Силиконы и кожа: современные мифы

И всё же, несмотря на такое удивительное многообразие ценных свойств, силиконы обросли великим множеством пугающих мифов…

«Силиконовая» мифология

Миф 1. Силиконы токсичны; использование косметики с силиконами может стать причиной развития ревматоидного артрита, волчанки, склеродермии, синдрома хронической усталости и даже рака.

Правда. Вероятно, бесполезно говорить о том, что все силиконы, используемые в косметике, испытывались на безопасность, как того требует закон – это не аргумент. Поищем другие. Используемые в составе косметики силиконы либо слишком велики, чтобы проникать в кожу, либо слишком летучи, и все они не задерживаются в организме, так что едва ли могут оказывать системное воздействие и служить причиной заболеваний или ухудшать их течение. Силиконы, используемые в косметике и медицине, характеризуются высокой чистотой, что также повышает их безопасность. За долгую историю применения силиконов собран достаточно большой объём данных, и он постоянно пополняется. Например, существует Программа исследований силоксанов (Siloxane Research Program); в США действует Центр по изучению воздействия силиконов на окружающую среду, здоровье и безопасность (Silicones Environmental, Health, and Safety Center), регулярно публикующий результаты исследований. Постоянно анализируют данные по безопасности панель экспертов CIRи экспертный совет SCCS при Еврокомиссии. Согласно их выводам, подкреплённым десятками тщательно проведённых исследований, силиконы признаны нетоксичными и неканцерогенными, они не вызывают сенсибилизации и генетических нарушений, не накапливаются в организме и даже при промышленном использовании не представляют опасности для рабочих ни в плане острых реакций, ни в отношении риска профзаболеваний.

Безусловно, это не отменяет общего правила о важности дозы, равно как и существования исключений. Примеров такого рода для силиконов в настоящее время немного – фактически их всего два. Так, в недавно опубликованном заключении SCCS от 25 марта 2015 г. по циклопентасилоксану (всё ещё открытом для обсуждения) указывается на то, что использование циклопентасилоксана в косметических средствах признано безопасным, но не следует применять его в средствах для укладки и лосьонах для тела, поскольку это сопряжено с возможным вдыханием высоких доз компонента. (Циклопентасилоксан летуч, и при нанесении на поверхность тела его поступление в воздух больше, чем при использовании, например, средства для лица.) Ограничение касается случаев, когда содержание циклопентасилоксана в рецептуре составляет 85% и более, в результате чего может быть превышен установленный допустимый предел воздействия вещества на организм. (Предел максимально допустимого поступления в организм устанавливается для любого вещества при оценке риска его применения. Силиконы – не исключение.) Подчёркивается также необходимость использования в косметике циклопентасилоксана высокой степени чистоты (более 99%), поскольку он может содержать следовые количества циклотетрасилоксана. Циклотетрасилоксан — единственный из всего семейства силиконов, которому присвоен класс Repr 2 H361f (вещество, предположительно способное оказывать влияние на репродуктивную функцию – отметим слово «предположительно»). Степень этого влияния оценивали в экспериментах на лабораторных животных. Ни в одном из экспериментов не было выявлено тератогенности или отрицательного влияния на репродуктивную функцию самцов, однако у самок обнаруживались некоторые изменения, снижающие вероятность оплодотворения (отложенная овуляция). Это единственные данные по такого рода воздействию силикона на организм. На этом основании циклотетрасилоксан в настоящее время регулируется Регламентом ЕС № 1272/2008 от 20 января 2008 г. по классификации, маркировке и упаковыванию веществ и смесей – не как ингредиент косметики, а именно как химическое вещество. Вероятно, стоит упомянуть, что среди компонентов косметики, подпадающих под воздействие этого документа, оказался не только синтетический циклотетрасилоксан, но и ряд вполне натуральных эфирных масел и растительных экстрактов, так что считать такое регулирование само по себе основанием для опасений едва ли можно, и исследования на животных не означают аналогичных эффектов у человека. Однако циклотетрасилоксан – это единственный силикон, по которому есть хоть какие-то основания для того, чтобы выбирать косметику с альтернативными ингредиентами. К счастью, этот компонент нечасто встречается в составе уходовых средств. Остальные же представители семейства по сей день вне подозрений.

Миф 2. Силиконы вызывают раздражение кожи.

