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微囊赋能:利用 CelluCap™ R 稳定视黄醇(《COSSMA》,2021年)

微囊赋能:利用 CelluCap™ R 稳定视黄醇(《COSSMA》,2021年)

微囊赋能:利用 CelluCap™ R 稳定视黄醇(《COSSMA》,2021年)

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显微镜下的 Tagra 纤维素微胶囊

《COSSMA》2021年发表的一篇关于Tagra CelluCap™ R微囊包裹视黄醇的文章指出:在40°C下稳定性更佳,使用4周后皮肤紧致度提升55.2%,可见细纹减少11.2%。

Saher Duchi 博士,Tagra Biotechnologies 首席科学家,Danny Goldstein 博士,Tagra Biotechnologies 研发副总裁。COSSMA 9/2021,第 10–13 页。

稳定化:视黄醇被认为是护肤行业中实现驻颜紧致的黄金标准成分之一。但如何能让这种神奇的成分发挥更好的功效?Saher Duchi 博士和 Danny Goldstein 博士知道如何利用微胶囊技术对其进行保护。

视黄醇是维生素 A 的一种衍生物,被认为是护肤行业中实现驻颜紧致的黄金标准成分之一。视黄醇有助于帮助使用者获得更年轻、更透亮、更健康的肌肤 [1,2,3]。它通过加速细胞更替并促进胶原蛋白生成来实现这一功效,这种综合作用有助于淡化细纹和皱纹、疏通毛孔、对抗粉刺痤疮,并使肤质平滑细致。然而,尽管视黄醇以其卓越的功效而闻名,但由于其对氧化的高度敏感性,其有效性很容易受到影响。在空气、阳光、酸性环境和重金属的存在下它极易降解,这最终会降低其活性并限制其效果。

这些挑战可以通过微胶囊化视黄醇得以克服 [4]。通过以稳定化的微胶囊形式递送活性成分,这项创新技术有助于提高最终配方的性能并延长保质期。仅当将配方涂抹揉入皮肤时,聚合物外壳才会破裂,并随着时间的推移释放出包裹的视黄醇。在此之前,微胶囊保持完好无损,这种状态有助于保持视黄醇的稳定性并最终保障其功效。

微胶囊的制备

负载视黄醇的微胶囊采用溶剂萃取法制备 [5,6]。制备微胶囊时,将聚合物醋酸丁酸纤维素、视黄醇及其他油溶性添加剂溶解在乙酸乙酯中。将乙酸乙酯与含有聚乙烯醇 (PVA) 的水相混合以形成乳液。然后将乳液转移到萃取水相中。在微胶囊完全沉淀后,通过过滤收集并用水洗涤以去除杂质。使用冷冻干燥法对微胶囊进行干燥,从而获得流动性良好的粉末。

微胶囊的表征

使用配备可变紫外检测器的 Jasco HPLC 系统通过反相高效液相色谱 (HPLC) 对视黄醇进行定量。分离采用 Ace 3, C18-PFP 色谱柱 (150 × 4.6mm),流动相为等度洗脱,包含 85% v/v 甲醇和 15% v/v 水,流速为 1.0ml/min。视黄醇的检测波长为 325nm。评估了以下参数:含量(微胶囊中视黄醇浓度的百分比)和包封率(估算含量/理论含量的百分比)。使用 Horiba LA-350 激光衍射粒度分布分析仪对微胶囊的粒径及其分布进行了分析。

研究与测试

稳定性:评估了微胶囊的稳定性,并与游离视黄醇进行了比较。将包裹型视黄醇和游离视黄醇加入水凝胶基质配方 (pH 7.3) 中,并在 40°C 下于避光的密闭玻璃容器中培养。在储存两周和四周后,通过 HPLC 法测定视黄醇含量(相对于初始含量的百分比)来评估其稳定性。

体内功效测试:进行了一项临床研究以评估微胶囊的抗衰老活性。20 名受试者每天两次涂抹含有 1.1% 微胶囊(相当于 0.1% 游离视黄醇)的基础晚霜,持续四周。通过 Visia CR 成像系统评估治疗的功效。使用 ImagePro 软件分析图像,以确定面部皮肤质感外观的变化 [7,8]。在基线时以及使用四周后,由经过培训的技术人员对每位受试者进行 Cutometer 测量,以测定皮肤的紧致度。

抗氧化活性:采用 2,2-二苯基-1-苦基肼 (DPPH) 法测定其与游离视黄醇相比的抗氧化活性。通过分光光度计测量 DPPH 的减少量 [9]。

结果

微胶囊表征:所获得的流动性微胶囊粉末的平均视黄醇含量为 8.6 ± 0.5%,平均包封率为 90.1 ± 1.7%。微胶囊的平均粒径约为 14µm。单个窄峰的出现表明微胶囊群体的粒径分布均一(图 1)。

图 1:微胶囊平均粒径和粒径分布的代表性图表。

稳定性:在 40°C 下历时四周,评估了包裹型视黄醇与游离视黄醇(两者均加入局部外用基质凝胶配方中,pH 7.3)的稳定性。如图 2 所示,测量了每个样品中视黄醇的相对含量(相对于初始含量的百分比)。结果显示,在 40°C 下四周后,与游离视黄醇相比,使用微胶囊配制的样品中视黄醇的平均相对含量显著更高。研究还明确表明,使用微胶囊进行配方能够随着时间的推移防止凝胶配方发生变色。

