Нові горизонти у косметології: нанотехнології

В основі так званих нанотехнологій лежить керування об’єктами, розмір яких перебуває в межах 1-100 нанометрів (нм) і які при цьому виявляють унікальні властивості. Їхня загальна площа поверхні настільки велика щодо їх розміру, що це дозволяє змінювати й контролювати їх фізико-хімічні та біохімічні параметри, ставлячи необхідні завдання. Так, наприклад, виявилося, що наночастинки (НЧ) деяких металів мають чудові абсорбційні й оптичні властивості та використовуються для приготування надтонких плівок для сонячних батарей. Інші матеріали показують себе як чудові каталізатори реакцій, а треті чудово взаємодіють з білками, нуклеїновими кислотами й іншими біомолекулами та застосовуються в медицині для доставки лікарських засобів, лікування раку, цукрового діабету, хвороби Альцгеймера, для введення медичних імплантатів.

Наноматеріали представлені структурами нанопористими структурами, нанотрубками, нановолокнами, нанодисперсіями, наноплівками, нанокристалами, нанокластерами.

Компоненти нанокосметики

Сьогодні можна стверджувати, що саме наночастинки роблять косметику по-справжньому лікувальною. Адже колись шкіра здавалася непереборним бар’єром на шляху багатьох лікарських та косметологічних засобів, а сьогодні знайдено необхідні «переносники», здатні доставити продукт до місця його дії.

Практично всі великі компанії – виробники косметики застосовують наноматеріали у своїх продуктах. Ще 2009 року Європейська Комісія визнала, що 7% косметичних продуктів на ринку Євросоюзу представлені нанотехнологічними компонентами.

У виробництві косметики зараз переважно два напрями використання наночастинок:

• застосування їх як фільтри УФ-випромінювання;
• доставка косметичних інгредієнтів до місця їх дії у шкірі.

Наночастинки оксиду титану (TiO2) та оксиду цинку (ZnO) – основні складові сонцезахисної косметики, які при нанесенні на шкіру забезпечують високий ступінь захисту від дії сонячних променів. Вони формують невидимий екран, що відбиває УФ-промені. Різниця між цими двома неорганічними фільтрами полягає в тому, що TiO2 в основному відображає ультрафіолет спектру і запобігає сонячному опіку, в той час як ZnO більшою мірою відображає ультрафіолет спектру А, попереджаючи старіння шкіри.

Якщо ж говорити про другий напрям використання наночастинок (доставка активних речовин до місця їх впливу в шкірі), то прикладами таких наноносіїв є ліпосоми, наноемульсії, ліпідні тверді наночастинки, наноструктуровані ліпідні носії, нанокристали, кубосоми. Розглянемо більш предметно, що являють собою ці наноносії.

Ліпосоми

Ліпосоми є везикулами, що складаються з водного ядра і фосфоліпідної оболонки. У ядрі ліпосоми можуть переносити гідрофільні речовини, тоді як гідрофобні сполуки можуть бути інкапсульовані в ліпідний шар. Оболонка такої наночастинки здатна зливатися з клітинною мембраною, звільняючи вміст потреб клітини. Ліпосоми є чудовими переносниками вітамінів А та Е, коензиму Q10, лікопена, фосфатидилхоліну та інших біоактивних інгредієнтів, а також міноксидилу – вазодилататора, що уповільнює процес випадання волосся.

Першим косметичним продуктом на основі ліпосом став крем Capture компанії Dior, що з’явився на ринку 1986 року. З того часу з’явилися сотні косметичних ліпосомальних препаратів, але лише деякі з них містять ліпосоми нанорозмірів (до 100 нм), які здатні більш ефективно проникати у глибокі шари шкіри.

Наноемульсії

Наноемульсії – емульсії типу «олія в воді», до яких входять глобули олії розміром менше  ніж 100 нм. Було показано, що чим менший розмір частинок, тим вище стабільність і проникність компонентів. Наноемульсії також сприяють проникненню активних речовин у поверхневі шари шкіри та відкладенню активних компонентів на кератинових волокнах (таких, як волосся). Оброблене за допомогою цих емульсій волосся гладке, м’яке, легке, блискуче, не жирне на дотик, легко розчісується.

Тверді ліпідні наночастинки

Тверді ліпідні наночастинки (ТЛНЧ) – частинки нанорозмірів, що мають твердий ліпідний матрикс. Їх виробництво не вимагає органічних розчинників і не становить особливої ​​складності. Можна сміливо сказати, що у наноемульсіях рідкі ліпіди замінюються на тверді. ТЛНЧ сьогодні дуже перспективні. Вони дозволяють попередити швидку деградацію вмісту наночастинок, тому є більш стабільною структурою, ніж ліпосоми та наноемульсії. Під час досліджень було показано, що такі сполуки, як коензим Q10 та ретинол, можуть залишатися стабільними у твердих ліпідних наночастинках протягом тривалого часу та проникати у всі шари епідермісу.

ТЛНЧ мають чудові властивості оклюзії, що робить їх ідеальними компонентами денних кремів. А додавання в ці наночастинки 3,4,5-триметоксибензоїлхітину (засіб, що абсорбує УФ-випромінювання) призводить до високого ступеня захисту від сонячних променів.

Крім того, ТЛНЧ додають до парфумерних композицій (наприклад, Allure від Chanel), що дозволяє «розкривати» запах протягом більш тривалого часу.

А якщо поєднати тверді ліпідні наночастинки та рідкі ліпідні наночастинки, то вийде своєрідний «мікс», який також дуже популярний серед виробників косметики, який називають наноструктурованими ліпідними носіями (НСЛН).

Нанокристали

Нанокристали – агрегати від кількох сотень до кількох десятків тисяч атомів, що формують «кластери». Типові розміри таких агрегатів - близько 10-400 нм, при цьому вони мають фізико-хімічні властивості молекул.

Перші косметичні продукти на основі нанокристалів з’явилися у 2007 році – Juvena (рутин) та La Prairie (гесперидин). Рутин і гесперидин є слаборозчинними рослинними глікозидами, які раніше ніколи не застосовувалися дерматологічно. Але, будучи синтезованими як нанокристали, змогли бути застосовані як чудові антиоксиданти.

Кубосоми

Ще одним видом наночастинок, що використовуються в косметиці, є кубосоми – частинки нанорозмірів, що складаються з рідкої кристалічної фази.

Кубосоми формуються шляхом самозбирання рідких кристалів у водній фазі. Відмінною рисою цих наночастинок є їх надзвичайна теплостійкість і здатність переносити як гідрофільні, так і гідрофобні молекули.

Сьогодні передові косметичні компанії продовжують наукові дослідження можливості перенесення речовин кубосомами, і є надія, що цей вид наноматеріалу незабаром стане одним із лідерів класу «наноносіїв».