Нанотехнологии в косметике
Наноматериалы — это материалы размером от 1 до 100 нм хотя бы в одном измерении. На наноуровне свойства материала становятся другими. Эти уникальные свойства можно использовать для различных применений, включая использование наночастиц в по уходу за кожей и продуктах косметике .
Космецевтика является одной из самых быстрорастущих отраслей в сфере личной гигиены , сопровождающейся увеличением исследований и применений нанокосмецевтики.
Наночастицы диоксида титана и оксида цинка в солнцезащитном креме
[ редактировать ]Солнцезащитные кремы используются для защиты кожи от разрушительного воздействия ультрафиолетового излучения солнца. UVB (290–320 нм) вместе с UVA-2 (320–340 нм) и UVA-1 (340–400 нм) вызывают органические и метаболические реакции в коже. [1] [2] Минералы диоксида титана (TiO 2 ) и оксида цинка (ZnO) часто используются в солнцезащитных кремах в качестве неорганических физических солнцезащитных средств из-за их поглощения света в УФ-диапазоне. Поскольку доказано, что TiO 2 более эффективно блокирует UVB и ZnO в диапазоне UVA, смесь этих частиц гарантирует широкополосную защиту от ультрафиолета. [3]
Чтобы решить косметический недостаток этих непрозрачных солнцезащитных кремов, TiO 2 в качестве замены и ZnO были использованы наночастицы TiO 2 и ZnO микрочастиц . Поскольку отношение площади поверхности к объему частиц увеличивается по мере уменьшения размера частиц, наночастицы (НЧ), т. е. нанообъекты со всеми размерами в наномасштабе, [4] может быть более (био)реактивным, чем типичные массовые материалы. Когда частицы становятся меньше 100 нм, развиваются новые оптические свойства благодаря дискретной природе уровней оптической энергии наночастиц. Пэт и др., например, измерили сдвиг синего цвета на 0,15 эВ для наночастиц TiO 2 размером 4,7 нм по сравнению с аналогом из объемного материала. [5]
Когда частицы становятся меньше идеального размера рассеивания света (примерно половина длины волны ), передается видимый свет, и частицы кажутся прозрачными. Этот феномен объясняет косметически нежелательную непрозрачность неорганических солнцезащитных кремов и делает использование НЧ экономически привлекательным. Частицы ZnO размером 200 нм или меньше прозрачны для человеческого глаза. [6]
НЧ TiO 2 становятся более эффективными солнцезащитными материалами благодаря большему соотношению площади поверхности к объему. Целью этого является то, что в полупроводниках с прямой запрещенной зоной , например, TiO 2 , прямая передача электронов не допускается из-за симметрии кристалла . Абсорбция впоследствии небольшая. Однако его можно значительно улучшить, когда это произойдет на поверхности драгоценного кристалла. Это улучшение поглощения становится существенным для частиц размером 20 нм или меньше. [7] Аналогичным образом, TiO 2 становится заметно пропускающим, когда размеры частиц уменьшаются до 10-20 нм.
Безопасность
[ редактировать ]Международное агентство по изучению рака (IARC) отнесло TiO 2 IARC группы 2B к канцерогену . [8] [9] МАИР приняло такое решение на основе исследований, в которых крысы подвергались воздействию высоких концентраций пигментной и сверхмелкой TiO 2 . пыли [10] Рак легких у крыс представляет собой патологию, аналогичную той, которая наблюдается у людей, работающих в пыльной среде, поэтому МАИР пришло к выводу, что такое же воздействие высоких концентраций пигментной и ультратонкой пыли TiO 2 имеет отношение к здоровью человека.
обычно считает ZnO безопасным веществом Тем не менее, FDA при использовании в качестве УФ-фильтра, как указано в директивах по косметической продукции. [10] Хотя и Агентство по охране окружающей среды США , и Европейское сообщество (в рамках закона о регистрации, оценке, разрешении и ограничении использования химических веществ) предприняли превентивные меры для снижения риска, связанного с наночастицами, до сих пор не существует стандартизированных правил конкретно для наночастиц.
