липосомы. Липосомальные технологии в медицине, дерматологии и косметологии
Скачать 335.35 Kb.
|
1.5.4. Применение липосом в медицинской косметологии Значительно более широкие возможности в использовании достижений химии и гораздо большая свобода выбора в применении достижений современной науки, более мягкая цензура, скорость реагирования на требования современного рынка, позволили производителям косметической продукции далеко позади оставить своих коллег, работающих в области фармации, по крайней мере, в области производства мягких лекарственных липосомальных форм. В 1987 году две известные косметические компании создали новый продукт, явившийся плодом усилий их исследовательских лабораторий. Это были липосомный гель "Каптюр" фирмы "Кристиан Диор" и крем для кожи под названием "Ниосомы" фирмы "Л'Ореаль" [22]. В последующие годы в продаже появилось несколько сот аналогичных продуктов. Почти каждая косметическая фирма считала своим долгом предложить покупателю изделия, изготовленные на основе липосом. И сегодня это, пожалуй, самая передовая в коммерческом отношении область их практического применения. В России первые липосомальные кремы - гели линии "Геликс" с витаминами А и Е выпущены в 1992 году фирмой "Низар". Годом позже, на базе российской фармацевтической компании "Д. Мазай" совместно с НИИ СНДВ появился гель с липосомами "Revelle" [23,27]. В основе липосомного косметического бума лежат два обстоятельства. Во- первых, медицинские требования к препаратам для наружного применения являются значительно менее жесткими, чем для парентеральных. Сроки внедрения таких лекарств от исследовательской лаборатории до потребителя занимают значительно меньшее время и обходятся производителю намного дешевле. Во-вторых, для косметических целей пригодны достаточно простые липосомы, производство которых не требует сложного технологического оборудования и дорогостоящих исходных материалов. В-третьих, сроки годности косметических препаратов редко превышают 12 месяцев. Различные виды эмульсий и гели стали первопроходцами в липосомной косметике в ассортименте которой имеются кремы для повседневного ухода за кожей, кремы, предотвращающие ее старение, средства для ухода за кожей после бритья, кондиционеры для волос, духи с длительно сохраняющимся запахом, губная помада, солнцезащитные кремы, средства для загара, грим, интимная и декоративная косметика. Основу всех этих препаратов составляет водная дисперсия липосом, как правило, многослойных, которые благодаря способности удерживать воду являются прекрасным увлажняющим агентом. Для усиления полезных эффектов в рецептуру вводят добавки различных биологически активных веществ, таких как витамины, антибиотики, белковые экстракты, фруктовые кислоты. Нередко продукция выпускается по принципу "сделай сам", когда покупателю предлагается липосомальная основа, в которую он по своему желанию может ввести нужные добавки [8,9,10]. Приведенные примеры показывают, что липосомы уже переходят в разряд продуктов крупномасштабного производства, требующего высокопроизводительного оборудования и ориентированного на дешевое и доступное сырье. Ясно, что такое производство не может быть построено на основе природных фосфолипидов, выделяемых, как правило, из пищевых продуктов. Решение проблемы состоит в использовании для этих целей не самих липосом, а искусственных везикул, изготавливаемых из синтетических амфифильных соединений [2,3,5]. Технологии производства липосом. Понятия "микрокапсулирование" и "микроинкапсулирование" вошли в косметическую и медицинскую практику недавно. Микрокапсулы - это искусственные "микроупаковки" для БАВ различной химической природы и смесевого состава. Микрокапсулы можно формировать с включением поверхностно-активных веществ (ПАВ) или без них, а сама по себе липидная фаза может быть достаточно многокомпонентной. Эти "транспортные средства" представляют собой либо замкнутые системы, окруженные оболочкой, либо открытые матричные системы. К первому типу относятся все виды липосом, к последнему - многие эмульсии и полимерные пористые частицы [5]. Достаточно новым направлением является формирование циклодекстриновых комплексов. Свойства циклодекстринов позволяют создавать и открытые, и замкнутые системы. В зависимости от размеров микрокапсулы можно условно подразделить на 2 основные группы: довольно крупные частицы до 3-5 мк (соизмеримы с бактериальной клеткой, хорошо видны в световом