ЛИПОСОМАЛЬНОЕ НАНОСРЕДСТВО НА ОСНОВЕ ПРОДУКТОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ИЗ КОРНЕВИЩ КУРКУМЫ
LIPOSOMAL NANO-MEANS BASED ON PRODUCTS DERIVED FROM TURMERIC RHIZOMES

Изобретение относится к косметической промышленности, а в частности к косметически активным соединениям на основе куркумы.
Куркума - пряно-ароматическое растение. Приправа, приготавливаемая из корня этого растения, имеет мягкий вкус и широко используется. Кроме приятного вкуса куркума обладает полезными свойствами для здоровья. Часто ее называют индийским шафраном. Приготавливаемая из нее специя является классической и очень популярной.
Так, известна ореховая приправа, содержащая орехи грецкие, чеснок, сушеную зелень, соль и воду кипяченую, в качестве сушеной зелени - шафран, куркуму и пажитник голубой. (RU №2506821, 2012 г.)
Куркума еще и отличный краситель. Ее применяют для окраски и придания аромата кондитерским изделиям, а также сырам, ликерам, горчице. Ткани темных тонов, выдержанные в настое куркумы, приобретают прежний цвет, а белье способствует устранению зуда, медикаментозного дерматита, аллергических сыпей.
Во многих странах мира экстракт куркумы продается в капсулах, они используются перорально для поддержания качества кожи. Куркума также входит в состав омолаживающих кремов, масок и лосьонов. Так, известна смесь для универсальной косметической маски, изготовленной из сухих измельченных до порошкообразного состояния растительных компонентов - хэльбы, базилика священного, калинджи, кориандра, корицы, куркумы и фенхеля. (RU №2451503, 2012 г.)
Корневища куркумы (Curcuma longa Linn.) содержат эфирное масло (1,5-5%) и желтые пигменты (2,5-4,5%), главным из которых является куркумин. Эфирное масло содержит сесквитерпеновые кетоны (60%), сесквитерпен - цингиберен (25%), борнеол и другие терпеноиды.
Турмероны - кето-производные бисаболана и они составляют главную часть эфирного масла из корней куркумы (более 60%). Турмероны также обладают мощной антиоксидантной и противовоспалительной активностью.
Куркумин, [1,7-бис(4-гидроксил-3-метоксифенил)-1,6-гептадиен-3,5-дион], и его производные, например тетрагидрокуркумин (ТГК), являются полифенолами, которые обладают сильной антиоксидантной активностью (активация детоксикационных реакций клетки), противовоспалительной и противомикробной активностью (посредством снижения экспрессии провоспалительных цитокинов и ядерного фактора kappa B), цитопротективной активностью, снижая повреждение кожи, связанное с ишемией и воспалением (посредством активации защитных клеточных систем, например, индуцируя синтез шаперонов), регенерационной активностью (посредством увеличения синтеза коллагена), противоотечной активностью, снижает синтез меланина, т.е. способствует выравниванию тона кожи.
Однако куркумин и его производные имеют низкую биодоступность, связанную с плохой адсорбцией, экстенсивным метаболизмом за счет конъюгации (глюкуронидации и сульфатирования) в печени, а также быстрой системной ликвидации. В связи с этим, несмотря на очень интересные химические и фармакологические свойства, многие соединения его находят только ограниченное применение как активные агенты в фармацевтических, пищевых и косметических продуктах.
Кроме того, условием усвоения препарата кожей является его способность преодолевать ее жировой барьер, т.е. иметь сродство к жирам, составляющим жировой слой кожи. Куркумин и его производные обладают плохой растворимостью как в водных растворах, так и в липидах.
Другим сложно преодолеваемым недостатком куркумина, особенно для косметических препаратов, является его желтая окраска. Таким образом, эти два недостатка - низкая биодоступность и желтая окраска получаемых косметических препаратов - существенно ограничивают использование куркумина и турмеронов в косметических средствах.
Известно также, что многие косметические средства становятся более эффективными при использовании их в липосомальной форме.
Липосомы представляют собой микроскопические замкнутые везикулы, имеющие внутреннюю фазу, окруженную одним или несколькими липидными бислоями, и способные удерживать водорастворимый материал во внутренней фазе, а маслорастворимый материал - в фосфолипидном бислое. При заключении активного вещества в липосому и доставке его в ткани-мишени, важными задачами являются высокоэффективный захват активного соединения в липосому и обеспечение устойчивого удержания активного соединения липосомой. Липосомы могут быть выполнены из фосфолипида, в частности из фосфатидилхолина, фосфатидилэтаноламина, фосфатидилсерина, фосфатидилинозитола, фосфатидилглицерина, фосфатидовой кислоты, сфингофосфолипида, фосфолипидов яиц или соевых бобов или их смесей.