Липосомы в косметике и уходе за кожей
[ редактировать ]Структура липосом
[ редактировать ]Липосомы представляют собой везикулярные структуры сферической формы, самоорганизующиеся в растворителе, состоящем из широкого спектра липидов или других амфифильных молекул. [11] [12] Везикулярная структура липосом улучшает проникновение лекарств через биологические мембраны, что способствует трансдермальной доставке лекарств. [13]
Виды косметических липосом [11]
[ редактировать ]
| Типы липосом | Описание | Использовать |
|---|---|---|
| Ниосомы | Небольшая везикула, обычно состоящая из эфиров алкил- или диалкилполиглицерина. |
|
| Новасомы | Нефосфолипидные олигомеллярные липидные везикулы из полиоксиэтиленовых моноэфиров жирных кислот, холестерина и свободных жирных кислот. |
|
| Мариносомы | Экстракты морских липидов, содержащие высокое соотношение эйкозапентаеновой кислоты и декозагексановой кислоты. |
|
| Ультрасомы | Липосомальный захват эндонуклеазных ферментов, чувствительный к УФ-излучению |
|
| Фотосомы | Высвобождает ферменты фотолиза из растения Anacystinidulans. |
|
| этосомы | Многослойные везикулы, состоящие из фосфолипида, фосфатидилхолина, воды и этанола. |
|
| дрожжей Липосомы на основе | Липосомы, полученные из дрожжевых клеток, содержащие витамин С |
|
| Фитосомы | Липосомы, изготовленные из смеси фосфолипидов и растительных экстрактов. |
|
| Сфингосома | Липосомы из керамидов |
|
| Наносомы | Липосомы из особо чистого фосфатидилхолина. |
|
| Глицеросомы | Липосомы, содержащие глицерин и фосфолипиды |
|
| Олеосомы | Натуральные липосомы действуют как резервуар масел, витаминов и пигментов. |
|
| Инвасомы | Липосомальные везикулы, содержащие этанол и терпены. |
|
| Катезомы | Нефосфолипидные везикулы с катионным поверхностным зарядом |
|
Преимущества и недостатки липосом [12]
[ редактировать ]Преимущества
[ редактировать ]- Повышение эффективности, терапевтического индекса и стабильности препарата за счет инкапсуляции.
- Нетоксичный, гибкий, биосовместимый, полностью биоразлагаемый и неиммуногенный для системного и несистемного применения.
- Снизить токсичность инкапсулированного агента ( амфотерицин В , таксол )
- Снижение воздействия токсичных препаратов на чувствительные ткани, эффект избегания сайта и гибкость в сочетании с сайт-специфическими лигандами для достижения активного нацеливания
Недостатки
[ редактировать ]- Низкая растворимость
- Короткий период полураспада
- Иногда фосфолипид подвергается реакции окисления и гидролиза.
- Утечка и слияние инкапсулированного лекарственного средства/молекул
- Себестоимость производства высокая
- Меньше конюшен
Местная доставка лекарств с использованием этосом
[ редактировать ]
Кожа . является крупнейшим органом человеческого тела, ограничивающим поступление лекарств в системный кровоток Система местной доставки лекарственного средства представляет собой систему, в которой лекарственное средство попадает в системный кровоток через защитный слой кожи. Основным недостатком этого пути является низкая скорость диффузии лекарств через слой кожи, представляющий собой роговой слой . Чтобы в определенной степени решить эту проблему, этосомы используются для улучшения систем трансдермальной доставки лекарств. [15]
Наночастицы золота в уходе за кожей и косметике
[ редактировать ]Использование золота в уходе за кожей и косметике восходит, по крайней мере, к I веку до нашей эры в Египте, где, как говорят, царица Клеопатра использовала маски из золота для поддержания цвета своей кожи. [16] Говорили, что она использовала его каждый вечер, чтобы улучшить цвет лица и сделать кожу более упругой. В настоящее время золото используется в различных продуктах по уходу за кожей, таких как лосьоны и кремы, а также в средствах по уходу за кожей, таких как маски для лица. Золото в продуктах по уходу за кожей обычно находится в форме коллоидного золота , или, чаще, называемого нанозолотом. [17] Размер этих наночастиц варьируется от 5 до 400 нм. [18] В этом разделе будет обсуждаться влияние наночастиц золота при лечении ран, а также влияние золота в лосьонах и кремах.
