Неблагоприятные условия существования человека в индустриальном пространстве, ежедневные стрессы, повышенная солнечная активность негативно сказываются на метаболизме кожных покровов, значительно ускоряют процессы старения, снижают иммунитет человека вообще и кожи как органа в частности.
Далеко не все косметические средства являются помощниками в борьбе за здоровье кожи, поскольку сами являются носителями опасности. Главная опасность косметических средств — наличие синтетических поверхностно активных веществ (ПАВ), эмульгаторов. Как правило, все косметические эмульсионные средства созданы на их основе, поскольку ПАВ выполняют связующую роль между водой и маслом в кремовых композициях, обеспечивают моющий эффект в средствах гигиены.
Поверхностно-активные вещества. Эмульсии. Сущность, свойства
Поверхностно-активные вещества являются химическими соединениями амфифильного строения, в структуре которых имеются лиофильная часть (или, как частный случай, гидрофильная часть) и лиофобная (гидрофобная) часть. В зависимости от своей химической сущности молекулы ПАВ по-разному диссоциируют на ионы, на этом основана их классификация:
•анионные;
•катионные;
•неионогенные;
•амфотерные.
Если диссоциация происходит с образованием поверхностно-активного катиона и обычного аниона, то это соединение относится к классу катионных ПАВ (КПАВ), анионные соединения при диссоциации дают поверхностно-активный анион и гидратированный катион (АПАВ). Неионогенные ПАВ (НПАВ) не диссоциируют на ионы и, следовательно, не имеют заряда. К амфотерным ПАВ относят соединения, функциональная группа которых способна нести и отрицательный и положительный заряд, поведение амфотерных ПАВ зависит от рН среды.
Тема нашего литературного обзора в первую очередь касается косметических эмульсионных средств — кремовых композиций, поэтому в дальнейшем обсуждении мы не будем касаться моющих средств и средств по уходу за волосами.
В этой связи целесообразно дать определение эмульсии. Эмульсией называют дисперсионную систему, состоящую из двух или более жидких фаз, одна из которых (имеющая название дисперсионная среда) является непрерывной.
Все эмульсии делятся на два основных типа: «прямые» масло в воде (М/В), дисперсионной фазой которых выступает вода и «обратные» вода в масле (В/М), где дисперсионная фаза, соответственно - масло. Известны также множественные эмульсии, где крупные капли жидкости, взвешенные в другой несмешивающейся жидкости, содержат включения более мелких капель еще одной жидкости.
Действие поверхностно-активных веществ-эмульгаторов основано на их способности снижать межфазное натяжение на границе раздела фаз. Способность к образованию эмульсий у различных поверхностно-активных веществ различная. Характеристическая величина гидрофобно-липофильный баланс (ГЛБ) отражает способность веществ к образованию эмульсий. Чем выше показатель ГЛБ, тем активнее вещество образует эмульсию, тем устойчивее будет эмульсия. Наиболее высокий показатель ГЛБ 40 имеет лауретсульфат натрия (основной анионный ПАВ для моющих средств), самый низкий ГЛБ 0 имеют неполярные углеводороды.
Важным свойством ПАВ является мицеллообразование. Мицеллы — это агрегаты молекул ПАВ на границах раздела фаз. Это свойство играет важную роль в диспергировании и растворении загрязнений, пенообразовании, стабилизации эмульсий.
Поверхностно-активные вещества с одной полярной группой и двумя гидрофобными «хвостами» преимущественно создают не мицеллярные, а ламеллярные агрегаты. При диспергировании в воде двуцепочечные ПАВ образуют гидратированные бислои (ламеллы) — упорядоченные сферические ассоциаты, представляющие собой свернутые, полые внутри бислои и значительно превосходящие по размерам мицеллы. Подобным образом ведут себя, например фосфолипиды — поверхностно-активные вещества растительного происхождения.
Люди давно используют поверхностно-активные вещества в повседневной жизни. Одними из широко известных ПАВ природного происхождения являются жирные кислоты и натриевые (калиевые) соли жирных кислот — мыла. К природным ПАВ также относятся липиды и жирные спирты. Однако эти соединения имеют низкий показатель ГЛБ, следовательно, их способность к образованию стабильных эмульсий незначительна.
