Coloring Agent 2025 PDF

Coloring agents ผศ.ดร. เพ็ญศรี เจริญสิทธิ์ ภาควิชาเทคโนโลยีเภสัชกรรม คณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร 9 มกราคม 2568 เวลา 10.00-11.50 1 น. วัตถุประสงค์การสอน...

Coloring agents ผศ.ดร. เพ็ญศรี เจริญสิทธิ์ ภาควิชาเทคโนโลยีเภสัชกรรม คณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร 9 มกราคม 2568 เวลา 10.00-11.50 1 น. วัตถุประสงค์การสอน เนื้อหาที่สอนโดยสังเขป 1. นิสิตทราบประเภทสารแต่งสีทใี่ ช้ในเครื่องสาอาง 1. ทฤษฎีของการเกิดสีและการมองเห็นสี และทฤษฎีสีของมันเซลล์ 2. นิสิตทราบวิธีการเตรียมสารแต่งสีสาหรับใช้ในเครื่องสาอาง 2. คาจากัดความและระบบการเรียกชื่อสารแต่งสีทใี่ ช้ในเครื่องสาอาง 3. นิสิตทราบความคงตัวของสารแต่งสีสาหรับใช้ในเครื่องสาอาง 3. ประเภทของสารแต่งสีทใี่ ช้ในเครื่องสาอาง และตัวอย่างสารแต่งสี 4. นิสิตทราบข้อควรพิจารณาในการเลือกใช้สารแต่งสีใน ที่ใช้ในเครื่องสาอาง เครื่องสาอาง 4. การเตรียมสารแต่งสีสาหรับผสมในผลิตภัณฑ์เครื่องสาอาง 5. ความคงตัวของสารแต่งสี 6. ข้อควรพิจารณาในการเลือกใช้สารแต่งสีในผลิตภัณฑ์เครื่องสาอาง และข้อกาหนดของสารแต่งสีทใี่ ช้ในเครื่องสาอางในประเทศไทย 7. การเลือกใช้สารแต่งสีในผลิตภัณฑ์เครื่องสาอางประเภทต่าง ๆ 2  ประวัติความเป็นมาโดยย่อของสี สมัยก่อนประวัติศาสตร์: การเขียนสีลงบนผิวหนังของร่างกาย การย้อมสีขนสัตว์ทใี่ ช้นุ่งห่ม การ เขียนสีบนเครื่องปั้นดินเผา และการใช้สีวาดเป็นภาพลงบนแผ่นหินและผนังถ้า สีที่ใช้นั้นได้จากวัสดุ ธรรมชาติ ส่วนใหญ่ได้จากส่วนต่าง ๆ ของพืช และจากสัตว์ชนิดต่าง ๆ ยุคประวัติศาสตร์สมัยโบราณ: การสังเคราะห์ผงสีอนินทรีย์ (inorganic pigment) ช่วงคริสต์ศตวรรษที่ 19: ช่วงเวลาที่เกิดรากฐานของอุตสาหกรรมสีย้อมสังเคราะห์ ค้นพบสีย้อมที่มี สีม่วง ซึ่งเป็นสีย้อมอินทรีย์ (organic dye) ตัวแรกที่ได้จากการสังเคราะห์ สีสังเคราะห์ในเชิงพาณิชย์ ค้นพบโครงสร้างทางเคมีของสีย้อมธรรมชาติ สีอินดิโก ที่ได้จากต้นคราม การสังเคราะห์สใี นระดับอุตสาหกรรมทดแทนวิธีการสกัดสีย้อมจากแหล่งวัสดุธรรมชาติ ทาให้ได้สีที่ มีความบริสุทธิ์ มีความสม่าเสมอ และต้นทุนการผลิตคุ้มค่ากว่า การพัฒนาผงสีอนิ ทรีย์ (organic pigment) เชิงพาณิชย์ ส่วนใหญ่นาไปใช้สาหรับการวาดภาพ ผงสี อินทรีย์นี้ให้สที ี่สว่างและเข้มกว่าผงสีอนินทรีย์ที่ได้จากธรรมชาติ การใช้สีสังเคราะห์เข้ามาแทนที่สธี รรมชาติ การคิดค้นและพัฒนาสีย้อมและผงสีชนิดใหม่ ๆ 3 Source: Eszter Rápó and Szende Tonk. Factors Affecting Synthetic Dye Adsorption; Desorption Studies: A Review of Results from the Last Five Years (2017–2021) 4  การมองเห็นสีของวัตถุ การมองเห็นสีของวัตถุชนิดหนึ่ง ๆ เริ่มจากแสงที่ตามองเห็น (Visible light) ประกอบด้วยแสงสีที่ความยาวคลื่น แตกต่างกันได้แก่ ม่วง คราม น้าเงิน เขียว เหลือง ส้ม และ แดง รวมกันเป็นสเปกตรัม เมื่อแสงกระทบกับวัตถุ คลื่น แสงบางส่วนจะถูกวัตถุนั้นดูดกลืน และบางส่วนสะท้อนเข้าสู่ดวงตาเรา จอตามีเซลล์รับแสงชนิดเซลล์รูปกรวย (Cone cells) ที่ประกอบด้วยเซลล์ 3 ชนิด ที่ไวต่อแสงสีแดง สีเขียว และสีน้า เงิน เมื่อได้รับแสงจะถูกกระตุ้นในสัดส่วนที่ต่างกัน ขึ้นกับสีและความเข้มของแสงที่ได้รับ จากนั้นสมองจะแปลสัญญาณ เป็นสีต่าง ๆ ขึ้นมา ดังนั้นการมองเห็นวัตถุมีสีที่แตกต่างกัน