В целом, считается, что липосома представляет собой частицу с преимущественным размером от нескольких десятков нанометров вплоть до десятых долей микрон, внутри оболочки которой, состоящей из фосфолипида, располагаются молекулы другого вещества (веществ). Оболочка липосом является "полупроницаемой" для молекул воды и ионов.
Для липосом характерна способность включать в себя и удерживать вещества различной природы. Круг веществ, включаемых в липосомы, достаточно широк - от неорганических ионов и низкомолекулярных органических соединений до крупных белков и нуклеиновых кислот.
Липосомы взаимодействуют с клетками как обычные частицы, подчиняющиеся законам диффузии частиц. В частности, они контактируют с клетками с высокой степенью адгезии. Известно, что липосомы хорошо проникают через наружные мембраны клеток, а также легко связываются с мембранными структурами, вплоть до встраивания в их структуры.
Липосомы обладают рядом преимуществ: способны укреплять барьерную функцию кожи, обладают структурным сходством с биологическими мембранами в организме, способны заключать в себя как водо-, так и маслорастворимые компоненты, обладают высокой биодоступностью и т.п.
Липосомы легко вступают во взаимодействие с оболочками живых клеток и обеспечивают быстрое устранение дефицита фосфолипидов.
Липосомы обеспечивают пролонгированное высвобождение заключенного в носителе вещества.
Способность липосомальных частиц деформировать структуру в процессе преодоления микрокапилляров рогового и блестящего слоев эпидермиса является еще одной особенностью липосом.
При помощи заключения в липосомы удается не только доставить биологически активные вещества на требуемую глубину кожи, точно к цели, но во многих случаях существенно снизить их необходимую концентрацию, что позволяет сократить риск возникновения аллергических и сенсибилизирующих реакций.
Способы формирования липосом разнообразны, и могут быть разделены на три основные группы:
- тонко-пленочные методы;
- методы, основанные на применении растворителей;
- ультразвуковой метод;
- методы с применением высокого давления.
Известны вододиспергируемые пероральные композиции для плохо растворимых в воде лекарственных препаратов, в частности куркумина, включающие улучшающие их свойства полимерные наночастицы с гидрофобным ядром и гидрофильной оболочкой, полученные из N-изопропилакриламида, водорастворимых винильных производных типа винилпирролидона или винилацетата, или водонерастворимых винильных производных типа метилметакрилата или стирола. (RU №2492872, 2007 г.)
Известен также способ получения таких композиций, в частности способ получения наночастиц, содержащих включенные в них один или сочетание лекарственных препаратов, за счет возможности химического конъюгирования полиэтиленгликолевых цепей с варьирующей длиной цепи (50-8000 Да) на наружной поверхности наночастиц с реактивными фрагментами на поверхности сформированных наночастиц. ПЭГ-цепи способствуют циркуляции указанных частиц в крови в течение относительно длительного времени, после их системного введения.
Данные композиции и способ их получения сложны и малодоступны, а кроме того, относятся к препаратам для перорального применения. Следует иметь в виду, что при пероральном введении основной проблемой является не столько недостаточная адсорбция куркумина эпителием ворсинок ЖКТ, сколько сохранение активности молекулы, поскольку после всасывания в кровь она модифицируется в печени и быстро выводится из кровяного русла. При накожном применении для достижения его эффективной концентрации в глубоких слоях кожи необходимо решить проблему его трансдермального переноса.
Известны фосфолипидные комплексы куркумина или экстракт, содержащий его, а также способы их получения, в котором водно-спиртовой экстракт корневищ куркумы взаимодействует с фосфолипидом в спиртовом растворителе, и комплексное соединение затем выделяют путем концентрирования и сушки, а спиртовым растворителем является этанол. Известны также фармацевтические композиции, содержащие такой фосфолипидный комплекс, обладающие химиопрофилактической активностью. (RU №2450818, 2007 г.)
Однако, также как и вышеописанный, известный препарат относится к препаратам для перорального применения.
При этом необходимо отметить, что вопросы доставки активных ингредиентов вглубь кожи чрезвычайно актуальны для косметологии и эстетической медицины.
