Активные вещества в косметических средствах

В состав косметических средств входят биологически активные вещества – эти компоненты косметики воздействуют на биохимические процессы внутри клеток в различных слоях кожи, питают кожные покровы и защищают их от негативного воздействия. Активными ингредиентами косметических средств являются увлажнители, эмоленты, витамины, пептиды, антиоксиданты, отбеливатели и трансдермальные переносчики.

Увлажнители

Увлажнители – это химические вещества, которые способствуют повышению количества воды в роговом слое кожи.

Увлажнители делятся на:

1. Гигроскопические вещества — вещества, способные как поглощать влагу из окружающей среды, так и переносить ее из нижних слоев эпидермиса к роговому слою. Обычно перенос влаги из нижележащих слоев к роговому слою временно увеличивает увлажнение кожи. К ним относят мочевину, аминокислоты, молочную кислоту, лактат натрия, глицерин, сорбитол, пропиленгликоль и другие.
2. Гидрофильные вещества — это вещества, которые удерживают влагу в коже за счет перевода воды в гель. К ним относят гиалуронат натрия или гиалуроновую кислоту, хитозан, растворимый гидролизованный коллаген и эластин, фиталуронат и другие.
3. Гидрофобные вещества — вещества, которые создают на поверхности кожи пленку и тем самым преграждают путь испаряющейся воде. Обычно такие увлажнители выбирают при недостаточном выделении кожного жира или при недостаточном количестве липидов в коже. К ним относят вазелин, парафин, силиконовые и минеральные масла, воски, жирные спирты и другие.
4. Аналоги эпидермальных липидов — вещества, которые образуют пленку на поверхности кожи и способны внедряться в межклеточный цемент и липидный слой. Применяются для восстановления липидного слоя и нормализации его функций. Входят в состав косметических средств с целью защиты от потери кожей внутренней влаги и часто используются в комплексе с другими увлажняющими веществами. К ним относят жирные ненасыщенные кислоты, фосфолипиды, церамиды, сфинголипиды и другие.

Водный баланс кожи поддерживается двумя основными системами:

1. Системой внутреннего (осмотического) увлажнения — через стенки сосудов вода проникает в дерму, и в ней гиалуроновая кислота удерживает воду, превращая влагу в гель. Оставшаяся вода поднимается выше, к поверхности кожи, и испаряется через роговой слой эпидермиса.
2. Системой внешнего (физиологического) увлажнения — вода попадает на поверхность кожи с воздухом, или косметикой, или с помощью водных процедур и в роговом слое эпидермиса встречается с веществами, связывающими влагу; эти вещества удерживают воду. К ним относятся мочевина, пирролидонкарбоновая кислота, молочная кислота, NMF (inatural moisturizing factor).

Эмоленты

Эмоленты – это активно действующие вещества в косметических препаратах, предназначенные для смягчения кожи.

Они состоят из жиров и жироподобных компонентов. Обычно используются эмульсии типа «вода в масле». Они предотвращают сухость кожи, смягчают и успокаивают, а также уменьшают испарение воды с поверхности кожи за счет создания окклюзивной пленки.

Все эмоленты делятся на 3 категории:

1. Эмоленты с низкой растекаемостью — используются в дневных и ночных кремах, а также в кремах для ухода за областью глаз. К ним относятся: миндальное масло, масло рисовых отрубей, олеилолеат и другие.
2. Эмоленты со средней растекаемостью — используются в дневных и солнцезащитных кремах и маслах. К ним относят олеиловый спирт, сктилдодеканол, гексилдеканол и другие.
3. Эмоленты с высокой растекаемостью — используются в составе лосьонов для тела, кремов для рук, средств для ванн. К ним относят изопропилстеарат, изопропилпальмитат, гексиллаурат и другие.

Трансдермальные переносчики

Целью трансдермальных переносчиков активных веществ являются доставка активных компонентов с их контролируемым высвобождением и перенос в определенные участки кожи с сохранением веществ в стабильном состоянии.

