Шкірний бар'єр
*Стаття перекладена на українську мову за допомогою автоматичного перекладу. Редакція працює над його покращенням.
Шкіра - найбільший орган людини і, як і будь-який орган, вона має свої функції. Одна з них - бути бар'єром між організмом і навколишнім середовищем, виконуючи, крім захисної, також функції обміну, рецепції, терморегуляції, екскреції, резорбції. Шкіра також є органом імунітету та бере участь у водно-сольовому обміні. І той бар'єр, яким є шкірний покрив, косметичним засобам потрібно «вміти» пройти.
Активність косметичних препаратів, в першу чергу, визначається сукупною дозою активних інгредієнтів, що надійшли, у передбачені мішені, а не складом засобу. У зв'язку з цим необхідно розглядати чинники, що впливають процес доставки активних інгредієнтів. Їх умовно можна розділити на дві великі групи:
- фактори, зумовлені властивостями епідермісу – водно-ліпідна мантія, роговий шар, міжклітинні простори;
- і ті, що пов'язані з косметичним засобом – форма препарату (гель, мазь, емульсія, аерозоль); спосіб його нанесення, хімічні властивості, концентрація активних інгредієнтів.
Пути проникновения
Ингредиенты косметического средства на своем пути встречают ряд препятствий, первым из которых является водно-липидная мантия. Она представляет собой секрет потовых желез, который, смешиваясь с кожным салом, образует сплошную водно-жировую эмульсионную пленку. В зависимости от соотношения кожного сала и пота, образуется эмульсия типа «масла в воде» или «вода в масле». Ввиду этого, водно-липидная мантия не является ощутимым препятствием для проникновения липофильных и гидрофильных компонентов.
Следующим под действие косметического средства попадает роговой слой эпидермиса. Поскольку межклеточные пространства заполнены, главным образом, липидами, кератином и наружными мембранами корнеоцитов, образованных также липидами, липофильные вещества будут хорошо пропитывать внешние участки рогового слоя эпидермиса. Вместе с тем из-за высокой липофильности рогового слоя и из-за неизбежного испарения влаги с поверхности кожи, гидрофильные вещества с большим трудом, преодолевают его. Поэтому главным условием для диффузии гидрофильных веществ будет поддержание рогового слоя достаточно увлажненным.
После этого происходит горизонтальное растекание липофильных веществ и их вертикальный транспорт вплоть до шиповатых клеток эпидермиса за счет образованной «текучести» межклеточных пространств, а также расслоения контактов между боковыми частями корнеоцитов. Гиалуроновая кислота, которая в эпидермисе содержится в большом количестве, значительно облегчает транспорт гидрофильных веществ. По мере диффузии гидрофильных веществ происходит набухание и образование полостей между корнеоцитами и кератиноцитами, распространяясь до базального слоя эпидермиса. В связи с этим происходит не только диффузия гидрофильных веществ, а также улучшается обмен питательными веществами из эпидермиса в дерму и наоборот.
Интерцеллюлярный (межклеточный) путь по праву считается достаточно эффективным, но имеет обязательное условие для транспорта веществ через эпидермис. Размер молекулы не должен превышать 800-1000 Дальтон (чаще в литературе упоминается граница в 500 Да). Кроме этого, рассматриваются также трансцеллюлярный путь и прохождение веществ через потовые железы и канал корня волоса. Но оба они маловероятны в виду значительных энергетических затрат при первом и небольшого количества волос и выводных протоков потовых желез для второго из них.
Факторы и средства, способствующие диффузии
Вместе с тем на сегодняшний день существует целый арсенал способов и средств для обеспечения диффузии активных ингредиентов. Условно их можно разделить на три группы:
- физические;
- механические;
- химические.
К первой группе относятся различные аппаратные технологии (ионофорез, фонофорез, ультразвук, электропорация). В основе этих методик, как правило, лежит изменение градиента электрических потенциалов или изменение натяжения через слои кожи, что приводит к улучшению диффузии компонентов косметики вглубь кожи.
Вторая группа объединяет в себе манипуляции, связанные с механическим нарушением целостности эпидермиса: лазеры, микродермабразия, скрабы, иглы, способствуют пассивной диффузии нанесенных ингредиентов.
В третью большую группу входят химические вещества, которые способствуют диффузии косметических ингредиентов (энхансеры, системы-переносчики).
Энхансеры — химические вещества и структуры этой группы обычно входят в состав практически любых косметических средств. Они могут быть природного и искусственного происхождения. Это — вода, масла и их производные, фосфолипиды, спирты, гликоли, глицериды, терпены, мочевина, пирролидоны, сульфоксиды и их соединения, сурфактанты, производные аминокислот, ферменты. В идеале энхансеры должны обратимо влиять на эпидермис, быть химически инертными, не токсичными, не вызывать аллергических реакций, без цвета и запаха. Учитывая побочные действия большинства из них и возросший спрос на натуральную косметику, в последнее время ведется активный поиск природных веществ, обладающих свойствами усиления диффузии. К таким ингредиентам относят ментол, камфору, папаин, абрикосовое масло, хитозан.
Системы-переносчики увеличивают стабильность и биодоступность активных компонентов при одновременном увеличении глубины проникновения в эпидермис. Среди них различают:
- везикулярные системы (липосомы);
- микрокапсулы;
- наночастицы;
- пористые полимерные системы;
- циклодекстрины.
Липосомы являются наиболее широко известной и часто встречающейся системой доставки. Вместе с тем, есть несколько очень перспективных направлений в доставке активных ингредиентов, например, фуллерены. Они очень стабильны и жароустойчивы, имеют очень маленький размер и большой внутренний объем.
На сегодняшний день не существует технологии, положительной во всех отношениях. Но поскольку доставка активных ингредиентов является ключевой в определении эффективности косметического средства, это направление, несомненно, будет развиваться.
Литература
- Журнал «Косметолог» №3, 2018. Евгения Глебова. Кожный барьер и возможность проникновения ингредиентов косметических препаратов на разную глубину
- Пучкова Т.В. Основы косметической химии. Том 2, 2017, с.293-307.
- Пучкова Т.В. Основы косметической химии. Том 1, 2017, с.5-61.
- Обаджи З.Э. Искусство оздоровления кожи. 2016, с.12-21.
- Эрнандес Е. И. Новая косметология. 2007, с.306-308.
- Вульф К., Джонсон Р. Дерматология по Фитцпатрику. 2007, с. 33.