Useful articles

Эфирные масла как природные источники ароматических соединений для косметики и космецевтики

Аромат является неотъемлемой частью косметических продуктов и часто рассматривается как решающий фактор при выборе косметики среди потребителей. Ароматизаторы также играют значительную роль в маскировке нежелательных запахов, возникающих из-за жирных кислот, масел и поверхностно-активных веществ, которые обычно используются в косметических составах. Эфирные масла являются жизненно важными компонентами косметической промышленности, поскольку наряду с приданием различным продуктам приятных ароматов, они способны действовать как консерванты и активные вещества и, одновременно, оказывать различное благотворное воздействие на кожу. Более того, стимулирующий спрос на натуральные ингредиенты в значительной степени способствовал возобновлению интереса в косметической и оздоровительной промышленности к производным растений, особенно эфирным маслам. Это привело к тому, что популярные косметические компании стали использовать натуральные ароматизаторы и выбирать натуральные ингредиенты с минимальной обработкой, учитывая потенциально неблагоприятные риски для здоровья, связанные с искусственными ароматизаторами, которые являются основными элементами косметики. Среди высокоценных эфирных масел, используемых в качестве отдушек: цитрусовые, лаванда, эвкалипт, чайное дерево и другие цветочные масла, среди прочих, в то время как линалоол, гераниол, лимонен, цитронеллол и цитраль являются высоко ценимыми ароматическими компонентами, используемыми в различных косметических средствах. Таким образом, целью данного обзора было подчеркнуть огромную универсальность эфирных масел как важных источников натуральных ароматов в косметике и космецевтике. Кроме того, особое внимание будет уделено различным аспектам, связанным с эфирными маслами, таким как их источники, спрос на рынке, химия, классификация ароматов, профиль аромата, подлинность и безопасность.

Ключевые слова: эфирные масла, натуральные ароматизаторы, косметика

Использование ароматов распространено повсеместно и является глобальным человеческим феноменом. С течением времени бесчисленное количество ароматизаторов и отдушек нашло свое применение в повседневной жизни, в частности в продуктах питания, напитках и кондитерских изделиях, в средствах личной гигиены (мыло, зубные пасты, жидкости для полоскания рта, дезодоранты, лосьоны для ванн и шампуни), парфюмерии и другой косметике, а также в фармацевтических препаратах. Действительно, ароматизаторы и ароматизаторы добавляются для того, чтобы сделать такие продукты более привлекательными или замаскировать вкус или запах менее приятных. В последнее время экологичный потребительский подход и возрождение использования “натуральных продуктов” дали новый импульс развитию продуктов на растительной основе, особенно в индустрии красоты и здоровья.

Ароматизаторы играют особенно важную роль в повышении привлекательности косметики. Приятные запахи влияют на комфорт и эффект продуктов, а также оказывают значительное влияние на общую оценку косметики. Поэтому, наряду с формой и дизайном контейнера, запах также является одной из характеристик косметики, которую потребитель ощущает и с нетерпением ожидает при выборе этих товаров. Среди натуральных ароматизаторов наиболее популярны эфирные масла, которые представляют собой сложные смеси терпенов и других ароматических или алифатических соединений, образующихся в качестве вторичных метаболитов в специализированных секреторных тканях ароматических растений. В природе эфирные масла играют очень важную роль в процессах защиты растений и передачи сигналов. Например, они участвуют в защите растений от насекомых, травоядных и микроорганизмов, включая привлечение насекомых-опылителей и животных, рассеивающих плоды, регулирование воды и аллелопатические взаимодействия. После сбора растений эфирное масло экстрагируется с помощью паровой дистилляции, отжима (физическое дробление эфирных сальных желез, расположенных в кожуре плодов или самом внешнем восковом слое кожуры плодов), экстракции с помощью микроволновой печи, экстракции растворителем или анфлюража (перенос эфирного масла из лепестков цветка к жиру). Из этих методов паровая дистилляция является наиболее распространенной в целом, в то время как отжим чаще всего используется для получения эфирных масел из кожуры цитрусовых, таких как апельсин, лимон, бергамот и т.д.).

Действительно, летучая природа эфирных масел делает их, вероятно, полезными в качестве ароматизаторов, но не исключает их других функций в косметике. Фактически, их предполагаемое использование в течение длительного времени было в основном промышленным, в результате чего стандартизация аромата, требующая смешивания эфирных масел из разных растений с целью получения специфического запаха, была обычной практикой. Сообщалось, что 300 эфирных масел из примерно 3000 видов растений коммерчески доступны на рынке ароматизаторов и отдушек. Эфирные масла, производимые преимущественно для промышленных целей, — это масла апельсина, полевой мяты, цитронеллы, эвкалипта, мяты и лимона.