Свойства наночастиц золота
[ редактировать ]Наночастицы золота обычно имеют цвет от красного до фиолетового, синего и черного в зависимости от размера и агрегатного состояния. [19] Они также бывают разных форм и размеров: наносфера, нанооболочка, нанокластер, наностержень, нанозвезда, нанокуб, разветвленный и нанотреугольник. [18] Форма наночастиц золота является основным фактором, определяющим поглощение клетками и оптические свойства. Наночастицы золота стабильны и химически инертны. Более того, они также биосовместимы, что является основной причиной, по которой нанозолото широко используется в средствах по уходу за кожей и косметике. [18] Кроме того, наночастицы золота были исследованы на предмет противогрибковых и антибактериальных свойств, которые являются очень ценными свойствами в космецевтической промышленности и при лечении ран . [20]
Наночастицы золота в лечении ран
[ редактировать ]была опубликована статья В 2016 году в журнале Journal of Biomaterials Application под названием «Композиты коллагена и наночастиц золота: потенциальный биоматериал для заживления кожных ран», в которой обсуждалось, что исследования in vivo композитов с наночастицами золота и коллагена продемонстрировали высокий процент закрытия ран, снижение воспалительной реакции, усиление неоваскуляризации и образование грануляционной ткани. [20] Было также показано, что эти улучшения в лечебных эффектах увеличиваются пропорционально количеству наночастиц золота, введенных в коллагеновый каркас.
В другом исследовании эффект сферических наночастиц золота в качестве ранозаживляющего средства был проверен на модели крыс путем сочетания наночастиц золота с фотобиомодуляционной терапией (PBMT). PBMT – это светостимулируемая терапия, которая используется для лечения ран без каких-либо значительных изменений температуры. [21] Сочетание наночастиц золота и ПБМТ увеличивает скорость сокращения ран примерно в 1,25 раза, чем в контрольной группе, не получавшей золото. обработка наночастицами. [21]
Золото в лосьонах и масках для лица
[ редактировать ]Золото широко используется в масках для лица. Помимо противогрибковых и антибактериальных свойств, золото также известно своими антивозрастными , противовоспалительными свойствами, а также способностью усиливать сияние. [22] Наночастицы золота могут помочь восстановить повреждения кожи и улучшить ее текстуру, что повышает ее эластичность и эластичность. Его противовоспалительные свойства делают его отличным средством для лечения прыщей , поврежденной солнцем и/или чувствительной кожи .
Кроме того, благодаря естественному светоотражающему цвету золота, наночастицы золота также могут создавать осветляющий эффект, делая кожу сияющей и сияющей. В ходе процедуры наночастицы золота могут сделать кожу более гладкой и ровной по цвету. [22] В исследовании 2010 года под названием «Новая маска для лица из нановолокна с витаминами и золотом для местного применения» изучалось, как наночастицы золота могут быть включены в маску для лица вместе с витамином С (L-аскорбиновой кислотой), ретиноевой кислотой и коллагеном с помощью электропрядения . [23] Все эти свойства и исследования показали, что наночастицы золота могут быть полезны при включении в составы кремов, лосьонов или масок для местного применения.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Полдерман, Марлос Кристина Абихаэль (26 апреля 2006 г.). Новые применения терапии холодным светом UVA-1 (Диссертация). hdl : 1887/4391 .