Показатель ГЛБ отражает не только физико-химические свойства веществ. Существует определенная зависимость между влиянием вещества на кожу человека и его показателем ГЛБ. Чем выше ГЛБ вещества, тем более раздражающее действие на кожу оказывает это вещество. При длительном контакте с синтетическими ПАВ происходит вымывание естественных липидов рогового слоя кожи, что в дальнейшем ведет к серьезным кожным проблемам, ускоряет процессы старения, лишает кожу ее естественной защиты.
Решение проблемы создания стабильных эмульсий безвредных для кожи человека химики, работающие в области производства косметических средств, видят в использовании природных эмульгаторов, в первую очередь липидов растительного происхождения. Следует отметить, что использование смесей фосфолипидов, церамидов с жирными кислотами и жирными спиртами, имеющими низкий уровень ГЛБ, обеспечивает некоторый синергитический эффект, в результате которого становится возможным создание стабильных эмульсий.
Уже накоплен значительный опыт в использовании липидов в косметических средствах как биологически активных веществ, как липосомальных ингредиентов (в качестве транспортных и инкапсулирующих средств для БАВ) и как соэмульгаторов. Но использование липидов в качестве первичных эмульгаторов началось не так давно.
Липиды. Роговой слой кожи.
Липиды представляют собой разнообразную группу природных соединений: глицериды жирных кислот, жиры, токоферолы, стеролы, тритерпеновые спирты и пр., встречающихся во всех животных тканях. Они являются строительным материалом клеточных мембран, в том числе барьерного слоя кожи человека (рис. 1).
Рис. 1. Липиды, образующие ламеллярные структуры кожи, цементирующие между собой клетки рогового слоя кожи
Роговой слой представляет собой несколько рядов корнеоцитов, находящихся в окружении межклеточного липидного матрикса. Межклеточное пространство под микроскопом представляет собой чередование параллельных, плоских водных и липидных слоев. Эти слои принято называть ламеллами. С точки зрения коллоидной химии ламеллярное построение липидных слоев объясняется наличием у липидов (фосфолипидов, церамидов) двух гидрофобных «хвостов» и одной полярной группы (см. выше).
Состав межклеточных ламелл эпидермиса довольно необычен. В отличие от всех биологических мембран, состоящих в основном из фосфолипидов, в частности фосфатидилхолин (более известный как лецитин), основные липидные компоненты эпидермиса — церамиды, холестерин и жирные кислоты в приблизительно равных молярных количествах. Именно присутствие в эпидермисе большого количества церамидов различного типа является его основным уникальным свойством. Церамиды эпидермиса содержат, главным образом ненасыщенные жирные кислоты, поэтому образуют высокоструктурированные, вязкие, гелеобразные ламеллы.
Следует отметить, что эпидермис является более сложной и динамичной системой, чем общераспространенное понимание его как двухкомпонентной структуры: «кирпичи» (клетки) — «цемент» (липидный матрикс) (рис. 2). Эпидермис является одним из самых динамичных образований организма. В его основании (базальном слое) лежат быстро профилирующие стволовые клетки. Дочерние клетки движутся наверх, быстро дифференцируясь сначала в зрелые клетки, а затем — в безъядерные кератиноциты, обладающие повышенной механической прочностью и химической стойкостью. Эти свойства проявляются благодаря тому, что дифференцировка кератиноцитов сопровождается самоумервщлением клетки (апаптозом). Для верхних слоев эпидермиса мертвые клетки — хорошие клетки. Они обезвоженные, плоские, содержащие практически только цитоскелет, прочную сеть кератина.
Рис. 2. Электронная микрофотография липидных ламелл
рогового слоя кожи
Как и кератиноциты, липиды межклеточного пространства также «дифференцируются», превращаясь в более «зрелые». Липидный состав динамично меняется по мере продвижение кератиноцитов наверх. Синтезируются церамиды в эндоплазматическом ретикулуме, затем гликолизируются в аппарате Гольджи, и вместе с другими липидами инкапсулируются в ламеллярные гранулы. Когда клетки доходят до границы между гранулярным и роговым слоями, эти гранулы сливаются с клеточной мембраной. В результате, липиды этих гранул освобождаются, образуя межклеточные липидные ламеллы. Но эти ламеллы еще не «зрелые». Липиды таких ламелл называют пробарьерными. Среди них много липидов с большими гидрофильными головками, таких как фосфолипиды и гликозилцерамиды. В ламеллярных гранулах содержатся гидролитические ферменты. Они отрезают гидрофильные головки липидов, тем самым, превращая их гидрофобные, полноценные барьерные липиды (фосфолипиды — в жирные кислоты, гликозилцерамиды — в церамиды). Барьерные липиды образуют плотный, плохо проницаемый для воды и чужеродных веществ заслон.
