Новые горизонты в косметологии: нанотехнологии

В основе так называемых нанотехнологий лежит управление объектами, размер которых находится в пределах 1–100 нанометров (нм) и у которых при этом проявляются уникальные свойства. Их общая площадь поверхности настолько велика по отношению к их размеру, что это позволяет изменять и контролировать их физико-химические и биохимические параметры, задавая необходимые задачи. Так, например, оказалось, что наночастицы (НЧ) некоторых металлов имеют прекрасные абсорбционные и оптические свойства и используются для приготовления сверхтонких пленок для солнечных батарей. Другие материалы показывают себя как великолепные катализаторы реакций, а третьи чудесно взаимодействуют с белками, нуклеиновыми кислотами и другими биомолекулами и применяются в медицине для доставки лекарственных средств, лечения рака, сахарного диабета, болезни Альцгеймера, для введения медицинских имплантатов.

Наноматериалы представлены нанопористыми структурами, нанотрубками, нановолокнами, нанодисперсиями, нанопленками, нанокристаллами, нанокластерами. 

Компоненты нанокосметики 

Сегодня можно утверждать, что именно наночастицы делают косметику по-настоящему лечебной. Ведь когда-то кожа казалась непреодолимым барьером на пути многих лекарственных и косметологических средств, а сегодня найдены необходимые «переносчики», способные доставить продукт к месту его воздействия. 

Практически все крупные компании – производители косметики применяют наноматериалы в своих продуктах. Еще в 2009 году Европейская Комиссия признала, что 7% косметических продуктов на рынке Евросоюза представлены нанотехнологическими компонентами. 

В производстве косметики сейчас в основном два направления использования наночастиц: 

• применение их в качестве фильтров УФ-излучения; 
• доставка косметических ингредиентов к месту их воздействия в коже.

Наночастицы оксида титана (TiO2) и оксида цинка (ZnO) – основные составляющие солнцезащитной косметики, которые при нанесении на кожу обеспечивают высокую степень защиты от воздействия солнечных лучей. Они формируют невидимый экран, отражающий УФ-лучи. Разница между этими двумя неорганическими фильтрами заключается в том, что TiO2 в основном отражает ультрафиолет спектра В и предотвращает солнечный ожог, в то время как ZnO в большей мере отражает ультрафиолет спектра А, предупреждая старение кожи.

Если же говорить о втором направлении использования наночастиц (доставка активных веществ к месту их воздействия в коже), то примерами таких наноносителей являются липосомы, наноэмульсии, твердые липидные наночастицы, наноструктурированные липидные носители, нанокристаллы, кубосомы. Рассмотрим более предметно, что собой представляют данные наноносители.

Липосомы

Липосомы представляют собой везикулы, состоящие из водного ядра и фосфолипидной оболочки. В ядре липосомы могут переносить гидрофильные вещества, в то время как гидрофобные соединения могут быть инкапсулированы в липидный слой. Оболочка такой наночастицы способна сливаться с клеточной мембраной, освобождая содержимое для нужд клетки. Липосомы являются прекрасными переносчиками витаминов А и Е, коэнзима Q10, ликопена, фосфатидилхолина и других биоактивных ингредиентов, а также миноксидила – вазодилататора, замедляющего процесс выпадения волос. 

Первым косметическим продуктом на основе липосом стал крем Capture компании Dior, появившийся на рынке в 1986 году. С тех пор появились сотни косметических липосомальных препаратов, но только некоторые из них содержат липосомы наноразмеров (до 100 нм), которые способны более эффективно проникать в глубокие слои кожи.

Наноэмульсии

Наноэмульсии – эмульсии типа «масло в воде», в которые входят глобулы масла размером менее 100 нм. Было показано, что чем меньше размер частиц, тем выше стабильность и проницаемость компонентов. Наноэмульсии также благоприятствуют проникновению активных веществ в поверхностные слои кожи и отложению активных компонентов на кератиновых волокнах (таких, как волосы). Обработанные с помощью этих эмульсий волосы гладкие, мягкие, легкие, блестящие, не жирные на ощупь, легко расчесываются.

Твердые липидные наночастицы 

Твердые липидные наночастицы (ТЛНЧ) – частицы наноразмеров, имеющие твердый липидный матрикс. Их производство не требует органических растворителей и не представляет особой сложности. Можно сказать, что просто в наноэмульсиях жидкие липиды заменяются на твердые. ТЛНЧ сегодня очень перспективны. Они позволяют предупредить скорую деградацию содержимого наночастиц, поэтому являются более стабильной структурой, чем липосомы и наноэмульсии. В ходе исследований было показано, что такие соединения, как коэнзим Q10 и ретинол, могут оставаться стабильными в твердых липидных наночастицах на протяжении длительного времени и проникать во все слои эпидермиса. 

ТЛНЧ имеют прекрасные свойства окклюзии, что делает их идеальными компонентами дневных кремов. А добавление в эти наночастицы 3,4,5-триметоксибензоилхитина (средство, абсорбирующее УФ-излучение) приводит к высокой степени защиты от солнечных лучей. 

Кроме того, ТЛНЧ добавляют в парфюмерные композиции (например, Allure от Chanel), что позволяет «раскрывать» запах на протяжении более длительного времени.

А если соединить твердые липидные наночастицы и жидкие липидные наночастицы, то получится своеобразный «микс», также очень популярный среди производителей косметики, который называют наноструктурированными липидными носителями (НСЛН). 

Нанокристаллы

Нанокристаллы – агрегаты от нескольких сотен до нескольких десятков тысяч атомов, формирующие «кластеры». Типичные размеры таких агрегатов – около 10–400 нм, при этом они облают физико-химическими свойствами молекул. 

Первые косметические продукты на основе нанокристаллов появились в 2007 году – Juvena (рутин) и La Prairie (гесперидин). Рутин и гесперидин представляют собой слаборастворимые растительные гликозиды, которые ранее никогда не применялись дерматологически. Но, будучи синтезированными в качестве нанокристаллов, смогли быть применены как прекрасные антиоксиданты. 

Кубосомы

Еще одним видом наночастиц, которые используются в косметике, являются кубосомы – частицы наноразмеров, состоящие из жидкой кристаллической фазы. 

Кубосомы формируются путем самосборки жидких кристаллов в водной фазе. Отличительной чертой данных наночастиц является их чрезвычайная теплоустойчивость и способность переносить как гидрофильные, так и гидрофобные молекулы. 

Сегодня передовые косметические компании продолжают научные исследования возможности переноса веществ кубосомами, и есть надежда, что данный вид наноматериала вскоре станет одним из лидеров класса «наноносителей».