Концепция «второй кожи»: имитирует и обновляет естественный защитный барьер кожи, образуя уникальные эмульсии масло-жидкий кристалл-вода (O/LC/W).

В основе разработки этого комплекса лежит проблема сухой кожи и, как следствие, нарушение ее барьерных функций. В связи с этим акцент делался на роговом слое — stratum corneum, на его восстановлении и укреплении.

Nikkol Nikkomulese LC — это комплексный O/W эмульгатор, в котором подобрано оптимальное соотношение амфифильных веществ, в том числе, гидрогенизированный лецитин. Благодаря этому он образует в косметических рецептурах жидкокристаллическую структуру, способную сохранять стабильность и в упаковке, и при нанесении на кожу. По своей структуре Nikkol Nikkomulese LC идентичен межклеточным ламеллярным структурам липидов рогового слоя.

Являясь самым верхним слоем кожи, роговой слой выполняет важные барьерные функции: препятствует уменьшению содержания натурального увлажняющего фактора, предотвращает потерю влаги, удерживая ее внутри кожи, защищает кожу от инвазии бактерий и вирусов, а также от неблагоприятных факторов окружающей среды. Для обеспечения защитной функции коже жизненно необходимы межклеточные липиды. Липиды рогового слоя образуют жидкокристаллические ламеллярные структуры, или бимолекулярный липидный слой, препятствующий испарению молекул воды. Это позволяет длительно удерживать влагу в роговом слое.

Как правило, при дезорганизации ламеллярных структур нарушаются процессы кератинизации (ороговения), ответственной за формирование нормального рогового слоя. Это, в свою очередь, приводит к ухудшению состояния кожи, в том числе, ее сухости.

Одним из способов повысить влагоудерживающую способность кожи является использование средств, улучшающих ее барьерную функцию.

Nikkol Nikkomulese LC позволяет создавать ламеллярные жидкокристаллические системы, аналогичные межклеточным ламеллярным структурам липидов рогового слоя.

После их нанесения барьерные функции рогового слоя кожи значительно усиливаются.

Nikkol Nikkomulese LC превосходно эмульгирует различные масляные ингредиенты, включая эфиры жирных кислот, растительные и минеральные масла. Содержание масляной фазы может достигать 50%, и это никак не влияет на стабильность системы.

К основным преимуществам Nikkol Nikkomulese LC следует отнести возможность формирования и сохранения стабильной жидкокристаллической структуры при температуре, приближенной к температуре тела.

Многие эмульгаторы могут создавать ламеллярную жидкокристаллическую структуру, но не все способны сохранить ее, сталкиваясь с температурным барьером кожи.

Особенность Nikkol Nikkomulese LC состоит в том, что он формирует эмульсию, в которой жидкие кристаллы сохраняют стабильность при температуре тела, т.е. 32–36°C.

Свойства Nikkol Nikkomulese LC

• Формирует ламеллярные жидкокристаллические структуры, идентичные.
• Многослойной ламеллярной структуре липидов рогового слоя.
• Образует жидкокристаллические эмульсии с различными масляными ингредиентами.
• Сохраняет жидкокристаллическую структуру при температуре, приближенной к температуре кожи.
• Восстанавливает и усиливает барьерные функции кожи.
• Повышает влагоудерживающую способность кожи.
• Обеспечивает длительный увлажняющий эффект в рецептурах с его использованием.

Многослойная жидкокристаллическая структура, образующаяся вокруг каждой капли масла, имитирует структуру кожи человека и состоит из схожих компонентов (фосфолипидов, жирных кислот, триглицеридов и так далее).

Физико-химические свойства Nikkol Nikkomulese LC

• Внешний вид: Хлопья желтоватого цвета со слабым характерным запахом.
• Добавка: d-δ-tocopherol (0.1%)

Зависимость образования жидких кристаллов в эмульсионной системе от соотношения концентрации компонентов

Чтобы определить область формирования жидких кристаллов при использовании Nikkol Nikkomulese LC, полезно рассмотреть диаграмму состояния для трехкомпонентной системы в виде равностороного треугольника. Вершины треугольника соответствуют максимальным 100% концентрациям компонентов: Nikkol Nikkomulese LC, вода и сквалан.

Стороны треугольника являются осями координат, на которых отложены относительные концентрации соответствующих компонентов.

Экспериментальным путем было выяснено, что стабильные жидкие кристаллы (ламеллярная фаза) образуются в том случае, когда содержание сквалана в эмульсии не превышает 60 % по весу, а содержание Nikkol Nikkomulese LC колеблется в диапазоне 3–30% по весу (область формирования жидкокристаллической эмульсии).