Эфирные масла широко используются в современных средствах по уходу за кожей из-за их сложных активных соединений, сильных ароматических свойств и естественного маркетингового имиджа. Более того, на протяжении многих лет они продемонстрировали несколько научно доказанных косметических свойств. Например, установлена их важность в косметических препаратах в качестве натуральных консервантов, благодаря их антимикробным свойствам, отдельно или в сочетании с другими консервантами, благодаря чему они обеспечивают защиту от бактерий и грибков. Следовательно, удобно, что добавленные эфирные масла способны улучшать дермато-косметические свойства конечного продукта, не только защищая от микробных инфекций, но и способствуя сохранению косметического состава. Интересно, что они также используются для получения дополнительных преимуществ для кожи, таких как борьба с акне, омоложение, осветление кожи и защита от солнца, среди прочего, в космецевтических продуктах, что делает их очень ценными для косметической промышленности.

Во многих отраслях промышленности используются синтетические ароматизаторы, разработанные в лаборатории для имитации ароматических и химических компонентов натуральных масел на растительной основе, производство которых обходится дороже. Тем не менее, синтетические ароматизаторы могут не содержать полезных свойств натуральных эфирных масел на растительной основе и даже могут быть небезопасны для применения человеком. Например, химические вещества, обнаруженные в искусственных ароматизаторах, включают фталаты, которые являются эндокринными разрушителями и известными канцерогенами, такими как производные бензола. С другой стороны, мировой рынок натуральных ароматизаторов демонстрирует быстрый рост из-за увеличения использования натуральных ароматизаторов, таких как эфирные масла, по сравнению с синтетическими ароматизаторами, в результате связанных с ними многочисленных преимуществ для здоровья, например, в ароматерапии, что, как ожидается, будет стимулировать рост рынка в ближайшие годы. Например, было установлено, что объем мирового рынка эфирных масел в 2018 году превысил 7,51 млрд долларов США, и ожидается, что среднегодовой темп роста составит более 9% (CAGR) в период с 2019 по 2026 год. Более того, известные косметические бренды используют различные эфирные масла в косметике, а самые дорогие духи содержат чистые эфирные масла, которые придают им особые и уникальные ароматы и делают их уникальными как эксклюзивные ароматы. Однако, хотя эффективность эфирных масел для здоровья и красоты широко признана, они не могут быть полностью свободны от противопоказаний и аллергических эффектов.

Действительно, крупномасштабный сбор ароматических растений в коммерческих целях может привести к потере видов, подвергая их опасности исчезновения. Поэтому крайне важно, чтобы было введено систематическое выращивание этих растений с целью сохранения биоразнообразия и защиты исчезающих видов. Устойчивое извлечение натуральных продуктов, использование инновационных технологий, интенсификация процессов и растворителей на основе агро-продуктов представляют собой выход в разработке экологически продуманных ароматических ингредиентов, охватывающих все обонятельные семейства, без дальнейшего риска для биоразнообразия.

Таким образом, этот обзор был направлен на то, чтобы привлечь внимание к универсальности этих ботанических эссенций как явного источника натуральных ароматизаторов, обычно используемых в косметических и космецевтических продуктах. Кроме того, были кратко обсуждены другие важные аспекты, связанные с эфирными маслами, такие как их источники, рыночный спрос, химический состав, классификация ароматов, профили ароматов, а также их подлинность и безопасность.

2. Источники эфирных масел

Известно 400 000 видов как ароматических, так и лекарственных растений, из которых около 2000 видов происходят из почти 60 ботанических семейств эфиромасличных растений. Семейства растений, состоящие из видов, дающих большинство наиболее важных с экономической точки зрения эфирных масел, не ограничиваются одной специализированной таксономической группой, а могут быть обнаружены распределенными среди всех классов растений.

Некоторые растения содержат эфирные масла; однако части растений, которые служат основным источником эфирного масла, могут быть разными. К ним относятся цветы и соцветия (например, ромашка, лаванда, роза, иланг-иланг), листья (например, базилик, лавр, лемонграсс, мята перечная, розмарин), плоды (черный перец, мускатный орех), кожура (апельсин, бергамот, лимон, мандарин), семена (анис, тмин, кардамон, фенхель), ягоды (душистый перец, можжевельник), кора (корица, кассия, сассафрас), древесина (кедр, камфара, сандал), корень и корневища (имбирь, ветивер, куркума) и смола (мирра, ладан).

3. Спрос на эфирные масла в косметической промышленности

Эфирные масла широко используются во всем мире, и их использование растет из-за высокого спроса на чистые натуральные ингредиенты в различных областях. Таким образом, во всем мире производится большое количество эфирных масел для производства ароматов и ароматизаторов, косметики, а также фитомедицины и ароматерапии.

