Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Witamina C w kosmetykach w świetle najnowszych doniesień naukowych
Redakcja _, 08.12.2015 , Tagi: witamina C
Witamina C w kosmetykach w świetle najnowszych doniesień naukowych
Większość zwierząt oraz roślin ma zdolność do syntezy witaminy C, co nie dotyczy człowieka. Straciliśmy zdolność do syntezy enzymu GULU niezbędnego podczas procesu jej produkcji. Z tego też powodu witamina ta musi zostać dostarczona z zewnątrz np. z pożywieniem. Jednak zwiększenie zawartości kwasu askorbinowego w skórze jest ograniczone nawet jeżeli będziemy go przyjmować w bardzo dużych ilościach w codziennej diecie. Dlatego też jego zewnętrzna aplikacja na skórę w preparatach kosmetycznych jest jedynym rozwiązaniem mającym wpływ na zwiększenie jej zwartości w skórze. Jest to przyczynkiem, dla którego substancja ta stała się jednym z najczęściej stosowanych składników wśród oferowanych kosmetyków

 

Kwas askorbinowy (L-askorbinowy; witamina C):

- jest substancją rozjaśniającą skórę ze względu na swoje właściwości antyoksydacyjne oraz efekt hamowania tyrozynazy,

- wykazuje również silne właściwości przeciwzapalne,

- a ponadto służy jako niezbędny kofaktor enzymów m.in. hydroksylazy wymaganej w procesie biosyntezy kolagenu (typ I oraz III), jego produkcja oddziałuje na zmniejszenie widoczności zmarszczek.

 

FORMA WITAMINY C JEST PODSTAWĄ JEJ TRWAŁOŚCI ORAZ DZIAŁANIA W PREPARACIE:

Pierwsze kremy z witaminą C wykorzystywały jej aktywną formę, czyli kwas L-askorbinowy. Jednak jak podaje Donald Bissett z Procter & Gamble - Dużym problemem w przypadku zastosowania kwasu L-askorbinowego w kosmetyku była jego bardzo duża niestabilność. Pod wpływem powietrza, w bardzo krótkim okresie czasu od otwarcia produktu (około miesiąca), kwas L-askorbinowy reagował z powietrzem ulegając utlenieniu, a w efekcie jego stężenie malało o połowę w porównaniu do wartości deklarowanych na początku. Procesowi temu towarzyszyło szybkie żółknięcie preparatu, co dodatkowo dostarczało negatywnych wrażeń estetycznych konsumentom.

Próbowano różnych strategii stabilizacji kosmetyku m.in.: wykluczenia tlenu podczas formułowania kosmetyku, stosowania opakowań nieprzepuszczalnych dla tlenu, hermetyzacji, niskiego pH, minimalizacji zawartości wody oraz włączenia przeciwutleniaczy.

W 2001 roku w Dermatology Surgery opublikowano badania wskazujące, że korzystny efekt na dostarczenie kwasu L-askorbinowego do skóry może mieć usunięcie ładunku jonowego w cząsteczce, co uzyskuje się przy pH mniejszym niż 3,5. Badania sugerowały, że maksymalne stężenie kwasu L-askorbinowego w takim preparacie może wynosić 20%, a w przypadku wyższego - nie zaobserwowano zwiększonego poziomu wchłaniania.

W celu poprawy trwałości preparatów zaczęto również stosować estryfikowane pochodne kwasu L-askorbinowego, ponieważ wykazują one większą stabilność w porównaniu z witaminą C. Do najpopularniejszych z nich zalicza się: fosforan askorbylu magnezowego oraz 6-palmitynian-askorbylu. Kolejną grupą pochodnych witaminy C jest sól fosforanu askorbylu (Na i Mg). Stabilność tych soli jest znacznie lepsza niż kwasu askorbinowego, jednak wysoka zawartość soli w produkcie znacząco wpływa na skuteczność tradycyjnych zagęszczaczy (karbomerów, polimerów poliakrylamidowych), co powoduje w efekcie zwiększenie ich użycia w preparacie.

