وقتی حس ابریشمی و سبک روی پوست، به قیمتی برای سلامت پوست و محیط زیست تمام میشود، باید دوباره به مواد محبوب خود نگاه کنیم.
سیکلوهگزازیلوکسان (D6)، یکی از پرکاربردترین سیلیکونهای حلقوی در صنعت آرایشی و بهداشتی است که با ویژگیهایی چون فراریت بالا، حس غیرچرب، و عملکرد چندمنظوره در نرمکنندگی و حمل مواد فعال، در فرمولاسیونهای مدرن جایگاه ویژهای دارد. این مقاله با بررسی دقیق ساختار شیمیایی، عملکردهای کلیدی، و دامنه گسترده کاربرد D6 در محصولات مراقبت از پوست، مو و آرایش، نقش کلیدی آن در ارتقاء تجربه مصرفکننده را شرح میدهد.
اما در کنار مزایا، چالشهای زیستمحیطی، خطرات احتمالی برای سد دفاعی پوست و تغییرات رگولاتوری جهانی، بهویژه در اتحادیه اروپا، زنگ خطری برای استفاده بیرویه از این ترکیب به صدا درآوردهاند. مقاله همچنین جایگزینهای طبیعی و پایدار را برای فرمولاتورهایی معرفی میکند که به دنبال تولید محصولات مسئولانه و سازگار با سلامت مصرفکننده و محیط زیست هستند. این تحلیل جامع، راهنمایی دقیق برای تصمیمگیری آگاهانه و علمی در مسیر فرمولاسیونهای ایمنتر و آیندهنگرتر ارائه میدهد.
سیکلوهگزازیلوکسان چیست؟ آشنایی با D6
سیکلوهگزازیلوکسان (Dodecamethylcyclohexasiloxane, D6) یک ترکیب سیلیکونی مصنوعی است که در محصولات آرایشی و بهداشتی کاربرد فراوانی دارد. این ماده، به دلیل خواص شیمیایی و فیزیکی منحصربهفرد خود، تجربهای دلپذیر و عملکردی مطلوب را در محصولات ارائه میدهد.
تعریف و ساختار شیمیایی سیکلوهگزازیلوکسان
سیکلوهگزازیلوکسان، که با نام D6 نیز شناخته میشود، نوعی پلیدیمتیلسیلوکسان حلقوی است. سیلیکونها در واقع پلیاُرگانوسیلوکسانها هستند؛ گروهی از پلیمرهای مصنوعی که در آنها اتمهای سیلیکون از طریق اتمهای اکسیژن به یکدیگر متصل شدهاند. D6 بهطور خاص از شش واحد سیلوکسان [-Si(CH3)2O-] در یک ساختار حلقوی تشکیل شده است. این ساختار مولکولی مدور، برخلاف دایمتیکونها که ساختار خطی دارند، به D6 خاصیت فرار بودن میبخشد؛ به این معنی که پس از اعمال روی پوست، به سرعت تبخیر میشود و احساس سبکی و عدم چربی ایجاد میکند. D6 یک مایع شفاف و بیبو است و منشأ کاملاً سنتزی دارد.
جایگاه D6 در خانواده سیلیکونها و سیکلومتیکونها
سیکلومتیکون (Cyclomethicone) یک اصطلاح عمومی برای دیمتیلسیلوکسانهای حلقوی است و ممکن است به مواد سیلوکسان حلقوی منفرد یا ترکیبی اشاره داشته باشد. خانواده سیکلومتیکونها شامل سیکلوتتراسیلوکسان (D4)، سیکلوتریسیلوکسان (D3)، سیکلوپنتاسیلوکسان (D5)، سیکلوهپتاسیلوکسان (D7) و همین سیکلوهگزازیلوکسان (D6) میشود. نامگذاری آنها بر اساس تعداد گروههای سیلوکسان در ساختار حلقوی است؛ برای مثال، سیکلوپنتاسیلوکسان پنج گروه و سیکلوتتراسیلوکسان چهار گروه دارد.
سیلیکونها به دلیل کاهش کشش سطحی، امولسیونسازی، پراکنده کردن رنگدانهها و ایجاد کف، به بخش جداییناپذیری از بسیاری از محصولات آرایشی و مراقبت شخصی تبدیل شدهاند. همچنین، آنها حسی سبک و ابریشمی ایجاد میکنند که تجربه حسی محصول را بهبود میبخشد. D6 بهعنوان یک جزء از مخلوطهای سیکلومتیکون، مانند CAS RN 69430-24-6، شناخته میشود که اغلب در صنعت آرایشی به کار میرود. با این حال، تفاوتهای کلیدی در فراریت و ویسکوزیته بین این ترکیبات وجود دارد که به طول زنجیره آنها بستگی دارد. این تفاوتها، بر نحوه عملکرد آنها در فرمولاسیون و پیامدهای زیستمحیطیشان تأثیرگذار است.
نقش سیکلوهگزازیلوکسان در فرمولاسیون محصولات آرایشی و بهداشتی
سیکلوهگزازیلوکسان به دلیل خواص چندمنظوره خود، یک عنصر ارزشمند در انواع فرمولاسیونهای آرایشی و بهداشتی محسوب میشود. از مراقبت از پوست و مو گرفته تا محصولات ضد تعریق و آرایشی، D6 مزایای بسیاری را ارائه میدهد.
عملکردهای کلیدی D6 در محصولات مراقبت از پوست و مو
- حالتدهنده مو: D6 موها را نرم، براق و قابل شانه زدن میکند و به آنها حجم میدهد. همچنین، خاصیت ضد الکتریسیته ساکن دارد و با پر کردن تخلخل مو، آن را صاف و درخشان میکند.
- نرمکننده و بهبوددهنده پوست (Emollient): این ماده به حفظ سلامت پوست کمک کرده، آن را نرم و صاف میکند. D6 بهعنوان یک نرمکننده غیرکومدوژنیک (غیرمسدودکننده منافذ) عمل میکند.
- حلال: D6 توانایی حل کردن سایر مواد را دارد، که این خاصیت برای امولسیونسازی ترکیبات در محصولات مختلف مفید است.
- حامل (Carrier): بهعنوان یک حامل سبکوزن عمل میکند که تبخیر میشود و مواد فعال فرمولاسیون را روی پوست یا مو باقی میگذارد تا بهطور مؤثر عمل کنند. این خاصیت باعث میشود مواد کلیدی بهطور یکنواخت روی پوست پخش شوند. همچنین بهعنوان حامل گذرا برای نمکهای فعال در محصولات ضد تعریق و دئودورانت عمل میکند.