Спрос в основном поступает со следующих рынков: продукты питания и напитки (35%), парфюмерия, косметика и ароматерапия (29%), бытовая техника (16%) и фармацевтика (15%). По мере того, как потребители все больше осознают пользу эфирных масел для здоровья, появилась склонность к продуктам питания и напиткам, содержащим эти эфирные масла в качестве добавок. На мировом рынке эфирных масел также наблюдается рост спроса на органические и натуральные гигиенические продукты из-за растущей осведомленности потребителей о проблемах со здоровьем. Более того, спрос на натуральные ароматизаторы и ароматизаторы в парфюмерии, косметике, термических и релаксационных применениях, вероятно, будет стимулировать спрос на эфирные масла. Эфирные масла и олеорезины используются не только в пищевой промышленности, но также жизненно важны в парфюмерной и ароматической промышленности. Во всем мире действующие производители ароматизаторов и отдушек являются одними из основных покупателей эфирных масел. Их продажи свидетельствуют о развитии их рынка и последующем спросе на эфирные масла.

Особенно в космецевтической промышленности эфирные масла, такие как апельсиновые, приносят максимальный доход, поскольку предлагают множество средств для улучшения эластичности и упругости кожи, а также для лечения шрамов, прыщей и растяжек. Эфирные масла лимона и апельсина также обладают антисептическими свойствами, что делает их идеальными ингредиентами для ухода за кожей и волосами. Кроме того, антимикробные свойства этих масел открыли новые возможности для дальнейшего роста бизнеса.

Некоторые эфирные масла производятся в очень больших масштабах (например, в 2008 году производство апельсиновых масел составило ~ 51 000 тонн, эфирное масло полевое мяты ~ 32 000 тонн и лимонных масел ~ 9200 тонн). Эфирные масла, полученные из различных плодов рода Citrus, являются наиболее популярными натуральными эфирными маслами и составляют наибольшую часть коммерческих натуральных ароматизаторов и отдушек. Однако производство некоторых других в гораздо меньших масштабах из-за их редкости продается по очень высоким ценам [например, масло агарового дерева (6000-11 000 евро / кг), ириса (6200-100 000 евро / кг в зависимости от концентрации иронов) или розовое масло (6000-10 000€/кг)]. Эти цены варьируются и могут быть связаны с дефицитом сырья, проблемами сбора урожая, зависимостью от климата или урожайностью. Совокупный объем продаж эфирных масел в 2008 году составил несколько миллиардов долларов США.

На Европу приходится наибольшая доля мирового рынка эфирных масел, а Азиатско-Тихоокеанский регион и Северная Америка занимают второе место. Эфирные масла играют ключевую роль в производстве ароматических свечей, масел и других продуктов. В 2017 году выручка индустрии эфирных масел в Соединенных Штатах выросла почти на 10%, и ожидается, что к 2024 году рыночная стоимость составит около 7,3 миллиарда долларов. Эфирные масла, которые составляют наибольшую долю рынка США, — это эфирные масла апельсина, полевой мяты и эвкалипта. Кроме того, как страна с богатой историей производства парфюмерии, Франция также является крупнейшим экспортером эфирных масел во всем мире. Стоимость экспорта эфирных масел и резиноидов из США за последние годы выросла почти на два миллиарда долларов США. Более того, некоторые страны, которые не могут производить определенные сорта эфирных масел в огромных количествах для удовлетворения местных потребностей, вынуждены импортировать их из других стран. Например, Ливан импортировал больше всего эфирных масел из всех стран мира — около 13,75 миллиарда долларов США в 2017 году, в то время как на страны Северной Европы, такие как Германия, Нидерланды и Соединенное Королевство, приходилось почти 80% апельсинового масла, импортируемого в Европу.

4. Химия эфирных масел

Хотя термин “ароматический” в современном использовании описывает качество выделения аромата, который является либо приятным, либо неприятным для носа, ароматическое соединение или фрагмент, на языке химии, имеет химическую структуру, которая приводит к делокализации электронов, создавая большую молекулярную стабильность. Таким образом, эфирные масла могут представлять собой смесь ароматических и алифатических (неароматических) соединений, все из которых вносят вклад в воспринимаемый аромат. Эфирные масла растворимы в спирте, эфире и фиксированных маслах, но нерастворимы в воде. Эти эфирные масла, как правило, жидкие и бесцветные при комнатной температуре. Они имеют характерный запах и плотность меньше единицы, за исключением нескольких случаев (корица, сассафрас, гвоздика и ветивер). Кроме того, они обладают показателем преломления и очень высокой оптической активностью.