เกิดจากความสามารถในการดูดกลืนและสะท้อนแสงที่ความยาวคลื่นที่ แตกต่างกันของวัตถุ 5  การมองเห็นสีของวัตถุ 6  การมองเห็นสีของวัตถุ โมเลกุลของสารอินทรีย์สามารถดูดกลืนรังสีอัลตราไวโอเลตหรือแสงที่ตามองเห็นได้ ซึ่งความยาวคลื่นแสงที่ถูก ดูดกลืนจะขึ้นกับพันธะและโครงสร้างโมเลกุลของสารนั้น ๆ โครโมฟอร์ (Chromophores) เป็นหมู่ฟังก์ชันชนิดไม่อิ่มตัว (unsaturated functional group) ทาให้สารอินทรีย์ สามารถดูดกลืนรังสีในช่วง 200 – 800 นาโนเมตร โครโมฟอร์ที่พบบ่อยในสารอินทรีย์ ได้แก่ กลุ่มเอทิลีน (ethylene; C=C), กลุ่มคาร์โบนิล (carbonyl; C=O) , กลุ่มอะโซ (azo; -N=N-) , กลุ่มไนโตรโซ (nitroso; -N=O) และ กลุ่มไนโตร (nitro; -NO2) ออกโซโครม (Auxochromes) เป็นหมู่ฟังก์ชันที่ทาให้โมเลกุลดูดกลืนรังสีในช่วงความยาวคลื่นน้อยกว่า 200 นาโน เมตร เช่น -OH, -SH, -NH2, และหมู่ฮาโลเจน หากโครงสร้างโมเลกุลของสารอินทรีย์มีหมู่ออกโซโครมอยู่ติดกับหมู่โครโมฟอร์ จะทาให้สารดูดกลืนรังสีในช่วง ความยาวคลื่นมากขึ้น 7  2 3 3 4 5 1 1 2 4 5 8 9 Munsell’s theory of color Albert Henry Munsell Munsell’s theory space: 3 dimensions of color Hue: shade or color → red, blue, yellow, and green Create the color space in 1898 Value: brightness → darkness (0) and lightness (10) Atlas of the Munsell Color System in 1915 Chroma: intensity, strength, vividness or tinctorial value 10 11  Color characteristic: Spectrophotometer & CIELAB system The lightness, L*, represents the darkest black at L* = 0, and the brightest white at L* = 100. The red/green opponent colors are represented along the a* axis, with green at negative a*values and red at positive a* values. The yellow/blue opponent colors are represented along the b* axis, with blue at negative b* values and yellow at positive b* values. The color difference (∆E*) is calculated by ∆E*= ∆𝐿∗2 + ∆𝑎∗2 + ∆𝑏 ∗2 12  การเรียกชื่อสารแต่งสี สมาคมระหว่างประเทศ The Society of Dyers and Colorists (SDC) ของอังกฤษ และ The American Association of Textile Chemists and Colorists (AATCC) ของสหรัฐอเมริกา ได้ร่วมกันเผยแพร่ Color Index International ซึ่งใช้เป็นฐานข้อมูลที่ได้รับการยอมรับสาหรับสารแต่งสีที่ใช้ในอุตสาหกรรมประเภทต่าง ๆ และได้มีการกาหนดการเรียกชื่อสาหรับใช้ร่วมกันได้แก่ Colour Index Constitution Number (C.I. number) และ Colour Index Generic Name (C.I. generic name) กรณี C.I. number กาหนดให้ใช้ตัวเลขตามหลังอักษรย่อ C.I. หรือ CI ตัวอย่างเช่น C.I. 14700 โดย C.I. 14700 มี C.I. generic name คือ C.I. Food Red 1 โดยระบบการเรียกชื่อนี้ได้มีการนามาใช้ในประเทศสมาชิกสหภาพ ยุโรป และอีกหลายประเทศ รวมถึงประเทศไทย ขณะที่สหรัฐอเมริกา ออสเตรเลีย และญี่ปุ่น ใช้ระบบการ เรียกชื่อที่ต่างออกไป สารแต่งสีชนิดเดียวกัน ที่มสี ูตรโครงสร้างทางเคมีเหมือนกันได้ ตัวอย่างเช่น C.I. 14700 ออสเตรเลียเรียกว่า Ponceau SX สหรัฐอเมริกาเรียกว่า FD&C Red No. 4 และ ญี่ปุ่นเรียกว่า Red No.504 13  Definitions (USFDA) A color additive is any material, not exempted under section 201(t) of the act, that is a dye, pigment, or other substance made by