Заказать обратный звонок Отправьте нам свой номер телефона и мы Вам позвоним!
Обязательное поле
Обязательное поле
Спасибо. Мы получили ваш запрос. Мы свяжемся с вами как можно скорее.

Трансдермальные системы доставки в косметике

Одним из наиболее быстро развивающихся направлений в косметике и медицине является технология контролируемого транспорта активных компонентов в организм. Основными преимущества подобных систем доставок являются: повышение эффективности, снижение побочных явлений, улучшение переносимости препаратов. Благодаря им ранее неосуществимые методы лечения и ухода стали обычной практикой.

Современные методы инкапсулирования

Основные метаболические процессы, протекающие в коже, идут в ее глубоких слоях – там, где есть живые клетки не утратившие ядра. Поэтому одной из ключевых задач косметических средств интенсивного действия является перенос активных ингредиентов через роговой слой и их доставка непосредственно к клеткам-мишеням. Решением может стать использование специальных носителей – транспортных частиц, систем доставок, с которыми связаны активные вещества, и с помощью которых они могут преодолеть эпидермальный барьер, при этом активные компоненты должны попасть к клеткам в неизменном виде.

Эти технологии, технологии инкапсулирования, интенсивно исследуются на протяжении более 30 лет и помогают обеспечить оптимальные показатели устойчивости, высвобождения и бионакопления активных веществ. Изначальной целью систем доставок была необходимость повысить стабильность активного компонента. В настоящее время они выполняют множество функций, главной из которых стала транспортная, то есть улучшение проникновения активного компонента в кожу.

Какие же активные компоненты требуют доставки? В центре внимания для инкапсулирования, в первую очередь, находятся нестабильные активные вещества, которые легко разрушаются под действием УФ-излучения или кислорода, чувствительные к изменениям температуры или рН, компоненты несовместимые друг с другом. Примерами таких веществ являются ненасыщенные жирные кислоты, антиоксиданты, витамины А, Е, С.

Нередко в состав косметики включают биологически активные вещества, имеющие интенсивную окраску или запах. В этом случае как нельзя кстати оказываются системы доставки, скрывающие неприятный запах или цвет. Определенную проблему составляют вещества вызывающие раздражение кожи, но решающие целый ряд косметологических проблем (ретинол, салициловая, койевая, аскорбиновая кислоты). Заключение их в систему-носитель позволяет достичь желаемого эффекта более щадящим способом.

Одна из основных задач инкапсулирования – повышение биодоступности, то есть помощь в доставке активного компонента к его мишени. Согласно современным знаниям для косметики интенсивного действия крайне важно воздействовать на слои клеток пограничные между эпидермисом и дермой, а в некоторых случаях и в гиподерме, например для препаратов с антицеллюлитной направленностью. Эффективность действия активных компонентов во много зависит от их способности проходить через роговой слой и далее диффундировать сквозь слои живых клеток. Неповрежденный кожный барьер преодолеть не так просто. Например, водорастворимые компоненты (аминокислоты, пептиды, ацетилгликозамин, фенилпропаноиды и др.) без посторонней помощи через роговой слой не пройдут. Так что вопрос трансэпидермальной доставки этих соединений до недавнего времени был отрицательным. Сегодня есть много способов повысить проницаемость рогового слоя.

На способность активного вещества проникать в кожу влияют три основных фактора:

  • его подвижность в носителе;
  • его высвобождаемость из носителя;
  • его способность проникать в кожу

Обеспечение медленного высвобождения активных компонентов на поверхности кожи и удлинение периода воздействия вещества является дополнительным преимуществом. В настоящее время в косметике, средствах личной гигиены и фармации применяются 3 основные группы носителей активных компонентов – липосомы, микро- и наночастицы, циклодекстрины.

ЛИПОСОМЫ

Липосомы имеют самую продолжительную историю и присутствуют на рынке уже почти 30 лет. Классические липосомы – это липидные пузырьки-везикулы, внутренняя полость которых заполнена гидрофильной средой. Липосомы различаются составом липидов, размерами, количеством слоев, биодобавками. В зависимости от числа слоев они могут быть однослойными и многослойными. Липосомы с малыми размерами от 50 до 500 нм являются наиболее распространенными переносчиками активных ингредиентов.