Эфирные масла могут состоять от нескольких до более чем 100 отдельных веществ. Являясь природными смесями очень сложной природы, эфирные масла могут состоять примерно из 20-60 компонентов в совершенно разных концентрациях, при этом два или три основных компонента присутствуют в довольно высоких концентрациях (20-70%) по сравнению с другими компонентами, присутствующими в незначительном количестве. Вкусовой вклад отдельных соединений, однако, строго не зависит от их соответствующей концентрации, а зависит от специфического порога запаха, который определяется структурой и летучестью. Следовательно, даже незначительные компоненты, образующиеся в результате реакций окисления или разложения, могут оказывать сильное влияние на вкус, если их ароматическая ценность достаточно высока. По большей части компоненты эфирного масла могут быть отнесены к липофильным терпеноидам, фенилпропаноидам или короткоцепочечным производным алифатических углеводородов с низкой молекулярной массой, причем первые являются наиболее частыми и характерными компонентами. Среди них аллиловые, моно-, би- или трициклические моно- и сесквитерпеноиды различных химических классов составляют основную часть эфирных масел, таких как углеводороды, кетоны, спирты, оксиды, альдегиды, фенолы или сложные эфиры. Отсутствие даже одного компонента может изменить аромат. В целом, монотерпеновые углеводороды менее ценны с точки зрения их вклада в аромат эфирного масла, чем оксигенированные соединения, которые обладают сильным запахом. В дополнение к своим химическим свойствам эфирные масла сильно различаются по своим физическим свойствам с точки зрения плотности, показателя преломления и вращательной способности. 

Терпены представляют собой самую большую группу натуральных ароматизаторов, и их классификация в основном основана на количестве изопреновых звеньев, присутствующих в их структуре. В зависимости от количества единиц C5 терпены подразделяются на гемитерпены (C5), монотерпены (C10), сесквитерпены (C15) и дитерпены (C20). Монотерпены являются наиболее распространенными в эфирных маслах (около 90%) с большим разнообразием структур. Гераниол / нерол, линалоол, цитронеллол, цитронеллал и цитраль являются наиболее важными терпенами и широко используются в парфюмерной промышленности. Биогенетически терпеноиды и фенилпропаноиды имеют разные первичные метаболические предшественники и образуются разными путями биосинтеза. Пути, участвующие в терпеноидах, представляют собой мевалонатный и мевалонат-независимый (дезоксиксилулозофосфат) пути, тогда как фенилпропаноиды образуются через шикиматный путь.

Многие компоненты эфирных масел содержат один или несколько асимметричных атомов углерода, проявляющих оптическую активность. Эти хиральные соединения природного происхождения (моно- и сесквитерпены) обычно обнаруживаются в характерных энантиомерных распределениях, поскольку они эволюционировали в результате ферментативно контролируемого биосинтетического синтеза. Они также находят различное применение в пищевой, фармацевтической и парфюмерной промышленности. Более того, хиральность отдушек оказывает влияние на их способ действия, предполагая, что, по аналогии с другими фармацевтическими препаратами, антиподы могут действовать по-разному. В дополнение к различиям в их биологическом, терапевтическом и фармакологическом потенциале, запах (обонятельный) между хиральными соединениями может различаться. Например, R-(−)- и S-(+)-энантиомеры монотерпенкетона карвона отличаются по запаху и вкусу; S-(+)-карвон обладает ароматическим вкусом, в то время как R-(−)-карвон имеет характерный мятный вкус. Кроме того, в случае лимонена запах (+)-лимонена был оценен как значительно более приятный и более активирующий, чем у (−)-лимонена. Что касается -(+)- и-(−)-ментола, то, хотя оба энантиомера обладают мятным запахом, (−)-ментол обладает гораздо более сильным охлаждающим эффектом, чем (+)-ментол.

Химический состав эфирных масел может сильно варьироваться из-за физиологических (орган растения, онтогенез), экологических (состав почвы, погодные условия) и генетических факторов. Другими факторами, которые могут влиять на химический состав масел, являются географические различия, параметры растений (т.е., виды, культивируемые или дикорастущие растения), параметры сбора и послеуборочной/предварительной обработки (например, сезон сбора, предварительная обработка биомассы и условия хранения исходного растительного сырья), и параметры производства (например, способ производства, параметры дистилляции, товарное масло или произведенное в лаборатории), и другие параметры (например, условия хранения и время хранения эфирных масел, возраст эфирного масла, старение под воздействием кислорода и ультрафиолетового излучения, а также аналитические параметры).

