Пенетрация. Общие тезисы.

[Agomeda]

Пути проникновения веществ через роговой слой и их функционирование понимаются все лучше. Однако, несмотря на этот прогресс, понимание механизмов пенетрации косметических средств остается загадкой. В этом обзоре представлено текущее состояние знания о различных способах пенетрации, предполагающее оптимальное воздействие формул, даже если они не проникают глубже поверхности.

Пенетрация ингридиентов является темой нескончаемых дебатов в области разработки косметических средств. Как производителям удается обеспечить максимальное проникновение? Каково оптимальное проникновение? Как могут вода, липофильные молекулы, липосомы или наночастицы проникнуть через роговой слой и достигнуть эпидермиса? В этой статье представлен несколько другой подход к вопросу о пенетрации, в котором уделяется внимание самому роговому слою, на который и наносятся средства. Также исследуется способность молекул проникать через этот внешний барьер. Показано, что даже если они не проходят глубже, они играют существенную роль в оздоровлении и омоложении кожи, например окклюзионные увлажняющие композиции.

Роговой слой

Для того, чтобы понять динамику пенетрации, необходимо вспомнить основы биологии. Роговой слой – внешний слой кожи, состоящий из двух ярко выраженных структур: корнеоцитов и межклеточного липидного матрикса. Корнеоциты – это видоизмененные кератиноциты, т.е. клетки без внутриклеточных органелл, таких как ядра и митохондрии. Эти клетки поддерживают роговой слой и являются барьером против воздействий окружающей среды. Корнеодесмосомы связывают корнеоциты между собой так же, как десмосомы связывают кератиноциты в эпидермисе. Важные белки корнеодесмосом – десмоколлин и десмоглеин.
Межклеточный липидный матрикс находится между кератиноцитами и состоит из церамид, жирных кислот, холестерола и производных глюкозилцерамида. Эти липиды синтезируются кератиноцитами в верхней части зернистого слоя. Ковалентные связи между церамидами межклеточного матрикса и структурные протеины мембран корнеоцитов образуют густую сеть.
Вспомнив, что из себя представляет роговой слой, можно вернуться к нашему вопросу: как молекулы различных размеров и форм, обладающие разными физико-химическими свойствами проникают через него?

Пенетрация

Пенетрация вещества в кожу зависит от множества параметров, которые могут влиять друг на друга, включая биологические факторы, такие как состояние кожи и возраст, место нанесения и увлажненность кожи. Также имеют значение и физико-химические факторы, относящиеся к самому веществу, включая размер молекул и их совместимость с поверхностью кожи. Молекулы могут проникать в кожу посредством нескольких вариантов пассивной диффузии: интерцеллюлярный, трансцеллюлярный, межфолликулярной и через поры.



Таким способом могут проникать только маленькие молекулы, чей молекулярный вес ниже 500 Da. Транспортное вещество, несущее активные ингридиенты, также может способствовать их прохождению через роговой слой. Транспортные вещества могут вступать в различные взаимодействия с липидами и протеинами рогового слоя, изменяя его проницаемость и улучшая доставку веществ в кожу.
Межклеточная диффузия позволяет веществу проникать извилистым путем между корнеоцитами сквозь межклеточные липиды. Расстояния между межклеточными липидами составляют от 6 до 13 nm. Большинство липофильных и гидрофильных молекул проникает в роговой слой именно этим путем. Большинство энхансеров, таких как диметилсульфоксил, гликоли, ПАВы, воздействуют на межклеточные липидные бислои путем уменьшения диффузного барьера.
С другой стороны, трансцеллюлярный способ прохождения веществ осуществляется через корнеодесмосомы, которые создают связи между клетками и становятся достаточно амфифильными, чтобы обеспечить транспорт молекул. Молекулы, которые могут интегрироваться в фосфолипидный слой мембраны корнеоцитов, могут также проникать внутрь клеток, и проходить через них. Такое проникновение веществ происходит медленно, однако, это не так значимо в свете важности задействованных слоев.
Межфолликулярная пенетрация осуществляется посредством волосяных фолликулов, которые составляют 1-2% от поверхности кожи. Поскольку пилосебационные фолликулы расположены в глубоких инвагинациях эпидермиса, они способны проводить вещества в ретикулярную дерму. Волосяные фолликулы не имеют плотного рогового слоя, что облегчает пенетрацию на этом уровне. Этим способом в кожу проникают крупные нерастворимые молекулы (например парабены). Более того, пилосебационные фолликулы очищают выделяющиеся наружу липофильные субстанции и себум и препятствуют проникновению веществ извне.
Наконец, способ полярного проникновения осуществляется через участки водной среды, окруженные полярными липидами, которые создают стенки микроканалов. Эти поры находятся между клетками и окружены полярными липидами, нарушающими последовательность организации липидов. По своей природе это гидрофильные участки, так что такие вещества как сахароза проникают в эпидермис именно этим способом.