- بهبود حسی: سیلیکونها بهطور کلی و D6 بهطور خاص، حسی سبک و ابریشمی ایجاد میکنند. این ماده باعث میشود محصولات پس از استفاده، احساس چسبندگی، سنگینی یا چربی نداشته باشند.
- حفاظت و پایداری: D6 از نظر حرارتی پایدار است و بهراحتی روی مو پخش میشود. این ماده یک لایه محافظ ایجاد میکند که به جلوگیری از از دست رفتن آب و آسیب ناشی از ابزارهای حرارتی کمک میکند. سیلیکونها لایههای محافظی روی پوست ایجاد میکنند که نفوذپذیر به بخار هستند و غیرکومدوژنیک بوده و تحملپذیری بالایی روی پوست دارند.
- افزایش درخشندگی و محافظت از رنگ: D6 میتواند به حفظ درخشندگی موهای رنگ شده کمک کند و رنگ و براقیت آنها را افزایش دهد.
گستره کاربرد D6 در صنایع بهداشتی
به دلیل خواص مطلوب تکنولوژیکی و آرایشی، سیکلوهگزازیلوکسان در طیف وسیعی از محصولات آرایشی و بهداشتی استفاده میشود:
- محصولات مراقبت از پوست: کرمها، لوسیونهای شستشو، کرمهای پاککننده، لوسیونهای بدن، روغنهای بدن، کرمها و لوسیونهای ضد آفتاب، و محصولات اصلاح صورت.
- محصولات مراقبت از مو: اسپریها، ژلها، مواد حالتدهنده، شامپوها، نرمکنندهها و دیگر محصولات مراقبت از مو.
- محصولات ضد تعریق و دئودورانت: D6 بهعنوان یک جزء کلیدی در فرمولاسیون این محصولات به کار میرود.
- آرایش (Color Cosmetics): کرم پودر، ریمل، لاک ناخن، پرایمر و رژ لب.
- حمام و دوش: روغنهای حمام، ژلهای دوش کفکننده.
علاوه بر کاربردهای مستقیم در محصولات مصرفی، D6 بهعنوان یک ماده میانی در تولید پلیمرهای سیلیکونی پلیدیمتیلسیلوکسان (PDMS) نیز استفاده میشود. این پلیمرها، حتی در مقادیر کم، حاوی مقادیر باقیماندهای از سیکلوسیلوکسانهای فرار مانند D6 هستند. همچنین در مصارف صنعتی مانند عوامل کفزدا (defoamers) و عوامل جداکننده قالب (mould release agents) کاربرد دارد. در زمینه پزشکی و داروسازی، سیلیکونها در تجهیزات نگهداری خون، بهعنوان عامل کفزدای خون، موانع محافظ و روانکنندهها، و برای تصفیه سطحی پانسمان زخمها استفاده میشوند. این تنوع کاربرد، نشاندهنده انعطافپذیری و کارایی بالای D6 در صنایع مختلف است.
ایمنی و ملاحظات رگولاتوری سیکلوهگزازیلوکسان
بحث پیرامون ایمنی سیلیکونها، بهویژه سیکلوسیلوکسانها مانند D6، موضوعی مهم برای فرمولاتورها و مصرفکنندگان است. در حالی که این ترکیبات مزایای عملکردی زیادی دارند، نگرانیهایی در مورد اثرات بالقوه آنها بر سلامت انسان و محیط زیست وجود دارد که منجر به وضع مقرراتی در مناطق مختلف جهان شده است.
ارزیابیهای ایمنی برای مصرفکننده
بر اساس ارزیابیهای انجام شده توسط نهادهای معتبر، سیکلوهگزازیلوکسان بهطور کلی برای استفاده در محصولات آرایشی ایمن در نظر گرفته شده است:
- پنل کارشناسی بازنگری مواد آرایشی (CIR Expert Panel): این نهاد D6 را برای استفاده در غلظتهای گزارش شده (بین 0.0004 تا 48 درصد) ایمن تشخیص داده است.
- سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA): FDA نیز ایمنی سیکلوتتراسیلوکسان (D4) و سیکلوپنتاسیلوکسان (D5) را تأیید کرده است. اگرچه تأیید مستقیم D6 در منبع نیامده، اما اغلب در کنار این دو ترکیب بررسی میشود و استفاده از آن در ایالات متحده تحت مقررات خاصی قرار نمیگیرد.
- کمیته علمی ایمنی مصرفکننده اروپا (SCCS): این کمیته استفاده از D5 را در محصولات آرایشی ایمن میداند. این ارزیابی برای D6 نیز به دلیل شباهت ساختاری و عملکردی، اغلب بهعنوان یک مرجع در نظر گرفته میشود.
- مطالعات سمشناسی: یک مطالعه اخیر (Ko et al., 2024) ارزیابی ریسک D6 را انجام داده است. این مطالعه نتایج منفی برای تحریک چشمی و پوستی، حساسیت پوستی و ژنوتوکسیسیته (سمیت ژنی) D6 نشان داده است. سطح عدم مشاهده عوارض جانبی (NOAEL) در یک مطالعه سمیت دوز مکرر پس از تجویز خوراکی به موشها، 1500 میلیگرم بر کیلوگرم وزن بدن در روز تعیین شد. حاشیه ایمنی (Margin of Safety) تخمین زده شده بین 35.5 و 4.63E+07 بود که با توجه به حداکثر غلظت و نوع محصول، خطر بالقوه برای سلامت انسان را مطرح میکند، اما بهطور کلی حاشیه ایمنی قابل قبولی در نظر گرفته میشود.
- تحملپذیری پوستی: سیکلوهگزازیلوکسان و سایر سیلیکونها غیرکومدوژنیک بوده و تحملپذیری بالایی روی پوست دارند.
علیرغم اینکه D6 مستقیماً بهعنوان یک مختلکننده غدد درونریز شناخته نشده است، نگرانیها پیرامون سیکلوسیلوکسانهای مرتبط (بهویژه D4) وجود دارد. D4 توسط کمیسیون اروپا بهعنوان مختلکننده غدد درونریز رده 1 طبقهبندی شده است و سازمان مواد شیمیایی اروپا (ECHA) آن را پایدار، زیستانباشتپذیر و سمی (PBT) طبقهبندی کرده است. این نگرانیها، بر ارزیابی و مقررات D6 نیز تأثیر گذاشته است.
