Dihydroxyacetone
Tanbest® DHA - Spec-Chem Industry Inc;

Dihydroxyacetone

Naziv sirovine: Dihidroksiaceton

INCI naziv: Dihydroxyacetone

CAS: 96-26-4

Sinonimi: 1,3-Dihydroxypropanone, Dihydroxyacetone, DHA, Glycerone,  Dihiksal, Otan, Oksantin.

Hemijska klasifikacija: Alkohol, Keton 

Funkcionalna kategorija: Sredstvo za tamnjenje kože, Kondicioner za negu kože 

IUPAC naziv:  1,3-Dihydroxypropan-2-one

Opis: Dihidroksiaceton (DHA) je niskomolekularna organska supstanca iz grupe ketoza, tačnije ketotrioza, koja se u kozmetici koristi kao osnovni aktivni sastojak za samopotamnjivanje kože. Hemijski je to mala, visoko reaktivna ketonska molekula, rastvorljiva u vodi, bezbojna do blago žućkasta, sa izraženom sklonošću ka neenzimskim reakcijama sa proteinima. Pokazuje dobru kompatibilnost sa humektansima, polimerima i većinom standardnih pomoćnih sirovina. Sa aspekta podnošljivosti, DHA može doprineti isušivanju kože, jer Maillardova reakcija privremeno menja strukturu površinskih proteina i može narušiti osećaj komfora nakon nanošenja. Ovaj efekat je izraženiji pri višim koncentracijama i učestaloj primeni, naročito kod osetljive kože. Zbog toga se DHA u savremenim formulacijama često kombinuje sa humektansima, emolijensima i sporijim samopotamnjivačima, poput erythrulose, kako bi se ublažili neželjeni efekti i postigao prirodniji izgled boje. U kozmetici se DHA smatra standardnim i regulatorno prihvaćenim sastojkom za samopotamnjivanje, sa jasno definisanim načinom delovanja i poznatim ograničenjima. Njegova efikasnost, predvidivost i brz razvoj boje čine ga ključnom sirovinom u ovoj kategoriji proizvoda, uz napomenu da kvalitet konačnog rezultata u velikoj meri zavisi od formulatorskog pristupa, izbora pomoćnih sirovina i kontrole stabilnosti sistema. Odobren je od strane FDA.

Mehanizam delovanja: Mehanizam delovanja dihidroksiacetona zasniva se na neenzimskoj Maillardovoj reakciji između DHA i slobodnih amino-grupa keratina u rožnom sloju epidermisa. Nakon nanošenja na kožu, DHA ostaje pretežno u površinskim slojevima i ne prodire dublje u epidermis. U kontaktu sa aminokiselinama i peptidima dolazi do kondenzacije i niza naknadnih hemijskih transformacija koje rezultuju formiranjem obojenih melanoidinskih jedinjenja. Ova jedinjenja se akumuliraju u stratum corneumu i odgovorna su za vidljivo potamnjivanje kože. Reakcija započinje relativno brzo, pa se prvi znaci promene boje mogu uočiti već nekoliko sati nakon nanošenja, dok se puni intenzitet najčešće razvija u periodu od 12 do 24 sata. Dobijena boja nije povezana sa sintezom melanina i ne pruža zaštitu od UV zračenja, već predstavlja isključivo površinski, kozmetički efekat. Kako se rožni sloj prirodno obnavlja procesom deskvamacije, melanoidinski produkti se postepeno uklanjaju, što dovodi do bledenja boje u periodu od nekoliko dana. Brzina i intenzitet reakcije zavise od koncentracije DHA, pH formulacije, sadržaja vode u rožnom sloju, kao i od individualnih karakteristika kože. Zbog visoke reaktivnosti DHA, neujednačena hidratacija ili neadekvatno izbalansirana formulacija mogu rezultirati neujednačenim tonom ili izraženijim podtonovima.

Fizičko-hemijske osobine: Dihidroksiaceton je javlja u formi belog do blago žućkastog, kristalnog praha. U suvom stanju je relativno stabilan, ali pokazuje izraženu higroskopnost, zbog čega lako vezuje vlagu iz okoline i zahteva čuvanje u dobro zatvorenoj ambalaži. U dodiru sa vodom se brzo i potpuno rastvara, formirajući bistre rastvore bez vidljivog taloga, što omogućava jednostavnu primenu u vodenim i emulzionim kozmetičkim sistemima. Najbolju stabilnost pokazuje u blago kiselom pH opsegu, dok alkalni uslovi ubrzavaju njegovu razgradnju, što se može manifestovati promenom boje rastvora i pojavom karakterističnog neprijatnog mirisa. Osetljiv je na povišenu temperaturu, svetlost i prisustvo kiseonika, pa dugotrajno izlaganje ovim faktorima može dovesti do degradacije aktivne supstance i smanjenja efikasnosti proizvoda. Dihidroksiaceton se ne rastvara se u uljima. Ne utiče značajno na viskoznost sistema, ali njegova hemijska priroda zahteva pažljivo izbalansiran pH i upotrebu kompatibilnih pomoćnih sirovina, naročito helatora i stabilizatora. Za krajnjeg korisnika, ove fizičko-hemijske osobine znače da proizvodi sa DHA deluju brzo i predvidivo, ali istovremeno zahtevaju pravilno skladištenje i kontrolisane uslove formulacije kako bi se očuvala stabilnost, ujednačenost boje i kvalitet tokom čitavog roka upotrebe.

Benefiti: 

• Omogućava brzo i efikasno samopotamnjivanje kože sa vidljivim rezultatom u kratkom vremenu.
  
  
• Daje intenzivniji ton u poređenju sa sporijim samopotamnjivačima.
  
  
• Ravnomerno reaguje sa površinskim slojevima kože kada je formulacija pravilno izbalansirana.
  
