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再探“吸收”

来源:国际个人护理品生产商情 发布时间:2020-06-09 1030
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能够让容颜永驻,皮肤年轻不衰是人们做梦都想实现的状态。所以许多爱美人士不惜花重金买来大量化妆品涂抹在自己脸上,可是否有想过这样一个问题,这些化妆品精华、营养成分真的都被皮肤吸收了吗?或者说能被吸收多少?皮肤表面化妆品营养成分过剩,正是造成或加剧“皮肤氧化”的重要原因之一。俄罗斯新西伯利亚细胞作物研究所专家发现,涂在脸上的抗皱精华成分约有超过90%的过剩,这非但不能起到延缓皮肤衰老的作用,反而还加速其衰老。
如果不能吸收,就会成为负担。
 
能够让容颜永驻,皮肤年轻不衰是人们做梦都想实现的状态。所以许多爱美人士不惜花重金买来大量化妆品涂抹在自己脸上,可是否有想过这样一个问题,这些化妆品精华、营养成分真的都被皮肤吸收了吗?或者说能被吸收多少?皮肤表面化妆品营养成分过剩,正是造成或加剧“皮肤氧化”的重要原因之一。俄罗斯新西伯利亚细胞作物研究所专家发现,涂在脸上的抗皱精华成分约有超过90%的过剩,这非但不能起到延缓皮肤衰老的作用,反而还加速其衰老。
 
听上去有点细思极恐,皮肤表面的细菌生长繁殖过程需要大量维生素、蛋白质和生物细胞营养物,这些“食物”正是营养化妆品的主要成分。这些未吸收的营养成分浮在脸部皮肤表面,成了寄生细菌生长繁殖的温床,大量的细菌会引起皮肤感染甚至炎症[1]。
 
 
我们熟知的角质层是人体皮肤的“天然屏障”[2],角质层是表皮最外层部分,主要由10至20层扁平、没有细胞核的死亡细胞组成。它既能抵御外界物质进入皮肤,又能减少皮肤水分的蒸发。所以涂上去的化妆品,营养成分大多都被阻挡在外了。
 
对此人们做了很多思考,如何突破这层屏障,让化妆品精华直击皮肤内部发挥作用成了一致关注的议题。为此人人纷纷尝试用类似水光针皮下注射玻尿酸、肉毒素等营养物质的方式来实现[3],这种“粗暴”的打针方式可以算是一次探索,但由此带来的疼痛感和操作复杂性,让许多人望而却步。
 
 
为了使皮肤吸收无法计算的价值,真正能促进高效吸收,是否有更温和的方式既能透过角质层,又能像打针注射一样向皮下输送化妆品养分呢?于是科学家们掀起了一股透皮吸收技术的研究热潮。
 
什么是化妆品透皮吸收?
 
化妆品功效成分的透皮吸收,是指化妆品中的有效成分通过皮肤,并到达不同作用皮肤层发挥作用的过程[4]。化妆品与药物“透皮吸收”的主要区别在于化妆品功能性成分是以经皮渗透后聚集在作用皮肤层为最终目的,不需要透过皮肤参与体循环。例如防晒产品中的UV吸收剂应滞留在皮肤表面,起吸收和反射紫外线的作用;美白产品的美白成分常作用于表皮层中的基底层,阻断黑色素的产生;而抗衰老产品的功效成分则常作用于真皮层的成纤维细胞,使皮肤富有弹性。
 
 
皮肤的透皮吸收途径主要有三条:角质层、毛囊、汗管。其中后两者仅占皮肤表面的1%以下,不是主要吸收途径,但大分子物质及离子型物质难以通过角质层,可能由这些途径进入皮肤。通常认为经皮吸收的主要屏障是角质层,研究表明,在离体透皮实验中,将皮肤角质层剥除后,物质的渗透性可增加数十倍至数百倍。
 
要解决角质层的透皮吸收问题,得先弄清楚角质层中两种主要的扩散途径:①通过细胞间隙扩散;②通过细胞膜扩散。一般认为,脂溶性、非极性物质易通过细胞间隙的脂质双分子层扩散;而水溶性、极性物质易通过角质细胞扩散。其中,细胞间隙虽然仅占角质细胞总容积的30%左右,但因其脂质的阻力较角质细胞小,所以在经皮渗透过程中起主要作用。
 
 
主动吸收受阻,如何促进透皮吸收?
 