محدودیتهای کنونی و آینده در اتحادیه اروپا
مقررات در اتحادیه اروپا، بهویژه به دلیل ملاحظات زیستمحیطی، در حال تکامل هستند.
- پیشنهاد آژانس مواد شیمیایی اروپا (ECHA): ECHA پیشنهاد کرده است که به دلیل جنبههای زیستمحیطی، غلظت دودکـامتیلسیکلوهگزاسیلوکسان (D6) در محصولات آرایشی به 0.1% محدود شود.
- مقررات جدید اتحادیه اروپا (EU) 2024/1328: این مقررات که در 16 می 2024 منتشر شده و از 6 ژوئن 2024 لازمالاجرا شده است، محدودیتهای زیر را برای D6 اعمال میکند:
- در محصولات شستشوشونده (Wash-off products): حداکثر 0.1% از تاریخ 6 ژوئن 2026.
- در محصولات ماندگار (Leave-on products): حداکثر 0.1% از تاریخ 6 ژوئن 2027. این مهلتها برای عرضه محصولات به بازار اعمال میشود.
توجه به روند قانونگذاری برای سیکلوسیلوکسانهای دیگر نیز حائز اهمیت است:
- سیکلوتتراسیلوکسان (D4): در محصولات شستشوشونده و ماندگار، پیش از این ممنوع شده بود و فقط ردهای ناگزیر از نظر فنی (حداکثر 0.1%) مجاز است. در می 2019، D4 به فهرست ممنوعه (Annex II) مقررات آرایشی اتحادیه اروپا 1223/2009 اضافه شد، به این معنی که عمداً نباید به فرمولاسیونهای آرایشی فروخته شده در اتحادیه اروپا اضافه شود.
- سیکلوپنتاسیلوکسان (D5): در محصولات شستشوشونده، پیش از این به حداکثر 0.1% محدود شده بود و از تاریخ 6 ژوئن 2027، این محدودیت برای محصولات ماندگار نیز اعمال خواهد شد.
این تغییرات نشاندهنده یک رویکرد احتیاطی از سوی تنظیمکنندههای اروپایی است که بر کاهش انتشار سیکلوسیلوکسانها در محیط زیست، بهویژه به دلیل پایداری و پتانسیل تجمع زیستی آنها، تمرکز دارد. برای فرمولاتورها، این به معنای نیاز به بازبینی و تطبیق فرمولاسیونها با مقررات جدید است.
چالشهای زیستمحیطی سیکلوهگزازیلوکسان و سیکلومتیکونها
در حالی که سیکلوهگزازیلوکسان (D6) در محصولات آرایشی مزایای زیادی دارد، تأثیر آن بر محیط زیست، بهویژه پایداری و تجمع زیستیاش، موضوعی مهم و مورد بحث است.
پایداری و تجمع زیستی (PBT/vPvB)
سیلیکونها، بهویژه سیکلومتیلسیلوکسانهای فرار (cVMS) مانند D6، بهطور گستردهای در جهان تولید میشوند (سالانه بیش از 8,000,000 تا 10,000,000 تن). این حجم عظیم تولید و استفاده، باعث شده است که آنها بهعنوان ترکیبات سمی پایدار در حال ظهور شناسایی شوند.
- پایداری: بر اساس ارزیابی انجام شده در کانادا (سال 2008)، D6 در محیط زیست پایدار در نظر گرفته میشود:
- در هوا: نیمه عمر تخمین زده شده برای اکسیداسیون جوی D6 حدود 6 روز است. بنابراین، در هوا پایدار تلقی میشود (نیمه عمر بیش از 2 روز).
- در آب: نیمه عمر هیدرولیز برای D6 در آب، بر اساس دادههای D4 و D5، تقریباً 401 روز تخمین زده شده است. این نشان میدهد که D6 تحت شرایط معمولی آب کانادا پایدار است (نیمه عمر بیش از 180 روز).
- در رسوبات: نیمه عمر D6 در رسوبات نیز بر اساس دادههای D4، بین 49 تا 588 روز تخمین زده شده است. این نشان میدهد که D6 میتواند در رسوبات پایدار باشد (نیمه عمر بیش از 365 روز).
- در خاک: برخلاف سایر محیطها، D6 در خاک به دلیل هیدرولیز کاتالیز شده توسط خاک رس، پایدار تلقی نمیشود. نیمه عمر تخریب D6 در خاک واهیاوا (غنی از خاک رس) 1.38 روز در شرایط خشک بود.
- تجمع زیستی: در مورد پتانسیل تجمع زیستی D6، شواهد متناقضی وجود دارد:
- ارزیابی کانادا (2008): بر اساس دادههای تجربی عامل زیستغلظت (BCF) که کمتر از 2000 بود و شواهد از مطالعات زیستبزرگنمایی (BMF) D4 و D5، نتیجهگیری شد که D6 معیار تجمع زیستی (BCF یا BAF ≥ 5000) را رعایت نمیکند و پتانسیل کمی برای تجمع زیستی دارد. در این ارزیابی، D6 پتانسیل کمی برای ایجاد آسیب زیستمحیطی در کانادا دارد.
- ارزیابی ECHA (اروپا): این ارزیابیها (که عمدتاً بر D4 و D5 متمرکز هستند اما بر D6 نیز تأثیر میگذارند) دیدگاه سختگیرانهتری دارند. ECHA سیکلوتتراسیلوکسان (D4) را بهعنوان یک ماده “پایدار، زیستانباشتپذیر و سمی” (PBT) و “بسیار پایدار و بسیار زیستانباشتپذیر” (vPvB) طبقهبندی کرده است، در حالی که سیکلوپنتاسیلوکسان (D5) بهعنوان یک ماده vPvB طبقهبندی شده است. این تفاوت در ارزیابیها نشاندهنده پیچیدگی و نیاز به تحقیقات بیشتر است.
نقل قول: “گرچه سیلیکونها برای مدت طولانی از نظر زیستمحیطی خنثی تلقی میشدند، اما استفاده بسیار گسترده از آنها بحثهای جدی را به همراه داشته است.”