Такие средства имеют большое количество преимуществ:

1. Предотвращение окисления компонентов (например, витамин С, который окисляется при взаимодействии с молекулами кислорода).
2. Преодоление несовместимости компонентов (например, жирорастворимые вещества можно вводить в прозрачные водные системы).
3. Снижение раздражающего действия активных веществ (например, АНА-кислоты в капсулах не оказывают раздражающего действия на кожу).
4. Увеличение срока годности косметического средства (защита активных компонентов увеличивает срок годности косметического средства).

К таким системам доставки компонентов в кожу относятся следующие вещества:

1. Липосомы — это микроскопические сферы, стенки которых состоят из смеси различных фосфолипидов, заполненные жидкостью. При нанесении на кожу фосфолипидная оболочка связывается с клетками рогового слоя, создавая на поверхности легкую окклюзивную пленку. Эта пленка замедляет процесс трансэпидермальной потери воды и улучшает барьерную функцию эпидермиса. Водная фаза высвобождается в липидном слое, повышая гидратацию эпидермиса. Вместе с этим происходит процесс высвобождения активного вещества, которое находится в капсуле.
2. Наносомы — это структуры, меньшие по размеру, чем липосомы, и состоящие из одного вида фосфолипидов. В своем составе могут содержать до 40% фосфатидилхолина. Помимо того, что наносомы могут транспортировать инкапсулированные жирорастворимые и водорастворимые вещества, они также могут использоваться и в пустом виде, доставляя фосфатидилхолин клеткам эпидермиса. Благодаря тому что наносомы имеют размер, меньший, чем размер межклеточных промежутков, они легко проникают в эпидермис и более эффективно транспортируют активные вещества к нужным клеткам.
3. Микросферы — являются растительными компонентами, состоящими из водорослей и содержащими систему микроканалов, которая распределяет активное вещество по всей сфере. Высвобождение активного вещества происходит за счет разрушения сферы. Микросферы имеют большой размер, поэтому не могут проникнуть так глубоко в эпидермис, как наносомы.
4. Микрогубки — имеют пористые структуры, в полостях которых размещаются активные компоненты. За счет своей структуры могут работать в двух направлениях: либо доставлять активные компоненты в эпидермис, либо поглощать нежелательные вещества (например, избыточное количество кожного сала).
5. Система доставки на основе витамина Е — за счет добавления фосфатной группы стало возможным создание водорастворимого и жирорастворимого, а также стабильного витамина Е. За счет этого молекулы могут спокойно проникать через преграду, что способствует образованию пузырьков, в которых также могут содержаться активные компоненты.

Витамины

Витамины – это группа низкомолекулярных органических соединений разнообразной химической природы. Витамины входят в состав косметических средств, выполняя коррекцию определенных процессов в коже.

Витамины группы А

Дефицит ретинола (витамина А) не менее опасен, чем его избыток. Биологически активной формой является не сам ретинол, а его производные. Синтетические и природные соединения, которые имеют схожие свойства с ретинолом, называют ретиноиды. Это липофильные молекулы маленького размера, которые легко проникают в роговой слой, а также в сально-волосяные фолликулы.

В эпидермисе эти вещества контролируют процесс ороговения и пигментации, в дерме — способствуют восстановлению межклеточного матрикса, а трансфолликулярный путь способствует получению максимальной концентрации ретиноидов в фолликулах, что является важным свойством при лечении акне.