Пенетрация воды

Роговой слой практически непроницаем для воды, за исключением того небольшого количества жидкости, которое доставляется в него из эпидермиса. Эта жидкость увлажняет внешние слои кожи, помогает ей оставаться пластичной и участвует в ферментативных реакциях и корнеодесмолизе. Прохождение воды из тела через кожу наружу в окружающую среду называется трансэпидермальная потеря влаги (ТЭПВ). На ТЭПВ влияет концентрация воды в эпидермисе, относительная влажность, диффузивность рогового слоя и его толщина. Способность кожи удерживать влагу зависит от организации корнеоцитов, состава и структуры межклеточных липидов и присутствия натуральных увлажняющих факторов (НУФ). НУФ состоит из водорастворимых компонентов, которые притягивают влагу из атмосферы. Обычно это аминокислоты или другие вещества, которые удерживают влагу и увлажняют роговой слой. НУФ образуются при эпидермальной дифференциации и составляют 10% от массы всех корнеоцитов.

Пенетрация липофильных молекул

Липофильные молекулы с низколмолекулярной массой проникают в роговой слой в основном через межклеточное пространство (т.е. между корнеоцитами, сквозь межклеточные липиды). Эти липиды обеспечивают эпидермальную дифференциацию. Они состоят из свободных и эстерифицированных стеролов, свободных жирных кислот, триглицеридов и сфинголипидов, организованных в бислои, связыващих липофильные и гидрофильные участки. Чем выше концентрация кожных липидов в бислоях, тем меньше скорость пенетрации гидрофильных молекул. Эта пенетрация усиливается путем увеличения текучести кожных липидов.

Пенетрация липосом

Липосомы - липидные везикулы, которые могут быть носителями гидрофильных компонентов, растворяющихся в водных средах и липофильных структур, растворяющихся в липидных мембранах. Эти коллоидные частицы формируются в виде концентрических бимолекулярных слоев фосфолипидов. Холестерол может улучшать бислойные характеристики липосом путем увеличения вязкости бислоев, уменьшения проницаемости мембраны для водорастворимых молекул, а также путем стабилизации мембраны и увеличения упругости везикулы. Липосомы могут способствовать улучшению прохождения веществ в кожу.
Существует пять механизмов проникновения липосом в роговой слой. Во-первых, липосомы могут проникать в кожу сами собой, при этом высвобождая активные компоненты. Также они могут абсорбироваться и встраиваться в поверхность кожи, изменяя структуру межклеточного пространства в глубине рогового слоя. В свою очередь это увеличивает проницаемость рогового слоя и способствует пенетрации инкапсулированных молекул.
Липосомы могут распределяться по поверхности рогового слоя, в таком случае инкапсулированные молекулы напрямую переходят из липосом к коже. Везикулы могут встраиваться в липидный матрикс рогового слоя, способствуя распределению молекул в коже.
Кроме того, липосомы могут проникать в кожу в неизменной форме. И хотя сейчас считается, что обыкновенные липосомы не проникают напрямую в кожу, данный механизм пенетрации был описан Cevc и ко. применительно к деформируемым липосомам, также известным как трансферсомы. Благодаря присутствию ПАВа в бислое этих везикул, они проявляют свойства, позволяющие им деформироваться и проходить через клетки рогового слоя в эпидермис. Такая пенетрация осуществляется благодаря наличию естественного трансэпидермального водного градиента, который создается гидрофильностью фосфолипидов. Липосомы движутся в более глубокие и более увлажненные слои кожи от более сухих, следуя градиенту увлажненности. И, наконец, липосомы проникают в кожу через такие образования, как волосяные фолликулы.

Пенетрация наночастиц

Пенетрация наночастиц осуществляется двумя путями: межклеточным и внутриклеточным. Наночастицы проникают через волосяные фолликулы быстрее, чем иными способами. Было подтверждено, что микрочастицы с оптимальным размером 1,5 микрона проникали через волосяные фолликулы на 55%. Хотя данный способ проникновения играет ключевую роль в изучении пенетрации наночастиц, пока остается неясным, проникают ли эти частицы внутрь самих волосяных фолликул или остаются в их поверхностном слое.