مسیرهای انتشار و سرنوشت زیستمحیطی
بیشترین انتشار D6 در محیط از طریق استفاده و دفع محصولات آرایشی و بهداشتی صورت میگیرد:
- انتشار به هوا: تخمین زده میشود که بیش از 90% از D6 مورد استفاده در محصولات مراقبت شخصی، به دلیل فشار بخار بالا و ثابت قانون هنری بالا، در طول استفاده به اتمسفر رها میشود. ابزارهای مدلسازی نشان میدهند که 77.7% از D6 عمدتاً به هوا منتشر میشود. D6 در هوا عمدتاً توسط رادیکالهای هیدروکسیل جوی اکسید میشود که بهعنوان مسیر اصلی تجزیه آن در نظر گرفته میشود.
- انتشار به فاضلاب: حدود 10% از D6 به فاضلابها تخلیه میشود که این مقدار از فعالیتهای صنعتی (مانند فرمولاسیون) و استفاده مصرفکننده از محصولات مراقبت شخصی ناشی میشود.
- انتقال به محلهای دفن زباله: 9.8% از D6 به محلهای دفن زباله منتقل میشود.
- سرنوشت در محیط:
- حملونقل دوربرد جوی: D6 پتانسیل بالایی برای انتقال دوربرد در اتمسفر دارد (مسافت مشخصه سفر حدود 2966 کیلومتر). با این حال، مدلسازیها نشان میدهند که پتانسیل پایینی برای رسوب در آب یا خاک در مناطق دوردست دارد.
- در آب و رسوبات: وقتی D6 به آب آزاد میشود، به ذرات معلق (مانند لجن فاضلاب و رسوبات) جذب میشود. D4 و D5 نیز پتانسیل جذب قوی به مواد آلی در لجن فاضلاب، رسوبات و خاک دارند. نیمه عمر تجزیه D4 در رسوبات هوازی 242 روز و برای D5 بیش از 1200 روز است.
- محصولات نهایی تجزیه: محصولات نهایی تجزیه سیکلوسیلوکسانهای فرار در محیط زیست، دیاکسید کربن، اسید سیلیسیک و/یا سیلیس هستند.
بهطور خلاصه، با وجودی که D6 در کانادا بهعنوان یک ماده با پتانسیل زیستانباشتگی بالا طبقهبندی نشده است، پایداری آن در آب، هوا و رسوبات و حجم بالای تولید و انتشار آن، ایجاب میکند که فرمولاتورها به جنبههای زیستمحیطی توجه ویژهای داشته باشند و در انتخاب و استفاده از این ماده، ملاحظات پایداری را در نظر بگیرند.
تاثیر سیکلوهگزازیلوکسان بر سد دفاعی پوست
سیلیکونها، از جمله سیکلوهگزازیلوکسان (D6)، اغلب برای بهبود خواص حسی پوست و تسکین خشکی آن در محصولات آرایشی به کار میروند. با این حال، مطالعات جدیدتر، فراتر از این خواص، به بررسی تأثیر آنها بر ساختار و عملکرد سد دفاعی پوست پرداختهاند.
یافتههای جدید در مورد آسیب به لایه شاخی پوست
لایه شاخی (Stratum Corneum) مهمترین بخش سد دفاعی پوست است که مسئول محافظت در برابر عوامل خارجی مانند زنوبیوتیکها (مواد شیمیایی بیگانه)، آلرژنها و میکروارگانیسمهاست. مطالعات نشان دادهاند که برخی از مواد موجود در محصولات پوستی و آرایشی میتوانند باعث تغییرات ساختاری و آسیب به سد دفاعی پوست شوند.
- تحقیقات پیشگام: یک مطالعه کلیدی که در سال 2020 توسط Mojsiewicz-Pieńkowska و همکاران منتشر شد، برای اولین بار از میکروسکوپ هولوگرافیک دیجیتال (DHM) برای بررسی تأثیر سیکلوسیلوکسانهای D4، D5 و D6 بر سد دفاعی پوست استفاده کرد. این مطالعه آسیبهای برگشتناپذیری را در لایه شاخی ناشی از تعامل با این سیکلوسیلوکسانها مشاهده کرد.
- سطوح آسیب به سد دفاعی پوست: این تحقیق یک مدل سهسطحی برای سازماندهی سد دفاعی پوست پیشنهاد میکند که فراتر از مدل رایج “کورنئوسیتها و ماتریکس لیپیدی” است. یافتهها نشان داد که سیکلوهگزازیلوکسان (و همچنین D4 و D5) بر هر سه سطح این سد تأثیر میگذارد:
- سطح اول (Corneocytes & Lipid Matrix): این ترکیبات باعث بیثباتی لاملاهای لیپیدی بین سلولی و تخریب ساختار کورنئوسیتها میشوند. سیکلوسیلوکسانها، به دلیل خواص لیپوفیلیک خود (LogPo/w بین 5.10 تا 9)، تمایل زیادی به ساختارهای آمفیفیلیک دو لایه لیپیدی دارند. این تعامل میتواند منجر به تغییر شکل لیپیدها (از ساختار ارتووهمبیک منظم به هگزاگونال و حتی بلور مایع) و حتی استخراج برگشتناپذیر لیپیدها شود که مانع دفاعی پوست را کاهش میدهد. مشاهده گسستگی یا “لاکونا” (lacunae) در فضای بین سلولی، نشاندهنده آسیب به سازماندهی منظم لایه شاخی است، زیرا بخشی از لیپیدها توسط سیکلوسیلوکسانهای لیپوفیلیک استخراج میشوند.
- سطح دوم (Clusters & Canyons): آسیب به ساختار دو لایه لیپیدی، باعث فروپاشی نه تنها کورنئوسیتها، بلکه بخش قابل توجهی از خوشههای سلولی (clusters) میشود. این امر منجر به از دست رفتن یکپارچگی لایه شاخی و تشکیل لاکونا میشود. خوشهها تجمعهایی از کورنئوسیتها هستند، در حالی که “کانیونها” (canyons) فضاهای لیپیدی بین خوشهها را تشکیل میدهند که میتوانند تا عمق بیشتری از پوست نفوذ کنند. این کانیونها بهعنوان یک مسیر مهم و جایگزین برای نفوذ مواد به پوست شناسایی شدهاند.