为了克服一般药物或化妆品功效成分难以透过皮肤角质层得问题,近现代科学常采用的方法有渗透促进剂、物理促渗等辅助技术使功效成分通过角质层到达里层皮肤
 
化学促渗剂—
 
化学促渗剂是指既能可逆地改变皮肤角质层的屏障功能,又不损伤任何活性细胞的化学物质。它通过改变皮肤的以下5个方面来达到促渗作用(①改变皮肤角质层细胞排列作用;②影响皮肤角质层水合作用;③溶解皮脂腺管内毛脂的作用;④扩张汗腺和毛囊开口的作用;⑤抑制局部血液流速,增加局部药物浓度)。常用的化学促渗剂有以挥发油、亚油酸、油酸为代表的天然透皮促渗剂;有以醇类、酰胺类、酮类、有机酸、酯类、吡咯烷酮衍生物、表面活性剂为代表的化学合成促渗剂。需要引起重视的是,大多数物质不具足够的皮肤渗透性,有些化学促渗剂用量大、挥发性和刺激性,可产生全身性溶血、视神经受损等毒副作用[6]。
 
 
理想的渗透促进剂应有以下特性:①化学惰性、稳定性、无药理活性;②皮肤特性改变可逆;③无配伍禁忌;④无毒无刺激、无过敏、无变态反应;⑤无色无味、价廉;⑥易于皮肤铺展,无不适感,良好的相容性。遗憾的是,迄今为止完全符合上述要求的促进剂几乎没有。渗透促进剂的作用可能与破坏角质层结构,增加角质细胞间脂质的流动性有关。
 
常规物理促渗技术—
 
 
①离子导入法:是通过在皮肤上施加适当的直流电而增加物质透过皮肤进入机体的过程。在离子电导入的情况下,电压可改变皮肤的分子排列,从而改变渗透性[7]。
 
②电致孔法:利用瞬时高压脉冲电场在脂质双分子层产生暂时、可逆的亲水性通道而增加细胞和组织膜的渗透过程。但目前研究较少,皮肤毒性研究也有待深入[8]。
 
③无针注射器:利用氮气的超高速流体通过对固定粒子进行加速将药物粉末透过角质层释放到表皮层和真皮层。
 
④超声波透皮给药:在超声波作用下,皮肤温度升高,引起角质层脂质结构改变,空隙变大,形成气孔,但它可能引起明显的细胞毒性,有效性和安全性有待研究[9]。
 
⑤激光促进透皮给药:一定强度的激光照在靶材料表面,可产生高振幅的压力波。透皮给药压力波的振幅一般为30~100Mpa,作用时间一般为100ns~10μs。
 
⑥热能促进透皮给药:温度升高会促进血液循环,血管扩张,增加血管壁的通透性,改善药物溶解度等,从而增加药物的透皮吸收。
 
⑦微等离子射频透皮给药:利用表皮气化微剥脱及真皮深层热效应,前者利用单极射频激发氮气产生微等离子体;后者通过射频产热,将能量以像束模式,均匀分布作用于深层胶原组织,使紊乱的胶原组织重塑。
 
 
令人沮丧的是,上述物理促渗法同样也存在诸多弊端,许多方法研究尚不成熟,机理尚不明确,设备昂贵、操作复杂、或引起细胞毒性的问题。
 
今天,我们给大家介绍一种全新的透皮吸收技术探索—纳米晶片,它由巴黎大学、普林斯顿大学、耶鲁大学、东京大学、哈佛大学及美国知名药企的8名生物、化学、物理、医学领域的科学家团队经历17年研究而得,已获得36项国内外授权专利。
 
透皮吸收技术再探索—
 
 
纳米晶片[10]是根据人体皮肤结构开发的新型透皮吸收工具,它是由单晶硅经过纳米技术工艺雕刻而成。纳米晶片的表面是一系列微针阵列,它们可以打开皮肤最外面的角质层,同时不会伤及真皮层,大大提高养分的渗透能力。单晶硅的生物兼容性又保证了纳晶在使用过程中的安全性。
 
