Technologie DrySerum

Unikátní nanoenkapsulační technologie NUENEX pro vysoce pružné kosmetické receptury

Technologie NUENEX vychází z výzkumu Mateje Buzga (vedoucí výzkumu a vývoje, RESPILON), který ve své práci popsal systémy s vysokou průchodností na výrobu vl. Společnost RESPILON, dodavatel kvalitního nanovlákna od r. 2013, poskytla své dlouholeté know-how k propojení s výše uvedenými poznatky, což dalo vzniknout technologii NUENEX – novátorské technologii nanoenkapsulace. Kombinace speciálních dávkovačů polymerů, elektrod a celkový design systému dala vzniknout technologii, která dokáže enkapsulovat jakékoli aktivní molekuly do nanovláken a do nejjemnějších detailů ladit jejich uvolňování. Hlavní předností zvlákňování emulzí oproti zvlákňování směsí, které využívá většina nejnovějších systémů, je schopnost enkapsulovat aktivní molekuly v různých fázích (tj. hydrofilní/hydrofobní) do jediného vlákna. Díky tomu může být sestavování receptur směsí pružnější, jak lze vidět na příkladu membrán suchého séra (DrySerum), tedy kosmetického materiálu, u kterého lze do jediného vlákna enkapsulovat aktivní molekuly mísitelné s vodou, s oleji, liposomální i nanočásticové aktivní molekuly. Aktivní molekuly se zapouzdří do vláken, systém zmírní fázovou separaci a zajistí tak lepší ochranu aktivních molekul. Bezjehlový systém navíc převyšuje výrobní kapacitu, které lze dosáhnout metodami s jehlami a umožňuje hospodárnou materiálovou výrobu za vynaložení menšího úsilí, s vyšší energetickou efektivitou a za dosažení vyšší homogenity.

Multifunkční kosmetické membrány

Aktivní membrány suchého séra lze vytvářet z téměř neomezené palety aktivních molekul a lze je kombinovat tak, aby výsledkem byly multifunkční a synergicky působící kosmetické výrobky. Zdraví kůže je spojováno s komplexními procesy. I zdravá kůže například vyžaduje hydrataci pokožky a jejího pnutí, aby byla zajištěna správná bariérová funkce kůže. Je-li vystavena slunečnímu záření nebo znečištěnému ovzduší, musí zapojit svou antioxidační funkci a obranyschopnost proti znečištění, aby nedošlo k jejímu poškození vlivem volných radikálů. Pro zdravé stárnutí kůže je navíc potřeba i efekt proti stárnutí a omlazující efekt. Díky tomu, že do sebe suché sérum dokáže pojmout ohromné množství látek, se v něm dají zkombinovat všechny potřebné kosmeticky účinné látky tak, aby se dalo o zdraví kůže pečovat v jediném kroku. Dopřejte svým uživatelům jednodušší rutinu s technologií suchého séra!

Suché sérum je ideální pro citlivé účinné látky v kosmetice

Co se týče aktivních složek, pokrok v kosmetice do oboru přináší nové vysoce funkční molekuly a rostlinné výtažky. Čím víc je kladen důraz na antioxidanty, molekuly s lipidovou bází, nukleové kyseliny, bílkoviny a enzymy, tím spíš se klasické receptury potýkají s problémy se stabilitou. Díky nanoenkapsulaci je suché sérum ideálním řešením pro dodávání citlivých kosmeticky účinných látek.