- ^ Норвал, М.; Лукас, РМ; Каллен, АП; де Грюйль, Франция; Лонгстрет, Дж.; Такизава, Ю.; ван дер Леун, JC (2011). «Влияние разрушения озонового слоя на здоровье человека и взаимодействие с изменением климата». Фотохимические и фотобиологические науки . 10 (2): 199–225. дои : 10.1039/C0PP90044C . hdl : 1885/36352 . ПМИД 21253670 . S2CID 671734 .
- ^ Смейс, Трис Дж; Павел, Станислав (13 октября 2011 г.). «Наночастицы диоксида титана и оксида цинка в солнцезащитных кремах: акцент на их безопасности и эффективности» . Нанотехнологии, наука и приложения . 4 : 95–112. дои : 10.2147/NSA.S19419 . ПМЦ 3781714 . ПМИД 24198489 .
- ^ Терминология наноматериалов - BSI Group. (без даты). Получено 21 апреля 2020 г. с http://shop.bsigroup.com/upload/Shop/Download/Nano/PAS136.pdf .
- ^ Пан, Д.; Чжао, Н.; Ван, К.; Цзян, С.; Джи, X.; Ан, Л. (18 августа 2005 г.). «Простой синтез и характеристика люминесцентных нанокристаллов TiO 2 ». Продвинутые материалы . 17 (16): 1991–1995. Бибкод : 2005АдМ....17.1991П . дои : 10.1002/adma.200500479 . S2CID 94775093 .
- ^ Митчник, Марк А.; Фэрхерст, Дэвид; Пиннелл, Шелдон Р. (1 января 1999 г.). «Микродисперсный оксид цинка (Z-Cote) в качестве фотостабильного солнцезащитного средства UVA/UVB». Журнал Американской академии дерматологии . 40 (1): 85–90. дои : 10.1016/S0190-9622(99)70532-3 . ПМИД 9922017 .
- ^ Банерджи, Аргья Нараян (15 февраля 2011 г.). «Проектирование, изготовление и фотокаталитическое применение наноструктурированных полупроводников: фокус на TiO 2 наноструктурах на основе » . Нанотехнологии, наука и приложения . 4 : 35–65. дои : 10.2147/NSA.S9040 . ПМЦ 3781710 . ПМИД 24198485 .
- ^ Список классификаций. (2 ноября 2018 г.). Получено 23 апреля 2020 г. с https://monographs.iarc.fr/list-of-classifications .
- ^ Канадский центр гигиены труда. (19 августа 2009 г.). Диоксид титана классифицирован как возможный канцероген для человека. Получено 23 апреля 2020 г. с http://ccohs.ca/headlines/text186.html .
- ^ Jump up to: а б Lex Доступ к законодательству Европейского Союза. (без даты). Получено 23 апреля 2020 г. с https://eur-lex.europa.eu/collection/eu-law/consleg.html .
- ^ Jump up to: а б Ахмади Аштиани, Хамид Реза; Бише, Париса; Лашгари, Насер-Алдин; Нилфорушзаде, Мохаммед Али; Заре, Сона (20 июня 2016 г.). «Липосомы в косметике» . Журнал кожи и стволовых клеток . Проверено 29 апреля 2020 г.
- ^ Jump up to: а б Акбарзаде, Абольфазл; Резаи-Садабади, Рогайе; Даваран, Судабех; Джу, Сан У; Заргами, Носратолла; Ханифепур, Юнес; Самей, Мохаммед; Кухи, Мохаммед; Нежати-Кошки, Казем (22 февраля 2013 г.). «Липосома: классификация, получение и применение» . Письма о наномасштабных исследованиях . 8 (1): 102. Бибкод : 2013НРЛ.....8..102А . дои : 10.1186/1556-276X-8-102 . ПМЦ 3599573 . ПМИД 23432972 .