5. Классификация ароматов эфирных масел

Интерес к исследованию эфирных масел в основном поддерживается парфюмерной промышленностью. Этот интерес экономически отражается на легкодоступном неудовлетворенном спросе на ароматизаторы и ароматизаторы. Этот рыночный спрос привел к появлению производства синтетических ароматизаторов и ароматизаторов. Однако потребность в натуральных продуктах не была вытеснена предложением синтетических продуктов. Фактически, это также постепенно распространилось на замену чисто синтетических продуктов.

Эфирные масла можно разделить на верхние, средние и базовые “ноты” в зависимости от их характеристик запаха, скорости диффузии в воздухе и летучести. Например, верхние ноты — это те, которые являются наиболее летучими, и первые уловимые запахи, которые обнаруживаются и исчезают первыми, придавая купажу свежесть. Они отвечают за первое впечатление покупателей и, следовательно, являются продающей нотой парфюма. Это легкие ароматы, которые длятся 5-10 минут или сохраняются максимум 30 минут. К ним относятся бергамот, можжевельник, корица и гардения.

Средние ноты — это те эфирные масла, которые имеют тенденцию быть пряными или цветочными и придают бодрость смесям; их продолжительность также коротка и может длиться до 1 часа. К ним относятся иланг-иланг, герань, лаванда, жасмин и гвоздика.

Напротив, базовые ноты придают духам глубину и держатся дольше всего. Это наименее летучие эфирные масла, которые сохраняются дольше — до нескольких часов. Некоторые эфирные масла, которые используются в качестве базовых нот, включают мирру, ваниль, сандаловое дерево и ладан.

Включение новых ароматов в парфюмерию и ароматы и разработка новых продуктов имеют решающее значение для успеха парфюмера и специалиста по ароматизации. Действительно, эфирные масла являются важными компонентами парфюмерии, предлагая широкий выбор рецептур духов. В состав духов в основном входит спирт. Парфюмерные духи в основном изготавливаются с использованием эфирных масел и обычно имеют янтарный цвет из-за цвета их натуральных масел, но обычно они прозрачные. Типы духов можно определить по количеству эфирного масла, например, парфюмерная вода, одеколон, туалетная вода и т.д.

6. Ароматические профили эфирных масел и их отдельных соединений

Эфирные масла, а также их отдельные соединения широко используются в косметических продуктах, поскольку они обладают множеством преимуществ, в том числе приятным ароматом. Однако основной причиной их использования в косметике является их приятный аромат. Жирные кислоты, жирные масла и поверхностно-активные вещества, используемые в процессе производства косметических продуктов, часто имеют неприятный запах. Эфирные масла и их терпеноиды являются одним из наиболее важных натуральных продуктов, используемых в косметической и парфюмерной промышленности. Фактически, было обнаружено, что преобладают эфирные масла, особенно терпены и терпеноиды, применяемые в качестве активных ингредиентов для продуктов и процессов, запатентованных в области косметики и парфюмерии.

Действительно, было задокументировано, что эфирные масла, полученные из огромного количества ароматических растений, используются в качестве важных источников аромата в парфюмерии и косметике, предлагая широкий выбор натуральных ароматов с уникальными нотами. Следовательно, в этом разделе представлены профили ароматов эфирных масел, обычно используемых в парфюмерной и косметической промышленности, наряду с их основными компонентами, цветовой гаммой, научными / распространенными названиями растений, из которых они получены, и использованными частями.

7. Безопасность эфирных масел

Использование эфирных масел и других продуктов растительного происхождения стало более популярным в основном из-за их предполагаемой безопасности. Однако в последнее время возникли опасения по поводу стандартизации и безопасности этих натуральных продуктов, часто встречающихся в косметике и используемых в качестве замены синтетических химикатов. Например, эфирные масла сложно стандартизировать из-за различных условий выращивания, генетики и сбора урожая растений. Фактически, в последние годы было опубликовано несколько исследований, касающихся профилей безопасности эфирных масел.

Хотя подавляющее большинство наиболее распространенных эфирных масел были хорошо опробованы и протестированы, и были определены уровни безопасности, очевидно, что некоторые эфирные масла с большей вероятностью вызывают побочные реакции, чем другие, а наличие и концентрация относительно сильного аллергена являются основным фактором аллергического контактного дерматита. Присутствие примесей или загрязняющих веществ также может быть фактором. Кроме того, окисление компонентов эфирного масла может увеличить риск возникновения кожных реакций, поскольку образующиеся оксиды и перекиси более реакционноспособны. Это можно наблюдать на примере (+)-лимонена, δ-3-карена и α-пинена и возникает из-за образования продуктов окисления, некоторые из которых являются более сенсибилизирующими, чем исходное соединение. По этой причине необходимо надлежащее хранение эфирных масел, чтобы сохранить их эффективность и снизить риск побочных реакций. Соответственно, эфирные масла следует надлежащим образом хранить в темном, прохладном месте или холодильнике в плотно закрытых коричневых бутылках.