Из вышесказанного ясно, что для сохранения липидного слоя кожи, подвергающегося ежедневной атаке внешних факторов (особенно губительно сказывается воздействие агрессивных химических веществ, в том числе и ПАВ) целесообразно использовать липиды.
Для восстановления нормального липидного состава эпидермиса существует несколько методов: стимуляция синтеза липидов самих клеток, увеличение активности гидролитических ферментов, введение этих ферментов извне, введение эпидермальных липидов и их аналогов.
Результаты клинических апробаций ламеллярных эмульсий на липидной основе
Следует сразу уточнить, что ламеллярные эмульсии, использованные для проведения клинических испытаний, созданы на липидной основе. Их бислойная структура подтверждена физико-химическими методами анализа, электронной микроскопией. Микрофотографии текстуры эмульсий представлены на рисунках ниже.
Результаты исследований, проведенные российскими специалистами показывают эффективность применения смеси липидов, моделирующих состав липидов эпидермиса для обработки кожи с нарушением барьерной функции. За 4-х часовой период времени в 5 раз снижается трансдермальная потеря воды.
Были испытаны смеси липидов на добровольцах — медицинских работниках. Их работа обуславливает частый контакт с водой и моющими средствами, что ведет к чрезмерной сухости кожи и раздражениям. Применение липидов приводит к полному исчезновению нежелательных симптомов в течении 6 дней.
Безусловно, большинству людей смеси липидов моделирующие липиды кожи недоступны, следовательно, необходимо применение косметических средств, содержащих липиды. Однако, как говорилось выше, влияние ПАВ, входящих в состав кремов типа М/В, В/М, в качестве эмульгаторов, ведет к снижению эффективности липидных компонентов. Только ламеллярные эмульсии, где в качестве первичного эмульгатора выступают смеси липидов, в полной мере отвечают критериям безопасности и полезности.
Далеко не все косметические средства являются помощниками в борьбе за здоровье кожи, поскольку сами являются носителями опасности. Главная опасность косметических средств — наличие синтетических поверхностно активных веществ (ПАВ), эмульгаторов. Как правило, все косметические эмульсионные средства созданы на их основе, поскольку ПАВ выполняют связующую роль между водой и маслом в кремовых композициях, обеспечивают моющий эффект в средствах гигиены.
Поверхностно-активные вещества. Эмульсии. Сущность, свойства
Поверхностно-активные вещества являются химическими соединениями амфифильного строения, в структуре которых имеются лиофильная часть (или, как частный случай, гидрофильная часть) и лиофобная (гидрофобная) часть. В зависимости от своей химической сущности молекулы ПАВ по-разному диссоциируют на ионы, на этом основана их классификация:
•анионные;
•катионные;
•неионогенные;
•амфотерные.
Если диссоциация происходит с образованием поверхностно-активного катиона и обычного аниона, то это соединение относится к классу катионных ПАВ (КПАВ), анионные соединения при диссоциации дают поверхностно-активный анион и гидратированный катион (АПАВ). Неионогенные ПАВ (НПАВ) не диссоциируют на ионы и, следовательно, не имеют заряда. К амфотерным ПАВ относят соединения, функциональная группа которых способна нести и отрицательный и положительный заряд, поведение амфотерных ПАВ зависит от рН среды.
Тема нашего литературного обзора в первую очередь касается косметических эмульсионных средств — кремовых композиций, поэтому в дальнейшем обсуждении мы не будем касаться моющих средств и средств по уходу за волосами.
В этой связи целесообразно дать определение эмульсии. Эмульсией называют дисперсионную систему, состоящую из двух или более жидких фаз, одна из которых (имеющая название дисперсионная среда) является непрерывной.
Все эмульсии делятся на два основных типа: «прямые» масло в воде (М/В), дисперсионной фазой которых выступает вода и «обратные» вода в масле (В/М), где дисперсионная фаза, соответственно - масло. Известны также множественные эмульсии, где крупные капли жидкости, взвешенные в другой несмешивающейся жидкости, содержат включения более мелких капель еще одной жидкости.