Z kolei rezygnacja z pochodnych soli i zastosowanie glikozydu askorbylowego poprawia stabilność produktu oraz zarazem łatwość formułowania. Glikozyd askorbylowy jest jednak również dużo droższy od kwasu askorbinowego, co w efekcie powoduje znaczny wzrost ceny produkcji.

Zdaniem naukowców z Uniwersytetu Medycznego Baqai w Pakistanie (dane z 2011 roku) stabilność kwasu askorbinowego i jego pochodnych pozostaje nadal dużym wyzwaniem dla producentów oraz badaczy. Niektóre natomiast ze stosowanych metod, takich jak zbyt niskie pH, może prowadzić do niepożądanych efektów estetycznych na skórze, np. podrażnień.

 

PRZENIKANIE

Kolejnym wyzwaniem, poza uzyskaniem stabilności produktu z witaminą C lub jej pochodnymi, jest przenikanie w głąb skóry, co warunkuje działanie preparatu. Penetracja kwasu askorbinowego przez skórę jest bardzo mała i zwykle wynosi mniej aniżeli 1% dawki zastosowanej w kosmetyku. Dla fosforanowych pochodnych kwasu askorbinowego, pomimo ich zastosowania z powodu większej trwałości w preparacie, przenikanie może się okazać jeszcze większym wyzwaniem ze względu na niekorzystny wpływ reszt fosforanowych. W związku z czym w analizie opublikowanej przez Procter & Gamble w 2009 roku czytamy, że ważnym i pożądanym jest zastosowanie w praktyce takiego podejścia, które umożliwi zwiększenie penetracji przez skórę witaminy C i jej pochodnych.


 

Funkcja

Podstawy naukowe

Ważne

ANTYOKSYDANT

Witamina C jest najsilniejszym przeciwutleniaczem ludzkiej skóry – pomaga neutralizować wolne rodniki poprzez oddanie elektronu.

Działa w połączeniu z innymi przeciwutleniaczami ludzkiej skóry:

- witamina E;

- ubichinon;

- kwas alfa-liponowy;

- glutation.

Skóra z kolei jest uzbrojona w zestaw przeciwutleniaczy, w tym:

- dysmutazy ponadtlenkowej;

- peroksydazy glutationowej;

- dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej;

- katalazy.

Razem te dwie grupy przeciwutleniaczy współdziałają w kontroli wolnych rodników i chronią komórki przed uszkodzeniem.

Promieniowanie UV generuje ROS (reactive oxygen species = reaktywne formy tlenu, tj. wolne rodniki).

Ubichinon i witamina E są najbardziej światłoczułe, natomiast kwas L-askorbinowy jest bardziej odporny. Jest to ważne, gdyż witamina C ułatwia regenerację ubichinonu i witaminy E po ich utlenieniu, z kolei w regeneracji witaminy C pomaga glutation.

FOTOPROTEKCJA

Badania wykazały, że filtry przeciwsłoneczne w niewielkim tylko stopniu zapobiegają stresowi oksydacyjnemu, są one skuteczne, ale dotyczy to zmniejszenia rumienia wywołanego promieniowaniem UV oraz w zmniejszeniu tworzenia dimerów tymidynowych. Krem z filtrem zapobiega jedynie w 55% tworzeniu się wolnych rodników wywołanych przez UVA.

W związku z tym stwierdzono, że preparaty fotoochronne, które w swoim składzie zawierały oprócz filtrów przeciwsłonecznych również przeciwutleniacze – uznane zostały za najbardziej komplementarne produkty.

  • W przeprowadzonych badaniach na skórze świń stosowano miejscowo roztwór z 10% kwasem L-askorbinowym. Preparat nanoszono 2 x dziennie przez trzy dni przed ostatecznym wystawieniem się na działanie promieniowania UV. Badania pokazały, że stosowanie kwasu askorbinowego przed ekspozycją zmniejsza o 40% oparzenie słoneczne komórek i o 52% - rumień wywołany przez UVB.

