Nośniki urody i zdrowia

Nośniki to w kosmetykach układy, w których mikroskopijne ilości substancji, określanych mianem rdzenia, otacza się ścianką, tzw. otoczką, zamykając ją w powstającej strukturze. Układy te, znane jako kapsułki, znajdują szerokie zastosowanie w wielu dziedzinach, między innymi w przemyśle kosmetycznym i farmaceutycznym.

Są one obecnie nieodzownymi składnikami receptur kosmetycznych, gdzie wykorzystywane są jako swoiste transportery substancji, głównie biologicznie aktywnych. Proces kapsułkowania daje możliwość ochrony wrażliwych składników przed działaniem czynników zewnętrznych m.in. wilgoci czy tlenu. Poprzez oddzielenie wzajemnie reagujących substancji, może także zapewnić zwiększenie trwałości preparatu oraz rozszerzenie działania niektórych surowców. Dobór odpowiedniego materiału otoczki pozwala bowiem wprowadzać substancje hydrofilowe do układów hydrofobowych i odwrotnie. Za pomocą tego typu nośników można także kontrolować zapach i barwę surowców.


Badania związane z wykorzystaniem kapsułek w kosmetyce prowadzone są w dwóch kierunkach: systemów wykorzystywanych na powierzchni skóry bądź w jej głębszych warstwach. W zależności od rozmiaru nośnika oraz materiału, z którego zbudowana jest jego ścianka, może on bowiem penetrować przez barierę warstwy rogowej lub działać na jej powierzchni. 
Bardzo istotnym elementem działania kapsułek jest możliwość kontrolowanego uwalniania zawartych w ich strukturach substancji, bądź we właściwym czasie, dzięki czemu wydłuża się okres ich działania, bądź też w odpowiednim miejscu, tam, gdzie skóra potrzebuje ich najbardziej, co gwarantuje bardziej efektywne wykorzystanie.

Mikroskopijne kapsułki

Z tych też powodów stosowane w preparatach kosmetycznych nośniki są różnej wielkości. Układy o rozmiarach mieszczących się w granicach nanometrów określa się mianem nanokapsułek, podczas gdy większe, takie, których średnica osiąga wielkość mikrometrów, nazywane są mikrokapsułkami.

Układy o średnicach poniżej 100 mikrometrów praktycznie nie są wyczuwalne przez nasze zmysły. Wprowadzając natomiast do receptur kapsułki, których rozmiary przekraczają tę wielkość, uzyskuje się określone efekty wizualne, gdyż stają się one widoczne w produkcie. Za ich pomocą można zrealizować określoną koncepcję, która w znaczący sposób  może uatrakcyjnić wyrób kosmetyczny.

Mikrokapsułkowanie stwarza duże możliwości wytwarzania nowoczesnych kosmetyków o różnorodnych właściwościach. Wykorzystywane w preparatach nośniki muszą jednak spełniać określone wymagania. Przede wszystkim powinny być one biozgodne, łatwo biodegradowalne, nietoksyczne. Muszą ponadto zachowywać stabilność w układzie recepturalnym przez cały okres użytkowania kosmetyku oraz ułatwiać dystrybucję i dostępność biologiczną substancji czynnych w miejscu działania. Coraz częściej oczekuje się, że będą one również zapewniały dodatkowe, przyjemne odczucia po aplikacji.
Nieodzowny czynnik, wywierający istotny wpływ na efekt kosmetyczny osiągany za pomocą kapsułek, stanowi odpowiedni dobór substancji zamykających. Ważnym elementem umożliwiającym odpowiednie działanie kapsułek jest bowiem przepuszczalność ich ścianki, która odpowiada zarówno za zabezpieczenie zamkniętej substancji, jak i kontrolowane jej uwalnianie. Nieobojętne dla tych procesów są także wykorzystywane do ich otrzymywania środki wspomagające, jak również sam sposób wytworzenia nośnika.
 

Substancje powlekające tworzące zewnętrzne ścianki kapsułek wykorzystywanych w kosmetyce mogą być zarówno rozpuszczalne, jak i  nierozpuszczalne w wodzie. Ich osłonki wytwarzane są  między innymi z żelatyny, gumy arabskiej, pochodnych celulozy, silikonów, lipidów, wosków, substancji tworzących tzw. warstewki jelitowe, np. szelaku.
W zależności od użytego surowca mogą one być sztywne, elastyczne, kruche, łamliwe itd.
 

Do najczęściej wykorzystywanych  sposobów uwalniania zamkniętej w kapsułce substancji należą:
• jej przenikanie, w odpowiednich warunkach, przez otoczkę,
• mechaniczne uszkadzanie ścianki, np. poprzez rozcieranie lub rozpuszczenie,
• enzymatyczna hydroliza ścianki. 
 