Действие поверхностно-активных веществ-эмульгаторов основано на их способности снижать межфазное натяжение на границе раздела фаз. Способность к образованию эмульсий у различных поверхностно-активных веществ различная. Характеристическая величина гидрофобно-липофильный баланс (ГЛБ) отражает способность веществ к образованию эмульсий. Чем выше показатель ГЛБ, тем активнее вещество образует эмульсию, тем устойчивее будет эмульсия. Наиболее высокий показатель ГЛБ 40 имеет лауретсульфат натрия (основной анионный ПАВ для моющих средств), самый низкий ГЛБ 0 имеют неполярные углеводороды.
Важным свойством ПАВ является мицеллообразование. Мицеллы — это агрегаты молекул ПАВ на границах раздела фаз. Это свойство играет важную роль в диспергировании и растворении загрязнений, пенообразовании, стабилизации эмульсий.
Поверхностно-активные вещества с одной полярной группой и двумя гидрофобными «хвостами» преимущественно создают не мицеллярные, а ламеллярные агрегаты. При диспергировании в воде двуцепочечные ПАВ образуют гидратированные бислои (ламеллы) — упорядоченные сферические ассоциаты, представляющие собой свернутые, полые внутри бислои и значительно превосходящие по размерам мицеллы. Подобным образом ведут себя, например фосфолипиды — поверхностно-активные вещества растительного происхождения.
Люди давно используют поверхностно-активные вещества в повседневной жизни. Одними из широко известных ПАВ природного происхождения являются жирные кислоты и натриевые (калиевые) соли жирных кислот — мыла. К природным ПАВ также относятся липиды и жирные спирты. Однако эти соединения имеют низкий показатель ГЛБ, следовательно, их способность к образованию стабильных эмульсий незначительна.
Показатель ГЛБ отражает не только физико-химические свойства веществ. Существует определенная зависимость между влиянием вещества на кожу человека и его показателем ГЛБ. Чем выше ГЛБ вещества, тем более раздражающее действие на кожу оказывает это вещество. При длительном контакте с синтетическими ПАВ происходит вымывание естественных липидов рогового слоя кожи, что в дальнейшем ведет к серьезным кожным проблемам, ускоряет процессы старения, лишает кожу ее естественной защиты.
Решение проблемы создания стабильных эмульсий безвредных для кожи человека химики, работающие в области производства косметических средств, видят в использовании природных эмульгаторов, в первую очередь липидов растительного происхождения. Следует отметить, что использование смесей фосфолипидов, церамидов с жирными кислотами и жирными спиртами, имеющими низкий уровень ГЛБ, обеспечивает некоторый синергитический эффект, в результате которого становится возможным создание стабильных эмульсий.
Уже накоплен значительный опыт в использовании липидов в косметических средствах как биологически активных веществ, как липосомальных ингредиентов (в качестве транспортных и инкапсулирующих средств для БАВ) и как соэмульгаторов. Но использование липидов в качестве первичных эмульгаторов началось не так давно.
Липиды. Роговой слой кожи.
Липиды представляют собой разнообразную группу природных соединений: глицериды жирных кислот, жиры, токоферолы, стеролы, тритерпеновые спирты и пр., встречающихся во всех животных тканях. Они являются строительным материалом клеточных мембран, в том числе барьерного слоя кожи человека (рис. 1).
Рис. 1. Липиды, образующие ламеллярные структуры кожи, цементирующие между собой клетки рогового слоя кожи
Роговой слой представляет собой несколько рядов корнеоцитов, находящихся в окружении межклеточного липидного матрикса. Межклеточное пространство под микроскопом представляет собой чередование параллельных, плоских водных и липидных слоев. Эти слои принято называть ламеллами. С точки зрения коллоидной химии ламеллярное построение липидных слоев объясняется наличием у липидов (фосфолипидов, церамидов) двух гидрофобных «хвостов» и одной полярной группы (см. выше).
Состав межклеточных ламелл эпидермиса довольно необычен. В отличие от всех биологических мембран, состоящих в основном из фосфолипидов, в частности фосфатидилхолин (более известный как лецитин), основные липидные компоненты эпидермиса — церамиды, холестерин и жирные кислоты в приблизительно равных молярных количествах. Именно присутствие в эпидермисе большого количества церамидов различного типа является его основным уникальным свойством. Церамиды эпидермиса содержат, главным образом ненасыщенные жирные кислоты, поэтому образуют высокоструктурированные, вязкие, гелеобразные ламеллы.