图 2:在 40°C 下培养四周后凝胶配方中的视黄醇稳定性,CelluCap R 与游离视黄醇的对比。数据表示为平均视黄醇含量(初始含量的百分比)。

体内功效结果:为了评估含有 1.1% 微胶囊(0.1% 游离视黄醇)的配方对皮肤的功效,使用了 Visia CR 成像系统。使用 Cutometer 测量了每位受试者的皮肤紧致度。对图像进行了分析以确定面部皮肤质感外观的变化。

每天使用两次,经过四周的护理后,结果显示皮肤紧致度增加了 55.2%,细纹和皱纹的外观改善了 11.2%(与基线相比差异具有统计学意义,p < 0.05),如图 3 和图 4 所示。

此外,90% 的参与者认同他们的细纹和皱纹外观有所淡化,整整 100% 的人认同他们的皮肤感觉更紧致,看起来更年轻、更健康、更通透、更柔嫩、更平滑且更均匀。

  • 图 3:基线时(左)和使用 CelluCap R 护理 28 天后(右)前额皱纹外观减少的代表性图像。

  • 图 4:基线时(左)和使用 CelluCap R 护理 28 天后(右)木偶纹明显淡化的代表性图像。

抗氧化活性:通过 DPPH 测定法确定对 DPPH 自由基的抑制百分比,评估了微胶囊与游离视黄醇相比的抗氧化活性。通过包裹技术对视黄醇进行微胶囊化后,其“清除”DPPH 自由基的能力显著增强,如图 5 所示。

图 5:CelluCap R 微胶囊与游离视黄醇的抗氧化活性对比(两个测试样品中的最终视黄醇浓度相等)。

体内测试结果(4 周,1.1% CelluCap™ R = 0.1% 视黄醇)

成效

皮肤紧致度 (Cutometer)

+55.2%

细纹和皱纹外观 (Visia CR)

改善 11.2%

认同细纹和皱纹有所淡化的参与者比例

90%

认同皮肤感觉更紧致、看起来更年轻的参与者比例

100%

结论

视黄醇是护肤品中最受欢迎的成分之一。然而,科学家在将这种敏感成分加入护肤配方时面临着某些问题和挑战,即随着时间的推移保持其稳定性和活性的挑战。

但开发一种稳定形式的微囊化视黄醇是可行的,这可以确保其高效释放,同时保持其活性和功效。这些微胶囊被设计为在受到机械压力后释放视黄醇,该压力会导致聚合物外壳破裂。涂抹时,在将配方揉入皮肤的过程中,聚合物外壳瓦解,微胶囊开始破裂,释放出被包裹的视黄醇。微胶囊分解成肉眼不可见的颗粒,但仍保留一部分有效负载,以便随着时间的推移继续释放。

这项研究的结果清楚地表明,视黄醇微胶囊显著比游离形式的视黄醇更稳定。此外,体内临床研究清楚地表明,微胶囊包裹过程保留了视黄醇作为抗衰老/抗皱成分的皮肤活性,并具有起效快的效果。

参考文献

  1. Pandel R., Poljšak B., Godic A., Dahmane R. (2013) Skin Photo-aging and the Role of Antioxidants in Its Prevention. ISRN Dermatology. 12, eCollection 2013

  2. Poljsak B., Dahmane R., Godic A. (2013) Skin and antioxidants. Journal of Cosmetic and Laser Therapy. 15, 107-113

  3. Chen L, Hu JY, Wang SQ. (2012) The role of antioxidants in photoprotection: a critical review. Journal of the American Academy of Dermatology. 67, 1013-1024

  4. CelluCap R, INCI: Retinol, Cellulose Acetate Butyrate, Tricaprylin, Pentaerythrityl Tetra-di-t-butyl Hydroxyhydrocinnamate

  5. Jelvehgari M, Montazam SH. (2012) Comparison of microencapsulation by emulsion-solvent extraction/evaporation technique using derivatives cellulose and acrylate-methacrylate copolymer as carriers. Jundishapur Journal of Natural Pharmaceutical Products. 7, 144-152.

  6. Freitas S, Merkle HP, Gander B. (2005) Microencapsulation by solvent extraction/evaporation: reviewing the state of the art of microsphere preparation process technology. Journal of Controlled Release. 102, 313-332

  7. Corinne Granger et al. Prospective Evaluation of the Efficacy of a Food Supplement in Increasing Photoprotection and Improving Selective Markers Related to Skin Photo-Ageing. Dermatol Ther. 2020 Feb; 10(1):163-178

  8. Jong-Seong Ryu et al. Improving lip wrinkles: lipstick-related image analysis. Skin Res Technol. 2005 Aug; 11(3):157-64

  9. Formagio AS, et al. 2014. Evaluation of Antioxidant Activity, Total Flavonoids, Tannins and Phenolic Compounds in Psychotria Leaf Extracts. Antioxidants (Basel, Switzerland), 10: 745-757.

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