Умные капсулы

Умные «нацеливающиеся» капсулы отличаются содержанием в них фибробластов, меланоцитов и адипоцитов, необходимых для доставки антивозрастных, отбеливающих или антицеллюлитных активов прямиком к специфическим клеткам. Матрикс капсулы состоит из полимолочной-со-гликолевой кислоты (ПМГК), а оболочка из поливинилового спирта с добавлением пантотенового пептида. Лиганд ковалентно соединен с поверхностью капсулы. Эти лиганды, состоящие в основном из пептидов, «узнаются» рецепторами на поверхности клеток- мишеней, которые затем связывают частицы путем эндоцитоза (проникновения). Эти частицы проходят эндосомную область (мембрану), затем распадаются и таким образом доставляют активы к цитоплазме. Круз предположил, что капсулы из ПМГК, используемые в качестве умных «нацеливающихся» капсул усиливают действие инкапсулированных активных ингредиентов за счет концентрации последних только в тех местах, где они могут проявить свою биологическую активность. Это представляет интерес в производстве ухаживающих средств с антивозрастным, отбеливающим или антицеллюлитным эффектом.

Влияние транспортного вещества

Кожная абсорбция может быть усилена транспортным веществом формулы, поскольку доставка активов осуществляется благодаря взаимодействиям носителя и кожи. В частности, транспортное вещество изменяеться после нанесения и в процессе пенетрации. Составляющие компоненты кожи, такие как межклеточные липиды, могут идти в составе веществ типа пропилен гликоля, усиливающего впитывание, который испаряется после контакта с кожей. Вещества-носители могут варьироваться и оптимизироваться от случая к случаю, но для создания комплексной формулы производитель должен учесть все эти варианты.

Пенетрация vs защита

До сих пор до конца не установлено, что компоненты косметических формул действительно проникают in vivo. В то время как многие исследователи делают вывод, что это свидетельствует о низкой эффективности средств, однако, если мыслить логически, отсутствие пенетрации активных ингридиентов не является отрицательной характеристикой. Действительно, эти ингридиенты способны защищать роговой слой от влияния окружающей среды и от повреждений, важно учитывать это при составлении формулы.

Несмотря на то, что роговой слой составляет только 10% от всей кожи, он обеспечивает до 80% защитной функции кожного покрова. Поэтому защита рогового слоя исключительно важна. Например, антиоксиданты в косметических средствах способствуют регенерации рогового слоя, который в свою очередь обеспечивает регенерацию и защиту эпидермиса и дермы от вредного УФ-излучения и токсинов окружающей среды.

Выводы

В настоящее время становятся более понятны отдельные процессы пенетрации воды, липофильных молекул, липосом и наночастиц, а также функционирование различных транспортных путей. Несмотря на эти успехи, механизмы пенетрации косметических компонентов требуют дальнейших исследований. В этом обзоре представлено актуальное знание о различных путях пенетрации веществ через роговой слой. Также высказывается предположение, что несмотря на то, что компоненты не проникают глубже, их воздействие все равно может быть благоприятным. В самом деле, роговой слой выполняет барьерную функцию кожи, и должен защищаться от воздействий окружающей среды. Регенерируя и защищая роговой слой, активные ингридиенты также защищают эпидермис и дерму.

Чтобы больше узнать о системах доставки, рекомендую к прочтению:
1. СИСТЕМЫ ПЕРЕНОСЧИКОВ В СОВРЕМЕННЫХ КОСМЕТИЧЕСКИХ СРЕДСТВАХ
2. Трансдермальная доставка активов. Энхансеры в косметике.

Перевод для Vitazone Elf, редактирование - Agomeda

[ARTA64]

Тань, но ведь пептиды то работают - проверено самолично. Значит проходят вещества через роговой слой.
Или у них размеры как раз малюсенькие?

[Agomeda]

пептиды это цепь определенных аминокислот в определенной последовательности, да они обладают малым весом и имеют шанс на проникновение глубже.
Я не просто так говорю всем кто на пептидах приобрести мезороллер или хотя бы альгинатку. Ты представляешь где дерма находится, Тань этож сколько веществу надо пройти до точки назначения...ужс, сразу вспоминаю "Спасти рядового Райна".
Еще один момент в чем пептиды растворены, в какую формулу они включены, не мешают ли другие компоненты проникновению этих маленьких пептидов и т.д..
Поэтому проталкивать их надо активно микротоками, хим.энхансерами и т.д. иначе эффект будет только от "носителя", что мы и очень часто наблюдаем.

[Эльфия]

не мешают ли другие компоненты проникновению этих маленьких пептидов и т.д..

а можно с этого места поподробнее?