Основное действие ретинола на кожу:

• На уровне эпидермиса стимулирует деление кератиноцитов, за счет этого происходят обновление клеток эпидермиса и истончение рогового слоя. Результат на поверхности кожи: уменьшение гиперкератоза, разглаживание рельефа, выравнивание тона кожи, уменьшение выраженности морщин. При превышении дозы использования — сухость рогового слоя.
• На уровне дермы стимулирует размножение клеток фибробластов, за счет этого происходит улучшение коллагеново-эластинового каркаса. В результате улучшается эластичность кожи и разглаживаются мелкие морщины.
• На фолликулярном уровне воздействует на себоциты, подавляя себосекрецию. За счет этого уменьшается количество себума, а также нормализуется его качественный состав. Как результат происходит уменьшение жирности на поверхности кожи.
• На клеточном уровне воздействует на клетки Лангер-ганса, в результате восстанавливается проницаемость сосудистой стенки и происходит уменьшение инфильтрации ткани иммуноцитами. Как результат можно наблюдать уменьшение эритемы и локальной отечности. Также ритиноевая кислота подавляет активность тирозиназы, чем обусловливает легкий отбеливающий эффект.

Важным фактором является то, что все синтетические ретиноиды — это лекарственные вещества, не разрешенные для использования в косметике. В косметических средствах возможно применение только неактивных предшественников ретиноидов, таких как ретинол, ретиналь, эфиры ретинола.

Еще одной важной особенностью при использовании косметики с ретинолом является то, что витамин А обладает сильным тератогенным (повреждающим зародыш) действием, в связи с этим такие средства противопоказаны для использования у беременных женщин.

Витамины группы В

Витамины группы В – это водорастворимые витамины, оказывающие метаболическое действие на уровне клеток.

Чаще всего в косметических средствах встречаются следующие витамины группы В:

• Никотиновая кислота (витамин В3, ниацин, витамин РР) — участвует в окислительно-восстановительных реакциях, обмене липидов и углеводов и в образовании ферментов. Укрепляет эпидермальный барьер и снижает трансэпидермальную потерю воды, стимулирует образование церамидов и обновляет клетки эпидермиса. Ниацинамид в составе косметических средств снижает меланогенез.
• Пантотеновая кислота (витамин В5) — нормализует процесс кератинизации и способствует заживлению раневой поверхности. В связи с этим часто встречается в средствах после загара. Активная форма витамина В5 обладает увлажняющими свойствами и удерживает влагу.

Витамин С

Витамин С (аскорбиновая кислота) используется как антиоксидант, а также стимулирует фибробласты и участвует в синтезе коллагена.

В косметических средствах используется в качестве одной из форм:

• L-аскорбиновая кислота — является наиболее эффективной формой, но может сильно раздражать кожу, так как при максимальной концентрации снижается pH аскорбиновой кислоты. По этой причине не рекомендуется использовать для кожи о нарушенным эпидермальным барьером.
• Аскорбилпальмитат — образуется из аскорбиновой и пальмитиновой кислот, является жирорастворимой формой. Является антиоксидантом, защищает клеточные мембраны, укрепляет сосудистую стенку и соединительную ткань, а также обладает защитой от УФ.
• Аминопропиласкорбилфосфат — имеет низкую кислотность, высокую стабильность и более длительный срок хранения. Подходит чувствительной кожей и с нарушенным эпидермальным барьером.
• Аскорбилглюкозид — снижает синтез меланина, является антиоксидантом и действует как кофермент (составная часть фермента небелковой природы) в синтезе коллагена.
• Аскорбилфосфат магния — гидрофильное соединение, обладающее минимальными раздражающими свойствами и проявляющее стабильность. Активен при стимуляции синтеза коллагена, хорошо используется при повышенной чувствительности кожи, так как не вызывает шелушения и других отрицательных эффектов.
• Аскорбилтетраизопальмитат — способен растворяться в жирах и проходить через липидные слои рогового слоя эпидермиса. Имеет длительный срок годности.
• Аскорбилфосфат натрия — гидрофильное соединение, обладающее повышенной стабильностью. Подходит для ионофореза и активно используется для лечения рубцов акне.

Витамин Е

Витамин Е (токоферол) используется как антиоксидант и эмолент. Взаимно усиливают друг друга с аскорбиновой кислотой, поэтому обычно в состав косметических средств добавляются вместе.