a process of synthesis or similar artifice, or extracted, isolated, or otherwise derived, with or without intermediate or final change of identity, from a vegetable, animal, mineral, or other source and that, when added or applied to a food, drug, or cosmetic or to the human body or any part thereof, is capable (alone or through reaction with another substance) of imparting a color thereto. Substances capable of imparting a color to a container for foods, drugs, or cosmetics are not color additives unless the customary or reasonably foreseeable handling or use of the container may reasonably be expected to result in the transmittal of the color to the contents of the package or any part thereof. 14 Definitions (ต่อ) Certifiable colors are defined chemically as synthetic organic colorants. These color additive must be batch-certified. FD&C: Certifiable colors that are for use in coloring food, drugs and cosmetics D&C: Certifiable colors that are for use in coloring drugs and cosmetics, including those in contact with mucous membranes and those that are ingested Ext. D&C: Certifiable colors that are for use in coloring drugs and cosmetics that do not come in contact with mucous membranes and those that are ingest Exempt colors are defined chemically as the non-synthetic organic and the inorganic colors 15  ประเภทของสารแต่งสี จาแนกตามแหล่งที่มาของวัสดุที่ใช้ในการผลิต สามารถแบ่งประเภทของสารแต่งสีได้ 2 ประเภท ได้แก่ สีสังเคราะห์ และสี ธรรมชาติ 1. สีสังเคราะห์ เป็นสารแต่งสีที่ผลิตได้จากการกระบวนการทางเคมี โดยสีย้อมสังเคราะห์ใช้สารตั้งต้นที่เป็นผลพลอยได้จาก ปิโตรเลียม ซึ่งเป็นสารประกอบอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (aromatic hydrocarbon) ต้องผ่านการตรวจสอบทุกครั้งของการผลิต (Batch Certification) ว่าปลอดภัย โดยใน USFDA สีประเภทนี้อยู่หมวด Certifiable colors ข้อดี: มีความคงตัวดีต่อแสงและความร้อน เฉดสีหลากหลาย สีที่ได้จากการผลิตในแต่ละครั้งมีความสม่าเสมอ และราคาถูก ข้อด้อย: อาจก่อให้เกิดอันตรายได้ โดยเฉพาะเมื่อบริโภคหรือสัมผัสสีสังเคราะห์ในปริมาณที่มากหรือบ่อยครั้ง ซึ่งมีสาเหตุ จากสารปนเปื้อนที่ตกค้างจากกระบวนการผลิต เช่น โลหะหนักต่าง ๆ ที่สามารถสะสมในร่างกายและเป็นอันตรายต่อ สุขภาพได้ รวมถึงความเป็นพิษของสารตั้งต้นบางชนิดที่ใช้ในการผลิต เช่น เบนซิดีน (benzidine) 16  ประเภทของสารแต่งสี 2. สีธรรมชาติ เป็นสารแต่งสีที่ผลิตได้จากกระบวนการสกัดแยกสีหรือรงควัตถุจากวัสดุธรรมชาติ ได้รับการยกเว้นไม่ต้องผ่าน การตรวจสอบในแต่ละครั้งของการผลิต ใน USFDA อยูห่ มวด Exempt colors หรือ Non-Certified Colors สีธรรมชาติในรูปของสารสกัดหยาบ (crude extract) ลักษณะเป็นผงแห้งหรือของเหลว มีส่วนผสมของรงควัตถุหลายชนิด สีธรรมชาติในรูปของสารบริสุทธิ์ (pure compound) นาสารสกัดหยาบมาผ่านขั้นตอนแยกและทาให้บริสุทธิ์มากขึ้น เพื่อให้ได้ ชนิดและปริมาณของสารสีตามต้องการ ตัวอย่างสารแต่งสีที่ได้จากพืช เช่น แอนแนตโต (annatto) สารสีเหลืองส้มที่สกัดได้จากเปลือกหุ้มเมล็ดของต้นคาแสด ตัวอย่างสารแต่งสีที่ได้จากสัตว์ เช่น