Тем не менее, тот факт, что компонент эфирного масла способен окисляться, не означает автоматически, что использование эфирного масла, содержащего его, представляет значительный аллергенный риск. С другой стороны, многие эфирные масла, которые считаются нетоксичными, могут оказывать токсическое действие на некоторых людей; на это может повлиять предшествующая сенсибилизация к определенному эфирному маслу, группе эфирных масел, имеющих сходные компоненты, или некоторые примеси в эфирном масле.

Фотосенсибилизация также может возникнуть, когда фототоксин, содержащийся в эфирном масле, наносится на кожу в присутствии солнечного света или ультрафиолетового излучения A (UVA). Например, фуранокумарины представляют собой фототоксины, которые можно найти в основном в масле из кожуры цитрусовых, хотя они могут присутствовать в корне дягиля (Angelica archangelica L.), руте (Ruta graveolens L.), листьях петрушки (Petroselinum crispum) и календулы (Tagetes minuta L.). Наиболее распространенными фуранокумаринами являются псорален и бергаптен. Воспалительные кожные реакции, возникающие при нанесении на кожу эфирного масла, содержащего эти фототоксичные соединения, под воздействием ультрафиолетового излучения, могут варьироваться от пигментации, образования волдырей до тяжелых ожогов. Хотя некоторые эфирные масла известны как раздражители кожи, их тяжесть может зависеть от их концентрации. Они не должны использоваться при любых воспалительных или аллергических заболеваниях кожи и всегда должны быть надлежащим образом разведены в растительных маслах. Более того, поскольку некоторые эфирные масла могут сделать кожу более чувствительной при воздействии солнца и ультрафиолетовых лучей, подобных тем, которые встречаются в солярии, следует избегать пребывания на солнце или в солярии в течение как минимум 24 ч после нанесения фотосенсибилизирующих эфирных масел.

Определены двадцать шесть возможных аллергенных отдушек, из которых 18 могут быть найдены в качестве ингредиентов эфирных масел, и по этой причине они должны быть указаны на упаковке или в информационном буклете, если концентрация этих аллергенных отдушек превышает допустимую концентрацию 0,01% в гелях для душа и ванн (средства для смывания) и более 0,001% в маслах для тела, массажных маслах и кремах (несмываемые средства). Например, метилэвгенол не следует намеренно добавлять в качестве косметического ингредиента. Однако, когда ароматические соединения, содержащие метилэвгенол, присутствующий естественным образом в эфирных маслах, используются в качестве компонентов в косметических продуктах, максимальная концентрация метилэвгенола в готовых продуктах не должна превышать 0,01% в тонкой парфюмерии, 0,004% в туалетной воде, 0,002% в парфюмерном креме, 0,0002% в других средствах для ухода: на продуктах и в средствах гигиены полости рта и 0,001% в косметических средствах, смываемых после нанесения (гели для душа, пены для ванн, пенки для умывания, маски).

Аллергены

Регулирующие органы, такие как Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA), не требуют одобрения для ароматизаторов, которые могут содержать эфирное масло, поскольку ароматизаторы считаются косметическими ингредиентами. По сравнению с пищевыми продуктами и лекарствами, процесс регулирования FDA в отношении эфирных масел, используемых в качестве ингредиентов для ароматизации, не такой строгий. Следовательно, производители косметики несут важную ответственность за обеспечение высокого качества продукции. FDA всегда требует список ингредиентов для обеспечения качества продукта; однако это не обязывает производителя разглашать косметические секреты, поскольку FDA не имеет полномочий требовать маркировки аллергенов для косметики. Такая ситуация может быть невыгодной для потребителей, особенно для тех, кто менее знаком с эфирными маслами.

Кроме того, Международная организация по стандартизации (ISO) кодифицирует состав каждого эфирного масла с индивидуальной идентификацией (например, ISO1342: 1988 для Rosmarinus officinalis L. и ISO11043: 1998 для Ocimum basilicum L.). В ISO / ТС 54 ISO также стандартизировала многие аналитические методы для контроля качества этих спецификаций наряду с требованиями к маркировке, транспортировке и маркировке. ISO / TC 54 уделяет особое внимание глобальной торговле эфирными маслами, тем самым фокусируясь на улучшении качества рынка эфирных масел и защите здоровья потребителей, которые покупают продукты, содержащие эфирные масла; повысить уровень безопасности этих масел.

Кроме того, Международная ассоциация ароматов (IFRA) определяет, какие эфирные масла и какие компоненты представляют потенциальный риск аллергии, и определяет их максимальную концентрацию для производства безопасных косметических продуктов. IFRA также выпускает рекомендации по безопасному использованию ароматических ингредиентов, которые опубликованы в Кодексе практики IFRA и его руководящих принципах.