Повышенной популярностью пользуются липосомы построенные из фосфолипидов. То из каких фосфолипидов образована мембрана липосом, оказывает большое влияние на ее свойства, в первую очередь, на скорость высвобождения активного вещества. Липосомы можно «нагружать» различными биодобавками в зависимости от назначения и необходимости придать определенные свойства готовому продукту.

В качестве систем доставки липосомы стали использоваться благодаря своим уникальным свойствам. Во-первых, они могут одновременно осуществлять доставку гидрофильных и гидрофобных веществ. Во-вторых, структура липосом имеет сходство со структурой клеточных мембран, поэтому везикулы легко встраиваются в липидные биослои мембран. Все это обеспечивает доставку активного содержимого липосомы к месту назначения и его адресное высвобождение. Структурное сходство липосомальной оболочки с биологическими мембранами в сочетании со свойствами быть двойным переносчиком делает липосомы очень привлекательными для использования в косметике.

Наиболее часто упоминаемым свойством липосом является их способность облегчать проникновение активных ингредиентов в кожу и другие ткани. Многочисленные эксперементы показали, что доставка активных веществ во многих случаях действительно улучшается при их инкапсулировании в липосомы. Вероятным является растворение липосом в межклеточных липидах рогового слоя. В некоторых работах, посвященных липосомам, говориться о том, что их обнаружили в нижних слоях рогового слоя и даже в живых слоях эпидермиса.

Еще одно преимущество фосфолипидных липосом – это их способность увлажнять кожу и укреплять ее барьерную функцию, а также защищать заключенные в них активные вещества от окисления, УФ-излучения, сохраняя их физико-химическую стабильность. В то же время следует учитывать, что липосомы – это хрупкие структуры, чувствительные к механическому сдвигу, повышенным температурам, присутствию липидов и ПАВ. Это повышает риск утечки водорастворимых активных веществ из липосомных носителей.

Работы над усовершенствованием липосомальных систем доставок не останавливаются. Одна из новых форм липосом – трансферсомы уже представлены на рынке. Трансферсомы - ультрагибкие липидные везикулы, мембрана которых на порядок более эластичная, чем в обычных липосомах. Они обладают повышенной способностью к деформации и проникают в поры, размер которых меньше чем они сами. Эффективность доставки в этом случае существенно повышается.

Липосомы являются очень перспективным способом регулируемой доставки активных веществ. Это подтверждает огромное число научных работ. Создаются все более совершенные системы доставок с заданными свойствами, которые способны дозировано доставлять активные компоненты в кожу.

Среди комерческих продуктов на основе липосом можно назвать следующие:

  • дермасомы;
  • ниосомы;
  • сферулиты;
  • ровисомы;
  • драгосомы;
  • низасомы и др.

Число разновидностей постоянно растет.

МИКРО И НАНОЧАСТИЦЫ

Эта группа систем доставки очень разнообразна и в состоянии предложить множество решений. Для создания микро и наночастиц наиболее часто используют природные водорастворимые материалы: морской коллаген, альгинат, хитозан, целлюлоза, крахмал и его производные, агар, желатин, или нейтральные синтетические – полиакрилаты,метакрилаты, полимолочные кислоты, полиэфиры, полиамиды и полиангидриды. Кроме того, в качестве «строительного» материала используют различные синтетические и натуральные воски, популярен, например, карнаубский воск.

Системы доставки базирующихся на микрочастицах могут быть подразделены на три основных категории – микрокапсулы, матричные системы и микрогубки (пористые системы).

Микрокапсулы

Микрокапсулы – это сферические системы, в которых активные компоненты располагаются в сердцевине (ядре). Ядро окружено одним или несколькими слоями оболочки. Активный ингредиент может присутствовать в ядре в чистом виде или растворенном в масле. Размеры современных микрокапсул колеблются от 10-9 до 10-3 нм.

Идея использования технологии микрокапсулирования в косметическом производстве пришла из фармацевтики, в которой исследования в этой области ведутся уже давно. Микрокапсулирование имеет много преимуществ. Микрокапсулы предохраняют нестабильные, легко окисляемые вещества от разложения, позволяют осуществлять контролируемое выделение необходимых активных веществ. Их используют для разделения веществ, которые взаимодействуют между собой, находясь в контакте. Высвобождение активных компонентов регулируется либо процессом его диффузии через слой оболочки, либо разрушением полимерной матрицы.