микроскопе) и очень мелкие до 0,1-0,5 мк (соизмеримы с вирусной частицей). Чаще используются наночастицы - эмульсионные, везикулярные или полимерные структуры, измеряемые в нанометрах (нм), идеальные системы для трансдермального транспорта БАВ. Их морфологию можно изучить с помощью электронного микроскопа, а размеры - с помощью наносайзера [5]. Действительно, липосомоподобные везикулы могут быть получены из большого числа самых разных органических веществ при условии, что их молекулы построены в соответствии с принципом амфифильности, то есть содержат группировки, обладающие сродством к воде, и области, имеющие гидрофобный характер. Такие синтетические везикулы, как и настоящие липосомы, сохраняют все свойства оболочечных структур, включая их морфологическое разнообразие, и во многих случаях могут прекрасно заменять липосомы, сделанные из природных материалов [3,5]. Этот факт показывает, что везикулярные структуры имеют гораздо более широкое распространение, чем ранее предполагалось. Более того, соблюдение принципа амфифильности позволяет получать везикулы не только в воде, но и в неполярных органических растворителях. Еще более удивительным представляется образование бислойных везикул из молекул, вообще не содержащих гидрофильных полярных головок. Этот случай демонстрирует более общий принцип амфифильности, определяемый как сочетание в молекуле сольвофильных и сольвофобных свойств, то есть сродства и "нелюбви" к растворителю [5,13]. Все это говорит о том, что мембранный принцип организации материи распространяется не только на живые объекты, но и на неживой мир. А это означает, что наука о липосомах и везикулах в будущем обещает еще много интересного как в научном отношении, так и с точки зрения практического применения сделанных в этой области научных открытий. Одна из главных причин ограниченного применения липосом в качестве систем доставки активных ингредиентов лекарственных и косметических веществ заключается в их нестабильности и очень коротком времени жизни [3]. В настоящее время новые исследования привели к созданию липосом второго поколения (полимеризованный вариант), которые остаются стабильными в течение длительного времени даже в присутствии детергентов и органических растворителей [3]. По данным обзора «Polymerized Liposomes: Unique Carriers of Drugs, Catalysts, Other Agents», опубликованного исследовательской фирмой Technical Insights (США), эти полимеризованные липосомы с длительным временем жизни в XXI веке будут играть существенную роль для разработки новых технологий производства медикаментов, косметических средств, диагностикумов, пестицидов, красок и покрытий. Разработка технологии получения полимеризованных липосом предоставляет возможность замены ими липосом первого поколения и дает возможность разработки новых коммерческих областей применения. В зависимости от типа липида, условий полимеризации, продолжительности облучения и его интенсивности, метода приготовления водной дисперсии получают липосомы с молекулярной массой от 103 до 3x105, диаметром от нескольких десятков до нескольких сотен нанометров. По сравнению с обычными полимерные липосомы значительно стабильнее. Кроме того, полимерные липосомы, содержащие в своей структуре полиакриловые кислоты, сами обладают противовирусными свойствами [6,9,32]. Лечебная косметика, или космицевтика,предназначена для применения в качестве вспомогательного средства у пациентов, страдающих различными заболеваниями кожи, с целью ускорения процесса выздоровления и удлинения периодов благополучия. Для здоровых людей – космицевтика является средством профилактики многих заболеваний и укрепления естественного защитного барьера кожи. Следует отметить, что сегодня грань между фармацевтическими препатарами для наружного применения и космицевтикой во многом стёрта. И доказательств тому великое множество [32]. Некоторые из них мы позволим себе привести в качестве примера. Интересные данные получены в совместных исследованиях учёными из Института физиологии растений и Института биохимии им. А.Н.