คาร์มีน (carmine) สารสีแดงที่สกัดได้จากแมลงเพศเมียชื่อ cochineal ตัวอย่างสารแต่งสีที่ได้จากแร่ เช่น ผงสีน้าเงิน อัลตร้ามารีนบลู (ultramarine blue) ข้อดี: เชื่อว่ามีความปลอดภัยต่อผู้บริโภคมากกว่าสีสังเคราะห์ เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ข้อด้อย: ความไม่คงตัวต่อแสงและความร้อน มีเฉดสีที่จากัด และความไม่สม่าเสมอในแต่ละครั้งของการผลิต ซึ่งเป็นปัญหา หลักในการนาไปใช้ 17  18 https://www.ecfr.gov/current/title-21/chapter-I/subchapter-A/part-73/subpart-C?toc=1  Norbixin Annatto Annatto extract เปลือกหุ้มเมล็ดคาแสด (Bixa orellana) ถูกใช้เป็นสารแต่งสีมาหลาย ร้อยปีแล้ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอเมริกากลางและอเมริกาใต้ สารแต่งสีอยู่ในรูปสารสกัดที่เป็นของเหลว และรูปผงผลึก Alkali-soluble form (Norbixin) Insoluble form (Bixin) Approved for use in all cosmetic products in US, EU and China  Carmine Cochineal beetles o Carmine ประกอบด้วยสารให้สี carminic acid ประมาณ 50% o ได้จากการสกัดแมลงเพศเมียที่มีชื่อว่า cochineal beetles o นิยมใช้ใน face makeup เป็นผงสีแดงเข้ม o CI. 75470, cochineal extract, crimson lake, natural red 4, or carmine 20  ประเภทของสารแต่งสี จาแนกตามลักษณะการนาไปใช้ โดยสามารถแบ่งประเภทของสารแต่งสีได้ 2 ประเภท ได้แก่ สีย้อม และ ผงสี ซึ่งมีคุณสมบัติ การละลายที่ต่างกันอย่างชัดเจน จึงทาให้วิธีการนาไปใช้แต่งสีผลิตภัณฑ์แตกต่างกัน 1. สีย้อม (Dyes) เป็นสีที่สามารถละลายได้ในตัวกลางชนิดต่าง ๆ ได้แก่ น้า ตัวทาละลายอินทรีย์ และ น้ามัน สีย้อมอยู่ในรูปแบบของแข็งลักษณะเป็นผงแห้ง จาเป็นต้องนาไปละลายในตัวกลางที่สีชนิดนั้น ๆ สามารถละลายได้ดี โดยเตรียมในรูปแบบสารละลายความเข้มข้นสูง → นาไปผสมหรือเจือจางลงในผลิตภัณฑ์ให้ได้ความเข้มสีตามต้องการ การเลือกตัวกลางว่าจะเป็นน้า ตัวทาละลายอินทรีย์ หรือ น้ามัน ขึ้นกับค่าการละลายหรือความมีขั้วของโมเลกุลสีย้อม และขึ้นกับความเข้ากันได้ของตัวกลางกับผลิตภัณฑ์ที่ต้องการแต่งสี สีย้อมส่วนใหญ่มีความสามารถในการละลายในน้าได้ดี จึงนิยมนามาใช้แต่งสีเครื่องสาอางที่มีน้าเป็นส่วนประกอบหลัก เช่น สบู่เหลว แชมพูสระผม และ เจลแต่งผม นอกจากนี้ยังนิยมใช้ในเครื่องดื่มประเภทต่าง ๆ อีกด้วย 21  ประเภทของสารแต่งสี 2. ผงสี (Pigments) เป็นสีที่ไม่สามารถละลายได้ในตัวกลางชนิดใดเลย วิธีการใช้ผงสีในการแต่งสีผลิตภัณฑ์จึงต้องใช้หลักการกระจายอนุภาค (pigment dispersion) ในลักษณะที่เป็น ของแข็งของผงสีลงในตัวกลางที่เข้ากันได้กับผลิตภัณฑ์ที่ต้องการแต่งสี แทนวิธีการละลาย การกระจายอนุภาคนี้จะรวมถึงขั้นตอนการลดขนาดหรือลดการเกาะกลุ่มกันของอนุภาคผงสี โดยใช้เทคนิคหรือ เครื่องมือสาหรับการลดขนาดอนุภาค จากนั้นนาไปผสมลงในผลิตภัณฑ์ จะทาให้ผงสีกระจายตัวดีในลักษณะของแข็ง ขนาดเล็กและมองดูเป็นเนื้อเดียวกันกับผลิตภัณฑ์ โดยทั่วไปตัวกลางจะเป็นของเหลวที่มีลักษณะหนืด เพื่อช่วยพยุงให้อนุภาคของแข็งของผงสีกระจายตัวดี ไม่เกาะติด กัน และไม่ตกตะกอนแยกตัวออกมา หรือเป็นของแข็งที่มีลักษณะเป็นผงแห้ง การเลือกตัวกลางว่าจะเป็นของแข็งหรือของเหลวขึ้นกับลักษณะของผลิตภัณฑ์ที่ต้องการแต่งสี 22 2.1 ผงสีอินทรีย์ (organic pigment) ให้สีที่มีความสว่างสดใส แบ่งเป็น 3 กลุ่ม 1) Lakes การนาสีที่สามารถละลายน้าได้ มาดูดซับบน inorganic substrate ที่ไม่ละลายน้า ไม่มีพันธะทางเคมีระหว่างสี กับ substrate ส่วนใหญ่คงตัวในช่วง pH 4-8 ปริมาณสีที่อยู่ใน lake อยู่ในช่วง 12% - 40% Substrate: barium sulfate, talc, zinc oxide, titanium dioxide, calcium carbonate โดยนิยมใช้ aluminum hydrate และ aluminum benzoate 2) Toners (Chemical Lakes) การนาสีที่สามารถละลายได้ในน้า มาทาให้ตกตะกอน โลหะที่ใช้ตกตะกอน: aluminum, calcium, barium , strontium 3) True pigments เป็นสีที่ไม่ละลาย เนื่องจากโครงสร้างทางเคมีไม่มีหมู่ที่ช่วยในการละลายน้า เช่น sulfonic acid (SO3) และ carboxylic acid (COOH) 2.2 ผงสีอนินทรีย์ (inorganic pigment) หรือเรียกอีกชื่อว่า mineral pigments มีความคงตัวมากกว่า ผงสีอินทรีย์ เช่น Iron oxide, titanium dioxide 23  Dyes Pigments Soluble Insoluble นาไปละลายในตัวกลางที่สีชนิดนั้น ๆ สามารถ กระจายอนุภาคผงสีในลักษณะที่เป็นของแข็งลงใน ละลายได้ดี ตัวกลางที่เข้ากันได้ ใส แสงผ่านได้ (Transparent) ทึบ แสงผ่านไม่ได้ (Opaque) 24  การเตรียมสีสาหรับผสมในเครื่องสาอาง: Pigments การเตรียม pigment dispersion อาศัยเครื่องผสมชนิดต่าง ๆ เช่น high speed/low speed mixer, hammer mills, ball mills, roller mills, ribbon blender และ paddle blender mills Pigment dispersion process: Wetting, Separation/distribution, and Stabilization Liquid/paste cosmetics Wet dispersion vehicle: castor oil, mineral oil, synthetic waxes, water และ nitrocellulose กรณียาทาเล็บ บดผสมสีรวมกับ nitrocellulose base ด้วย ball mill Dry products แป้งผัดหน้า: ผสมสี กับ talcum (50/50) ด้วย blender (paddle หรือ ribbon) Talcum 25 High speed mixer 26 Pigment dispersion process Wetting Separation/distribution Stabilization 27  ความสาคัญของการกระจาย pigment สีที่ได้จากบริษัทผู้ผลิต โดยทั่วไปมักจะมีลักษณะเกาะกลุ่มกันเป็น ก้อน (aggregate/agglomerate) หากการกระจายสี (pigment dispersion) ทาได้ไม่ดี ไม่เหมาะสม จะส่งผลถึงผลิตภัณฑ์ ดังนี้ ไม่สามารถแสดงความเข้มที่แท้จริงตามคุณสมบัติของสีที่แต่ง ทาให้สีของผลิตภัณฑ์ดูอ่อนกว่าความเป็นจริง สีดูทึบ ไม่แวววาว ซึ่งมีผลต่อผลิตภัณฑ์หลายประเภท เช่น lipsticks, lip glosses และ nail polish อนุภาคสียังมีขนาดใหญ่ ทาให้รบกวนการไหลของผลิตภัณฑ์ และส่งผลเมื่อมีการทาผลิตภัณฑ์ที่ผิว โดยทาให้รู้สึกไม่ ราบเรียบขณะทา และสีไม่ค่อยติดผิว 28 ความคงตัวของสารแต่งสี ข้อควรพิจารณาถึงความคงตัวของสารแต่งสี มีหลายประการ สารแต่งสีต้อง ไม่ทาปฏิกิริยากับส่วนประกอบอื่น ๆ ในสูตร สารแต่งสีต้องมีความคงตัว ภายใต้สภาวะของกระบวนการผลิต เช่น อุณหภูมิ ตัวทาละลาย และ pH สารแต่งสีต้องมีความคงตัว ภายใต้สภาวะการเก็บรักษาและการใช้งานของ ผลิตภัณฑ์ที่ใส่สารแต่งสี เช่น แสง ความชื้น และการเปลี่ยนแปลงของ อุณหภูมิ ปัจจัยที่ส่งผล ได้แก่ แสง ความร้อน ความเป็นกรด-ด่าง ความชื้น และตัวทาละลาย 29  Non-soluble Azo Colors สีที่นิยมใช้ในหมวดนี้คือ D&C Red No. 36 N=N และ Aromatic structure ส่งผลต่อสีที่ตามองเห็น D&C Red No. 36 ไม่ละลายในน้า และในน้ามันอินทรีย์ทั่วไป มีความทนต่อการตกสี (bleed) ในน้าและด่าง และมีความคงตัว ของแสงที่ดีมาก มีแนวโน้มที่จะตกสีเล็กน้อยในน้ามันหรือตัวทาละลายอินทรีย์ จึงไม่ควรใช้ในผลิตภัณฑ์ที่มีตัวทาละลายที่แรง เช่น น้ายาทา เล็บ และสีจะตกเล็กน้อยในน้ามันและแว็กซ์ที่ใช้ในลิปสติก หาก มีการใช้ความร้อนซ้า ๆ ในกระบวนการเตรียม 30  Soluble Azo Colors สีที่นิยมใช้ในหมวดนี้คือ D&C Red No. 33 N=N และ Aromatic structure ส่งผลต่อสีที่ตามองเห็น D&C Red No. 33 หมู่ SO3 ทาให้ละลายในน้าได้ดี รูปสีย้อมค่อนข้างทนต่อกรดและด่าง และมีความคงตัวของแสง รูปผงสี (Chemical Lakes) มักจะตกสีในน้าและไม่เสถียรในกรด แก่หรือด่างแก่ ผงสีกลุ่มนี้ความคงตัวในน้ามัน ขี้ผึ้ง และตัวทาละลายอะโรมาติก และมีความเสถียรทางความร้อนได้ดีถึง 100C จึงนิยมนามาใช้ ในลิปสติกและยาทาเล็บ 31 Slightly Soluble Azo Colors สีที่นิยมใช้ในหมวดนี้คือ D&C Red No. 6 แม้ว่าจะมีทั้งหมู่ SO3 และ COOH แต่ก็ไม่สามารถละลายน้าได้มากนัก เนื่องสารกลุ่มนี้เป็นผงสี ได้จากการตกตะกอน เป็นเกลือของโลหะ ซึ่งส่งผลต่อความมีขั้วของโมเลกุล เป็นสีแดงโทนเหลืองที่นิยมใช้ในผลิตภัณฑ์ทั้งตลาดสหรัฐอเมริกา สหภาพยุโรป และญี่ปุ่น D&C Red No. 6. (Barium salt) และ D&C Red No. 7 (Calcium salt) ให้สีที่ดีและราคาไม่แพง มีความเสถียรที่ดี ต่อแสง ทนความร้อนได้ประมาณ 105C และทนต่อการตกสีในน้ามันและตัวทาละลาย จึงนิยมใช้ในผลิตภัณฑ์ ประเภทแป้ง ลิปสติก และยาทาเล็บ ไม่คงตัวในผลิตภัณฑ์ที่มีน้าเป็นส่วนประกอบ และในด่างแก่จะเปลี่ยนเป็นสีเหลือง และในกรดแก่จะเปลี่ยนเป็นสีน้าเงิน อมแดง ซึ่งเป็นข้อจากัดการใช้งานของสีกลุ่มนี้ D&C Red No. 6 D&C Red No. 6. (Ba salt) D&C Red No. 7 (Ca salt) 32  Iron Oxides สีกลุ่มนี้ค่อนข้างการกระจายตัวได้ง่าย มีความคงทนในน้า กรด ด่าง และตัวทาละลาย มีความทึบแสงมากและมีความคงตัวของแสงที่ดี สีเหลือง คือ Fe2O3⋅H2O สีแดงคือ Fe2O3 (anhydrous form) เกิดจากการเผาสี เหลืองที่อุณหภูมิประมาณ 800C จึงมีความเสถียรทางความร้อนสูง สีเหลืองจะ สูญเสียน้าบางส่วนที่อุณหภูมิ 125–150C ทาให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเป็นสีแดงได้ สีดา คือ Fe3O4 เป็นส่วนผสมของเฟอร์ริกและเหล็กออกไซด์ เช่นเดียวกับสีเหลือง Fe3O4 จะเปลี่ยนเป็นสีแดงขึ้นที่อุณหภูมิ 125–150C 33 Chromium Greens Mineral pigments: Chromium oxide green (Cr2O3) และ Chromium hydroxide green (Cr(OH)3) มีความคงตัวของแสงที่ดี ความเสถียรทางความร้อน และความทนทานต่อ Chromium oxide green การตกสี มีความคงตัวมากในสภาวะด่างและกรด และในตัวทาละลาย โมเลกุลแบบมีน้าผลึกจะให้สีที่สว่างกว่า สะอาดกว่า และเป็นสีน้าเงินกว่า โมเลกุลผงสีแบบปราศจากน้า โมเลกุลแบบมีน้าผลึก อาจทาปฏิกิริยากับน้าหอมบางชนิด (perfume oil) ทาให้กลิ่นของน้าหอมลดลง Chromium hydroxide green 34 Ultramarines มีหลายเฉดสี ได้แก่ สีม่วง สีชมพู และสีน้าเงิน เป็นโซเดียมอะลูมิเนียมซัลโฟซิลเิ กตเชิงซ้อน มีโครงสร้างทั่วไปคือ Na(AlSiO)S มีความคงทนต่อแสง ความร้อน และตัวทาละลาย คงทนในสภาวะด่าง แต่ไม่คงทนในสภาวะกรด โมเลกุลสลายตัวได้ เกิดก๊าซที่ กลิ่นฉุนรุนแรง ไฮโดรเจนไดซัลไฟด์ (H2S2) หรือ ก๊าซไข่เน่า 35 Titanium dioxide ไททาเนียมไดออกไซด์ (TiO2) เป็นผงสีที่ให้สีขาว เป็นผงสี หลักที่ใช้เพื่อให้ความทึบและการปกปิด ในเครื่องสาอางที่ มีการแต่งสี เป็นสารเฉื่อย ไม่ทาปฏิกิริยากับส่วนประกอบอื่นในตารับ เครื่องสาอางจึงมีการใช้ในประเภทของผลิตภัณฑ์ที่เกือบ ทุกประเภท ไม่ละลายในน้า ทนต่อกรดและด่าง และคงตัวในตัวทา ละลายอินทรีย์ 36  ข้อควรพิจารณาในการเลือกใช้สีในเครื่องสาอาง 1. เครื่องสาอางที่ใช้สารแต่งสีนี้จะผลิตเพื่อจาหน่ายในประเทศใด โดยจะต้องคานึงถึงข้อกาหนดของการใช้ สารแต่งสีในเครื่องสาอางของประเทศนั้น ๆ ว่าสารแต่งสีชนิดใดและปริมาณเท่าไรที่อนุญาตให้ใช้ ตาม ประเภทของเครื่องสาอาง 2. พิจารณาความคงตัวของสารแต่งสีในผลิตภัณฑ์นั้น ๆ ว่าใช้แล้วมีความคงตัวดี ไม่มีการเปลี่ยนแปลง ทางกายภาพและเคมี ยังคงให้สีเหมือนเดิมตลอดระยะเวลาการเก็บรักษาและใช้งานผลิตภัณฑ์ตามที่ระบุ บนฉลาก ดังนั้นความคงตัวของสีจึงเป็นหนึ่งในพารามิเตอร์ที่ต้องประเมินในการทดสอบความคงตัวของ ผลิตภัณฑ์เครื่องสาอาง 3. พิจารณาเลือกสีให้เหมาะสมกับประเภทของเครื่องสาอาง 4. พิจารณาจากแนวโน้มแฟชั่นในปัจจุบัน ความต้องการของตลาด และความคุ้มทุน  ข้อกาหนดของสีที่ใช้ในเครื่องสาอาง สารแต่งสีทุกชนิดต้องได้รับการรับรองจากองค์การอาหารและยา (Food and Drug Administration; FDA) ภายใต้ข้อกาหนด หรือข้อจากัดที่ระบุไว้ และต้องใช้ในปริมาณที่เหมาะสมตามแต่ละประเภทของเครื่องสาอาง ในประเทศไทยยึดตามประกาศกระทรวงสาธารณสุข พ.ศ. 2564 “เรื่องกาหนดสีที่อาจใช้เป็น ส่วนผสมในการผลิตเครื่องสาอาง” ส่วนใหญ่อ้างอิงจากข้อกาหนดของ US-FDA และ European Union (EU) ข้อกาหนดจะแตกต่างกันในแต่ละประเทศ สีที่อนุญาตให้ใช้ในเครื่องสาอางในประเทศกลุ่ม EU มีมากกว่าที่อนุญาตให้ใช้โดย US-FDA  ข้อกาหนดของสีที่ใช้ในเครื่องสาอาง (ต่อ) ข้อกาหนดจะมีการปรับปรุงเปลี่ยนแปลงอยู่เสมอ เช่น ยกเลิกการใช้ เมื่อพบความเป็นพิษภายหลัง เช่น FD&C Red No.2 (Amaranth) FD&C Red No. 2.: The Commissioner of Food and Drugs, in order to protect the public health, hereby terminates the provisional listing of FD&C Red No. 2 for use in food, drugs, and cosmetics. เปลี่ยนแปลงข้อบ่งใช้ เช่น FD&C Red No.3 (Erythrosine) ปัจจุบันให้ใช้เฉพาะผลิตภัณฑ์อาหาร และยา รับประทาน เท่านั้น การใช้สีที่ไม่ได้รับการรับรองจาก FDA หรือการใช้สีที่ได้รับการรับรองแต่ใช้นอกเหนือข้อกาหนด หรือ ข้อบ่งใช้ที่ระบุไว้ จะถือว่าผลิตภัณฑ์เครื่องสาอางนั้นเป็นผลิตภัณฑ์ที่ผดิ กฎหมาย และอาจได้รับโทษ ตามที่กาหมายกาหนด  40 https://cosmetic.fda.moph.go.th/interesting-law/category/cate2-01 41 42 https://www.ecfr.gov/current/title-21/chapter-I/subchapter-A/part-74 43  44 https://echa.europa.eu/cosmetics-colorant 45 การเลือกใช้สีให้เหมาะสมกับประเภทของเครื่องสาอาง Cosmetic product Colorants Shampoo, foam bath, shower gel Water-soluble colorants Soap Water-soluble colorants Pigments Water-dispersible pigments Eye makeup Pigments Lipstick Organic pigments 46  ตัวอย่างการเลือกใช้สีในเครื่องสาอาง (แบ่งตามเฉดสีต่าง ๆ) 1. Organic Blue Reds shade Color Type Color shade Major Uses Positive Negative D&C Red 7 Ca Lake Blue Red Lipstick High Color Strength& Good Economics Water Stability Nail Polish Blush D&C Red 30 Lake Pink Red Lipstick Unique Shade & Excellent Stability High Cost Blush Properties D&C Red 27 Blue Red Lipstick Staining Properties Light Stability D&C Red 28 Blue Red Lipstick Staining Properties