[Agomeda]

Оксан, все лежит в ПВВ

[Эльфия]

спс, дорогая

[ARTA64]

Блин, нельзя мне альгинатки, роллеры и токи. У меня же геангиомы и купероз. Я и маски поэтому делаю не греющие, а скорее холодящие.
Прочитала ПВВ, теперь хочу список низкомолекулярных ингов, потому как мозгов не хватит идеальные формулы делать.

[Agomeda]

и почему альгинатки нельзя при куперозе...интересно.
Холодящие это с ментолом что ли?)))) или с мятой?

[Эльфия]

альгинатки наоборот тренируют сосуды, кстати про ментол, если мне память не изменяет его как раз при куперозе и нельзя.

[Agomeda]

а как? они не греют, по крайне мере те которые у нас не содержат никаких "разогревающих" компонентов и не вызывают гипотермии.

[ARTA64]

Нет, не с ментолом, и не с мятой. Холодят сильно при нанесении, и быстро сохнут. Если попшикать - опять холодят.
Я в сметану нолла гель примешиваю, или просто нолла гель мажу.

[Agomeda]

Это из-за "воздействия" воздуха холодят? я не знаю что такое нолла гель

[ARTA64]

Это смесь водорослей. Мы с девочками про неё где-то в форуме обсуждали. Зелёная каша. Наташа хочет её повторить в домашних условиях на альгинате)))
А я говорю - и без альгината должна загелиться.
Сейчас поищу.
http://vitazone.ru/forum/showthread.php?t=1614&page=2


Да, из-за воздуха холодят, потому что мокрые. Пока маска мокрая, я её могу носить))) У меня от того, что повышается температура, начинаются приступы. В жару на себя воду брызгаю. Но и от понижения температуры проблема - тут же лицевой нерв болеть начинает, а муж меня пугает, что его только галоперидолом лечат.
Я чувствительна к перепадам температуры, погоды и давления(((.

[Agomeda]

интересно, погуглю

Но ты не загоняйся с альгинатками. Делай сыворотку противокуперозную и наноси под маску))

[ARTA64]

Тань, купероз у меня не явный, у меня геангиомы тут же лезут, а они растут со временем, и я за лицо побаиваюсь. на теле - и ладно, кто меня видит? А лицо, блин - паспорт практически, я же с людьми и детками работаю. Испугаются ещё бабки с гемангиомными бородавками(((.
не гугли, я тебе сейчас ссыль в личку кину.

[Agomeda]

Я честно не знаю как еще сказать)))
Альгинатные маски показаны для всех типов кожи, в том числе и для куперозной и чувствительной кожи, исключение может быть только если есть индивидуальная непреносимость компонентов самой маски.

[ARTA64]

Понятно. Буду пробовать.

[Mrs. Smith]

Очень интересно, спасибо.
Пропиленгликолевые экстракты видимо оправданы для домашней косметики

[Радуга]

да, статья заставляет задуматься. Особенно над выбором активов, экстрактов и над тем почему на фоне зеленой пропаганды мы все нагхлухо забываем задуматься над тем что получим от использования наших изделий. Так как описание самих экстрактов далеки от того что получит кожа, если они не смогут проникнуть через барьер.

Очень жаль что отдельные магазины, так раскручивают зеленые активы для косметику работающей с роговым слоем и продолжают расширять палитру сухих экстрактов и водорастворимых активов , забывая указать что экстракты водорастворимые практически не проникнут через этот самый роговой слой. А вот пропилен гликоль и бутилен гликоль, ДМИ, которые реально помогают в решении вопроса проникновения активов считают страшным злом. Так тут уже и не понятно что лучше жить с плацебо и верить в зеленое чудо или комбинировать науку и природу.
Одним словом - удивляет.

[ARTA64]