Неинвазивный трансдермальный перенос компонентов препаратов и активных веществ - актуальная проблема в косметологии, которая до сих пор до конца не решена.
К тому же конечный продукт, особенно если речь идет о косметических композициях, должен соответствовать в течение всего срока его годности определенным физико-химическим критериям, обеспечивающим гарантию его косметического качества.
К таким критериям относятся и реологические свойства, которые должны сохраняться. Они определяют свойства и текстуру композиции при ее применении, а также способность высвобождать активное вещество и однородность продукта, если активные вещества присутствуют в нем в диспергированном состоянии.
Задачей изобретения является создание липосомального трансдермального наносредства на основе куркумы, сохраняющего весь комплекс полезных свойств продукта и в то же время обеспечивающего уверенный трансдермальный перенос его через слои кожи, а также обеспечение возможности широкого его использования в качестве косметического средства, в том числе и за счет отсутствия окраски.
Технический эффект настоящего изобретения состоит в обеспечении глубокого проникновения активных компонентов в кожу, активации микроциркуляции крови и обменных процессов в коже, что способствует нормализации кровоснабжения, уменьшению отечности кожи. Все это позволит предупредить возникновение симптомов старения кожи, в частности пигментации, и других патологий, связанных с возрастным или актиническим старением.
Для достижения указанного технического эффекта предложено косметическое трансдермальное липосомальное наносредство на основе продуктов, полученных из корневищ куркумы, содержащее в качестве активного ингредиента тетрагидрокуркумин, растворенный в этоксидигликоле, турмерон, лецитин, ЕО-РО блок-сополимер, консервант, воду при следующем содержании компонентов:
- Лецитин
от 5,0 до 15,0 вес. %
- Этоксидигликоль
от 10,0 до 25,0 вес. %
- Турмерон
от 0,5 до 1,0 вес. %
- Тетрагидрокуркумин
от 0,25 до 0,5 вес. %
- ЕО-РО блок-сополимер
от 0,5 до 1,0 вес. %
- Консервант
от 0,5 до 1,0 вес. %
- Вода
остальное
В качестве растворителя авторы пробовали использовать традиционные в косметике растворители: пропиленгликоль, дипропиленгликоль, глицерин, бутиленгликоль. Растворимость активных компонентов куркумы в них оказалась незначительной. А такие растворители, как ацетон и изопропиловый спирт, мало пригодны при производстве продуктов по уходу за кожей.
В связи с вышесказанным оптимальным оказалось использование в качестве растворителя активных компонентов куркумы - этоксидигликоля. Важным является и то, что этот растворитель выполняет дополнительные функции трансдермального переноса активных компонентов.
На представленных в заявке фигурах и таблицах показано:
- на Фиг. 1 - Хроматография контрольного образца тетрагидрокуркумина (evonik industries).
- на Фиг. 2 - Хроматография контрольного образца смеси турмеронов (TEGO турмерон).
- в Таблице 1 - Хроматографическая подвижность тестируемых препаратов.
- на Фиг. 3 - Хроматография экстракта подкожно-жировой клетчатки крыс после аппликации композиции 1.
- в Таблице 2 - Характеристические показатели основных пиков хроматограммы (удерживание и площадь пиков) глубоких слоев кожи после аппликации композиции 1.
- на Фиг. 4 - Хроматография экстракта подкожно-жировой клетчатки крыс после аппликации композиции 2.
- в Таблице 3 - Характеристические показатели основных пиков хроматограммы (удерживание и площадь пиков) глубоких слоев кожи после аппликации композиции 2.
- на - Фиг. 5 - Хроматография экстракта подкожно-жировой клетчатки крыс после аппликации композиции 3.
- в Таблице 4 - Характеристические показатели основных пиков хроматограммы (удерживание и площадь пиков) глубоких слоев кожи после аппликации композиции 3.
- в Таблице 5 - Сравнительные площади пиков, соответствующих тетрагидрокуркумину и турмерону при хроматографии экстрактов глубоких слоев кожи при аппликации вышеуказанных композиций.
Заявителем было осуществлено In vivo изучение проникновения в кожу тетрагидрокуркумина (sabina corporation) в составе липосом, фосфолипидная оболочка которых дополнительно содержит турмероны (evonik industries). Исследовалось липосомальное наносредство, содержащее активный компонент куркумы в виде тетрагидрокуркумина, в фосфолипидную оболочку которого дополнительно включены турмероны (TEGO турмерон), полученные на основе масла куркумы.