Для того чтобы обеспечить равномерную доставку активных веществ в стабильной форме и их высвобождение в нужных участках с желаемой скоростью важно получать микрокапсулы заданного размера, сферической формы с гладкой поверхностью. Современные методы микрокапсулирования позволяют решить даже такую сложную задачу.

Матричные системы

Эта технология базируется на захвате активного ингредиента внутрь матрикса, при этом активное вещество однородно распределяется во всем материале матрицы. Матричные системы не очень широко применяются в косметике. Примером таких систем может служить система твердых липидных наночастиц (SLN) и наноструктурированые липидные носители (NLS), размеры которых варьируют от 50 до 1000 нм.

Липидные наночастицы - это относительно новая в косметике система доставки. Представляет собой сферические частицы диспергированные в воде или водном растворе ПАВ. Основное отличие между твердыми липидными наночастицами (SLN) и наноструктурироваными липидными носителями заключается в агрегатном состоянии липидов, из которых выполнена матрица. Первые из них содержат исключительно твердые липиды, вторые - смесь твердых и жидких. Липидные наночастицы позволяют добиваться как мгновенного так и пролонгированного высвобождения активного вещества. Мгновенное высвобождение необходимо там, где требуется ускорить доставку активного компонента, пролонгированное - при использовании активных веществ с раздражающим действием, а также в случае необходимости длительного снабжения кожи активными ингредиентами. Известно, что липидные наночастицы могут задерживаться в верхних слоях кожи и прочно закрепляться там, что объясняет их частое использование в УФ-фильтрах. Обладая кристаллической структурой, липидные наночастицы повышают отражающую способность солнцезащитных средств в 3-4 раза в сравнение с эмульсиями.

Микрогубки

Микрогубки – это пористые микросферы, каждая из которых содержит бесчисленное количество связанных с друг с другом пустот. При относительно небольших размерах эти структуры отличаются очень большой площадью поверхности и высокой емкостью поглощения активного компонента. Микрогубка диаметром 25 нм содержит около 250 тыс. пор, что позволяет переносить до 50-60% собственного веса. Образованы микрогубки инертными синтетическими полимерами (полиакрилатами, полиметакрилатами и полиамидами).

Особым достоинством микрогубок является:

  • их стабильность в широком диапазоне рН 1-11 и температурном диапазоне до 130°С;
  • биологическая инертность;
  • хорошие сенсорные качества

Характер высвобождения активных молекул может быть различным и зависит от размера сферы, диаметра и объема пор. Эффект медленной диффузии активного вещества позволяет понизить опасность возникновения раздражения кожи из-за присутствия высоких концентраций некоторых веществ, например, ретинола, салициловой кислоты, ретиноевой кислоты и др.

Область применения микрогубок очень широка. Такие системы применяют в рецептурах с участием различных липофильных компонентов, веществ раздражающего действия, для сорбции кожного сала. Часто их используют в косметике класса люкс для получения эффекта пролонгированного увлажнения, переноса активных омолаживающих компонентов, фитостеролов, растительных биостимуляторов, полифенолов, пептидов, эффективного обеспечения защиты от УФ-излучения, обогащения поверхности меланином, создания осветляющего эффекта.

Наночастицы

Наночастицы имеют крайне малые размеры порядка 100 нм и меньше. Нанометр – это радиус ДНК, его размер 10-9 м. При таком размере частиц физико-химические свойства материалов существенно изменяются вплоть до приобретения абсолютно новых уникальных качеств, в связи с чем расширяются возможности создания более совершенных продуктов. Основное применение существующих в настоящее время наночастиц в косметике и фармации состоит в использовании их как носителей активных молекул. Именно наночастицы делают реальностью мечту многих исследователей, врачей, косметологов о прицельной доставке активных компонентов к мишени с возможностью контролируемого высвобождения. Кроме того, присутствие наночастиц влияет на характер действия препарата: дает возможность избежать нежелательных эффектов, снизить дозу препарата за счет существенного повышения его локальной концентрации, а также защищать заключенные в них активные вещества от окисления, УФ-излучения, сохраняя их физико-химическую стабильность.

Наночастицы условно можно разделить на несколько классов.

  • Биологические наночастицы – это ферменты, молекулы ДНК и РНК, клеточные везикулы, рибосомы. Отличительной особенностью этих объектов является их способность к агрегации и самоорганизации.
  • Искусственные биогенные наночастицы – помимо липосом к ним относят липидные нанотрубки, липидные наночастицы, наноэмульсии, наночастицы на основе нуклеиновых кислот.
  • Полимерные наночастицы обладают рядом преимуществ определяющих их эффективность – биосовместимость, способность к биодеградации, функциональная совместимость. Основой для создания полимерных наночастиц являются полимолочная, полигликолевая кислоты, поликапролактон, полиэтиленгликоль.
  • Дендримеры – уникальный класс полимеров с сильно разветвленной структурой и полостью внутри. Контролируемые размеры и свойства поверхности, а также высокая стабильность делают дендримерыодними из самых перспективных наночастиц для использования в качестве трансдермальных переносчиков.
  • Углеродные наночастицы – нанотрубки и фуллерены – образованы только атомами угрерода. Эффективные системы доставки, образующие устойчивые связи с липидными комплексами, пептидами и ДНК. Это самые узнаваемые и популярные наноструктуры. За открытие этой новой формы существования углерода в 1996 г. была присвоена Нобелевская премия.

ЦИКЛОДЕКСТРИНЫ

Молекулярные системы доставки, к которым относятся циклодекстрины, широко используются в косметике и медицине. Циклодекстрины получают из крахмала путем ферментации. Чаще всего используют α-циклодекстрины, состоящие из 6 остатков глюкозы, а также β- и γ- циклодекстрины, имеющие 7 и 8 остатков глюкозы соответственно.

Молекула циклодекстрина имеет форму чаши, внешняя поверхность которой гидрофильная, а внутренняя гидрофобная. Специфическое строение циклодекстринов обуславливает их уникальные физико-химические свойства. Во внутреннем пространстве циклодекстринов могут размещаться и различные липофильные молекулы соответствующего размера. Удерживается «гостевая» молекула благодаря образованию комплекса между циклодекстринами и активными соединениями. Это помогает повысить стабильность активного вещества и улучшить его растворимость в воде, а также меняет его биодоступность. Важной особенностью комплекса «гость-хозяин» с использованием циклодекстрина является то, что этот процесс не затрагивает химическую структуру включаемого соединения и, следовательно, позволяет сохранить все свойства активного компонента.

За изучение межмолекулярных взаимодействий типа «гость-хозяин» в 1987 году была получена Нобелевсая премия, после чего интерес к циклодекстринам особенно вырос.

Циклодекстрины в косметологии используют для облегчения высвобождения, улучшения растворимости, для стабилизации фоточувствительныхи кислородочувствительных компонентов, а также для адресной доставки многих активных молекул: антиоксидантов, витаминов А, Е, С, Н, F, ферментов, пептидов, аминокилот, полифенолов, эмолентов, гидроксикарбоновых кислот. Комплексы могут как оставаться на поверхности кожи, так и способствовать проникновению активных форм в кожу на определенную глубину.

Все шире такие технологии применяются в средствах бытовой химии и личной гигиены. Так например, пустые циклодекстрины используют для уничтожения неприятного запаха на любых поверхностях включая кожу человека. В них «упаковывают» некоторые эфирные масла, например масло чайного дерева, обладающего сильным и резким запахом.

Как правило, при нанесении на кожу комплекс начинает постепенно разрушаться с образованием «молекулы-хозяина» и «молекулы-гостя», причем скорость разложения определяется температурой и влажностью кожи. Таким образом, вещество высвобождается с контролируемой скоростью и способствует достижению большей доступности и активности.

ЭМУЛЬСИИ

Когда речь идет о системах доставки, упоминают два вида эмульсий – множественные и микроэмульсии. Эмульсии обладают гораздо большей емкостью в отношении активного вещества по сравнению с другими системами носителей. Эмульсии – самая простая и понятная система доставки – это молекулы самой эмульсионной базы косметического средства. В косметические эмульсии легко можно включить водо- и жирорастворимые активные компоненты.

Множественные эмульсии представляют большой интерес с точки зрения косметологии. Это системы пролонгированного и контролируемого высвобождения активного вещества, способные защитить кожу и долговременно поддерживать ее увлажненность. Эмульсии бывают двух типов Вода-в-Масле-в-Воде (В/М/В) и Масло-в-Воде-в-Масле (М/В/М). Особо привлекательны эмульсии (В/М/В), механизм действия которых состоит в следующем. Сразу после нанесения, благодаря внешней водной фазе, происходит мгновенное увлажнение верхних слоев кожи. Это сопровождается высвобождением части активного вещества. Одновременно на поверхности образуется защитная масляная пленка, которая при этом постепенно высвобождает водную фазу и, заключенную в ней, оставшуюся часть активных компонентов. Таким образом, достигается пролонгированный характер высвобождения активных составляющих эмульсии.

