Глава 24

Системы доставки активных веществ в кожу

Современный потребитель предъявляет к косметическим средствам достаточно высокие требования. Успехом пользуются функционально понятные и действенные многофункциональные продукты с хорошими сенсорными ощущениями. Создание таких продуктов требует хорошего понимания процессов взаимодействия компонентов косметических средств с кожей. Одна из важнейших задач - подбор эффективной системы, которая позволит преодолеть эпидермальный барьер и доставит активные вещества именно в тот слой кожи, в котором расположена «мишень» направленного воздействия. Фактически, косметическое средство должно выполнять две основные задачи:

-поддерживать и регулировать барьерную функцию кожи;

-обеспечивать действие активных ингредиентов на уровне эпидермиса и дермы, минимизируя возможность попадания в кровоток.

Когда речь идет о проникновении какого-либо ингредиента в кожу, первое, на что нужно обратить внимание - это размер молекулы и степень липофильности или гидрофильности. Очевидно, чем меньше размер молекулы, тем больше вероятность ее проникновения сквозь роговой слой вглубь эпидермиса. Такими свойствами обладают, например, аминокислоты и небольшие пептиды, а вот для крупных пептидов и белков роговой слой - уже непреодолимое препятствие.

Диффузия активных веществ в кожу

Насколько вообще возможна диффузия липофильных и гидрофильных веществ через эпидермис вглубь кожи? Опираясь на упрощенную послойную схему строения эпидермиса, рассмотрим процесс диффузии также послойно и раздельно для липо­ фильных и гидрофильных веществ, как отдельно, так и в сочетании, в виде эмульсий.

Липофильные ингредиенты

Липофильное вещество (ЛВ), попадая на поверхность эпидермиса, в первую очередь столкнется с водно-липидной мантией, которая представляет собой эмульсию типа «масло в воде», либо «вода в масле» в зависимости от количественного

292

https://t.me/medicina_free

Глава 24. Системы доставки активных веществ в кожу

содержания сального и потового секретов. Водно-липидная мантия не является ощутимым барьером для проникновения липофильных веществ, тем более что она легко удаляется даже обычной водой. При этом самые внешние участки рогового слоя будут пропитываться липофильными веществами, поскольку межклеточные пространства заполнены, главным образом, липидами, кератином и наружными мембранами корнеоцитов, образованных также липидами. Вданном случае действует классическое правило «подобное растворяется в подобном».

Процесс «пропитывания» рогового слоя наружным липофильным веществом сопровождается изменением физико-химических свойств его липидов. Например, действие олеиновой кислоты заключается в сильном «разжижении» межклеточно­ го наполнения рогового слоя. Учитывая характер расслоения, наблюдаемого в экс­ перименте, и расположение контактов (корнеодесмосом) между боковыми частями корнеоцитов, можно предполагать преобладание горизонтального растекания липо­ фильных веществ. Вертикальная диффузия ЛВ вглубь будет продолжаться вплоть до слоя шиповатых клеток эпидермиса. Дальнейшее прохождение ЛВ через шиповатый и базальный слой, наиболее вероятно, происходит трансцеллюлярно, через липиды клеточных мембран. В результате этого процесса, несомненно, сформируются нару­ шения в качественной и количественной структуре билипидного слоя мембран кератиноцитов, что может вызвать нарушения эпидермального метаболизма.

Достаточно сложно представить транспорт липофильных веществ в гидрофиль­ ном пространстве в присутствии большого количества гиалуроновой кислоты, обра­ зующей околоклеточный гликокаликс. Более того, диффузия в дерму, имеющую разви­ тую аморфную матрицу с высокой концентрацией гиалуроновой кислоты, имеющую также выраженный гидрофильный характер, весьма проблематична. Невозможно совсем исключить вероятность проникновения ЛВ в кровеносные микрососуды сосочкового слоя дермы, которые очень близко располагаются к базальной мембра­ не, но экспериментальных доказательств как «за», так и «против» этого предположе­ ния не описано. Поэтому для липофильных веществ наиболее вероятно предполо­ жить только интраэпидермальный путь проникновения, ограниченный шиповатым и базальным слоем эпидермиса.

Липофильные вещества вполне могут проникнуть в область волосяного фолликула в зоне контакта рогового слоя и стенки волосяной воронки. Этот процесс можно представить себе как своеобразное «затекание» липофильных веществ в волосяную воронку. Сами клетки сальной железы не буду являться барьером для ЛВ, потому что сальная железа работает по голокриновому типу, т. е. ее клетки полностью разрушаются, выделяя сальный секрет в пространство вокруг волосяного фолликула и далее на поверхность эпидермиса в области волосяной воронки. Поэтому, на внешней поверхности эпидермиса и в роговом слое, ЛВ легко смешивается с таким же липофильным секретом и может достигать зоны сальных желез в области корня волоса, а оттуда в дерму кожи. На настоящий момент такой путь представляется наиболее вероятным.