Citlivé jsou například bílkoviny a enzymy, a proto jsou velmi náchylné k fyzikální a chemické denaturaci. Jejich funkce je závislá na správné terciární a kvartérní struktuře, která je pro každou bílkovinu a každý peptid unikátní a která se utváří termodynamický regulovanými procesy během jejich syntézy či post-translační modifikaci. Pokud se jejich struktura naruší, bioaktivita bílkovin se značně sníží, a to většinou nevratně. K denaturaci dochází kvůli vícero faktorům, jako např. zvýšení teploty, chemickému prostředí (tj. denaturační rozpouštědla, tenzidy, soli), mechanickému namáhání vlivem smykového napětí nebo UV záření, chemickým změnám vlivem oxidace nebo kvůli enzymatické degradaci způsobené proteázou. Technologie suchého séra dokáže denaturaci bílkovin zabránit tím, že je během rychlého a netermálního procesu imobilizuje v suché polymerové matrici s optimalizovaným chemickým složením (peptidy/hydrofilní polymery), což molekuly ochrání před poškozením způsobovaným mechanickými a chemickými vlivy i vlivem prostředí, a to i po dlouhodobém skladování při pokojové teplotě. 

Suché sérum je kompatibilní se systémy dodávání s měkkou nanostrukturou (lipozomy, lipidové částice)

Systémy dodávání s měkkou nanostrukturou získávají v oblasti kosmetiky na popularitě. Díky optimalizované povrchové chemii umožňují systémy s nanostrukturou i molekulám s vysokou molekulární váhou pronikání do hloubky bez použití invazivních metod. Liposomy, polymerosomy, micely, nanogely, polymerové částice nebo exozomy, ty všechny se používají k dodávání růstových faktorů s rostlinnou bází, melatoninu, kyseliny hyaluronové a vitamínů do hlubokých vrstev kůže. Dlouhodobá stabilita takových systémů je však u kosmetických receptur s vodní nebo olejovou bází problematická. Zmíněné nanosystémy se shlukují, degradují nebo předčasně uvolňují nesený náklad, což se může ve výsledku projevit v kratší lhůtě trvanlivosti nebo ve snížené aktivitě receptury. Suché sérum umožňuje nanosystémy enkapsulovat a ochránit je tak před nežádoucím znehodnocením během skladování. Jakmile se suché sérum na kůži rozpustí, dostanou se do přímého kontaktu s pokožkou. Suché sérum dokáže běžně systémy dodávání s měkkou nanostrukturou pojmout, takže ve výsledných nanovláknech tvoří většinou 20 %.

Suché sérum obsahuje extrémně vysokou koncentraci účinných látek

Hlavní předností technologie suchého séra je jeho schopnost vytvářet kosmetické receptury s až 100% obsahem účinných látek. Běžné kosmetické receptury, jako např. hydrogelové masky, krémy a séra jsou tvořeny převážně vodou, pomocnými látkami a účinnými látkami. Voda v takových výrobcích zastupuje zhruba 70 % a účinné látky pouhých 2–15 %. To je v porovnání s technologií suchého séra mnohem nižší koncentrace aktivních molekul. Nadbytečné tenzidy a zvláčňující prostředky se využívají ke zvláčňování kůže. Iontové tenzidy a spousta syntetických tenzidů narušuje přirozenou bariérovou funkci kůže.[1]^,[2]  Na druhou stranu, u povrchově aktivních látek, které jsou ke kůži šetrné, nebylo výrazné narušení bariérové funkce kůže prokázáno.[3]  Díky technologii elektrostatického zvlákňování a rychlému tuhnutí nemusí suché sérum spoléhat na přemíru tenzidů, a dokáže tak zajistit dodávání účinných látek na povrch kůže způsobem, který je k ní šetrný. Díky vodě obsažené v běžných kosmetických recepturách je u nich nutné s ohledem na dlouhodobé skladování používat konzervanty. Zásadní předností technologie suchého séra jeji schopnost vytvářet suché kosmetické receptury. Bezvodé receptury nevyžadují přidávání konzervantů.