Микроэмульсии - идеальные системы доставки активных компонентов. В состав эмульсий включают частицы микро и наноразмера, которые легко присоединяются к мембранам и доносят к ним биологически активные молекулы или помогают активам более эффективно проходить через межклеточные промежутки. Степень высвобождения из микроэмульсий значительно выше, чем из традиционных. Форму микроэмульсий, как правило, выбирают для легких высокоактивных продуктов, например, сывороток.

Заслуживает внимания еще одна форма эмульсий – ламеллярные эмульсии, имеющие жидкокристаллическую структуру. Ламеллярные эмульсии имеют множество достоинств, что делает их очень перспективными. Многослойная структура жидкокристаллического материала окружает капли активного вещества, повышает их стабильность и биосовместимость. «Упаковка» в жидкокристаллический матрикс липофильных соединений обеспечивает им защиту от термо и фотодеградации, а также пролонгированный характер высвобождения.

В последние годы грань между понятиями основа косметического средства и системы доставки постепенно стирается, поскольку при разработке основы стараются учитывать не только желаемые физические свойства продукта, но и его способность обеспечивать проникновение активных веществ через роговой слой. Главной мотивацией для разработки и внедрения в косметическую промышленность новых типов эмульсий (микроэмульсий, наноэмульсий, ламиллярных эмульсий, тройных эмульсий) является, прежде всего, желание повысить эффективность доставки активных компонентов к мишеням.

ЭНХАНСТЕРЫ

Энханстеры – «усилители» проницаемости эпидермального барьера. Многие вещества могут дезорганизовывать жидкокристаллические структуры рогового слоя и, таким образом, способствовать диффузии других активных ингредиентов. Например, природные масла, содержащие большое количество полиненасыщенных жирных кислот, свободные жирные кислоты и жирные спирты увеличивают текучесть липидных слоев эпидермиса. Особенно активны олеиновая кислота и изопропилмиристат. В группу энханстеров входят также одноатомные и многоатомные спирты, среди которых наиболее известными и часто используемыми является этанол и пропиленгликоль.

Пропиленгликоль действует встраиваясь в домены жидкокристаллической структуры межклеточных липидных пластов, что приводит к возрастанию проницаемости кожи для некоторых веществ. Этанол повышает растворимость активных веществ, изменяет структуру мембран, повышает доступность для проникновения активных веществ внутрь клетки. Многие компоненты основы косметических средств могут увеличивать скорость проникновения активных ингредиентов в кожу, влияя на сам роговой слой. Таким действием обладают ряд липидов, многоатомные спирты, эмульгаторы, отдушки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Интерес к системам доставки со стороны фармацевтической и косметической промышленности в последние годы вызвал бурное развитие разного рода трансдермальных носителей с различными физико-химическими характеристиками. Еще какое-то время назад известны были лишь липосомы, теперь перечислить все разновидности систем доставок крайне трудно. Прогресс в области high-tech в косметологии движется семимильными шагами. Упомянутые методики доставки, а также общий уровень развития современной биотехнологии, фармакологии и косметологии существенно сдвигают представления о возможностях кожной терапии. Опираясь на современных знания, можно создавать реально работающие косметические формулы, направленные не на маскировку нежелательных эффектов, а на устранение их биологических причин, открываются широкие возможности для создания средств с повышенной эффективностью.

Les Nouvelles Esthetiques Украина

Наталья КИЩЕНКО,
биохимик, провизор-косметолог,
руководитель информационного отдела
компании ИнтерКосметик Групп

Контакты

Эксклюзивный дистрибьютор PBSerum,
Histomer, Subrina Professional в Украине

ООО «ИнтерКосметик Групп»

тел.: +38-044-593-40-90; (-91);

моб.: +38-093-324-02-00;

+38-050-441-40-72;

+38-068-799-30-86;

e-mail:info@icgpro.com.ua

Мы в социальных сетях


Новый адрес учебного центра

г. Киев, ул. Коновальца 36-В (бывшая Щорса)
Моб.: +38-073-019-88-10; +38-050-405-71-51