- سطح سوم (Compact Surface): این ترکیبات باعث تغییر توپوگرافی هندسی سطح لایه شاخی و اختلال در تداوم این لایه از پوست میشوند [37، 68]. بر اساس نتایج، سیکلوهگزازیلوکسان (D6) در مقایسه با D5 و بهویژه D4، یکپارچگی لایه شاخی را کمتر مختل میکند و سد دفاعی پوست را کمتر کاهش میدهد.
- نفوذ و تجمع زیستی در پوست: مطالعات پیشین نشان دادهاند که پوست انسان هیچ مانعی برای نفوذ D4، D5 و D6 نیست. این ترکیبات میتوانند در لایه شاخی، اپیدرم و حتی درم (جایی که رگهای خونی و لنفاوی قرار دارند) تجمع زیستی پیدا کنند، که خطر جذب آنها به ارگانیسم از طریق سیستم گردش خون را افزایش میدهد [40، 66].
برای فرمولاتورها، این یافتهها اهمیت زیادی دارد، زیرا نشان میدهد که حتی موادی که بهطور سنتی ایمن در نظر گرفته میشوند، ممکن است تأثیرات پیچیدهای بر سد دفاعی پوست داشته باشند. درک این مکانیسمها میتواند به طراحی محصولات ایمنتر و موثرتر کمک کند، بهویژه برای افرادی که پوست حساس یا آسیبدیده دارند.
جایگزینهای طبیعی برای سیکلوهگزازیلوکسان در فرمولاسیونهای پایدار
با افزایش آگاهی عمومی و محدودیتهای نظارتی پیرامون سیکلوسیلوکسانها، جستجو برای جایگزینهای پایدار و طبیعی در صنعت آرایشی و بهداشتی اهمیت فزایندهای یافته است.
نگاهی به مواد جایگزین و مزایای آنها
سیکلوهگزازیلوکسان و سیکلومتیکونها بهطور کلی، خواص بسیار خاصی دارند که یافتن یک جایگزین واحد که تمامی این ویژگیها را دارا باشد، دشوار است. این خواص شامل حس ابریشمی، فراریت بالا (عدم باقی ماندن روی پوست)، پخشپذیری عالی، و قابلیت حل کردن سایر مواد هستند. با این حال، گزینههای جایگزینی وجود دارند که هرچند ممکن است گرانتر و یا کمتر در دسترس باشند، اما میتوانند در فرمولاسیونهای پایدار و طبیعی مورد استفاده قرار گیرند.
برخی از جایگزینهای رایج که در محصولات آرایشی استفاده میشوند، عبارتاند از:
- روغنهای گیاهی (Vegetable Oils): این روغنها میتوانند خواص نرمکنندگی و تغذیهکنندگی پوست را فراهم کنند. روغنهای سبکی مانند روغن جوجوبا، روغن آرگان و روغن آفتابگردان ممکن است تا حدی به حس ابریشمی نزدیک باشند، اما معمولاً فراریت D6 را ندارند.
- اسکوالن (Squalene): یک ماده مرطوبکننده طبیعی است که به دلیل شباهت به لیپیدهای پوستی، بهخوبی جذب میشود و حسی نرم و غیر چرب به پوست میدهد.
- ایزوآمیل لورات (Isoamyl Laurate): یک استر طبیعی که از اسید چرب لوریک و الکل ایزوآمیل مشتق شده است. این ماده حس سبکی روی پوست ایجاد میکند و میتواند جایگزینی برای سیلیکونها در بهبود پخشپذیری باشد.
- دیکاپریلیل کربنات (Dicaprylyl Carbonate): یک نرمکننده سبک و خشک است که بهراحتی روی پوست پخش میشود و حس ابریشمی ایجاد میکند.
- دیکاپریلیل اتر (Dicaprylyl Ether): نیز یک نرمکننده سبک با قابلیت پخشپذیری بالا است که حسی غیر چرب به پوست میدهد.
- پلیسیترونلول (Polycitronellol): این ماده میتواند خواص فیلمساز و حالتدهنده را ارائه دهد.
- آندکان (Undecane): یک آلکان سبک که بهعنوان یک نرمکننده فرار عمل میکند و حسی مشابه سیلیکونها ارائه میدهد.
مزایای استفاده از جایگزینهای طبیعی:
- پایداری زیستمحیطی: بسیاری از جایگزینهای طبیعی، مانند روغنهای گیاهی و مشتقات آنها، زیستتخریبپذیرتر هستند و اثرات زیستمحیطی کمتری دارند.
- همخوانی با فلسفه محصولات طبیعی: برای تولیدکنندگان محصولات طبیعی و ارگانیک، استفاده از این جایگزینها ضروری است و به حفظ اصالت محصولاتشان کمک میکند.
- خواص اضافی: بسیاری از مواد طبیعی، علاوه بر عملکرد اصلی خود (مانند نرمکنندگی)، میتوانند خواص اضافی مانند آنتیاکسیدانی، ضد التهابی یا تغذیهکنندگی را نیز به محصول اضافه کنند.
با وجود چالشهای موجود در جایگزینی کامل سیکلوهگزازیلوکسان، برای تولیدکنندگان محصولات آرایشی و بهداشتی، بهویژه آنهایی که به دنبال فرمولاسیونهای “پاک” (Clean Beauty) و پایدار هستند، این مسیر فرصتهای کشف نشدهای را به همراه دارد. توسعه مواد اولیه جدید و نوآورانه در این زمینه، پتانسیل زیادی برای رشد و تمایز در بازار ایجاد میکند.
نتیجهگیری و توصیهها برای فرمولاتورها
سیکلوهگزازیلوکسان (D6) به دلیل خواص حسی بینظیر و قابلیتهای عملکردی چندگانه، همچنان یک ماده محبوب در صنعت محصولات آرایشی و بهداشتی است. توانایی آن در ایجاد حس ابریشمی، نرمکنندگی، و عملکرد بهعنوان یک حامل مؤثر در کنار فراریت بالا، آن را به ابزاری قدرتمند برای فرمولاتورها تبدیل کرده است. این ماده به بهبود تجربه کاربری و کارایی محصولات در مراقبت از پوست و مو کمک شایانی میکند.