Баха при изучении возможности регуляции процессов старения. В экспериментах в качестве геропротектора использовались липосомы из смеси лецитина и общей фракции липидов из томатов, введённые в состав гелевой основы. Установлено существенное замедление старения популяции клеток микоплазм. Отмечен выраженный положительный эффект данного комплекса при солнечных ожогах кожи животных и человека. Это обеспечило возможность создания косметического средства с использованием томатола и дельтостима []. Томатол (коммерческое название фракции липидов из томатов) содержит жирные кислоты, фосфолипиды и каротиноиды, в частности ликопин, который по активности в 6 раз превосходит β-каротин. Томатол - мощный антиоксидант и стабилизатор мембран клеток. Томатол был встроен в бислой везикул со сложным липидным составом на основе лецитина, а для заполнения внутреннего объема микрокапсул использовали гидрофильный стабилизатор клеточных мембран – дельтостим [29]. Этот принципиально новый препарат включен в состав везикул "Геля- бальзама репарирующего". Благодаря микроинкапсулированию и взаимоусиливающему действию компонентов геля (масло расторопши пятнистой, эфирные масла апельсина, жасмина и пр.) дельтостим содержится в нем в сверхмалых дозах по сравнению с рекомендуемыми для его использования в чистом виде [17]. Клиническую эффективность геля оценивали у больных при папуло-пастулезной форме акне; атопическом дерматите в стадии ремиссии; термических ожогах средней степени тяжести; солнечных ожогах легкой и средней степени тяжести с поражением больших участков кожи (спина, плечи, бедра). Кроме того, гель-бальзам использовали в качестве успокаивающего, противовоспалительного средства после проведения процедуры пилинга гидроксикислотами. Препарат оказывал выраженное противовоспалительное действие; свежие воспалительные элементы появлялись в значительно меньшем количестве, цвет лица нормализовался. При атопическом дерматите в стадии ремиссии гель- бальзам оказывал репарирующий и общеукрепляющий эффект, что было показано при клинических исследованиях, проведенных на кафедре госпитальной педиатрии Новосибирского медицинского института [17]. Полученные результаты позволили разработать для серии профессиональной косметики "ГЛИКОЛИМ" новое средство "Гликолим-01", в которое дополнительно включен комплекс гидроксикислот и в котором отсутствуют эфирные масла цитрусовых [17]. Итак, использование БАВ в косметических и профилактических средствах существенно расширяет показания к их применению и является одним из наиболее перспективных направлений. Свойства липосом позволяют создавать биокомплексы направленного действия и использовать активные компоненты в минимальных количествах без потери эффективности готовой рецептурной формы. Методика микроинкапсулирования дает возможность синтезировать высокоэффективные средства по уходу за кожей на основе липофильных соединений без ПАВ. Томатол и дельтостим, инкорпорированные в лецитиновые везикулы, оказывают выраженные репарирующий и регенерирующий эффекты благодаря своим антиоксидантным, мембраностабилизирующим и адаптогенным свойствам [17]. Одними из наиболее эффективных стали липосомальные крема, содержащие "антивозрастные" ферменты, предотвращающие старение клеток. Коэнзимы, достигшие глубоких слоёв эпидермиса, тормозят процессы увядания и убирают с кожи сеточку мелких морщин, которая появляется у каждого человека после 30 лет. В 2002-2003 гг. Кузякова Л .М. проводила исследования по разработке и совершенствованию биотехнологических процессов в производстве липосомальных лечебно-косметических препаратов. В ходе этой работы было установлено, что использование в качестве биологически активных веществ суспензии липосом из липидов животного и растительного происхождения с включенным экстрактом лекарственных трав и витаминов обеспечивает повышение регенерирующих свойств крема за счет глубокого проникновения в кожу сбалансированного состава необходимых компонентов, быстрого их обмена с липидами мембран клеток кожи и пролонгированного действия активных компонентов [6,7]. С учетом фармакологической активности лекарственных трав подобрали фитокомпозиции для препаратов. В качестве структурообразующих и эмульгирующих компонентов применяли аммонийную соль редкосшитого сополимера акриловой кислоты и полиаллиловых эфиров пентаэритрита (ареспол) и полиэтиленгликоль в совокупности с параформом, нипагином, нипазолом и глицерином. Растительные масла для технологического процесса подбирали с содержанием ненасыщенных жирных кислот не менее 60-90%, так как сочетание их с витаминами А,Д,Е,К, экстрагированными из фитосбора, оказывает на кожу благоприятное питающее действие [8,10]. На основании разработанных методических подходов к конструированию липосом с комплексом фитоэкстрактов и технологических исследований составлена