纳米晶片区别于传统的塑料、金属微针,采用超纯单晶硅制成。硅基材料在半导体芯片领域有广泛的应用,但除了晶圆厂的业内人士外,很少有人对其工艺有深入的了解。芯片制造工艺是工业制造技术上最为复杂的技术之一,加工精度为头发丝的千分之一,需要上千个步骤才能完成。纳晶纳米晶片的生产正是借助半导体的加工工艺,经过清洗、镀膜、掩模版设计和制造、光刻、角度尖度调制和终端成形、检测和组装等一系列步骤。
 
①清洗:去除金属杂质、有机物污染、微尘与自然氧化物,降低表面粗糙度;
 
②镀膜:利用热能、电浆放电或紫外光照射等化学反应的方式,将气体反应物生成固态生成物,在晶片表面沉积形成稳定固态薄膜;
 
③光刻掩模版:用玻璃或者石英表面覆盖带有图案的金属图形,实现对光线的遮挡或透过,是光刻工艺中的一个重要板材,利用光罩可实现加工中的图形传递。
 
④光刻:在感光胶上经过曝光和显影,把光罩上的图形转换到感光胶下面的薄膜层或硅晶上。
 
⑤角度尖度调制和终端成形:结合使用干湿刻蚀技术,来调节角度尖度和终端成形。
 
⑥平整化和厚度调节:采用化学机械研磨技术使晶圆表面达到全面平坦化,以利后续进行薄膜沉积。后续再经过切割、检验和封装等环节最终制成具有纳米级凸点的纳米晶片。
 
 
一组数字,认识更多
 
纳米晶片尖端凸点直径小于80nm(约皮肤间隙的1/100,头发丝的1/1000),凸点高度80-300μm,3秒可打开上百可吸收通道,完成营养物质高效渗透扩散,20分钟后吸收通道完成闭合。全程在不触及真皮层,保证皮肤完整性的条件下,穿透吸收屏障角质层,安全无痛无创,提高了近20倍吸收效果。晶片由纯度为99.9999%的单晶硅打造而成,可承受15万次角质层接触无丝毫磨损。纳米晶片是IT技术和材料学的突破性进展在透皮吸收技术上的新应用,是国际生物纳米领域最领先的科技结晶之一。作为国内独家运营方,苏州纳通生物纳米技术有限公司董事长徐百介绍说,纳米晶片技术已被国家有关部门认可,可以合法合规应用于美容护肤领域。
 
 
参考文献:

[1]EYERICH S,EYERICH K,TRAIDL-HOFFMANN C,etal .Cutaneous barriers and skin immunity: differentiating a connected network[J].Trends Immunol,2018,39(4) : 315- 327.

[2]蔺茂强.评估表皮通透屏障功能的方法及其应用[J].临床皮肤科杂志,2010,39(9):602-603.
 
[3]黄媛嫒.水光注射联合微针疗法对面部年轻化的临床应用.中国医疗美容,2016,6(2):95-97.
 
[4]阎位明,韦群梅,旷鹰.丁卡因联合透皮吸收促进剂对静脉留置针穿刺镇痛效果的研究[J].中国实用护理杂志,2009,25(6):4-6.
 
[5]郭衍坤,贺新华,梅武轩,等.复合透皮促渗剂对氨氯地平的促渗透作用[J].医药导报,2003(01):18-19.
 
[6]朱学敏,蒋秋冬,任略,等.挥发油含氧单萜成分的透皮吸收促进作用与皮肤细胞毒性比较研究[J].南京中医药大学学报,2018,34(4):395-399.
 
[7]弓雪峰.麻杏石甘加味方离子导入治疗痰热壅肺证肺炎患者疗效与安全性评价[D].北京:北京中医药大学,2018.
 
[8]鄢欢,颜苗,邓阳,等.青藤碱电致孔给药的药动学及在关节腔中浓度的研究[J].中南药学,2014,12(6):518-520.
 
[9]马玉峰,郭盛君,王庆甫,等.低频超声经皮促透药物的研究进展[J].中国医药导报,2014,11(5):161.
 
[10]张瑞雪,张庆瑞,戴逸楠,王卓,张国斌,姜彦多.纳米晶片促进药物经皮渗透作用的研究[J].临床皮肤科杂志,2017,46(4):247-250.
 

 

 

 

苏州纳通生物纳米技术有限公司

徐百

 

 

 

 

 

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