با این حال، مانند بسیاری از ترکیبات شیمیایی، استفاده از D6 با ملاحظات و چالشهای خاصی همراه است. نگرانیهای زیستمحیطی پیرامون پایداری آن در آب، هوا و رسوبات، و همچنین پتانسیل تجمع زیستی (هرچند کمتر از D4 و D5) منجر به افزایش نظارت و وضع مقررات سختگیرانه، بهویژه در اتحادیه اروپا، شده است. علاوه بر این، مطالعات اخیر به پتانسیل D6 برای تأثیرگذاری بر سد دفاعی پوست و نفوذ به لایههای عمیقتر آن اشاره دارند که نیازمند توجه ویژه در فرمولاسیون محصولات است.
توصیهها برای فرمولاتورهای نخبگان صابونساز:
- آگاهی از مقررات: همواره از آخرین مقررات و محدودیتهای مربوط به استفاده از سیکلوهگزازیلوکسان و سایر سیکلوسیلوکسانها در بازارهای هدف خود آگاه باشید. با توجه به مقررات جدید اتحادیه اروپا که D6 را در محصولات شستشوشونده و ماندگار محدود میکند، برنامهریزی برای تطبیق فرمولاسیونها ضروری است.
- ارزیابی ریسک جامع: در هنگام استفاده از D6، نه تنها به عملکرد محصول بلکه به ارزیابی جامع ریسک برای مصرفکننده و محیط زیست توجه کنید. با اینکه ارزیابیهای ایمنی D6 را برای انسان ایمن میدانند، درک جزئیات تأثیرات آن بر سد دفاعی پوست میتواند به فرمولاسیونهای بهینهتر منجر شود.
- کاوش جایگزینها: فعالانه به دنبال جایگزینهای طبیعی و پایدار برای سیکلوهگزازیلوکسان باشید. با وجودی که یافتن جایگزینی با تمام خواص D6 دشوار است، ترکیبات طبیعی مانند روغنهای گیاهی و استرهای مشتق شده از آنها میتوانند حس و عملکرد مطلوب را با پروفایل زیستمحیطی بهتر ارائه دهند. این فرصتی برای نوآوری و تمایز در بازار است.
- شفافیت: در برچسبگذاری محصولات خود شفاف باشید و اطلاعات کافی را در اختیار مصرفکنندگان قرار دهید.
- پشتیبانی از تحقیقات: از تحقیقات علمی مستقل در مورد تأثیرات سیکلوسیلوکسانها بر سلامت انسان و محیط زیست حمایت کنید. این دانش به درک بهتر و تصمیمگیریهای مسئولانهتر در آینده کمک خواهد کرد.
در نهایت، صنعت آرایشی و بهداشتی مسئولیت بزرگی در قبال سلامت مصرفکنندگان و حفظ محیط زیست دارد. با اتخاذ رویکردی آگاهانه، مبتنی بر شواهد علمی و پایبندی به اصول احتیاطی، میتوان محصولاتی نوآورانه، ایمن و دوستدار محیط زیست تولید کرد که نیازهای بازار را برآورده سازند و به سلامت پایدار سیاره ما نیز کمک کنند.
سیکلوتتراسیلوکسان چیست؟
سیکلوتتراسیلوکسان
همه عملکردها: امولینت، حالت دهنده مو، حالت دهنده پوست، حلال
نام شیمیایی/آیوپاک (IUPAC): Octamethylcyclotetrasiloxane
یک سیلیکون فوق سبک با طول چهار واحد، ساختار چرخهای، که خواهر کوچک سیکلوپنتاسیلوکسان (Cyclopentasiloxane) با ساختار حلقوی 5 واحدی است که بیشتر مورد استفاده قرار میگیرد. این یک سیلیکون به اصطلاح فرار است که به جای اینکه روی آن بماند، از روی پوست و مو تبخیر می شود.
مانند سایر سیلیکون ها (silicones)، دارای خواص پخش عالی و ابریشمی شگفت انگیز است. برای دستیابی به خواص حسی منحصر به فرد در فرمول، اغلب با سیلیکون های دیگر ترکیب می شود.
دی سیلوکسان چیست؟
نام دیگر: هگزامتیل دی سیلوکسان (Hexamethyldisiloxane)
همه عملکردها: ضد کف (antifoaming)، نرم کننده پوست (skin conditioning)
توضیحات: دی سیلوکسان سیلوکسان خطی است که با فرمول مطابقت دارد
نام شیمیایی/ آیوپاک (IUPAC): Bis(Trimethylsyl)Oxide; Disiloxane, Hexamethyl
یک سیال سیلیکونی (silicone fluid) بسیار رقیق و فرار (به جای جذب در پوست از پوست تبخیر می شود) که نرمی ابریشمی و قابلیت پخش عالی به فرمول ها می دهد.
سیکلومتیکون چیست؟
سیکلومتیکون یک نوع سیلیکون نیست، بلکه ترکیب کاملی از آنها است: این ترکیبی از مولکول های سیلیکونی ساختار حلقوی با طول زنجیره خاص (4 تا 7) است. (به نظر می رسد در اینترنت سردرگمی وجود دارد که آیا سیکلومتیکون و سیکلوپنتاسیلوکسان یکسان هستند یا خیر. آنها یکسان نیستند، اما سیکلوپنتاسیلوکسان بخشی از مخلوطی است که سیکلومتیکون را می سازد).
تمام سیلیکون های موجود در مخلوط سیکلومتیکون فرار (volatile) هستند، به این معنی که به جای ماندن روی آن، از پوست یا مو تبخیر می شوند. سیکلومتیکون فرمول ها را به راحتی پخش می کند و خاصیت نرم کنندگی (emollient properties) خوبی دارد.
همه عملکردها: امولینت، حالت دهنده مو، حالت دهنده پوست، حلال
توضیحات: سیکلومتیکون مخلوطی از سیلوکسان های حلقوی فرار با وزن مولکولی کم است که ترکیبات اصلی آن اکتام متیل سیکلوتتراسیلوکسان (octamethylcyclotetrasiloxane) (d4)، دکامتیل سیکلوپنتاسیلوکسان (decamethylcyclopentasiloxane) (d5) و دودکامتیل سیکلوهگزاسیلوکسان (dodecamethylcyclohexasiloxane)(d6) به نسبت های مختلف است. سیکلومتیکون یک نام عمومی برای مخلوطی از ترکیبات حلقوی دی متیل پلی سیلوکسان (cyclic dimethyl polysiloxane compounds) است.