Правда. В действительности в косметике используются высокочистые силиконы с отличной биосовместимостью, которые не раздражают кожу. Более того, они способны уменьшать раздражающий потенциал других веществ, поскольку способствуют более равномерному распределению ингредиентов. Это предотвращает локальные «перегрузки». Именно таков механизм снижения раздражающего действия кислот, ПАВ, бензоилпероксида, некоторых УФ-фильтров (Benzophenone-3, Butyl Methoxydibenzoylmethane, Ethylhexyl Methoxycinnamate) при помощи силиконов. Силиконы безопасны для использования на самой чувствительной коже, в том числе при акне, розацеа, экземе, псориазе, ожогах, язвах и пелёночном дерматите.

По причине высокой стабильности силиконы не образуют продуктов распада, способных оказывать раздражающее действие.  К тому же они не являются благоприятной средой для развития микроорганизмов, что тоже снижает раздражающий потенциал.

Эксперты SCCS и CIR неоднократно анализировали данные по безопасности к силиконам, и ни разу не было подтверждено, что силиконы способны вызывать раздражение глаз, кожи или лёгких. Напротив, экспериментально доказано как раз отсутствие раздражающего и сенсибилизирующего действия.

Интересно, что диметикон служит основным компонентом средства в форме пены, предназначенного для устранения раздражения кожи при воспалительных дерматозах, таких, как аллергический контактный дерматит и атопический дерматит, а применение силиконов в защитных кремах помогает предотвратить сенсибилизацию кожи при воздействии аллергенов и даже инфицирование возбудителями некоторых кожных заболеваний.

Миф 3. Силиконы вызывают аллергию.

Правда. Молекулы силиконов не способны проникать в кожу, так что у них просто нет шансов выступить триггерами аллергических реакций: они никак не взаимодействуют с иммунной системой. Фактически, силиконы при контакте с кожей настолько биологически инертны, что их стали использовать вместо вызывавшего аллергию латекса в перчатках, пластырях и т. п. Силиконы также используются на открытых ранах, поскольку они ускоряют заживление и не поддерживают рост микроорганизмов. Ни в одном тесте не подтверждена аллергенность силиконов.

Миф 4. Силиконы мешают коже дышать.

Правда. В действительности всё состоит как раз наоборот: силиконы не препятствуют нормальному газообмену. Интересно, что газопроницаемость силиконов не зависит от молекулярной массы, в отличие от минеральных масел и петролатума. Тип структуры (линейные или трёхмерные полимеры) также не оказывает существенного влияния на газопроницаемость. Единственное, что может иметь значение – это наличие в молекуле силикона алкильных заместителей с количеством углеродных атомов 30 и более: в этом случае проницаемость силиконов для паров воды (но не для кислорода) становится близкой к проницаемости петролатума. Но ни к диметикону, ни к циклометиконам, ни к диметиконолу это не относится.

Причина высокой газопроницаемости силиконов в том, что они имеют относительно высокую растворяющую способность для ряда газов, а также характеризуются высоким коэффициентом диффузии газов по сравнению с другими обычными полимерами. Последнее обусловливается слабым внутримолекулярным взаимодействием между звеньями молекулы силикона. Такое поведение представляет особый интерес в уходовых кремах, поскольку силиконовая пленка будет позволять коже дышать. Это свойство называется «неокклюзивностью». Таким образом, сама молекулярная структура силиконов не позволяет им лишить кожу кислорода.

Интересный факт: как раз по причине инертности и высокой газопроницаемости силоксановые полимеры используют для создания «искусственной кожи», наносимой на ожоговые поверхности. Внутренний слой такой «кожи» состоит из белков и служит своего рода шаблоном для формирования новой ткани, а внешний слой представляет собой «лист» силиконового полимера, который не только обеспечивает механическую прочность, но и позволяет обеспечить нормальный газообмен с окружающей средой, в то же время предотвращая инфицирование раны.

Второй пример использования газопроницаемости силиконов на практике (разумеется, наряду с прочими их свойствами) – это мягкие контактные линзы, изготавливаемые из силиконового полимера. Кислород необходим для нормального протекания метаболических процессов в тканях глаза, и поступает он большей частью путём диффузии из атмосферы, а не за счёт переноса кровью. Полидиметилсилоксановые полимеры идеальны для таких линз именно благодаря высокой проницаемости по отношению к кислороду, но они слишком гидрофобны, чтобы нормально смачиваться слёзной жидкостью. Поэтому на внутреннюю поверхность такой линзы наносят тонкий слой гидрофильного полимера. Это обеспечивает хорошее сцепление с поверхностью роговицы и комфортные ощущения во время пользования линзами.

Миф 5. Силиконы комедогенны, закупоривают поры и вызывают акне.