Целью работы являлось исследование трансдермального переноса активных компонентов куркумы в составе сконструированного липосомального наносредства на модели in vivo.
Изучались следующие композиции:
Основной образец:
- Липосомальное наносредство, содержащее активный компонент куркумы в виде тетрагидрокуркумина (0.025%), в фосфолипидную оболочку которого дополнительно включены турмероны (TEGO турмерон, 0.1%), полученные на основе масла куркумы.
Далее обозначено как "наполненные липосомы" или композиция 1.
Образцы сравнения:
- Липосомальное наносредство, не содержащее тетрагидрокуркумина, в фосфолипидную оболочку которого дополнительно включены турмероны (TEGO турмерон, 0.1%), полученные на основе масла куркумы.
Далее обозначено как "пустые липосомы" или композиция 2.
- Гелевая основа, содержащая тетрагидрокуркумин в концентрации 0.025%, аналогично композиции 1.
Далее обозначено как - ТГК или композиция 3.
Все композиции содержали одинаковую концентрацию активных компонентов: тетрагидрокуркумин - 0.025%, TEGO турмерон - 0.1%.
In vivo модель - белые беспородные крысы самки, полученные из питомника Крюково.
Дизайн эксперимента:
На предварительно выбритую (за 1 сутки до эксперимента) и обработанную спиртом кожу на спине крыс наносили композиции 1, 2 или 3, оставляли на 20 минут, повторяли эту процедуру 3 раза.
Всего на кожу крыс было нанесено 1.3±0.1 г каждой композиции.
Через 20 мин после последнего нанесения препаратов, крыс забивали под эфирным наркозом и вырезали соответствующие кожные лоскуты размером 1×1 см (310±30 мг) с подкожно-жировой клетчаткой. От кожных лоскутов отделяли верхний, поверхностный слой (эпидермис), оставшаяся часть представляла собой глубокие слои кожи с подкожно-жировой клетчаткой (95±15 мг). Эти внутренние слои кожи мягко экстрагировались спиртом (3-дневная выдержка при +4°C без гомогенизации препарата).
Полученные экстракты анализировали методом высокоэффективной жидкостной хроматографии на колонке С18 (ProntoSIL-120-5-C18 AQ DB-2003 2×75 мм, dp=5 мкм) в системе градиентного роста содержания ацетонитрилла в смеси вода (+0.1% трихлоруксусная кислота): ацетонитрил при температуре 35°C и максимальном давлении 5.7 МПа. Регистрацию проводили на детекторе с длинами волн 210, 250 и 300 нм. Наиболее показательной была регистрация УФ-поглощения при длине волны 250 нм.
Сравнение проводили с хроматограммой "чистых" образцов тетрагидрокуркумина и турмеронов. Соотношение активных компонентов, попавших во внутренние слои кожи, определяли по площади соответствующих пиков хроматограмм.
На Фиг. 1 приведена хроматограмма чистого образца тетрагидрокуркумина, полученного от компании «evonik industries)). На хроматограмме отчетливо видно два пика с мостом между ними. Первый пик сходит на 1373 мкл, второй - на 1485 мкл элюции. Масс-спектрометрический анализ установил, что оба пика соответствуют разным формам тетрагидрокуркумина.
На Фиг. 2 приведена хроматограмма препарата турмеронов (TEGO турмерон). Результаты свидетельствуют о гетерогенности препарата, что соответствует данным производителя. Доминантными являются следующие пики, соответствующие 1720, 1798, 1854 и 2255 мкл элюции.
Таким образом, время удерживания на колонке С-18 при элюции градиентной системой вода (+0.1% трихлоруксусной кислоты) / ацетонитрил у исследованных нами чистых эталонных образцов не перекрываются, что показано в таблице 1, и можно идентифицировать эти вещества на хроматограммах образцов кожи после аппликации вышеприведенных композиций и последующей мягкой спиртовой экстракцией.
На Фиг. 3 приведена хроматограмма экстракта глубоких слоев кожи после аппликации композиции 1. Выявлены 2 пика с удерживанием, соответствующим ТГК (1453 и 1361 мкл), и один пик (1725 мкл), соответствующий турмеронам, что свидетельствует о проникновении исследуемых препаратов в подкожно-жировую клетчатку.