Vysoká koncentrace účinných látek a lepší pronikání

Klíčovou předností suchého séra je jeho schopnost zlepšovat molekulární biodostupnost. Díky své značně suché podobě, chemickému složení a schopnosti pojmout do sebe velké množství látek, dochází při použití suchého séra na kůži k rychlému uvolnění účinných kosmetických látek. Ty na povrchu kůže vytvoří vysoce koncentrovaný roztok. Pronikání molekul skrz bariéru kůže je jejich koncentrací umocněno.[4]^,[5] Suché sérum je navíc většinou založeno na složkách s nízkou molekulovou hmotností (tj. kolagenové peptidy, kyselina hyaluronová, hydrolyzované rostlinné bílkoviny) o vysoké koncentraci (~ 40 %). U těchto látek bylo prokázáno, že pronikají do stratum corneum (svrchní vrstva epidermis), což vede k rychlé hydrataci pokožky. Díky tomu, že se struktura této kožní vrstvy podobá „cihlám spojeným maltou“, přivodí peptidy s nízkou molekulovou dočasné snížení povrchového napětí a naruší vázání hydrofobních látek.[6] Hydratování povrchu kůže zlepší schopnost účinných kosmetických složek pronikat bariérou kůže.[7] Složka s vysokou molekulární hmotností (většinou pullulan) navíc na povrchu kůže vytvoří zpevňující vrstvu, která omezuje odpařování. Polymerové řetězce pullulanu vytváří s povrchem kůže pevnou vazbu.[8] Aktivní molekuly suchého séra tak mohou efektivně pronikat do hlubších vrstev kůže a vykonat svou biologickou funkci buď ve stratum granulosum (stimulace keratinocytů) nebo ve škáře (regulace fibroblastů).

Stejně tak lze v suchém séru kombinovat další způsoby zlepšující pronikání do kůže, a to včetně těch chemických (tj. estery mastných kyselin, estery terpenů, mastné kyseliny, Transcutol) nebo nosičů s nanostrukturou (tj. liposomy, proteiny S-vrstvy, polymerosomy, měkké polymerové částice, dendrimery). Přidání těchto a jiných látek, které zlepšují pronikání do kůže, bude s parametry uvedenými výše působit synergicky. Při použití takových látek však musí být brány v potaz jak pozitivní přínosy, tak i rizika jejich vlivu na dlouhodobé zdraví.[9]

Suché sérum se vyrábí ve tvaru kosmetické masky i polštářků

Suché sérum je primárně dostupné ve formě membrány. Maximální šířka membrán vyráběných technologií NUENEX je 80 cm. Pomocí vysekávacího stroje se z nich dají se z nich vysekat segmentované kosmetické masky nebo polštářky. Díky tomu, že jde o souvislou vrstvu, se suché sérum na kůži nanáší vyrovnaně, což je důležité pro optimální absorpci do kůže bez nutnosti vtírání. Navíc tento formát umožňuje pokrýt vybrané oblasti kůže, aniž by během použití docházelo k úbytku materiálu tím, že ulpí na rukou.

[1] Lemery E. et al.: Surfactants have multi-fold effects on skin barrier function. 2015. DOI: 10.1684/ejd.2015.2587

[2] Lu G. et al.: Study of surfactant-skin interactions by skin impedance measurements. 2011. DOI: 10.111/j.1468-2494

[3] Wlaters R.M. et al.: Cleansing Formulations That Respect Skin Barrier Integrity

[4] Mustapha R. et al.: Influence of drug concentration on the diffusion parameters of caffeine. 2011. DOI: 10.4103/0253-7613.77351

[5] Ruela A.L. et al.: Evaluation of skin absorption of drugs from topical and transdermal formulations. 2016. DOI: 10.1590/S1984-82592916000300018

[6] Aguirre-Criz G. et al: Collagen Hydrolysates for Skin Protection. 2020. DOI: 10.3390/antiox9020181

[7] Purdon C. et al., Penetration Enhancement by Skin Hydration. 2005. DOI: 10.1201/9781420039207

[8] Coltelli M.B. et al: Pullulan for Advanced Sustainable Body and Skin Contact Applications. 2020. DOI: 10.3390/jfb11010020.

[9] Herman A. et al.: Essential oilds and their constituents as skin penetration enhancers. 2014. DOI: 10.1111/jphp.12334