Правда. Поскольку силиконы на коже не окисляются, они не образуют продуктов распада, которые могли бы вызвать раздражение, закупорку пор или спровоцировать акне. Они не поддерживают рост микроорганизмов, не встраиваются в липидные конструкции рогового слоя и не нарушают барьерную функцию. Тем не менее, в составе некоторых рецептур силиконы способны усиливать проникновение в кожу комедогенных масел или отдушек, поэтому комбинации силиконов с натуральными маслами нужно составлять очень внимательно и осторожно. Чисто силиконовые составы, не содержащие масел («oil-free») как раз предназначаются для проблемной кожи: например, Американская академия дерматологии рекомендует косметические средства на основе силиконов пациентам с кистозной формой акне или розацеа. Более того, силиконы помогают снять неприятные побочные эффекты в лекарственных средствах, используемых для терапии акне – в частности, бензоилпероксида и антибиотиков. К тому же экспериментально доказано, что силиконы не изменяют микроструктуру липидных слоев кожи и, соответственно, не могут вызывать нарушений барьерной функции.

Миф 6. Силиконы – причина повышенной жирности кожи и жирного блеска.

Правда. Такое ощущение может возникнуть только в том случае, если вы используете косметику, не подходящую вашему типу кожи. Большинство силиконов совершенно незаметны на коже, а некоторые из них предназначены как раз для обратного: поглощения излишков себума и матирования, а также визуального уменьшения пор.

Миф 7. При использовании косметики с силиконами они накапливаются в организме.

Правда. Как уже было сказано выше, молекулы силиконов, применяемых в косметике, не проникают в кожу, а тем более – в клетки. Соответственно, они в принципе не могут биоаккумулироваться в организме до такой степени, чтобы представлять опасность, и это подтверждено многочисленными экспериментами. Воздействие силиконов – исключительно поверхностное.

Миф 8. Силиконы не биоразлагаемы и поэтому загрязняют окружающую среду.

Правда. Причина этого заблуждения – неверные представления о поведении веществ в окружающей среде. Биоразлагаемость означает, что органическое вещество способно подвергаться расщеплению микроорганизмами до более простых соединений (в идеале – до воды и углекислого газа). Фактически, чтобы быть биоразлагаемым, вещество должно служить пищей – или хотя бы некой заменой пищи. Силиконы же не усваиваются микроорганизмами и действительно не являются биоразлагаемыми. Однако это совсем не означает, что они обязательно биоаккумулируются или относятся к стойким загрязнителям. Силиконы экоразлагаемы, то есть, подвергаются небиологическим превращениям. В окружающей среде они постепенно разлагаются до воды, оксида кремния и диоксида углерода. Триггером разложения для летучих низкомолекулярных силиконов (например, циклопентасилоксана) служат солнечный свет и кислород, однако более высокомолекулярные нелетучие силиконы не настолько чувствительны к ультрафиолету и окислению. Будучи использованы в составе косметики (и впоследствии смыты с кожи и волос), они попадают в сточные воды, адсорбируются шламом и вместе с ним сжигаются либо попадают на свалки. Глинистые минералы почвы служат катализаторами расщепления кремниево-кислородных связей, причём во влажной почве этот процесс может затянуться на месяцы и даже годы, а в сухой протекает за несколько суток. Исследования показали, что при внесении в почву больших количеств силиконов не страдают ни почвенные микроорганизмы, ни растения. Аналогичные результаты есть и для водных экосистем.

Летучие силиконы неизбежно попадают в атмосферу (фактически, более 90% от их количества в составе средства) в результате испарения с кожи или волос. Установлено, что среднее время жизни этих веществ в атмосфере составляет от 9 до 30 суток и распадаются до диоксида углерода, диоксида кремния и воды путём фотоиндуцированного окисления. Прямые измерения содержания летучих силиконов в атмосфере показывают, что их концентрации в 10⁸-10⁵ раз ниже максимальной концентрации, не вызывающей видимых неблагоприятных изменений. (NOAEL, no observed adverse effect level.)

Тем не менее, нельзя не сказать, что некоторые силиконы действительно небезупречны. Например, несколько лет назад прозвучало опасение, что циклотетрасилоксан (обозначается как D4) способен накапливаться в морских экосистемах и потенциально токсичен для некоторых морских обитателей. Вызывает озабоченность и тот факт, что аналогичные свойства приписывают и его ближайшему аналогу – циклопентасилоксану. Эти выводы были основаны на компьютерном моделировании поведения циклических диметилсилоксанов, но противоречили многолетним данным экологического мониторинга. О риске для здоровья человека речи не шло; линейные силиконы также были вне подозрений. Тем не менее, ряд производителей косметики заявили об исключении циклотетрасилоксана из своей продукции, а правительство Канады, например, ограничило использование циклотетрасилоксана в косметике, продаваемой и производимой в Канаде, концентрациями не более 1,35% в средствах для снятия макияжа и не более 0,01% в остальной косметике — именно по причине опасений причинения вреда экосистемам моря. При этом в 2012 году, после тщательного анализа всех данных, правительством Канады было официально признано, что ближайший аналог циклотетрасилоксана – циклопентасилоксан – не представляет угрозы для окружающей среды. Остальные силиконы никогда не рассматривались как экотоксиканты.