دایمتیکون چیست؟
تحریک پذیری (Irritancy): 0، کومدوژنیسیته (Comedogenicity):1
احتمالاً متداول ترین سیلیکون از همه، دایمتیکون (Dimethicone) یک مولکول پلیمری (ساخته شده از زیر واحدهای تکرارشونده (repeating subunits)) است و وزن مولکولی متفاوتی دارد و در نتیجه نسخههای ویسکوزیته متفاوتی از آب سبک تا مایع غلیظ (water-light to thick liquid) دارد.
در مورد مراقبت از پوست، پوست را صاف و ابریشمی می کند، درخشندگی ظریفی ایجاد می کند و یک سد محافظ (معروف به انسداد (occlusive)) را تشکیل می دهد. همچنین برای پر کردن خطوط ریز و چین و چروک ها و ایجاد ظاهری حجیم به پوست به خوبی عمل می کند (البته این فقط موقتی است، اما هنوز هم خوب است). همچنین ژلهای درمان اسکار وجود دارد که از دایمتیکون به عنوان ماده اصلی استفاده میکنند. به نرم شدن جای زخم ها و افزایش خاصیت ارتجاعی آنها کمک می کند.
در مورد مراقبت از مو، این یک سیلیکون غیر فرار (non-volatile silicone) است به این معنی که به جای تبخیر شدن روی موها می ماند و موها را مانند هیچ چیز دیگری صاف می کند. بسته به نوع موی شما، شستن آن ممکن است کمی مشکل باشد و ممکن است باعث ایجاد مقداری تجمع شود (این مورد در مورد همه سیلیکون ها صادق نیست، فقط انواع غیر فرار).
کاپریلیل متیکون (Caprylyl Methicone) چیست؟
مایع سیلیکونی شفاف، بی رنگ، با ویسکوزیته کم، فرار (در پوست جذب نمی شود بلکه از آن تبخیر می شود) که قابلیت پخش عالی دارد و حسی سبک، ابریشمی و صاف روی پوست می گذارد.
با توجه به اطلاعات سازنده، مزیت بزرگ آن این است که هم با سایر سیلیکون ها و هم با روغن های گیاهی طبیعی سازگار است، بنابراین یک عنصر عالی برای فرموله کردن محصولات با روغن های گیاهی خوش صدا و دلپذیر است، اما همچنان از نظر آرایشی ظریف و بدون چربی و احساس غیر چسبنده است.
آمودیمتیکون (Amodiemthcone) چیست؟
آنچه انجام می دهد: امولینت
همه عملکردها: آنتی استاتیک (antistatic)، حالت دهنده مو
توضیحات: dimethylsiloxane, polymer, (((3-((2-aminoethyl)amino)propyl)-dimethoxysilyl)oxy)-terminated
یک مولکول سیلیکونی اصلاح شده از نوع دی متیکون که حاوی گروه های آمینه نیز می باشد. داشتن گروه های آمینه به این معنی است که آمودیمتیکون همچنین دارای نیتروژن در مولکول خود است که دوست دارد بار مثبت داشته باشد. مولکولهای با بار مثبت (یا چهارتایی) برای پوست و مو بسیار مهم هستند، زیرا سطوحی با بار منفی هستند و لایهساز عالی هستند. آمودیمتیکون نیز از این قاعده مستثنی نیست و به دلیل مزایای طولانی مدت آن برای حالت دادن به مو، به ویژه برای محصولات مراقبت از مو توصیه می شود.
دایمتیکونول چیست؟
دایمتیکونول (Dimethiconol) یک ماده سیلیکونی است که به دلیل خواص ویژه خود به طور گسترده در محصولات آرایشی و بهداشتی، از جمله صابونها، استفاده میشود. این ماده معمولاً به عنوان نرمکننده، مرطوبکننده و ضد کف شناخته میشود و میتواند به بهبود کیفیت محصول نهایی کمک کند. در این مقاله، به بررسی کاربردها و فواید دایمتیکونول در صابون سازی میپردازیم.
نرمکنندگی و مرطوبکنندگی
یکی از مهمترین ویژگیهای دایمتیکونول، توانایی آن در نرم کردن پوست و مرطوب نگه داشتن آن است. این ماده به عنوان یک امولینت (emollient) عمل میکند، به این معنی که به پوست کمک میکند تا رطوبت خود را حفظ کند و از خشکی جلوگیری شود. این خاصیت، بهویژه در صابونهایی که برای پوستهای خشک و حساس طراحی شدهاند، بسیار مفید است.
چرا اهمیت دارد؟
مرطوبکنندگی پوست در هنگام استفاده از صابون به کاهش تحریکات پوستی و جلوگیری از خشکی کمک میکند، بهخصوص در شرایط آب و هوایی خشک یا زمانی که فرد بهطور مکرر از صابون استفاده میکند.
لایه ابریشمی و بدون چربی
دایمتیکونول به دلیل ساختار مولکولی خود، یک لایه نازک و صاف روی پوست باقی میگذارد که بدون ایجاد حس چربی است. این ویژگی، حس لطافت و نرمی خاصی به پوست میدهد که در محصولات آرایشی و بهداشتی بسیار مطلوب است. برای صابون سازان حرفهای، افزودن دایمتیکونول به صابون میتواند تجربه کاربری را بهبود بخشد و رضایت مشتریان را افزایش دهد.
چرا اهمیت دارد؟
ایجاد حس ابریشمی و بدون چربی پس از استفاده از صابون، برای افرادی که از مواد سنگین و چرب خوششان نمیآید، یک مزیت مهم به شمار میرود.
خاصیت ضد کف (Antifoaming)
دایمتیکونول همچنین دارای خواص ضد کف است. این ویژگی به معنای کاهش تولید کف اضافی در هنگام استفاده از صابون است که میتواند در برخی موارد مانند تولید صابون های صنعتی یا صابونهای مخصوص بهداشتی مفید باشد. ضد کف بودن این ماده به کنترل بهتر فرآیند تولید و استفاده بهینه از صابون کمک میکند.
چرا اهمیت دارد؟
در برخی محصولات، کاهش کف اضافی به کیفیت و کارایی بهتر محصول کمک میکند و از هدر رفتن مواد جلوگیری میکند.
کاربرد در فرمولاسیونهای سبکتر
دایمتیکونول یک سیلیکون با وزن مولکولی بالاست، اما اغلب در مایعات سبکتر مانند دایمتیکون یا سیکلوپنتازیلوکسان رقیق میشود. این ترکیبها به بهبود قابلیت جذب و انتشار دایمتیکونول کمک میکنند و میتوانند به بهبود کارایی صابونها منجر شوند.