Pierwszymi stosowanymi w kosmetyce nośnikami substancji biologicznie aktywnych były liposomy. Ich nazwa utworzona jest ze zlepku dwóch greckich słów: lipos – tłuszcz, soma – ciało. Nośniki te są faktycznie drobnymi ciałami tłuszczowymi mającymi zdolność przenikania pomiędzy komórkami keratyny naskórka.

Zdolność pokonywania naskórka

Obserwowane w mikroskopie elektronowym liposomy są małymi kulkami o powłokach podobnych w budowie i funkcji do membran komórek żywego ciała. Po raz pierwszy zostały odkryte w 1961 roku przez znanego fizyka Banghama. Jednak pomimo ogólnego entuzjazmu, dla tego odkrycia, preparaty kosmetyczne zawierające je w swoim składzie pojawiły się znacznie później, dopiero w 1986 roku.

Zdolność do tworzenia liposomów cechuje tzw. związki amfifilowe, czyli takie, które zawierają w cząsteczce zarówno układ polarny, jak i niepolarny. Surowce te w środowisku wodnym tworzą zorganizowane dwuwarstwowe struktury zwane lamelami, w których poszczególne cząstki skierowane są grupami hydrofobowymi do wnętrza warstw, a hydrofilowymi na zewnątrz. Pod wpływem wody układy te spontanicznie przekształcają się, tworząc jedno- lub wielowarstwowe pęcherzyki.

Do tego segmentu surowców zaliczane są między innymi fosfolipidy, sfingolipidy, oraz niektóre syntetyczne, niejonowe związki powierzchniowo czynne i to właśnie one najczęściej służą jako materiał do tworzenia otoczek tej grupy nośników.
Ponieważ liposomy charakteryzuje zdolność pokonywania bariery, jaką dla substancji zawartych w kremie stanowi naskórek, chętnie są one wykorzystywane do transepidermalnego transportu różnych substancji, w szczególności biologicznie aktywnych. Z tego też powodu składniki, które są za ich pomocą  przenoszone, wykazują znacznie silniejsze działanie niż te same surowce aplikowane w postaci wolnej.

Zalecana wielkość liposomów jako systemów penetrujących przestrzenie międzykomórkowe powinna mieścić  się w granicach 100-250 nm. Pęcherzyki o mniejszych średnicach nie interesują kosmetologów. Wynika to między innymi z faktu, że zarówno szybkość, jak i głębokość penetracji jest odwrotnie proporcjonalna do ich wielkości. Nośniki o średnicach mniejszych od 50 nm mogą wnikać zbyt głęboko w skórę, nawet do krwiobiegu, co nie jest wskazane w przypadku preparatów kosmetycznych.

W kosmetyce znajdują zastosowanie dwa rodzaje liposomów, tzw. puste (empty) i obciążone (loadead). Układy te różnią się między sobą nagromadzeniem substancji biologicznie aktywnych. Rdzeń liposomu stanowi woda, w której można rozpuszczać substancje hydrofilowe – polarne, otrzymując tzw. układ dyspersyjny. Za ich pomocą mogą być również przenoszone związki lipofilowe, które umieszczane są w podwójnej warstwie lipidowej otoczki, tworząc tzw. liposom emulsyjny.
 

Należy tu jednak zwrócić uwagę na fakt, że zwyczaj mówienia o liposomach pustych czy obciążonych nie jest do końca precyzyjny, ponieważ już sam materiał, z którego są one wytwarzane (fosfolipidy, sfingolipidy) wykazuje określoną aktywność biologiczną.
Liposomy należą do substancji charakteryzujących się dobrym wchłanianiem przez skórę. Przenosząc substancje, zabezpieczają je przed działaniem szkodliwych czynników zewnętrznych, zapewniając im przy tym pokonanie bariery warstwy rogowej naskórka, dzięki czemu zwiększają efektywność ich wykorzystania.

Do zamykanych w strukturach liposomów substancji należą: proteiny m.in.: kolagen, i elastyna, witaminy, ekstrakty roślinne, olejki eteryczne, środki stosowane w tzw. produktach samoopalających – DHA, tyrozyna.

W kosmetykach chętnie wykorzystywane są także układy obciążone kwasem hialuronowym, który bardzo intensywnie nawilża skórę, poprawia jej elastyczność, opóźnia efekty starzenia się. Jako substancja aktywna zamknięta w nośniku działa on w głębszych warstwach, zabezpieczając jej odpowiednie nawilżenie.