Но история не закончена. Совсем недавно с предложением об ограничении использования циклотетрасилоксана и циклопентасилоксана ввиду тех же опасений относительно возможного влияния на морские экосистемы. Итоговое решение ЕС пока не принято.

Силиконы: вместо заключения

Силиконы были впервые синтезированы Фредериком Киппингом более века назад. Сейчас уже сложно представить себе область человеческой деятельности, где они не находили бы применения, и современная косметика активно использует весь спектр их удивительных возможностей. И всё бы хорошо, если бы не мифы. Видимо, склонность к созданию мифов – неотъемлемое свойство человеческого разума, присущее ему во все века. Правда, современные мифы преследуют совсем иные цели: это уже не столько попытка объяснения мира, сколько инструмент манипулирования сознанием. Спор между современной мифологией и наукой часто упирается в вопрос доверия, а его легче добиться, апеллируя к массовому сознанию, говоря с ним на одном языке. И в этом мифы не то что дают фору любой научной информации – они однозначно и триумфально побеждают. Но ведь это ещё не повод, чтобы сдаться и не пробовать наладить диалог с разумным и вдумчивым читателем. Возможно, кто-то, прочитав эту статью, уже не станет так безоговорочно верить спискам «вредных и опасных ингредиентов в косметике» и рассказам о том, что «кому-то одна женщина говорила». И пусть это будет только начало. Мудрецы древнего Китая говорили: «Путь в тысячу ли начинается с первого шага».

Литература:

