I. Soorten en kenmerken van antioxidanten
1. Natuurlijke antioxidanten
Vitamine E (tocoferol)
Het is een vetoplosbare vitamine waarvan de chemische structuur twee hoofdcategorieën bevat: tocoferolen en trienyltocoferolen, waarvan α-tocoferol de meest verspreide en actieve vorm in de natuur is. Zijn sterke antioxidatieve capaciteit komt voort uit de hydroxylgroep en dubbele bindingsstructuur, die vrije radicalen kunnen stabiliseren en oxidatieve schade aan cellen kunnen vertragen.
Eigenschappen: in vet oplosbaar, hittebestendig (ontleedt niet bij 220°C), maar gevoelig voor licht en zuurstof, gemakkelijk verkleurend.
Werkingsmechanisme: Als ketenafbrekend antioxidant levert het waterstofatomen om vrije radicalen te neutraliseren en lipide peroxidatie te remmen.
Toepassing: Veel gebruikt in anti-verouderingscrèmes en oogcrèmes, vaak samengesteld met vitamine C om het effect te versterken.
Vitamine C (ascorbinezuur)
Chemische naam: L-ascorbinezuur (L-ascorbinezuur)
Fysische eigenschappen: Wit kristallijn poeder, gemakkelijk oplosbaar in water, zure smaak; gevoelig voor hitte, licht, zuurstof, hoge temperatuur of langdurige blootstelling aan oxidatie mislukking.
Stabiliteit: Stabiel in zuur milieu (bijv. citroensap), gemakkelijk te ontbinden in alkalisch of neutraal milieu; het verlies kan oplopen tot 30%-50% bij het koken (bijv. groenten koken).
Eigenschappen: In water oplosbaar, slechte stabiliteit (gemakkelijk te oxideren bij blootstelling aan licht en warmte), hebben derivaten nodig (bijv. ascorbylpalmitaat) om de stabiliteit te verbeteren.
Werkingsmechanisme: vrije radicalen neutraliseren, collageensynthese bevorderen, melanineproductie remmen.
Toepassing: witmakende essence, zonnebrandproducten, lichte verpakking moet worden vermeden.
Thee-polyfenolen (extract van groene thee)
Theepolyfenol is het belangrijkste actieve ingrediënt van groene thee, dat ongeveer 30% van de droge stof uitmaakt, voornamelijk wordt geëxtraheerd uit thee en zijn bijproducten (bijv. theepoeder, snoeibladeren), zijn moleculaire structuur hydroxyl- en dubbele bindingen bevat, waardoor het een sterke antioxidantcapaciteit heeft, vrije radicalen 18 keer effectiever wegvangt dan vitamine E, en een synergetisch effect heeft met vitamine C.
Kenmerken: Polyfenolen, antioxidantcapaciteit is 18 keer die van vitamine E, verandert gemakkelijk van kleur bij contact met metaalionen.
Werkingsmechanisme: via de fenolische hydroxylgroep voor waterstof beëindiging van vrije radicale kettingreactie, remt tyrosinase activiteit.
Toepassing: Anti-allergische, ontstekingsremmende huidverzorgingsproducten, vaak te vinden in serums en maskers.
Co-enzym Q10 (ubiquinon)
Een vetoplosbare benzochinonverbinding, de moleculaire structuur bevat 10 isopreeneenheden, komt veel voor in gist, plantenbladeren en dierlijke organen, is een sleutelcomponent van het cellulaire energiemetabolisme, is de enige hernieuwbare vetoplosbare antioxidant in het menselijk lichaam, zijn inhoud neemt af met de leeftijd, piekt op 20-jarige leeftijd, neemt deel aan het mitochondriale oxidatieve fosforylatieproces, bevordert de productie van adenosinetrifosfaat (ATP), houdt de levensvatbaarheid van cellen in stand.
Eigenschappen: Vetoplosbare, endogene antioxidant, neemt af met de leeftijd.
Werkingsmechanisme: Neemt deel aan het mitochondriale energiemetabolisme, neutraliseert vrije radicalen, herstelt celmembranen.
Astaxanthine
Astaxanthine is een ketocarotenoïde, chemisch bekend als 3,3′-dihydroxy-4,4′-diketo-β,β′-caroteen, is een rood vast poeder, in vet oplosbaar en onoplosbaar in water, de natuurlijke bronnen van rode algen, zalm, krill en andere aquatische organismen. De antioxidantcapaciteit is veel groter dan die van vitamine E, luteïne, enz. Het is een van de sterkste bekende natuurlijke antioxidanten en wordt niet omgezet in vitamine A, waardoor het risico op pro-oxidatie wordt vermeden.