چرا اهمیت دارد؟
استفاده از دایمتیکونول در فرمولاسیونهای سبک، به صابون سازان امکان میدهد تا محصولات با بافتی ملایمتر و عملکرد بهتر تولید کنند که برای مصرف روزانه مناسب باشد.
تری سیلوکسان (Trisiloxane) چیست؟
تری سیلوکسان (Trisiloxane)، مایع سیلیکونی شفاف، بی رنگ، به راحتی قابل پخش و بسیار فرار (به راحتی از پوست تبخیر می شود). احساس بدون چربی و خشکی و صافی روی پوست ایجاد می کند.
نتیجه گیری
دایمتیکونول به عنوان یک ماده موثر در صابونسازی، دارای ویژگیهای متعددی از جمله نرمکنندگی، مرطوبکنندگی، ضد کف بودن و ایجاد حس ابریشمی روی پوست است. این ماده میتواند به بهبود کیفیت و تجربه استفاده از صابون کمک کرده و به صابون سازان حرفهای این امکان را بدهد که محصولات با کیفیتتری تولید کنند.
سوالات متداول در مورد سیکلوهگزازیلوکسان (D6)
سیکلوهگزازیلوکسان (D6) چیست و چه کاربردهایی در محصولات آرایشی دارد؟
سیکلوهگزازیلوکسان (Dodecamethylcyclohexasiloxane, D6) یک ترکیب سیلیکونی مصنوعی و فرار است که از شش واحد سیلوکسان تشکیل شده است. این ماده در محصولات آرایشی و بهداشتی به عنوان حالتدهنده مو (نرمکننده، براقکننده، حجمدهنده)، نرمکننده پوست (ایجاد حس ابریشمی و غیرچرب، صافکننده)، حلال و حامل برای سایر مواد فعال استفاده میشود. کاربردهای آن شامل کرمها، لوسیونهای شستشو، محصولات مراقبت از مو، ضد تعریقها، دئودورانتها و محصولات آرایشی رنگی است.
آیا سیکلوهگزازیلوکسان (D6) برای پوست ایمن است؟
بله، بر اساس ارزیابیهای پنل کارشناسی بازنگری مواد آرایشی (CIR Expert Panel) و سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA)، سیکلوهگزازیلوکسان برای استفاده در غلظتهای رایج در محصولات آرایشی ایمن در نظر گرفته شده است. مطالعات سمشناسی نیز نتایج منفی برای تحریک پوستی، چشمی، حساسیتزایی و ژنوتوکسیسیته نشان دادهاند. این ماده غیرکومدوژنیک بوده و تحملپذیری بالایی روی پوست دارد.
چه تفاوتهایی بین D4، D5 و D6 وجود دارد؟
D4 (سیکلوتتراسیلوکسان)، D5 (سیکلوپنتاسیلوکسان) و D6 (سیکلوهگزازیلوکسان) همگی از خانواده سیکلومتیکونها هستند که پلیدیمتیلسیلوکسانهای حلقوی هستند. تفاوت اصلی آنها در تعداد واحدهای سیلوکسان در حلقه (D4 چهار، D5 پنج و D6 شش واحد) است که بر خواص فیزیکی مانند فراریت، ویسکوزیته و پتانسیل تجمع زیستی آنها تأثیر میگذارد. از نظر رگولاتوری، D4 و D5 در اتحادیه اروپا به دلیل پتانسیل PBT/vPvB و خواص مختلکننده غدد درونریز D4، به شدت محدود یا ممنوع شدهاند، در حالی که D6 نیز اخیراً تحت محدودیتهای جدیدی قرار گرفته است.
آیا سیکلوهگزازیلوکسان (D6) برای محیط زیست مضر است؟
بحث درباره تأثیر D6 بر محیط زیست ادامه دارد. بر اساس ارزیابیهای کانادا، D6 در هوا، آب و رسوبات پایدار است، اما در خاک پایدار نیست. در حالی که این ارزیابی نشان میدهد D6 معیار تجمع زیستی بالایی را برآورده نمیکند و پتانسیل کمی برای آسیب زیستمحیطی دارد، سازمان مواد شیمیایی اروپا (ECHA) به دلیل نگرانیهای پایداری و تجمع زیستی برای سیکلوسیلوکسانها به طور کلی، محدودیتهایی را برای D6 وضع کرده است. بیشترین انتشار آن به دلیل فراریت بالا به هوا صورت میگیرد.
مقررات جدید اتحادیه اروپا در مورد D6 چیست؟
مقررات جدید اتحادیه اروپا (EU) 2024/1328، غلظت سیکلوهگزازیلوکسان (D6) در محصولات آرایشی را به حداکثر 0.1% محدود کرده است. این محدودیت برای محصولات شستشوشونده از تاریخ 6 ژوئن 2026 و برای محصولات ماندگار از تاریخ 6 ژوئن 2027 لازمالاجرا خواهد شد. این مقررات در راستای کاهش انتشار سیکلوسیلوکسانها به محیط زیست وضع شدهاند.
آیا D6 میتواند به سد دفاعی پوست آسیب برساند؟
مطالعات جدید نشان دادهاند که سیکلوسیلوکسانها، از جمله D6، میتوانند باعث آسیب برگشتناپذیری به لایه شاخی (Stratum Corneum) پوست شوند. این آسیب شامل بیثباتی لایههای لیپیدی بین سلولی، تخریب ساختار سلولهای پوستی (کورنئوسیتها) و ایجاد گسستگی در سد پوستی میشود. D6 میتواند به پوست نفوذ کرده و در لایههای مختلف آن تجمع زیستی پیدا کند. با این حال، D6 در مقایسه با D4 و D5، سد دفاعی پوست را کمتر مختل میکند.
چه جایگزینهای طبیعی برای D6 وجود دارد؟
یافتن یک جایگزین طبیعی که تمامی خواص سیکلوهگزازیلوکسان را داشته باشد، دشوار است. با این حال، جایگزینهایی مانند روغنهای گیاهی (مثل اسکوالن)، ایزوآمیل لورات، دیکاپریلیل کربنات، دیکاپریلیل اتر، پلیسیترونلول و آندکان وجود دارند که میتوانند حس ابریشمی و پخشپذیری مطلوب را ارائه دهند و با اصول فرمولاسیون طبیعی و پایدار سازگارتر هستند.