Light Stability D&C Red 27 Al Lake Blue Red Lipstick Unique Shade General Stability D&C Red 28 Al Lake Blue Red Lipstick Unique Shade General Stability Carmine Blue Red Lipstick Natural Colorant & only Bright Blue Red High Cost Eye Makeup Approved for Eye Makeup in the US 47 2. Organic Oranges Color Type Color shade Major Uses Positive Negative D&C Red 36 Blue Orange Lipstick Stable in Water Systems Bleed in organic solvents Blush D&C Red 6 Blue Orange Lipstick Universal Colorant Weak Color Strength Nail Polish Blush FD&C Yellow 6 Al Lake Yellow Orange Lipstick Bright Shade & High Slight Bleed in water Nail Polish Intensity Systems Blush D&C Orange 5 Yellow Orange Lipstick Staining Properties Light Stability D&C Orange 5 Al Lake Yellow Orange Lipstick Unique Shade General Stability Eye Makeup Blush 3. Organic Blacks Color Type Color shade Major Uses Positive Negative D&C Black 2 Jet Black Eye Makeup Color Strength and Jetness Difficult to Handle (Dusts Significantly) D&C Black 3 Jet Black Eye Makeup Color Strength and Jetness Difficult to Handle & Animal Derived 48 4. Inorganic Blacks 49 Color Type Color shade Major Uses Positive Negative Iron Oxide Black Eye Makeup, Foundation Low Cost Weak, Dirty Shades Iron Oxide Jet Black Eye Makeup, Foundation Low Cost Weak, Dirty Shades 5. Inorganic Whites Color Type Color shade Major Uses Positive Negative Titanium Dioxide White Lipstick Nail Polish, Eye Makeup, Foundation Low Cost None 6. Inorganic Reds Color Type Color shade Major Uses Positive Negative Red Iron Oxide Yellow Red Lipstick, Nail Polish Low Cost Weak, Dirty Shades Eye Makeup, Foundation Red Iron Oxide Blue Red Lipstick, Nail Polish Low Cost Weak, Dirty Shades Eye Makeup, Foundation Red Iron Oxide Maroon Lipstick, Nail Polish Low Cost Weak, Dirty Shades Eye Makeup, Foundation Ultramarine Pink Pink Eye Makeup Low Cost 1. External only in US 2. Not Stable in Acid Systems บรรณานุกรม 1. Christie, R. (2015) Color chemistry. The Royal Society of Chemistry. pp 1-71. 2. Faulkner, E. B. (2021). Coloring the cosmetic world: using pigments in decorative cosmetic formulations. John Wiley & Sons. 3. The Electronic Code of Federal Regulations Internet. Part 73 - Listing of Color Additives Exempt from Certification Cited 2021 Sep 19. Available from: https://www.ecfr.gov/current/title-21/chapter-I/subchapter-A/part-73?toc=1 4. Bechtold, T. and Mussak, R. (Eds.). (2009). Handbook of natural colorants (Vol. 8). John Wiley & Sons. 5. กลุ่มควบคุมเครื่องสาอาง. ออนไลน์ ประกาศกระทรวงสาธารณสุข เรื่อง กาหนดสีที่อาจใช้เป็นส่วนผสมในการผลิตเครื่องสาอาง พ.ศ. 2564.  อ้างเมื่อ 3 ตุลาคม 2566จาก: https://cosmetic.fda.moph.go.th/interesting-law/category/cate2-01 6. The European Cosmetic Toiletry and Perfumery Association (COLIPA). Guidelines on Stability Testing of Cosmetic Products. Brussels: COLIPA; 2004. 50