  
• Vodorastvorljiv je i lako se inkorporira u različite kozmetičke sisteme.
  
  
• Kompatibilan je sa širokim spektrom humektanasa i pomoćnih sirovina.
  
  
• Predvidivog je i ponovljivog efekta pri kontrolisanim uslovima primene.
  
  
• Pogodan je za širok spektar proizvoda za samopotamnjivanje kože.

Način upotrebe: Dihidroksiaceton se u formulacijama uvodi isključivo u vodenu fazu, uz potpuno rastvaranje pre spajanja sa ostalim komponentama. Rastvaranje se najčešće sprovodi pri sobnoj temperaturi ili uz blago zagrevanje, pri čemu je važno izbeći prekomerno zagrevanje kako bi se sprečila degradacija sirovine. Nakon solubilizacije, vodena faza se kombinuje sa ostalim fazama formulacije primenom standardnih tehnoloških postupaka, bez potrebe za posebnim procesnim uslovima. Najbolju stabilnost i predvidivost efekta DHA pokazuje u blago kiselom pH opsegu, pa se gotove formulacije obično podešavaju u rasponu od približno 4,0 do 5,5. U losionima, mlečima i kremama za telo dihidroksiaceton se najčešće koristi u koncentracijama od 2 do 5 %, u zavisnosti od željenog intenziteta boje i učestalosti primene proizvoda. U formulacijama za lice koncentracije su niže, najčešće u rasponu od 1 do 3 %, kako bi se smanjio rizik od isušivanja i neujednačenog tona. U gelovima, serumima i emulgel sistemima DHA se primenjuje u sličnim ili nešto nižim koncentracijama, uz obaveznu podršku humektanasa radi poboljšanja podnošljivosti. Kada se kombinuje sa sporijim samopotamnjivačima, poput erythrulose, DHA se često koristi u nižem rasponu, približno 0,5 do 2 %, čime se postiže uravnoteženiji razvoj boje i prirodniji vizuelni efekat. U formulacijama namenjenim osetljivim regijama, poput područja oko očiju, primenjuju se minimalne koncentracije ili se DHA u potpunosti izostavlja, u zavisnosti od koncepta proizvoda.

Komparativne prednosti: Dihidroksiaceton se u odnosu na alternativne samopotamnjivače izdvaja brzim i pouzdanim razvojem boje, što omogućava vidljiv rezultat u kratkom vremenskom periodu nakon nanošenja. Efekat koji daje je izražen i predvidiv, što formulatorima omogućava preciznu kontrolu intenziteta tona kroz koncentraciju i učestalost primene. Zahvaljujući visokoj reaktivnosti, efikasan je i pri relativno kratkom kontaktu sa kožom, što ga čini pogodnim za proizvode koji ciljaju trenutno ili brzo potamnjivanje. Vodorastvorljivost i jednostavna inkorporacija u vodenu fazu dodatno olakšavaju njegovu primenu u širokom spektru formulacija, od losiona i krema do gelova i seruma. U poređenju sa sporijim samopotamnjivačima, DHA obezbeđuje snažniji efekat uz manju količinu sirovine, što predstavlja tehnološku i ekonomsku prednost u razvoju proizvoda.

Bezbednost primene: CIR (Cosmetic Ingredient Review) je razmatrao dihidroksiaceton u okviru bezbednosne procene sastojaka za samopotamnjivanje. Finalni izveštaj je publiciran 2018. godine. Panel je zaključio da je dihidroksiaceton bezbedan za upotrebu u kozmetičkim proizvodima u aktuelnim praksama i koncentracijama upotrebe, kada se primenjuje topikalno na zdravoj, neoštećenoj koži i u skladu sa dobrom proizvođačkom praksom. U toksikološkim ispitivanjima DHA je pokazao nisku akutnu oralnu toksičnost. U studijama ponovljenih doza nisu uočeni sistemski toksični efekti pri relevantnim nivoima izloženosti. U testovima genotoksičnosti nije pokazao mutagenost u Ames testu, dok su in vitro ispitivanja ukazala na odsustvo genotoksičnog rizika u uslovima koji su relevantni za kozmetičku primenu. Ispitivanja iritacije su pokazala da DHA može izazvati blagu iritaciju kože i očiju, zavisno od koncentracije i formulacije, ali senzibilizacioni potencijal nije potvrđen. Fototoksičnost i fotoalergenost nisu identifikovane. Studije dermalne apsorpcije su pokazale da DHA ne prodire značajno kroz kožu, već deluje pretežno u rožnom sloju. CIR je naglasio da se procena bezbednosti odnosi na topikalnu primenu, bez inhalacione izloženosti i bez primene na oštećenoj koži. Panel je ukazao i na potrebu kontrole pH i stabilnosti formulacije, zbog hemijske reaktivnosti DHA. Koncentracije obuhvaćene bezbednosnom procenom kreću se do 5 % u proizvodima za samopotamnjivanje. U praksi se najčešće koriste 2–5 % u proizvodima za telo i 1–3 % u proizvodima za lice, dok se u kombinaciji sa erythrulose DHA često primenjuje u nižim rasponima, oko 0,5–2 %, radi poboljšanja podnošljivosti i ujednačenijeg razvoja boje. CIR nije identifikovao potrebu za dodatnim regulatornim ograničenjima unutar navedenih koncentracija.

Dokumentacija: Tehnički podaci (TDS - ENG), Tehnički podaci (TDS - SRP), Bezbednosni list (MSDS - ENG), Bezbednosni list (MSDS - SRP), Bezbednosne instrukcije (SI - ENG), Bezbednosne instrukcije (SI - SRP), Sertifikat analize (COA), Sertifikat analize (COA), Primer formulacije