Используя эту диаграмму, можно с помощью показанных построений оценить возможность получения ламеллярной жидко-кристаллической системы при различных соотношениях воды, эмульгатора и масел.

Стабильность жидких кристаллов, формируемых с помощью Nikkol Nikkomulese LC

Оценка структуры и стабильности жидких кристаллов при изменении температуры

Средство с Nikkol Nikkomulese LC, состав которого указан в табл. 1, нагревали до 25, 30, 35, 37 и 40°С соответственно. После этого за состоянием жидких кристаллов наблюдали в электронный микроскоп.

В результате было доказано, что жидкокристаллическая структура сохраняется в креме при температуре 37°С, т.е. температуре, максимально приближенной к температуре тела, а также при 40°С (Рис.3).

При нагревании до 45°С и выше жидкие кристаллы становятся трудно различимыми под микроскопом, но, тем не менее, снова появляются в поле зрения при снижении температуры примерно до 35°С.

Более того, структура жидких кристаллов оставалась стабильной при указанных выше температурах от 25° до 40°С в течение трех месяцев.

Стабильность жидких кристаллов на коже

На кожу наносили 20 мг/см3 указанного выше состава, после чего определяли изменение структуры жидких кристаллов с течением времени.

Для этого с поверхности кожи брали пробы сразу же после нанесения средства, затем через 1, 3 и 6 часов, после чего их рассматривали в электронный микроскоп.

В результате эксперимента было установлено, что жидкокристаллическая структура сохраняет свою стабильность на коже даже по прошествии 6 часов (Рис.4)

Благодаря этому свойству, косметические средства с NIKKOL NIKKOMULESE LC проявляют великолепный увлажняющий эффект, снимают раздражение и медленно высвобождают активные вещества.

Преимущества Nikkol Nikkomulese LC

Влагоудерживающие свойства

Хорошо известно, что связанная вода, в отличие от свободного ее состояния, длительное время сохраняется в роговом слое, обеспечивая, соответственно, и более длительное гидратирование эпидермиса. Поэтому, чем большее количество связанной воды способно удержать косметическое средство, тем дольше кожа остается увлажненной.

Для сравнения испытывали два крема (Табл.2).

Крем с жидкокристаллической структурой на базе Nikkol Nikkomulese LC и контрольный крем с обычным эмульгатором сравнивались путем измерения количества связанной воды.

Для этого методом дифференциальной сканирующей калориметрии измеряли энтальпию плавления (ΔH) каждой эмульсии. Общее содержание воды измеряли методом Карла Фишера. После обработки полученных данных и подтверждения линейного соотношения между измеренными ΔH и общим содержанием воды, рассчитали этот параметр для каждого средства.

Количество связанной воды жидкокристаллическим кремом и контрольным образцом было получено экстраполяцией прямой зависимости до пересечения с осью Х, соответствующей ΔH=0 (правый график рис.5).

Как показано на левой диаграмме рисунка 5, количество связанной воды в структурированном креме, содержащем Nikkol Nikkomulese LC, составляет 12,7 wt%, что в 1,4 раза больше, чем в контрольной эмульсии, где этот показатель — 8.4 wt%.

Увлажняющие свойства

Опытным путем тестировались два средства: крем с жидкокристаллической структурой с Nikkol Nikkomulese LC и обычный крем без Nikkol Nikkomulese LC. Состав кремов приведен в табл.3.

Средства наносились на внутреннюю часть предплечья шести добровольцев. Степень гидратации кожи во временной динамике оценивали, измеряя ее электропроводность с последующим измерением увлажненности эпидермиса кожным гигрометром Skicon-200. Показатель электропроводности отражал насыщение кожной поверхности влагой.

Из графика 6 видно, что электропроводность кожи после нанесения крема с жидкими кристаллами, образованными Nikkol Nikkomulese LC, выше, чем после аппликации контрольного образца. Это свидетельствует о более выраженном увлажняющем эффекте средства с Nikkol Nikkomulese LC по сравнению с обычным кремом.

В дополнение следует отметить, что после нанесения крема с жидкокристаллической структурой показатель электропроводности сохранялся высоким и через 60 минут, тогда как после применения обычного крема он резко падал.

Все это свидетельствует в пользу того, что жидкокристаллическая система обеспечивает пролонгированный увлажняющий эффект.

В итоге было экспериментально подтверждено, что крем, приготовленный с использованием Nikkol Nikkomulese LC, обеспечивает длительный увлажняющий эффект засчет формирования на поверхности кожи жидкокристаллической структуры.