Витамин К

Витамин К является фактором свертываемости крови, поддерживает циркуляцию и вязкость крови. Укрепляет поверхностные капилляры, устраняет поствоспалительную гиперпигментацию. Используется в косметических средствах для лечения нарушения микроциркуляции в коже, а также в средствах для области глаз, для борьбы с синяками.

Антиоксиданты

Антиоксиданты – это вещества, которые добавляют в косметические средства для защиты от активных форм кислорода и свободных радикалов.

Большинство антиоксидантов в нашем организме синтезируются самостоятельно, за исключением тех, которые попадают с пищей, например витамин С, селен, флавоноиды.

Антиоксиданты различаются по своей силе и механизму действия. Когда антиоксидант отдает свой электрон свободному радикалу, то он окисляется и становится неактивным и его может восстановить другой антиоксидант.

Например, витамин С восстанавливает витамин Е, а глутатион восстанавливает витамин С. Именно поэтому в состав косметических средств обычно добавляют несколько антиоксидантов.

Антиоксиданты также разделяют на водорастворимые, к ним относятся аскорбиновая кислота, карнозин, глутатион, феруловая кислота, флавоноиды и другие; и жирорастворимые, к ним относятся токоферол, убихинон (коэнзим Q10), аскорбилпальмитат, ликопин и другие.

Пептиды

Пептиды – это низкомолекулярные вещества белкового происхождения, способные регулировать различные физиологические процессы в коже путем сигнального воздействия.

Пептиды обычно имеют маленький размер и способны проникать сквозь роговой слой эпидермиса, также они более стабильны в составе косметических средств, чем белки.

Пептиды являются универсальными веществами, поэтому независимо от своего происхождения, животного или растительного, могут влиять на клетки человека. По механизму и направленности действия пептиды разделяют на следующие группы:

• Ремоделирующие пептиды — стимулируют активность фибробластов.
• Пептиды — стабилизаторы гомеостаза — активные антиоксиданты.
• Пептиды — миорелаксанты — блокируют сигнал к сокращению мышцы, оказывая тем самым расслабляющее действие.
• Пептиды — регуляторы процесса меланогенеза — регулируют синтез меланина.
• Пептиды — активаторы системы выработки антимикробных пептидов — стимулируют выработку собственных защитных белков, повышая сопротивляемость микроорганизмам.
• Пептиды — иммуномодуляторы — снижают выработку противовоспалительного медиатора и усиливают регенерацию эпидермальных структур.
• Пептиды — нейротрансмитгеры — способствуют релаксации мышечных волокон за счет ослабления передачи сигнала о сокращении.
• Пептиды, улучшающие микроциркуляцию и кровоток, — укрепляют сосудистую стенку и снижают ее проницаемость.

УФ-фильтры

УФ-фильтры предназначены для защиты от ультрафиолетового облучения.

По механизму действия делятся на:

1. Физические — отражают и рассеивают УФ-лучи. К ним относятся диоксид титана, оксид цинка.
2. Химические — поглощают УФ-лучи и трансформируют поглощенную энергию в тепловую. К ним относятся салицилаты, циннаматы, производные камфоры, кофейная кислота и другие.

Существует три вида ультрафиолетового излучения:

• UVC-лучи — самые короткие, вызывают генные и хромосомные мутации; не проходят через озоновый слой;
• UVB-лучи — не проникают сквозь стекло; вызывают утолщение и уплотнение рогового слоя эпидермиса, стимулируют образование меланина, которое называется загар;
• UVA-лучи — находятся везде в течение всего года, всего дня и над поверхностью всего земного шара. Они проходят через оконное стекло и способствуют образованию загара, но в меньшей степени, чем UVB-лучи. UVA-лучи проникают в кожу глубже, до самой дермы и разрушают коллагеновые и эластиновые волокна. А это приводит к преждевременному старению кожи, возникновению аллергических реакций.