Безопасность эфирных масел контролируется множеством различных способов, каждый из которых предназначен для парфюмерной, косметической и пищевой промышленности. Синтез новых ароматических химикатов и их широкое использование в “натуральных эфирных маслах” вместе со многими разбавителями привели ко многим проблемам, худшей из которых является дерматологическая чувствительность. Однако из-за сложности эфирных масел важно тестировать конкретные масла, учитывая, что одних ароматических смесей недостаточно для устранения аллергии при контакте с эфирными маслами. Часто бывает трудно точно определить ответственный аллерген из-за сложности химического состава и совместной реакции с другими ароматами. Хотя серия скринингов включает несколько популярных эфирных масел, важно тестировать пациентов на их собственных продуктах, поскольку их состав мог измениться в процессе старения. Тестирование большинства эфирных масел может быть безопасно проведено при концентрации масла в вазелине от 2% до 5%. Тестирование патчей может многое сделать для выявления и предотвращения кожных реакций. Количество используемого эфирного масла обычно измеряется в каплях или процентах. В среднем в 1 мл содержится 20 капель эфирного масла. Пластыри могут использоваться для проверки на раздражение и рекомендуются всем пациентам с потенциальным риском. Для этой цели эфирное масло разводят в концентрации, вдвое превышающей желаемую для использования, наносят на клейкую повязку и накладывают на предплечье. Если раздражение должно произойти, оно произойдет быстро.

8. Подлинность эфирных масел

Одной из главных проблем при крупномасштабном производстве эфирных масел является относительно небольшой выход на единицу массы сырья, что, по-видимому, приводит к обычно высоким ценам, которые получают масла на международном рынке. Это, в сочетании с растущим спросом на эфирные масла, является одной из очевидных причин фальсификации эфирных масел. Фальсификация может существенно повысить токсичность, в основном в области кожных реакций. Совместное присутствие как примесей, так и загрязняющих веществ также вызывает озабоченность. Поэтому аутентификация имеет решающее значение как для потребителей, так и для химических компаний. Следовательно, в этой части обзора будут рассмотрены некоторые известные случаи фальсификаций в эфирных маслах и некоторые существующие аналитические методы, принятые для их обнаружения.

С течением времени было разработано и применено множество методов анализа эфирных масел. В то время как часть из них была заменена более простыми или удобными в обращении методами, другие методы сохранили свою важность и постоянно совершенствуются.

Эфирные масла уже давно анализируются путем измерения их физико-химических констант. Эти значения указывают на качество масел и имеют решающее значение для обнаружения фальсификации. Физические константы включают в себя удельный вес, показатель преломления и оптическое вращение. Растворимость выражается в терминах растворимости в этиловом спирте и имеет практическое значение. С другой стороны, химическими константами, используемыми для оценки эфирных масел, являются кислотное значение, эфирное значение после ацетилирования, а также содержание спирта, альдегидов и кетонов и т.д. Эти параметры демонстрируют характеристики эфирных масел и очень полезны при оценке их качества.

Газовая хроматография (ГХ) и масс-спектрометрия (МС) являются наиболее распространенными и важными инструментами, используемыми для анализа компонентов эфирных масел, и могут внести дополнительные усовершенствования в анализ эфирных масел, где могут быть индивидуально обнаружены широкие категории монотерпенов и различных изомеров, сильно похожих друг на друга с точки зрения их химической структуры. Фактически, структурные изомеры, а также цис–транс-изомеры, как правило, разделяются в ГХ с помощью стандартных колонок и, следовательно, являются методом выбора для анализа эфирных масел. Кроме того, оптически активные соединения можно обнаружить с помощью хиральной хроматографии. ГХ идеально подходит для летучих соединений и произвел революцию в обнаружении второстепенных химических компонентов, особенно при использовании в сочетании с МС и спектроскопией ядерного магнитного резонанса (ЯМР). МС рассматривает закономерности фрагментации соединений в условиях ионизации, и эта информация используется для определения их структуры, в то время как ЯМР проясняет структуры молекул путем изучения окружения конкретных атомов, таких как водород, путем изучения их характерных ядерных спинов. За последние годы чувствительность аналитических методов к органическим соединениям значительно возросла до такой степени, что даже следовые компоненты, включая загрязняющие вещества, такие как пестициды, также могут быть обнаружены.