Nośniki modyfikowane

Ze względu na to, że zarówno w kosmetyce, jak i farmacji liposomy pełnią rolę nośników różnorodnych substancji, powinny się one cechować znaczną trwałością. Nośniki te są jednak niezgodne z niektórymi surowcami kosmetycznymi m.in. związkami powierzchniowo czynnymi i z substancjami silnie dysocjującymi, które mogą destabilizować ich struktury. Z tego właśnie powodu opracowano receptury emulsji o tzw. lekkiej konsystencji zawierające  niewielkie ilości niejonowych emulgatorów, przy których  układy te pozostają stabilne.

W nowej ofercie surowcowej można spotkać specjalnego rodzaju modyfikowane nośniki, w których np. roślinne fosfolipidy i ceramidy są pakowane razem do warstw dwulamelarnych otoczki, co w znaczący sposób zwiększa ich stabilność w emulsjach. Coraz częściej delikatna, lipidowa struktura tych układów jest także stabilizowana za pomocą różnego rodzaju polimerów.

Nie wszystkie jednak substancje transportowane za pomocą nośników powinny pokonywać barierę warstwy rogowej. Z tego też powodu oprócz małych transporterów typu liposomów coraz częściej w kosmetykach wykorzystywane są także kapsułki o większych rozmiarach, tzw. granulosomy i mikrokapsułki. Do wytwarzania ich ścianek używa się syntetycznych lub naturalnych polimerów zarówno o charakterze polarnym, jak i niepolarnym. Pojawiły się między innymi systemy oparte na polisacharydach, które bardzo efektywnie chronią niestabilne składniki preparatów kosmetycznych.

Uwalnianie zamkniętych w granulosomach substancji następuje w wyniku kontaktu z płaszczem wodno-lipidowym skóry. Za ich pomocą, podobnie jak w przypadku liposomów, w sposób bardziej efektywny wykorzystywane są substancje, które dzięki nim są przenoszone. Układy te mogą być wprowadzane do każdego rodzaju wyrobu kosmetycznego. Ze względu na ich stosunkowo duże rozmiary zmniejszona jest zdolność ich przenikania w głąb skóry, co można wykorzystać dla niektórych surowców, które za ich pomocą są przenoszone. Stosując nośniki o większych rozmiarach, można uniknąć np. penetracji substancji promieniochronnych, których działanie powinno ograniczyć się tylko do powierzchni skóry.

W preparatach najnowszej generacji coraz częściej pojawiają się  tzw. kolasfery, czyli  nośniki, w których ścianka zbudowana jest z kolagenu i glikozoaminoglikanów, substancji biogennych dla naszej skóry. Opracowano dwa rodzaje kapsułek tego segmentu: kolasfery H z medium olejowym, przenoszącym w swoim wnętrzu substancje hydrofobowe oraz kolasfery A z medium wodnym, transportujące układy o charakterze hydrofilowym. W organizmie otoczki tych nośników ulegają degradacji pod wpływem znajdującej się w skórze kolagenazy. Ze względu na materiał, z którego są zbudowane oraz sposób uwalniania  substancji przenoszonych za ich pomocą, są doskonale biozgodne i biodegradowalne. Zapewniają one ponadto przyjemne wrażenie w czasie aplikacji. Jedną z ważniejszych zalet tego typu nośników jest umożliwienie równomiernego uwalniania substancji aktywnych, co zapewnia lepsze wykorzystanie przenoszonych za ich pomocą związków biologicznie czynnych.

Coraz częściej pojawia się oferta nośników o specyficznym systemie działania, tzw. BDDS (Bio Drug Delivery System). Substancje zamknięte w tych układach uwalniane są w ciągu kilkunastu godzin, co umożliwia produkcję kosmetyków o przedłużonym działaniu.

Podsumowując, można stwierdzić, że działanie wyrobów kosmetycznych zawierających w recepturach substancje biologicznie aktywne umieszczone w kapsułkach zapewnia wysoką skuteczność. Preparaty tego typu stanowią skuteczny program pielęgnacyjny, zwalczający oznaki upływającego czasu i zaspokajające potrzeby dojrzałej skóry. Omówione typy nośników nie muszą być dla siebie alternatywą, lecz mogą pełnić uzupełniające się funkcje w sterowanym systemie doprowadzania do pożądanego miejsca substancji czynnych. Stosując produkty zawierające nanonośniki, należy jednak pamiętać, że mogą one działać nie tylko na powierzchni naskórka, ale także w jego głębszych  warstwach.
Z tego też powodu powinny być one dobierane bardzo starannie w zależności od indywidualnych potrzeb skóry.
 


Podziel się:

Wasze komentarze


Informacje / opinie publikowane w komentarzach stanowią subiektywną ocenę użytkownika i nie mogą być traktowane jako porada dotycząca leczenia / stosowania leków . W przypadku wątpliwości prosimy o konsultacje z Farmaceutą Dbam o Zdrowie.

komentarze wspierane przez Disqus