Усиление барьерной функции кожи при длительном применении средств на основе Nikkol Nikkomulese LC

Исследование проводилось зимой, когда кожа испытывает значительный стресс.

Тестировались два разных средства: эмульсия на основе Nikkol Nikkomulese LC с ламеллярной структурой и контрольный крем без жидкокристаллической структуры.

Состав средств приведен в таблице 4.

Крема на основе Nikkol Nikkomulese LC и обычного эмульгатора наносили на внутреннюю поверхность голени двенадцати добровольцев дважды в день в течение 21 дня. Предварительно целостность эпидермиса нарушали адгезивной лентой (tape-strip method). Трансэпидермальная потеря влаги (ТЭПВ) тестируемыми участками кожи измерялась до повреждения и через 1, 2 и 3 недели после начала нанесения кремов. Измерение проводилось в помещении при постоянной температуре 21°C и относительной влажности 50% прибором AS-TW2, произведенным Asahi Biomed, Япония.

В результате было выяснено, что ТЭПВ зоной, апплицированной кремом с жидкокристаллической структурой на основе Nikkol Nikkomulese LC, значительно ниже по сравнению с ТЭПВ участком кожи после нанесения контрольного крема (p<0.05) (График 7).

Это свидетельствует о том, что Nikkol Nikkomulese LC повышает защитную функцию кожного барьера, предотвращая, тем самым, потерю кожей влаги.

Улучшение состояния рогового слоя

Для исследования были приготовлены два средства: крем на базе Nikkol Nikkomulese LC и крем с использованием обычного эмульгатора, не образующего в креме жидкокристаллическую структуру (контрольный образец). Состав кремов указан в таблице 4. В эксперименте принимали участие двенадцать добровольцев. Каждое средство наносилось на десквамированный эпидермис дважды в день в течение 28 дней.

Суть метода заключалась в том, что на кожу щеки добровольцев накладывали прозрачную клейкую ленту, после чего отпечаток рогового слоя (с прилипшими к ленте корнеоцитами) переносился на предметное стекло, окрашивался бриллиантовым зеленым и рассматривался в оптический микроскоп (Рисунок 8).

Процедуру проводили сразу же после наложения адгезивной ленты и после аппликации каждого тестируемого средства.

При микроскопировании отпечатков эпидермиса, сделанных до начала тестирования кремов, а также после аппликации обычной эмульсии (контрольного образца) наблюдались слои разрозненных корнеоцитов.

Микроскопическая картина рогового слоя после применения крема с Nikkol Nikkomulese LC характеризовалась, наоборот, компактной упорядоченной структурой с плотно сцепленными корнеоцитами.

Это свидетельствует о том, что крем с Nikkol Nikkomulese LC восстанавливает роговой слой засчет нормализации процессов кератинизации.

Факторы, влияющие на эффективность Nikkol Nikkomulese LC в системе

Значение концентрации Nikkol Nikkomulese LC

Способность к формированию жидких кристаллов в зависимости от концентрации

Для эксперимента приготовили серию жидкокристаллических эмульсий с различным содержанием Nikkol Nikkomulese LC. Состав эмульсий приведен в таблице 5.

Через 24 часа после приготовления структуру жидких кристаллов рассматривали в поляризационный микроскоп.

На рисунке 9 отчетливо видно, что гомогенная жидкокристаллическая эмульсия образуется при введении не менее 3.0% Nikkol Nikkomulese LC.

При использовании менее 2.0 % Nikkol Nikkomulese LC образование жидких кристаллов возможно, но при этом проблематично эмульгировать систему, используя Nikkol Nikkomulese LC в качестве единственного эмульгатора. В таких случаях рекомендуется использовать Nikkol Nikkomulese LCв комбинации с другими эмульгаторами, н-р: с гидрогенизированным лецитином, acrylates/C10–30

Зависимость вязкости крема от концентрации Nikkol Nikkomulese LC

Чтобы определить, влияет ли изменение концентрации Nikkol Nikkomulese LC на вязкость эмульсии, приготовили серию кремов с различной концентрацией Nikkol Nikkomulese LC (состав указан в таблице 5).

Через 24 часа измерили вязкость каждого образца ротационным вискозиметром (ротор No.2, 60 rpm).

После обработки данных было выяснено, что вязкость эмульсии почти не изменяется при введении NIKKOL NIKKOMULESE LC в диапазоне концентраций 3.0–11.0 % от веса.