В ГХ используются различные хроматографические колонки и детекторы, что действительно помогло расширить его применимость к различным аналитическим задачам, включая анализ эфирных масел. Для генерации сигналов могут использоваться различные типы детекторов (селективные или нет). Пламенно-ионизационный детектор (FID) является самым популярным детектором для ГХ благодаря своей надежности и чувствительности при обнаружении органических паров и является неселективным по сравнению со многими специфическими детекторами. Детекторы FID чувствительны скорее к массе, чем к концентрации, и могут обнаруживать большинство углеродсодержащих веществ, что делает их очень удобными для анализа большинства эфирных масел.

Не существует простого обобщения о ключевых отдушках в эфирных маслах; запах некоторых эфирных масел обусловлен большим количеством одного соединения, хотя следовые количества могут определять запах других, и в целом истинный запах является проявлением сложной смеси соединений. Газовая хроматография-ольфактометрия (ГХ-О) является хорошо известной стандартной методикой, которая позволяет оценивать запахоактивные компоненты в сложных смесях на основе корреляции между хроматографическими пиками элюированных веществ, воспринимаемых одновременно двумя детекторами, одним из которых является обонятельная система человека. На протяжении многих лет ГХ-O часто использовался для анализа эфирных масел. Результаты анализа ГХ-O могут давать информацию о наличии или отсутствии запаха в соединении, измерять продолжительность действия запаха, описывать качество воспринимаемого запаха и количественно определять интенсивность специфического отдушки, которая может иметь конечную цель при применении таких соединений в индустрии ароматов и ароматов. ГХ-O также используется для определения местоположения областей, активных в отношении запаха, на хроматограмме и для создания профиля запаха для всего образца эфирного масла.

Высокоэффективная жидкостная хроматография-ультрафиолетовая (ВЭЖХ-УФ) может представлять собой дополнительный или даже альтернативный метод анализа летучих масел из-за их чувствительности, универсальности и селективности. Обычно ВЭЖХ является методом выбора при анализе менее летучих компонентов эфирных масел. Использование ВЭЖХ-МС дает ценную информацию о содержании и природе компонентов природных комплексных матриц, таких как эфирные масла.

Действительно, было задокументировано несколько зарегистрированных случаев фальсификации эфирных масел, таких как добавление нелетучего ингредиента, дешевых синтетических соединений, летучих или эфирных масел из других природных источников, а также растительных масел с целью увеличения их веса. Помимо этого, также сообщалось о полной или частичной замене части исходного растения, из которого получают эфирное масло, другими растениями. Все эти методы фальсификации могут ухудшить качество эфирных масел, а при добавлении одного или нескольких синтетических соединений фальсификация может привести к проблемам с безопасностью или несоответствию натуральным этикеткам. Следовательно, аутентификация является важной темой для защиты прав потребителей и качества производства эфирных масел. Фальсификация эфирных масел также может повлиять на нормативный аспект, поскольку эфирное масло может больше не соответствовать требованиям стандартизации. В большинстве случаев примеси добавляются на низком уровне (5-8%), чтобы избежать обнаружения обычными аналитическими методами.

9. Выводы

В последние несколько лет популярность эфирных масел возросла. Они широко используются в косметической промышленности в качестве ароматизатора и активных компонентов. Более того, их способность придавать широкий спектр уникальных и приятных ароматов косметическим продуктам и в то же время действовать как биоактивные агенты (антивозрастные, противомикробные, солнцезащитные и отбеливающие) делают их ценными и высоко ценимыми ингредиентами в косметике и космецевтических продуктах.

Более того, тенденция «назад к природе» чрезвычайно расширила использование растительных экстрактов и масел в ущерб искусственным и синтетическим производным, которые считаются опасными для здоровья человека. Кроме того, в отличие от искусственных ароматизаторов, которые могут имитировать некоторые травяные ароматы, эфирные масла, тем не менее, пользуются большим спросом, учитывая растущую осведомленность об их пользе для здоровья, подтвержденную научными открытиями, что делает их более соблазнительными и привлекательными для потребителей. На этой ноте будущее индустрии эфирных масел кажется многообещающим, с прибыльными перспективами в косметической и парфюмерной промышленности.

Однако, хотя эфирные масла, как правило, считаются безопасными, как сложные смеси соединений, некоторые из которых, как известно, являются аллергенами и сенсибилизирующими кожу агентами, необходимо указывать на этикетках косметики, особенно для потребителей с чувствительной, склонной к аллергии кожей или существующими кожными заболеваниями, которые могут выбрать тестирование патчей перед использованием продуктов содержащие их.

Sharmeen JB, Mahomoodally FM, Zengin G, Maggi F. Essential Oils as Natural Sources of Fragrance Compounds for Cosmetics and Cosmeceuticals. Molecules. 2021 Jan 27;26(3):666. doi: 10.3390/molecules26030666. PMID: 33514008; PMCID: PMC7865210