- ^ Jump up to: а б Панахи, Юнес; Фаршбаф, Масуд; Мохаммадхосейни, Маджид; Мирахади, Можде; Халилов, Ровшан; Сагфи, Сиамак; Акбарзаде, Абольфазл (8 февраля 2017 г.). «Последние достижения в области липосомальных наночастиц: синтез, характеристика и биомедицинское применение» . Искусственные клетки, наномедицина и биотехнология . 45 (4): 788–799. дои : 10.1080/21691401.2017.1282496 . ПМИД 28278586 .
- ^ Верма, Пунам; Патхак, К. (2010). «Терапевтический и космецевтический потенциал этосом: обзор» . Журнал передовых фармацевтических технологий и исследований . 1 (3): 274–82. дои : 10.4103/0110-5558.72415 . ПМЦ 3255417 . ПМИД 22247858 .
- ^ Санкар, В.; Уилсон, В.; Сирам, К.; Каруппайя, А.; Харихаран, С.; Джастин, А. (2019). «Местная доставка лекарств с использованием этосом: обзор» . Индийские наркотики . 56 (8): 7–20. дои : 10.53879/id.56.08.11504 . S2CID 245819798 .
- ^ «Использование золота в истории ухода за кожей – Аморе Ми» . Проверено 30 апреля 2020 г.
- ^ et_admin (30 сентября 2016 г.). «Золото в косметике… Действительно ли оно что-нибудь дает?» . Образованные терапевты . Проверено 30 апреля 2020 г.
- ^ Jump up to: а б с Каул, Шрейя; Гулати, Неха; Верма, Дипали; Мукерджи, Сиддхартха; Нагаич, Упендра (2018). «Роль нанотехнологий в космецевтике: обзор последних достижений» . Журнал фармацевтики . 2018 : 3420204. doi : 10.1155/2018/3420204 . ПМЦ 5892223 . ПМИД 29785318 .
- ^ Хан, АК; Рашид, Р; Муртаза, Г; Захра, А. (18 сентября 2014 г.). «Наночастицы золота: синтез и применение в доставке лекарств» . Тропический журнал фармацевтических исследований . 13 (7): 1169. doi : 10.4314/tjpr.v13i7.23 .
- ^ Jump up to: а б Актюрк, Омер; Кисмет, Кемаль; Ясти, Ахмет С; Куру, Сердар; Дуймус, Мехмет Э; Кая, Феридун; Кайдер, Музаффер; Хукуменоглу, Сема; Кескин, Дилек (9 июля 2016 г.). «Нанокомпозиты коллагена и золота: потенциальный биоматериал для заживления кожных ран». Журнал применения биоматериалов . 31 (2): 283–301. дои : 10.1177/0885328216644536 . ПМИД 27095659 . S2CID 4231054 .
- ^ Jump up to: а б Лау, ПикСуан; Бидин, Нория; Ислам, Шумайла; Шукри, Ван Норсюхада Бинти Ван Мохд; Закария, Нурлайли; Муса, Нурфатин; Кришнан, Ганесан (апрель 2017 г.). «Влияние наночастиц золота на лечение ран на модели крыс: фотобиомодуляционная терапия». Лазеры в хирургии и медицине . 49 (4): 380–386. дои : 10.1002/lsm.22614 . ПМИД 27859389 . S2CID 25511350 .
- ^ Jump up to: а б «Преимущества золотого ухода за кожей | Блог экспертов по красоте» . Эксперт по красоте . 22 августа 2018 года . Проверено 30 апреля 2020 г.
- ^ Фатхи-Азарбайджани, Анахита; Цюнь, Линь; Чан, Ю Венг; Чан, Суй Юнг (27 июля 2010 г.). «Новая маска для лица из нановолокна с витаминами и золотом для местного применения» . AAPS PharmSciTech . 11 (3): 1164–1170. дои : 10.1208/s12249-010-9475-z . ПМЦ 2974145 . ПМИД 20661676 .