принципиальная блок-схема производства липосомальных гелей, которая позволяет рассматривать единые подходы к созданию технологии трансдермальных липосмальных фитогелей [9,10]. Для борьбы с нежелательными волосами Jaap de Leeuw предложил лазерную терапию в сочетании с включенным в липосомы меланином (Lipoxome) . Эффективность перманентного удаления волос коррелирует с цветом волос. Пациенты с белыми седыми и светло-русыми волосами практически не могут достичь перманентного уменьшения количества волос путем обычной лазерной или фототерапии. У таких людей хороших результатов можно добиться с помощью меланиносодержащих липосом на основе фосфатидилхолина (Lipoxôme®) . Меланиносодержащие липосомы селективно направлялись в волосяные фолликулы и волосяные стержни мышей. Пренебрежимо малое количество доставленных молекул попадали в дерму, эпидермис или кровь, тем самым доставка вещества в фолликул действительно оказывалась селективной. Доставка меланина в волосяные фолликулы с помощью липосом была проведена и на коже головы человека, при этом было показано, что этим методом можно окрасить волосы меланином [19]. Однако, наряду с проблемой нежелательных волос существует и проблема облысения. Одно из эффективных средств от облысения - миноксидил - хорошо растворяется только в некоторых органических растворителях. Они слишком быстро испаряются с поверхности головы. Лекарство не успевает полностью всосаться и, большей частью, оседает кристалликами на голове, не только не принося пользы, но и причиняя понятные неудобства. Миноксидил в липосомах лишён этих недостатков и применяется для лечения гнездной алопеции [19]. Фирма «Liposome Technology, Inc.» (США) разработала липосомальную форму миноксидила на основе полимерных липосом для местного применения. Препарат может быть изготовлен в форме липосом, мицелл, эмульсий и микроэмульсий. В настоящее время фирма работает над повышением биодоступности готовых форм миноксидила, а также над повышением их косметической привлекательности [19]. Липосомальная косметика достаточно широко представлена как на зарубежном, так и на Российском рынке. Французская компания «Academie» разработала новую серию препаратов для коррекции фигуры, в которой проникновение БАД для похудения обеспечивается улучшенной системой доставки на основе липосомальных технологий – сферулентов, представляющих собой многослойные липосомы [19]. Научно- исследовательский центр Швейцарской фирмы «Milad – Opiz» включил в состав многих средств профессиональной косметики липосомы как средства для доставки активных компонентов. В России одними из известных компаний, производящих транспортные системы для доставки косметических препаратов являются лаборатория «Низар» (г. Москва) и НПО «Пульс» (г.Ставрополь). Липосомы, которые предлагают использовать в качестве компонентов в косметической промышленности, различаются составом липидов и размером, а также биодобавками. Часто их торговое название созвучно названию фирмы-производителя (например, ровисомы (Rovi, Германия), драгосомы (Dragoco, Австрия), низасомы («Низар», Россия) или названию серии продукции - альпосомы из серии косметики «Альпика» НПО «Пульс» (Россия). Но встречаются и другие варианты, например, сферосомы, дермасомы, ниосомы и т.д. Фирмы LifeCore Biomedical (США) и MediControl (отделение компании Biotechnology Development Corp., США) ведут разработку нерецептурного продукта нового поколения для увлажнения кожи. Это липосомальный продукт с гиалуроновой кислотой . Фирмой Fountain Pharma (штат Флорида, США) разработана формула липосомального солнцезащитного средства 20- SPF UVB. Было показано, что солнцезащитный фактор (SPF-20) удерживался на коже в течение 8 часов, во время которых обработанные участки кожи подвергались действию 16 тридцатиминутных вихревых ванн. Кроме того, не отмечено никаких побочных действий препарата. Солнцезащитное средство не содержит масел и парааминобензойной кислоты. Липосомальная технология может со временем быть применена для включения в липосомы широкого ряда солнцезащитных средств. Результаты предварительных исследований показали, что солнцезащитные средства, содержащие липосомы, могут обладать повышенной проницаемостью в кератинизированный эпителий кожи. Такая улучшенная проницаемость повышает устойчивость кожи к воде и уменьшает необходимость частого применения [19]. Фирма «University Genetics Co.» (США) предоставила компании «L'Oreal» (Франция) лицензию