Нередко сильные ожоги приводят к появлению светлых пятен. Депигментация связана с глубоким воздействием UVB-лучей. Средства защиты от солнца обычно содержат фильтры SPF, которые работают против самых опасных лучей.

SPF (Sun Protection Factor) — это солнцезащитный фильтр, который содержится в косметических средствах.

Он минимизирует негативное воздействие солнечных лучей на кожу человека. Его действие основано на оценке минимальной эритемной дозы. Это доза облучения, достаточная для возникновения минимальной эритемы.

Например, если у человека светлая кожа и он может находиться на солнце без покраснения 15 минут, то, выбирая средство с SPF8, можно определить максимальное время пребывания на солнце, которое равно 120 минутам (минуты умножаются на степень защиты).

Степень защиты будет зависеть и от других факторов: фототип, количество нанесенного средства и т. д. Содержание фактора в креме рассчитывается как 2 мг на 1 см2 кожных покровов. Поэтому для того, чтобы средство было действенным, его нужно наносить жирным слоем и тщательно втирать.

Не все SPF действуют одинаково. Одни имеют более мощную защиту, другие менее действенны. Отличить один фактор от другого можно, ориентируясь на цифры, стоящие рядом с буквами SPF. Они могут быть в пределах от 2 до 50.

Чем меньше цифра, тем ниже уровень защиты. Перед покупкой косметических средств важно обращать внимание на маркировку и отдавать предпочтение продукции с обозначением UVA/UVB.

Это означает, что выбранное средство защищает кожу от разных типов излучения. Важно также понимать, что даже в пасмурный день солнечная активность составляет не менее 80%. Поэтому показатель SPF (в основном от 5 до 15) содержится и в косметических средствах незащитного действия, например, в дневных кремах, основе под макияж и т. д.

Отбеливающие вещества

Отбеливающие вещества – это косметические компоненты, способные снижать процесс пигментообразования в коже.

И это считается главным отличием от осветляющих средств, которые осуществляют свое действие через выравнивание рогового слоя или заполнение морщин, не влияя при этом на способность кожи вырабатывать пигмент (например, пилинг или оптические пигменты в составе средств, меняющие светорассеивающие свойства кожи).

К отбеливающим веществам относятся:

1. Гидрохинон — воздействует непосредственно на меланоциты, повреждая меланосомы, а также в незначительной степени подавляет действие тирозиназы. В косметических средствах чаще всего используют 1-2% концентрацию. Для повышения эффективности обычно используют совместно с гликолевой кислотой, которая улучшает проникновение гидрохинона. Так как гидрохинон хорошо проникает в кожу и всасывается в кровь, абсолютными противопоказаниями являются беременность и кормление грудью. При длительном применении гидрохинона могут возникнуть осложнения в виде контактного дерматита, поствоспалительной гиперпигментации, нарушения заживления ран и других.
2. Азелаиновая кислота — угнетает действие ДНК и РНК в меланоцитах, незначительно подавляет действие тирозиназы.
3. Арбутин — в большом количестве содержится в листьях толокнянки и угнетает синтез меланина, не оказывая отрицательного воздействия на меланоциты и другие клетки. В косметических средствах применяют также синтетические формы арбутина, такие как альфа-арбутин и дезоксиарбутин, которые способны ингибировать тирозиназу.
4. Койевая кислота — обладает отшелушивающим действием и подавляет действие тирозиназы. Наиболее эффективная концентрация койевой кислоты составляет 1-4%. Основным недостатком считается большая аллергенность вещества, поэтому перед применением надо обязательно проводить кожную пробу. Также часто сочетают с гликолевой кислотой.
5. Аскорбиновая кислота — тормозит процесс меланогенеза и стимулирует синтез коллагена. В косметических средствах применяется аскорбиновая кислота нового поколения, которая является стабильной формой, это аскорбил-2-фосфат магния и аскорбил-6-пальмитат. Чаще всего используется концентрация от 0,3 до 3%. Как и любая другая кислота, может оказывать раздражающее действие на поверхностный слой кожи.