Изучение технологии инкапсулирования в косметике
- облегчить высвобождение инкапсулированных ингредиентов после аппликации на кожу (Pflucker F. С соавт, 2000).
При изучении матричных систем Muller R.с соавт. (2000) установили, что технология матричных систем базируется на захвате активного ингредиента внутрь однородного матрикса. Активный компонент может быть растворен или суспендирован в материале матрикса. Простейшим методом получения систем этого типа является сушка при распылении. В этом случае, частицы формируются при испарении растворителя из матричного материала (например, природного или синтетического полимера), содержащего активный компонент. Другой вид матричной системы, указанный в работах Mullerа R. - твердые липидные наночастицы (solid lipid nanoparticles, SLN).
В отличие от микрокапсул, пористые микрочастицы (« микрогубки») не имеют оболочки как таковой. Они состоят из натуральных или синтетических полимеров, таких как коллаген, полиакрилат, полиметакрилат или полиамид, и обладают огромной внутренней поверхностью. Микрогубка захватывает активный компонент путем сорбционных механизмов и высвобождает его, в основном, благодаря диффузии. Коллагеновые микрогубки могут быть получены эмульгированием и перекрестной сшивкой с нативным коллагеном. Подобные системы лучше всего подходят для липофильных активных компонентов, таких, как витамин А. Абсорбция витамина А в коллагеновую микрогубку необязательно повысит его стабильность, но увеличит его биодоступность (Rossler B, 1995).
Микрочастицы и микрогубки предоставляют разработчику рецептур широкие возможности в плане выбора сырьевого материала, размера частиц, триггера высвобождения и метода производства, но их, как правило, необходимо готовить «ручным» способом, что требует времени и повышает стоимость конечного продукта.
Еще одним из применяемых на практике способов инкапсулирования являются циклодекстрины (ЦД) - это олигомерные циклические соединения, которые получают путем ферментации крахмала ферментом циклодекстринглюкозилтрансферазой (cyclodextrin glycosyl transferase). Впервые ЦД описал в своей работе Villiers (1891), и с этого момента они стали объектом интенсивных исследований. Чаще всего используют ЦД, состоящие из шести (α-ЦД), семи (b-ЦД) или восьми (d-ЦД) остатков глюкозы. Наиболее выдающимся свойством ЦД является способность формировать молекулярные комплексы с «гостевыми» молекулами. Это свойство обусловлено специфической структурой ЦД - кольца. Внешняя поверхность молекулы ЦД гидрофильная, что делает их растворимой в воде, а внутренняя гидрофобная. В процессе «загрузки» ЦД молекулы воды внутри полости замещаются неполярными молекулами-«гостями», формирующими комплекс с ЦД ( Loftsson T, 1996).
В настоящее время ведутся работы по усовершенствованию ЦД-технологий, в том числе путем химической модификации и получения циклодекстриновых производных. Некоторые из полученных и исследованных производных лучше растворяются в воде по сравнению с не модифицированными «нативными» ЦД.
В медицине ЦД - технологии используются для того, чтобы повлиять на растворимость и кинетику высвобождения многих лекарственных агентов. Все шире становится применение этих технологий в средствах бытовой химии и личной гигиены. Так, «пустые» ЦД используют для уничтожения неприятного запаха на любых поверхностях, включая одежду, мусорные ящики, ковровые покрытия и обои, а также кожу человека. В составе очищающих средств ЦД способствуют удалению избытка кожного сала, а в косметике для производства дезодорантов. Комплексы ЦД с некоторыми липидами могут быть использованы как эмульгаторы. В таком псевдоэмульгаторе липиды представляют гидрофобный «хвост», а циклодекстриновый торус - гидрофильную «головку» ( Filbry A., 2002).
Высвобождение «гостевой» молекулы из ЦД-комплекса после нанесения продукта на кожу обычно запускается при испарении воды, входящей в состав рецептуры. При этом окружение комплекса меняется с гидрофильного на липофильное и молекула-«гость» может быть солюбилизирована липидами кожного сала или самого продукта. Кроме того, конкурентное замещение окружающими липидами может вносить свой вклад в процесс высвобождения( Brewster M. E., 2002).
Успешная история использования липосом в косметике началась в 1986 году, когда на рынке появились первые липосомальные косметические средства (Margalit R., 1995). В середине 60-х годов английский учёный Алек Бэнгхем, выясняя роль фосфолипидов в свёртывании крови, изучал структуру коллоидных дисперсий, образующихся при набухании фосфолипидов в избытке воды. На электронных микрофотографиях он увидел слоистые частицы, похожие на мембранные структуры клетки ( Tyrrell D.A., 1976 Arnold, J. A, 1985). Липосома - это коллоидная система, представляющая собой замкнутое сферическое образование (везикулу) (Kim, S., Marlin, G., 1981). Оболочка липосомы состоит из амфифильных соединений, формирующих в водной среде непрерывный двухслойный пласт (Jizomoto H., 1989). Липосомы могут быть однослойными (если они окружены только одним пластом) или многослойными (если таких пластов несколько) (Nakagawa X. , 1980, Грегориадис Г., Аллисон П, 1983, Dijkstra, J. A, 1988). Всестороннее изучение липосом и механизмов их действия позволяет обосновать различные аспекты их использования в биотехнологии и косметологии (Кузякова Л.М., 2000).