на препарат генноинженерного фактора, задерживающего старение кожи (TSF). Лабораторные исследования показали, что препарат увеличивает продолжительность жизни клеток кожи . Японская компания «Kanebo» разработала новый косметический материал UV Microcapsule, который способен повышать эффект косметических средств и защищать от ультрафиолетового облучения. Материал разработан совместно с фирмой «Dainippon Ink & Chemicals» с использованием технологии микрокапсулирования . Косметическая фирма «BioEurope» (Франция) проводит разработку олигопептидов против старения кожи по новой технологии ферментативного синтеза на основе малилтирозина и сфинголипидов. L-тирозин - биосинтетический предшественник меланина - ввиду низкой растворимости не может непосредственно использоваться в дерматологических средствах наружного применения. Фирмой BioEurope во всех странах мира запатентован процесс получения малилтирозина энзиматической конденсацией L-яблочной кислоты и аминогруппы L- тирозина. Растворимость малилтирозина в 1000 раз выше, чем L-тирозина. Он может применяться в кремах для загара. Ряд новых продуктов уже поступил в продажу. Компанией также разработаны методы экстракции и очистки сфинголипидов животного происхождения от ганглиозидов, вызывающих аллергические реакции при применении липосом на основе липидов. Эти липосомы используются во многих косметических и дерматологических препаратах для доставки активных ингредиентов. Разработка метода получения новых фосфолипидов с использованием микробных материалов позволила фирме BioEurope начать продажи во Франции липосом "второго поколения" [19]. В Японии и США ведутся интенсивные исследования потенциальных свойств хитозана. Известно, что катионный характер полимера и наличие потенциально реактивных групп в хитозане обеспечивают уникальные свойства для технологий контролируемого высвобождения. Выявлено также, что хитозан может найти применение в качестве стабилизатора липосом. В липосомальной суспензии хитозан образует покрытие фосфолипидных мембран и действует как криопротектор, что продлевает срок хранения липосомальных препаратов . И подобных примеров может быть приведено очень много. В медицине препараты на основе липосом пока не получили широкого распространения. И в такой области медицины, как дерматвенерология липосомы почти не предствлены. Эффективность воздействия липосом обусловлена их уникальными свойствами и возможностью проникновения в ткани. Таким путем может быть обеспечена не только доставка полезных для организма липидов, из которых состоит липосомальная мембрана, но и других веществ, транспортируемых липосомами. Одной из основных проблем, связанных с фармацевтическими липосомальными препаратами, является их стабильность в условиях длительного хранения. Липосомы в виде водной дисперсии подвергаются гидролизу, имеют ограниченную стабильность, связанную с агрегацией, потерей активного компонента во внешнюю среду, химической деградацией активного компонента, возможным перекисным окислением липидов. В связи с этим в последнее время разрабатываются методы получения сухих порошкообразных препаратов на основе так называемой пролипосомальной технологии [22]. Под пролипосомами понимают вещества, которые при взаимодействии с водой самопроизвольно образуют липосомы. Данный метод позволяет решить две основные проблемы: получения стерильных пролипосомальных порошков и инкапсулирования активных компонентов непосредственно перед введением препаратов в организм. При использовании пролипосом в косметологии важным преимуществом является возможность самостоятельно подбирать и включать биологически-активные вещества в состав липосом. Они могут быть использованы так же и для стабилизации суспензий плохо растворимых в воде веществ, таких как кофеин, соевые флавоноиды, сухие экстракты и т.д [16,22]. В середине 60-х годов мало кто знал, что означает слово "липосомы". Теперь мы являемся свидетелями небывалого расцвета фактически новой науки и ее активного проникновения во многие сферы человеческой деятельности. Такая оценка не является результатом предвзятости или намеренного преувеличения имеющихся достижений. Скорее, наоборот, о реальных успехах этой науки долгое время знали только специалисты. И то, что мы видим сейчас, означает, что рождение этой области знаний было объективной необходимостью, когда зерна нового попадают на благодатную, подготовленную к их восприятию почву [3]. |