Так есть же СО2 экстракты, они жирорастворимы, и они проникают.
А водорастворимые экстракты всё равно полезны, так как многие из трав работают на поверхности кожи.
Вспомните, Как отварами травок мы примочки ото всего на свете делаем. Потому как никто не отменял ещё полезные вещества в этих травках.
Что касается ПГ и бутиленгликоля, то посмотрите люксовскую косметику, хотя бы японскую. Почему-то продвинутые, и очень радеющие за своё здоровье, за экологию, и продолжительность жизни японцы, активно пользуются этими энхансерами, а наши - носы воротят. Пререкос в общем!
Так что не всё так однозначно.
Вспомните, что Таня пишет постоянно? Надо продумывать рецепт, а не лепить его из того, что в наличии есть. А продумать рецепт - это искусство, это работа как у Холмса, Пуаро, мисс Марпл - это полноценная дедукция! И если мы хотим научиться - это настоящий научный труд, к этому кроме призвания и желания надо приложить большое усилие выучить не только инги, но и систему и структуру составления из этих ингов произведения искусства. Это настоящая научная работа.
Таня нас чему учит? Мыслить, анализировать, синтезировать информацию, по полочкам её раскладывать, рассуждать, и включать мозги. И главное - думать над рецептом, а не бездумно пихать туда всё подряд - как я, например. Потому как один инг может полностью перекрыть другому ингу возможность проникновения за роговой слой. И никакие энхансеры дела не спасут.
Девочки, нам подход кардинально менять надо к составлению рецептуры. Изучать - как и что с чем сочетаемо не только в рецепте, но и что со всем этим будет после того, как на кожу намажем.
Вон последние несколько месяцев новички выкладывали в разделе для новичков свои рецепты. Там есть и такие: 30% масел с эмулем, остальное - вода и ЭМ. Это - перекос в одну сторону. Причём масла - те, которые в наличии были. Даже не изучено про растекаемость и впитываемость, комедогенность, стабильность и свойства неомыляемых фракций. Я уже о сочетаемости этих масел не говорю, а про ГЛБ вообще молчу. И то, что всего 5% масел только усвоится - тоже молчу.
Я со своей гигантоманией в активной фазе - перекос в другую сторону. У меня водная фаза такая маленькая, что каждый раз трясусь, что эмуль всё это не удержит в силу перекоса в пропорциях. И мне бы задуматься, как всё это в кожу проникать будет, а я всё пиъаю и пихаю)))
А истина где-то посередине)))
Так что - вдохнули поглубже, и начинаем всё с начала)))

[Agomeda]

Пропиленгликолевые экстракты видимо оправданы для домашней косметики

ну да стадию fearmongers мы прошли, хотя и с некоторыми потерями в рядах...
ПГ есть и из природного сырья, ему и отдаем предпочтение. Вопрос в качестве продукции, как всегда. Цены у качества "кусаются".

Очень жаль что отдельные магазины, так раскручивают зеленые активы для косметику работающей с роговым слоем и продолжают расширять палитру сухих экстрактов и водорастворимых активов , забывая указать что экстракты водорастворимые практически не проникнут через этот самый роговой слой

Сухие экстракты тоже бывают разные, Эмбликан яркий тому пример. Я думаю многие оценили его по достоинству.
Кстати, косметика и призвана работать только в роговом слое. Но мы уже хотим большего)) Нам уже мало просто смешать воду с маслом и бросить туда сахара с замысловатыми названиями

Девочки, нам подход кардинально менять надо к составлению рецептуры. Изучать - как и что с чем сочетаемо не только в рецепте, но и что со всем этим будет после того, как на кожу намажем.

Это точно Ругаем, ругаем пром.косметику а все равно у них учимся

[Mrs. Smith]

Видимо я невольно затронула очень интересную тему. Таня Agomeda, да это очень четкое слово для определенной категории людей, у нас последнее время оно очень популярно.
Такая тенденция кажется мне логичной, незнакомые вещи всегда нас пугают, растительные производные нам ближе и роднее и кажется нам более безопасным и полезным. Единицы готовы лезть в дебри.

Arta, я согласна с вами. Новичкам надо изучаать основы и начинать с самых простых рецептов с растительными маслами, гидралатами, эфирными маслами и простейшими стабильными активами. Эффект все равно будет лучше чем от промышленных кремов.

[Эльфия]

Цитата:
Очень жаль что отдельные магазины, так раскручивают зеленые активы для косметику работающей с роговым слоем и продолжают расширять палитру сухих экстрактов и водорастворимых активов , забывая указать что экстракты водорастворимые практически не проникнут через этот самый роговой слой.

Сухие экстракты тоже бывают разные, Эмбликан яркий тому пример

эмблика у нас тоже сухая водорастворимая-это факт, но у нсм затронута активно тема не только что использовать, но и как это доставить. Лично от меня за поднятую тему благодарность ,Таня, снимаю шляпу

[Elena75]

Девочки, простите за тупой вопрос... Даже не знаю, как сформулировать... Для наилучшего действия пептидов, например, надо наносить средство (крем или сыворотку) 2 раза в день, так? А сколько времени требуется активам, чтобы проникнуть куда надо? Ну например: утром намазалась, а через час мордель вспотела, или летом приспичило на пляж и весь крем остался в бассейне-море... Надо что, целый день мазаться? Мож, подскажете?

[Agomeda]

Низкомолекулярным примерно час-два. высокомолекулярные не пройдут никогда)))