293

https://t.me/medicina_free

Гидрофильные ингредиенты

Гидрофильное вещество (ГВ) при нанесении на поверхность эпидермиса также в первую очередь будет контактировать с водно-липидной мантией, смешиваясь с ней, возможно эмульгируясь, и проникая вглубь рогового слоя. В литературе описано, что этот процесс протекает крайне затруднительно из-за липофильности рогового слоя и неизбежного испарения влаги с поверхности эпидермиса. Поэтому для преодоле­ ния рогового слоя необходимо поддержание высокого уровня содержания воды в качестве благоприятной среды для гидрофильных веществ. Связанная вода в меж­ клеточных пространствах рогового слоя также может способствовать постепенной диффузии гидрофильных веществ внутрь. В данном случае вероятней всего будет на­ блюдаться равномерная диффузия во всех направлениях. Процесс проникновения гидрофильных веществ в эпидермис будет облегчать содержащаяся в нем гиалуроновая кислота. Диффузия гидрофильных веществ будет сопровождаться набуханием, образованием полостей между корнеоцитами и кератиноцитами, вплоть до базально­ го слоя. Возрастание содержания воды в межклеточном матриксе будет увеличивать расстояния между клетками, затруднять контактные взаимодействия кератиноцитов, но вряд ли вызовет их гибель. Более того, повышенная гидратация может способство­ вать локальному снижению вязкости и облегчать не только диффузию гидрофильных веществ внутрь, но и транспорт питательных веществ внутри эпидермиса и из дермы в эпидермис. Таким образом, вполне вероятна диффузия гидрофильных веществ че­ рез весь эпидермис и базальную мембрану в дерму, где они будут попадать в лимфу и кровь. Следовательно, для гидрофильных веществ теоретически возможна интраэпидермальная и трансэпидермальная диффузия. Кроме того, проникновение через вы­ водные протоки потовых желез может облегчить диффузию гидрофильных веществ через эпидермис в силу их сродства гидрофильному потовому секрету.

Пути интра- и трансэпидермальной диффузии активных веществ

Ухаживающие косметические средства для повседневного использования глав­ ным образом предназначены для увлажнения и смягчения самого поверхностного, рогового слоя эпидермиса. Регулярное применение этих «обычных» косметических продуктов вполне достаточно для поддержания эпидермиса в нормальном физиоло­ гическом состоянии и выполнения им своей основной функции - защитной. При соз­ дании таких косметических средств не ставится задача доставки каких-либо активных косметических компонентов вглубь кожи. Достаточно нанести косметическое сред­ ство на поверхность кожи и легкими массирующими движениями равномерно рас­ пределить его. В результате часть средства, включая воду, пропитает поверхностную часть рогового слоя и выполнит свою функцию.

Другое дело, когда речь идет о косметике интенсивного действия, претендующей на омолаживающий эффект или имеющей четко заявленную функциональную нагруз­ ку, где нужно воздействие на глубокие слои эпидермальных клеток, находящиеся под роговым слоем, вплоть до базальной мембраны, дальше от поверхности и во многом

294

https://t.me/medicina_free

Глава 24. Системы доставки активных веществ в кожу

Первая группа связана с применением различных физических воздействий, таких как лазер, ионофорез, фонофорез, магнитофорез, электропорация, ультразвук и т.п. Все эти способы активно воздействуют на заряды молекул, изменение градиента электрических потенциалов при пропускании электрического тока или изменении напряжения через слои кожи, что приводит к активной, направленной диффузии косметических компонентов внутрь кожи. Использование таких методов обычно требует специальной подготовки персонала и проводится, главным образом, специалистами в условиях салонов красоты и клиник. Средства, применяемые в этих процедурах, регистрируются не как косметические продукты, а как средства медицинского назначения либо лекарственные.

Ко второй группе можно отнести способы, связанные с механическим нарушени­ ем целостности эпидермиса. Это - дермабразии, пилинги, скрабы, приводящие к уда­ лению слоев рогового слоя эпидермиса, а иногда повреждающие даже более глубо­ кие слои эпидермиса. Такие процедуры облегчают пассивную диффузию ингредиен­ тов нанесенных косметических средств за счет уменьшения толщины рогового слоя. Для таких процедур главное - чувство меры. Сюда же можно включить использование микроигл. В настоящее время это направление бурно развивается. На рынке появля­ ются инновационные конструкции микроигл, имеющие полости, иглы, состоящие из активных компонентов либо из биодеградируемых материалов. Но, в любом случае, применение микроигл приводит к разрушению эпидермиса и требует постоянного контроля за его состоянием.

Третью группу факторов - химических - можно разделить еще на две подгруппы. В первую подгруппу можно включить различные химические вещества, разжижающие липиды рогового слоя, снижающие вязкость межклеточного матрикса, разрушающие межклеточные контакты, расширяющие межклеточные пространства. При попада­ нии в эпидермис, эти химические вещества модифицируют клеточные и неклеточные структуры. Их объединяют в большую группу энхансеров. Причем, обычную воду тоже можно рассматривать как энхансер, поскольку усиленная гидратация эпидермиса приводит к расширению полостей внутри рогового слоя и усиливает диффузию ком­ понентов косметики. В этом смысле низкомолекулярная гиалуроновая кислота также является энхансером, удерживающим воду в эпидермисе. Принято считать, что имен­ но низкомолекулярная гиалуроновая кислота способна проникать в эпидермис.

Ко второй подгруппе можно отнести различные носители, такие как липосомы (трансферосомы, этосомы, ниосомы, наносомы), дендримеры, циклодекстрины, нано­ частицы и т. п. Обычно носители представляют собой капсулы/везикулы различных размеров, внутрь которых помещаются активные вещества. Как правило, поверхность носителей обеспечивает более глубокое сродство топических средств к слоям эпи­ дермиса, обеспечивая их более глубокое локальное проникновение.

297

https://t.me/medicina_free