  • Z kolei kombinacja 15% kwasu L-askorbinowego oraz 1% α-tokoferolu, stosowana na skórę świni cztery dni przed napromieniowaniem dała doskonałą fotoochronę, pomimo tego, że mieszanina była stosowana samodzielnie. Nastąpiło zmniejszenie oparzenia komórek skóry oraz rumienia, jak również spadek tworzenia dimerów tymidynowych.

  • Podobne bardzo dobre rezultaty uzyskano w wyniku połączenia: kwas ferulowy + witamina E + kwas L-askorbinowy

Na podstawie przeprowadzonych badań wydaje się, że połączenie witaminy C z innymi przeciwutleniaczami może być skutecznym narzędziem w łagodzeniu ostrych, jak i przewlekłych skutków promieniowania UV.

Jednak ważnym jest, iż badania na dzień dzisiejszy wskazują, że taki efekt można uzyskać jedynie włączając preparaty do codziennej pielęgnacji na kilka dni przed ekspozycją na słońce. Natomiast wyniki jednoznacznie wskazują, że stosowanie preparatów po ekspozycji na promieniowanie UV jest całkowicie nieskuteczne pod kątem zapobiegania jego niekorzystnym efektom.

SYNTEZA KOLAGENU ORAZ WPŁYW NA GŁĘBOKOŚĆ ZMARSZCZEK

Badania in vitro sugerują, że kwas askorbinowy może zwiększać zdolności proliferacyjne starszych fibroblastów skóry. Potwierdzono kolejno korzystny wpływ witaminy C na produkcję kolagenu. Dodatkowo na podstawie badań stwierdzono wzrost poziomu mRNA kolagenu. Poziom tkankowego inhibitora MMP-1 był również zwiększony.

Uważa się, że kwas L-askorbinowy zwiększa produkcję kolagenu oraz jednocześnie zmniejsza jego degradację.

 

WPŁYW NA FOTOSTARZENIE

W 3-miesięcznych badaniach klinicznych z zastosowaniem kwasu L-askorbinowego na skórę twarzy stwierdzono u ponad 80% osób poddanych badaniu znaczną poprawę drobnych zmarszczek, zmniejszenie chropowatości, wiotkości skóry oraz jej ziemistego koloru.

 

ROZJAŚNIENIE SKÓRY

Wpływ na proces pigmentacji skóry i w efekcie manipulacja nim mogą być kontrolowane na wielu poziomach.

Witamina C ma zdolność do hamowania tyrozynazy,

enzymu który jest czynnikiem regulującym melanogenezę – działa jako reduktor melaniny.

  • W randomizowanych badaniach wśród 16 osób z melazmą porównywano skuteczność kremu z 5% kwasem L-askorbinowym oraz 4% hydrochinonem. Badania przeprowadzono na dwóch połowach twarzy. W subiektywnej ocenie badanych, 93% z nich stwierdziło doskonałą poprawę na połowie twarzy z zastosowaniem hydrochinonu, natomiast w 62,5% zgłosili również dobrą lub bardzo dobrą poprawę po zastosowaniu kwasu L-askorbinowego. Jednak interesującym jest, że u tych samych pacjentów w obiektywnym badaniu kolorymetrii skóry nie wykazano statystycznych różnic pomiędzy użyciem tych dwóch substancji, przy czym w przypadku witaminy C zaobserwowano znacznie mniej skutków ubocznych (6,2%) w porównaniu do hydrochinonu (68%).


 


 

W związku z mechanizmem działania, witamina C może zostać wykorzystana do redukcji różnych zaburzeń w pigmentacji skóry.

DZIAŁANIE PRZECIWZAPALNE

Stwierdzono, że witamina C redukuje aktywność transkrypcji czynnika NF-kB.

Ze względu na jej działanie przeciwzapalne, sugeruje się że miejscowe stosowanie kwasu L-askorbinowego może być pomocne w leczenie pacjentów ze stanami zapalnymi (np. w przypadku trądziku). Dodatkowo zaobserwowano, że antyoksydanty mogą zapobiegać  utlenianiu łoju, który wykazuje właściwości komedogenne.