Werkingsmechanisme: zuiveren van zuurstof uit één lijn, blokkeren van de kettingreactie van vrije radicalen; remmen van de tyrosinase-activiteit, verminderen van de melanineproductie en versnellen van de stofwisseling; verbeteren van het vermogen van de huid om water vast te houden, om te helpen bij de bescherming tegen UV-schade.
Toepassingen: hoogwaardige antiverouderingsproducten, zonnebrandcrème.
2. Synthetische antioxidanten
Butylhydroxytolueen (BHT)
Het is een synthetisch antioxidant in de vorm van witte kristallen of poeder. Het is bestand tegen hoge temperaturen en metaalionen en wordt veel gebruikt in cosmetica om lipideoxidatie te voorkomen. De moleculaire structuur levert waterstofatomen om vrije radicalen te neutraliseren, oxidatieve kettingreacties te blokkeren en productingrediënten effectief te beschermen tegen oxidatieve degradatie. Het Wetenschappelijk Comité voor consumentenveiligheid (CSSC) van de Europese Unie beveelt aan om de concentratie in cosmetische producten te beperken (≤0,1% voor residente producten en ≤0,8% voor producten die worden afgespoeld) om mogelijke risico's op hormoonontregeling te voorkomen. Onder het concept van 'pure huidverzorging' hebben sommige merken het opgenomen in de verboden lijst, waarbij ze de voorkeur geven aan mildere stabilisatieoplossingen en natuurlijke antioxidanten.
Eigenschappen: Goede thermische stabiliteit, geurloos, geen verkleuring bij blootstelling aan metalen, maar mogelijk kankerverwekkend en controversieel.
Toepassing: Cosmetica op oliebasis (bijv. make-up remover, crèmes), de toegevoegde hoeveelheid is meestal 0,01%~0,1%.
Tert-butylhydrochinon (TBHQ)
De chemische naam is tert-butylhydrochinon (C₁₀H₁₄O₂), een wit kristallijn poeder, smeltpunt 126,5-128,5 °C, kookpunt 300 °C, gemakkelijk oplosbaar in ethanol, ether en vet, onoplosbaar in water en hittebestendig, maar het kan een roze kleur krijgen in aanwezigheid van licht of alkalische omstandigheden. Het beschermt de stabiliteit van ingrediënten door waterstofatomen te leveren om vrije radicalen te neutraliseren en oxidatieve kettingreacties te blokkeren. De concentratielimieten in cosmetische producten zijn ≤ 0,8 procent voor drenchproducten en ≤ 0,1 procent voor residente producten.
Kenmerken: Zeer efficiënte antioxidant, bestand tegen hoge temperaturen, geschikt voor producten met veel onverzadigde vetzuren.
Toepassingen: emulsies en essences met hoge stabiliteitsvereisten.
Ethyleendiaminetetraazijnzuur (EDTA)
Het is een organische polyzuur chelaatvormer met chemische formule C₁₀H₁₆N₂O₈, wit poeder bij kamertemperatuur, onoplosbaar in water, maar zijn natriumzoutvorm (zoals EDTA-2Na) is oplosbaar in water, wijd gebruikt in schoonheidsmiddelen. Het beschermt de stabiliteit van productingrediënten door stabiele complexen te vormen met metaalionen (bijv. Ca²⁺, Mg²⁺, Fe³⁺, etc.) en blokkeert oxidatie- of precipitatiereacties waarbij metaalionen betrokken zijn.
Eigenschappen: Metaalchelaatvormer, preventieve antioxidant, vermindert metaalion gekatalyseerde oxidatie.
Toepassing: Gebruikt samen met andere antioxidanten, vaak gebruikt in reinigingsmiddelen.
Mechanisme
1. Ketenbeëindiging: direct waterstofatomen of elektronen leveren om vrije radicalen te neutraliseren (bijv. vitamine E, theepolyfenolen).
2. Preventief type:
Chelaat metaalionen (zoals EDTA, citroenzuur), waardoor oxidatiekatalyse wordt geblokkeerd.
Ontbindt peroxiden (bijv. thiodipropionzuur) om het ontstaan van vrije radicalen te verminderen.
3. Enzymen: zoals superoxide dismutase (SOD), die de omzetting van superoxide radicalen in onschadelijke stoffen katalyseert.
III. Toepassing
Samengestelde strategie:
In water oplosbaar met in olie oplosbaar (bijv. vitamine C + vitamine E).
Ketenafbrekend en preventief synergetisch (bijv. BHT + citroenzuur).
Productaanpassing:
Zonnebrandcrème: astaxanthine + vitamine E voor verbeterde fotoprotectie.
Serum: Co-enzym Q10 + peptiden voor anti-aging en herstel.
Producten voor de gevoelige huid: theepolyfenolen + zoethoutextract, ontstekingsremmend en antioxidant.