
parts per million).
(5) Lead (total), not more than 10 mg/kg (10 parts per million).
(6) Mercury (total), not more than 1 mg/kg (1 part per million).
(7) Total sulfur, not more than 0.65 percent.
(8) Total PAHs, not more than 0.5 mg/kg (500 parts per billion).
(9) Benzo[ a ]pyrene, not more than 0.005 mg/kg (5 parts per billion).
(10) Dibenz[ a,h ]anthracene, not more than 0.005 mg/kg (5 parts per
billion).
(11) Total color (as carbon), not less than 95 percent.
Coloranti Organici - certificati da FDA
Es. Black 2, corrispondente all'europeo CI 77266
La specifica E153 prevede
L’estratto ottenuto da 1 g del prodotto trattato con 10 g di cicloesano
puro in un apparato per estrazione continua, deve risultare incolore.
La fluorescenza dell’estratto alla luce ultravioletta non supera
l’intensità di quella ottenuta da una soluzione di 0,1 mg di solfato di
chinina in 1000 ml di acido solforico 0,01 M
Coloranti esenti da certificazione
Es. iron oxides, corrispondenti a CI 77491/77492/77499
Arsenic (as As), not more than 3 parts per million.
Lead (as Pb), not more than 10 parts per million.
Mercury (as Hg), not more than 3 parts per million.
La specifica E172 prevede
Arsenico non più di 5 mg/kg
Bario non più di 50 mg/kg
Cadmio non più di 5 mg/kg
Cromo non più di 100 mg/kg
Rame non più di 50 mg/kg
Piombo non più di 20 mg/kg
Mercurio non più di 1 mg/kg
Nickel non più di 200 mg/kg
Zinco non più di 100 mg/kg
Coloranti esenti da certificazione
Es. manganese violet corrispondente a CI 77742
Ash (at 600 °C), not less than 81 percent.
Volatile matter at 135 °C for 3 hours, not more than 1 percent.
Water soluble substances, not more than 6 percent
pH of filtrate of 10 grams color additive (shaken occasionally for 2
hours with 100 milliliters of freshly boiled distilled water), not more
than 4.7 and not less than 2.5.
Lead (as Pb), not more than 20 parts per million
Arsenic (as As), not more than 3 parts per million
Mercury (as Hg), not more than 1 part per million.
Total color, based on Mn content in “as is” sample, not less than 93
percent.
Nessun tipo di specifica prevista dalla normativa europea
Restando in tema di legislazione….
atto parlamentare inglese (1770)
"... tutte le donne di qualsiasi età, rango o professione, sia vergini che
abbandonate o vedove, che avessero sedotto e tratto in matrimonio
un uomo utilizzando profumi, pitture, lozioni cosmetiche, denti
artificiali, capelli finti, sospensori metallici, busti, scarpe con i tacchi
alti, fianchi steccati, saranno da trattare come truffatrici ed il
matrimonio verrà annullato o considerato privo di valore”