1. 12 silicone myths exploded. / R. Gladberry // Skin Inc. 2014, (8), 72-78.
2. A multifunctional ingredient for next-generation skin care products. / I. Vervier, B. Courel // Dow Corning Corporation, 2006.
3. A systematic review of contact dermatitis treatment and prevention. / J. Saary et al. // Journal of the American Academy of Dermatology 2005, 53 (5), 845.
4. Acne Scars: Pathogenesis, Classification and Treatment. / P. Fabbrocini et al. // Dermatology Research and Practice 2010, Article ID 893080, 13 pages.
5. Analyzing silicone quaternary compounds. / Fenbao Zhang et al. // Personal Care Magazine 2013, (11), 43-48.
6. Annual review of cosmetic ingredient safety assessments – 2004-2005. // International Journal of Toxicology 2006, 25 (Suppl. 2), 1-89.
7. Concentrations of cyclic volatile methylsiloxanes in European cosmetics and personal care products: prerequisite for human and environmental exposure assessment. T. Dudzina et al. // Environment International 2014, 62, 86-94.
8. Conditioning agents for hair and skin. /ed. by R. Schueller, P. Romanowski. – Marcel Dekker, 1999.
9. Controversial ingredients: setting the record straight. / A. Polla, A. Poullot. // Skin Inc. 2012, (2), 58-65.
10. Cosmeceuticals and cosmetic practice. / ed. by P. Farris. – Wiley, 2014.
11. Cosmetic ingredient update: the ugly, the Good and the Bad. / D. Steinberg. // Cosmetics & Toiletries 2012, 127 (5), 336-342.
12. Dermal absorption of siloxanes: development of an in vitro model system and comparison to in vivo studies. / K. Plotzke et al. // Poster presented at the 19th IFSCC Congress, Sydney, 22-25 October 1996.
13. Dimethicone barrier cream prevents infection of human skin by schistosome cercariae: evidence from Franz cell studies. / R. Ingram et al. // Journal of Parasitology 2002, 88 (2), 399-402.
14. Dimethicone. / M. Fevola. // Cosmetics & Toiletries 2012, 127 (4), 252-258.
15. Dimethiconol and its derivatives as used in cosmetics. – CIR. Final report. December 14, 2010.
16. Draelos Z. Cosmetic and dermatological problems and solutions. A problem based approach. – Informa Healthcare, 2011.
17. Efficacy of a skin-protective foam in the treatment of chronic hand dermatitis. / J. Fowler. // American Journal of Contact Dermatitis 2000, 11 (3),165-169.
18. Environmental risk assessment report: Decamethylcyclopentasiloxane. — Environment Agency, Bristol (UK), April 2009.
19. Final report on the safety assessment of stearoxy dimethicone, dimethicone, methicone, amino bispropyl dimethicone, aminopropyl dimethicone, amodimethicone, amodimethicone hydroxystearate, behenoxy dimethicone, C24-28 alkyl dimethicone, C30-45 alkyl methicone, C30-45 alkyl dimethicone, cetearyl methicone, cetyl dimethicone, dimethoxysilyl ethylenediaminopropyl dimethicone, hexyl methicone, hydroxypropyldimethicone, stearamidopropyl dimethicone, stearyl dimethicone, stearyl methicone, and vinyldimethicone. // International Journal of Toxicology 2003, 22 (Suppl. 2), 11-35.
20. Inorganic Polymers. / ed. by R. De Jaeger, M. Gleria. – Nova Science Publishers, 2007.
21. Investigating versatility of silicones in personal care. / J. Castro. // Personal Care Magazine 2012, (11), 33-34.
22. Investigation of interactions between silicones and stratum corneum lipids. / B. Glombitza, C. Muller-Goymann. / International Journal of Cosmetic Science 2001, 23 (1), 25-34.
23. Mark J., Allcock H., West R. Inorganic polymers. – Oxford University Press, 2005.
24. New silicone technologies for hair and skin. / B. Johnson et al. // Personal Care Magazine 2013, (11), 92-96.
25. Safety assessment of cyclomethicone, cyclotetrasiloxane, cyclopentasiloxane, cyclohexasiloxane, and cycloheptasiloxane. / W. Johnson Jr. et al. // International Journal of Toxicology 2011, 36 (Suppl. 3), 149S-227S.
26. Safety assessment of dimethicone crosspolymers as used in cosmetics. / L. Becker et al. // International Journal of Toxicology 2014, 33 (Suppl. 2), 65S-115S.
27. Safety assessment of polyoxyalkylene siloxane copolymers, alkyl-polyoxyalkylene siloxane copolymers and related ingredients as used in cosmetics. – CIR. Final report, January 14, 2015.
28. SCCS/1241/10. Scientific Committee on Consumer Safety SCCS. Opinion on Cyclomethicone: octamethylcyclotetrasiloxane (cyclotetrasiloxane, D4) and decamethylcyclopentasiloxane (cyclopentasiloxane, D5). Adopted at 7th plenary meeting of 22 June 2010.
29. SCCS/1549/15. Scientific Committee on Consumer Safety (SCCS). Opinion on decamethylcyclopentasiloxane (cyclopentasiloxane, D5) in cosmetic products. Adopted at 9th plenary meeting of 25 March 2015.
30. SEHSC Fact Sheet. D5 in dry cleaning. – February 2008.
31. Selecting the perfect silicone for your formulation. / Tow Kuan Lem, R. Houlben. // Personal Care Magazine 2014, (7), 45-48.
32. Silanol technology: a powerful tool for skin care. / E. Coste, J.-F. Nicolay. // Personal Care Magazine 2013, (5), 58-62.
33. Silicone crosspolymers: customizing sensory feel. / R. Houben, B. Prinssen. // Personal Care Magazine 2011, (11), 33-36.
34. Silicone safety and the cosmetic industry. / J. Lambert. // Cosmetics & Toiletries 2011, 126 (11), 810-815.
35. Silicones as nonocclusive topical agents. / K. De Paepe et al. // Skin Pharmacology and Physiology 2014, 27(3), 164-171.
36. Silicones bring multifunctional performance to sun care. / I. van Reeth et al. // Cosmetics & Toiletries 2006, 121 (10), 41-54.
37. Silicones: Rebalancine the debate. / M. De Poortere. // Personal Care Magazine 2012, (2), 109-110.
38. Steroid-sparing properties of emollients in dermatology. / S. Harcharik, J. Emer. // Skin Therapy Letters 2014, 19 (1), 5-10.
39. Storm over silicones — Some cosmetic ingredient makers defend cyclic methylsiloxanes as competitors tout substitutes. / M. Reisch // Chemical & Engineering News 2011, 89 (18), 10-13.
40. The effect of vehicle formulation on acne medication tolerability. / Z. Draelos et al. // Cutis 2008, 82 (10), 281-284.
41. The impact of junk science on R&D: a review of the ‘Dirty Dozen’. / D. Steinberg. // Cosmetics & Toiletries 2010, 125 (10), 32-40.
42. Understanding silicone. / T. O’Lenick. // Cosmetics & Toiletries 2006, 121 (5), 95-108.

Елена КРАСНЕЙ — главный технолог СОАО «Парфюмерно-косметическая фабрика «Модум — наша косметика»

По материалам MODUM