На Фиг. 4 приведена хроматограмма экстракта глубоких слоев кожи после аппликации композиции 2. Выявляется несколько пиков в области удерживания, соответствующей Турмеронам.
На Фиг. 5 приведена хроматограмма экстракта глубоких слоев кожи после аппликации композиции 3. Выявляются лишь один небольшой пик в области удерживания, соответствующей ТГК (1333).
Результаты проведенных измерений сведены в таблицу 5. Можно наблюдать, что в образце экстракта глубоких слоев кожи после аппликации композиции 1 в 2 раза увеличилось содержание ТГК по сравнению с образцом 3.
Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о том, что липосомальное наносредство с включенным в него активным компонентом тетрагидрокуркумином, фосфолипидная оболочка которого дополнительно содержит турмерон (композиция 1) способствует трансдермальному переносу этого компонента в глубокие слои кожи: достигается двукратное увеличение его концентрации в глубоких слоях кожи по сравнению с проницаемостью свободного от оболочки тетрагидрокуркумина (композиция 3). Это липосомальное наносредство осуществляет также перенос турмеронов в глубокие слои кожи, что дополнительно обеспечивает увеличение концентрации активных компонентов куркумы в глубоких слоях кожи.
Следующие примеры иллюстрируют изобретение, не ограничивая его по существу.
Пример 1. Получение липосомального наносредства.
В 25 кг этоксидигликоля растворяют 0,25 кг тетрагидрокуркумина при комнатной температуре с использованием низкоскоростного перемешивающего устройства.
В воду (до 100 кг), температурой 30°C, при низкоскоростном перемешивании добавляют 0,6 кг ЕО-РО блок-сополимера и предварительно подготовленный раствор тетрагидрокуркумина в этоксидигликоле, 10 кг лецитина и получают однородную массу. Далее добавляют 0,5 кг турмерона и 0,6 кг консерванта. Затем, с использованием погружного диспергатора типа ротор-статор производят гомогенизацию в течение 10 минут со скоростью 2000-3000 об/мин. Далее полученную массу дважды пропускают через гомогенизатор высокого давления при рабочем давлении 600 ат.
Полученное средство представляет собой стабильные во времени мелкие, неокрашенные липосомы.
Пример 2. Получение липосомального наносредства.
В 25 кг этоксидигликоля растворяют 0,25 кг куркумина при комнатной температуре с использованием низкоскоростного перемешивающего устройства.
В воду (до 100 кг), температурой 30°C, при низкоскоростном перемешивании добавляют 0,6 кг ЕО-РО блок-сополимера и предварительно подготовленный раствор куркумина в этоксидигликоле, 10 кг лецитина и получают однородную массу. Далее добавляют 0,5 кг эфирного масла куркумы и 0,6 кг консерванта. Далее, с использованием погружного диспергатора типа ротор-статор производят гомогенизацию 10 минут со скоростью 2000-3000 об/мин. Далее полученную массу дважды пропускают через гомогенизатор высокого давления, рабочее давление 600 ат.
Полученное средство представляет собой стабильные во времени, мелкие, слабо окрашенные в оранжевый цвет липосомы.
Пример 3. Получение липосомального наносредства.
В 25 кг этоксидигликоля растворяют 0,25 кг тетрагидрокуркумина при комнатной температуре с использованием низкоскоростного перемешивающего устройства.
В воду (до 100 кг), температурой 30°C, при низкоскоростном перемешивании добавляют 0,6 кг ЕО-РО блок-сополимера, предварительно подготовленный раствор тетрагидрокуркумина в этоксидигликоле, 12,5 кг фосфатидилхолина и получают однородную массу. Далее добавляют 1,0 кг турмерона и 0,6 кг консерванта. Далее, с использованием погружного диспергатора типа ротор-статор производят гомогенизацию 10 минут со скоростью 2000-3000 об/мин. Далее полученную массу дважды пропускают через гомогенизатор высокого давления, рабочее давление 600 ат.
Полученное средство представляет собой стабильные во времени, крупные липосомы.
Предложенное изобретение может быть использовано в косметических средствах для юношеской кожи; в дневной косметике для профилактикаи фотостарения кожи; в косметике для тусклой, безжизненной кожи с неровным тоном; в солнцезащитной косметике; в средствах после солнечной инсоляции; при изготовлении репеллентов.
Ниже приведены примеры рецептур косметических средств на основе предложенного липосомального наносредства.
Крем для лица дневной.
Крем для лица ночной.
Гель для рук увлажняющий.