Следует отметить, что эпидермис является более сложной и динамичной системой, чем общераспространенное понимание его как двухкомпонентной структуры: «кирпичи» (клетки) — «цемент» (липидный матрикс) (рис. 2). Эпидермис является одним из самых динамичных образований организма. В его основании (базальном слое) лежат быстро профилирующие стволовые клетки. Дочерние клетки движутся наверх, быстро дифференцируясь сначала в зрелые клетки, а затем — в безъядерные кератиноциты, обладающие повышенной механической прочностью и химической стойкостью. Эти свойства проявляются благодаря тому, что дифференцировка кератиноцитов сопровождается самоумервщлением клетки (апаптозом). Для верхних слоев эпидермиса мертвые клетки — хорошие клетки. Они обезвоженные, плоские, содержащие практически только цитоскелет, прочную сеть кератина.
Рис. 2. Электронная микрофотография липидных ламелл
рогового слоя кожи
Как и кератиноциты, липиды межклеточного пространства также «дифференцируются», превращаясь в более «зрелые». Липидный состав динамично меняется по мере продвижение кератиноцитов наверх. Синтезируются церамиды в эндоплазматическом ретикулуме, затем гликолизируются в аппарате Гольджи, и вместе с другими липидами инкапсулируются в ламеллярные гранулы. Когда клетки доходят до границы между гранулярным и роговым слоями, эти гранулы сливаются с клеточной мембраной. В результате, липиды этих гранул освобождаются, образуя межклеточные липидные ламеллы. Но эти ламеллы еще не «зрелые». Липиды таких ламелл называют пробарьерными. Среди них много липидов с большими гидрофильными головками, таких как фосфолипиды и гликозилцерамиды. В ламеллярных гранулах содержатся гидролитические ферменты. Они отрезают гидрофильные головки липидов, тем самым, превращая их гидрофобные, полноценные барьерные липиды (фосфолипиды — в жирные кислоты, гликозилцерамиды — в церамиды). Барьерные липиды образуют плотный, плохо проницаемый для воды и чужеродных веществ заслон.
Из вышесказанного ясно, что для сохранения липидного слоя кожи, подвергающегося ежедневной атаке внешних факторов (особенно губительно сказывается воздействие агрессивных химических веществ, в том числе и ПАВ) целесообразно использовать липиды.
Для восстановления нормального липидного состава эпидермиса существует несколько методов: стимуляция синтеза липидов самих клеток, увеличение активности гидролитических ферментов, введение этих ферментов извне, введение эпидермальных липидов и их аналогов.
Результаты клинических апробаций ламеллярных эмульсий на липидной основе
Следует сразу уточнить, что ламеллярные эмульсии, использованные для проведения клинических испытаний, созданы на липидной основе. Их бислойная структура подтверждена физико-химическими методами анализа, электронной микроскопией. Микрофотографии текстуры эмульсий представлены на рисунках ниже.
Результаты исследований, проведенные российскими специалистами показывают эффективность применения смеси липидов, моделирующих состав липидов эпидермиса для обработки кожи с нарушением барьерной функции. За 4-х часовой период времени в 5 раз снижается трансдермальная потеря воды.
Были испытаны смеси липидов на добровольцах — медицинских работниках. Их работа обуславливает частый контакт с водой и моющими средствами, что ведет к чрезмерной сухости кожи и раздражениям. Применение липидов приводит к полному исчезновению нежелательных симптомов в течении 6 дней.
Безусловно, большинству людей смеси липидов моделирующие липиды кожи недоступны, следовательно, необходимо применение косметических средств, содержащих липиды. Однако, как говорилось выше, влияние ПАВ, входящих в состав кремов типа М/В, В/М, в качестве эмульгаторов, ведет к снижению эффективности липидных компонентов. Только ламеллярные эмульсии, где в качестве первичного эмульгатора выступают смеси липидов, в полной мере отвечают критериям безопасности и полезности.
. Отдала Ольге ( у нее тетя в лабе работает). Ждем, когда она туда доедет 
.
. Я вижу, что глицерил стеарал, лецитин и спирты, но что такое сочетание дает исключительно ламеллы, могу только на слово поверить
Комментарий