 

Tab.1. Zestawienie funkcji jakie kwas askorbinowy wywiera na skórę - w oparciu o aktualne doniesienia naukowe.

 

Czasopismo Molecules w 2012 roku opublikowało wyniki badań przeprowadzonych przez Uniwersytet Sao Paulo w Brazylii, które pokazały istotną zależność, jaka istnieje w przypadku stosowania w jednym preparacie kosmetycznym połączenia witaminy C z innymi substancjami aktywnymi. Poddano analizie kompozycję zawierającą w swoim składzie 1% palmitynian retinylu w połączeniu z tetraizopalmitynianem askorbylu oraz octanem tokoferylu. Badacze podkreślili w swojej pracy, że biorąc pod uwagę fakt, iż wiele preparatów kosmetycznych zawiera połączenia witamin w celu poprawy ich skuteczności, wyniki są o tyle istotne, ponieważ wskazują, że poza samą poprawą działania preparatu oraz jego zastosowania, pozwala to również opracować bardziej stabilne emulsje, w przypadku których rozkład substancji aktywnych jest bardzo mały.

Pomimo faktu, że najlepszym rozwiązaniem, aby dostarczyć witaminę C do skóry, ze względu na jej udział w licznych procesach biochemicznych, jest jej zewnętrzna aplikacja w kosmetykach, to jednak wciąż pozostaje wiele pytań i wątpliwości, a co za tym idzie - obszarów do dalszych analiz temu poświęconych. Na rynku jest bardzo dużo preparatów zawierających kwas askorbinowy i jego pochodne jak np.: fosforan askorbylu magnezowego czy palmitynian askorbylu. Jednak wspólnym problemem dla tych wszystkich substancji jest ich stabilność, aktywność oraz przenikanie w głąb skóry. Na podstawie dotychczas przeprowadzonych badań naukowych ciekawym i obiecującym rozwiązaniem okazuje się łączenie kwasu askorbinowego z innymi substancjami aktywnymi, w tym przeciwutleniaczami w celu poprawy trwałości oraz właściwości biologicznych i w efekcie synergicznego działania składników produktu.

 

Agnieszka Zabiegała,

stażystka portalu Biotechnologia.pl,

dział: kosmetologia

 

Źródła

1. Mirela Donato Gianeti, Lorena Rigo Gaspar, Flávio Bueno de Camargo Júnior and Patrícia Maria Berardo Gonçalves Maia Campos: Benefits of Combinations of Vitamin A, C and E Derivatives in the Stability of Cosmetic Formulations. Molecules 2012, 17, 2219-2230

2. MA Sheraz, S Ahmed, I Ahmed, RH Shaikh, F.H.M Vaid, K Iqbal: Formulation and stability of ascorbic acid in topical preparations. Syst Rev Pharm 2011;2:86-90.

3. Marianne N. O’Donoghue, Patricia K. Farris: Vitamin C Cosmeceuticals; str 94-102 w: Patricia K. Farris: Cosmeceuticals and Cosmetic Practice.Wiley Blackwell 2014

4. Mônica Manela-Azula, Ediléia Bagatin: Cosmeceuticals vitamins. Clinics in Dermatology (2009) 27, 469–474.

5. Donald L. Bissett: Common cosmeceuticals. Clinics in Dermatology (2009) 27, 435–445.

6. Martina Kerscher, Heike Buntrock: Update on cosmeceuticals. JDDG | 4˙2011

7. Aneta Wojcik, Ewelina Bartnicka, Piotr Namiecinski, Helena Rotsztejn: Influence of the complex of retinol–vitamin C on skin surface lipids. Journal of Cosmetic Dermatology, 14, 92-99.


 

KOMENTARZE
news

<Grudzień 2018>

pnwtśrczptsbnd
26
27
28
30
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Łańcuch dostaw zgodny z GMP i GDP
2018-12-12 do 2018-12-12
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
1
2
3
4
5
6
Newsletter