Влияние масляных ингредиентов

Зависимость способности к образованию жидких кристаллов от состава масляной фазы

Для исследования приготовили эмульсии, которые содержали 5wt % Nikkol Nikkomulese LC и 20wt% каждого из пяти масляных ингредиентов (Таблица 6).

Через 24 часа структуру жидких кристаллов рассматривали в поляризационный микроскоп.

На рисунке 10 видно, что Nikkol Nikkomulese LC формирует жидкокристаллическую структуру с различными типами масел, включая сложные эфиры жирных кислот, растительные и углеводородные масла.

Было также установлено, что в концентрации 4–10 wt% Nikkol Nikkomulese LC способен эмульгировать более 50% жирной фазы, состоящей из разных масел.

Влияние силиконовых масел на формирование жидких кристаллов

В каждой рецептуре из приведенных выше таблиц половина жирной фазы заменялась на циклические силиконы или диметиконы. В результате получалась эмульсия, содержащая 10.0 wt% одного из масел, указанных в комментарии к таблице 6, и 10.0 wt% циклических силиконов (или диметиконов).

Полученные крема исследовали на предмет образования жидких кристаллов. Опыт подтвердил, что в эмульсиях, содержащих упомянутые выше масла в комбинации с циклическими силиконами (или диметиконами), также формируются жидкие кристаллы.

В результате было экспериментально подтверждено, что в рецептуры на основе Nikkol Nikkomulese LC можно инкорпорировать до 50% силиконовых масел в расчете от общего содержания масляной фазы.

Влияние водорастворимых компонентов на формирование жидких кристаллов

Для этих целей приготовили серию кремов, состав которых приведен в таблице 7. Через 24 часа в этих эмульсиях исследовали структуру жидких кристаллов в поляризационный микроскоп.

Зависимость от pH (влияние кислот и щелочей)

Для эксперимента приготовили несколько эмульсий с различным значением pH (базовая рецептура указана в таблице 7). Все эмульсии содержали 5.0 wt% Nikkol Nikkomulese LC

Уровень pH особо контролировался при введении водного раствора лимонной кислоты или гидроксида калия. Через 24 часа состояние жидких кристаллов рассматривали в поляризационный микроскоп. Жидкие кристаллы формировались и сохраняли структуру в широком диапазоне pH: 3.5–11.5 (Рисунок 11).

Влияние солей

Приготовили несколько различных рецептур с Nikkol Nikkomulese LC (5.0 wt%), базовый состав которых приведен в таблице 7. После этого в каждую рецептуру добавили натрия хлорид в концентрации 1.0 wt% или 2.0 wt%. Через 24 часа в поляризационный микроскоп рассматривали структуру жидких кристаллов. В результате исследования были сделаны выводы, что жидкие кристаллы не изменяют свою структуру, несмотря на введение до 2.0 wt% натрия хлорида (Рис. 12).

Влияние водорастворимых полимеров на формирование жидких кристаллов

Для опыта были приготовлены эмульсии, содержащие 5.0 wt% Nikkol Nikkomulese LC (таблица 7) и различные водорастворимые полимеры, традиционно использующиеся в косметических средствах. Через 24 часа структуру жидких кристаллов исследовали в поляризационный микроскоп. В результате было подтверждено, что введение в рецептуру разводорастворимых полимеров не отражается на структуре жидких кристаллов (Рис. 13).

Безопасность Nikkol Nikkomulese LC

• Сенсибилизация кожи (Human, RIPT method): отрицательный (60%-ый водный раствор)
• Аппликационная кожная проба (patch test): не вызывает раздражения, безопасен (60%-ый водный раствор)

Рекомендации по применению Nikkol Nikkomulese LC

• Следует вводить Nikkol Nikkomulese LC в масляную фазу.
• Рекомендуемая для ввода концентрация Nikkol Nikkomulese LC — 3.0–12.0 wt%, хотя она может варьироваться в зависимости от типа и (или) количества масляных ингредиентов (ингредиента).
• Если предполагается приготовить очень вязкую эмульсию, можно загустить ее полимерами, парафином, высшими спиртами, микрокристаллическими восками и т.д.
• При приготовлении крема с большим содержанием силиконов, сначала необходимо растворить Nikkol Nikkomulese LC в масляном ингредиенте, только после этого добавлять силиконовые масла.
• Для размешивания используется гомогенизатор. В случае использования лопастной мешалки, следует добиться гомогенности эмульсии.
• Необходимо помнить, что содержание в рецептуре больше 10% этанола может повлиять на формирование жидкокристаллической структуры.