Liposomit kosmetiikassa – ultraäänellä parannettu teho
, Kathrin Hielscher, julkaistu kategoriassa Hielscher-uutiset
Liposomit kosmetiikassa – miten ultraääniavusteinen kapselointi parantaa niiden tehoa: Liposomit ovat mikroskooppisia, pallomaisia vesikkeleitä, jotka sisältävät bioaktiivisia yhdisteitä. Ne kuuluvat modernin ihonhoitotieteen merkittävimpiin innovaatioihin. Ne ovat pieniä, bioyhteensopivia ja poikkeuksellisen tehokkaita stabiloimaan herkkiä ainesosia ja kuljettamaan niitä syvälle ihoon.
Miten liposomit muodostuvat ja miksi ultraäänikäsittely – teho-ultraäänen käyttö – on niin tärkeää kapselointiprosessissa?
Liposomien ultraääniavusteisen muodostamisen ja kapseloinnin tuloksena syntyy järjestelmä, jonka homogeenisuus on erinomainen, stabiilius parempi ja biologinen toiminta tehokkaampaa – kaikki nämä ominaisuudet johtavat suoraan tehokkaampiin ihonhoitoformulaatioihin.
UP400St:n kaltaiset ultraäänilaitteet käyttävät akustista kavitaatiota bioaktiivisten yhdisteiden kapselointiin liposomeihin.
Mitä liposomit ovat?
Liposomit ovat nano- tai mikromittakaavan vesikkeleitä, joiden halkaisija on tyypillisesti 50–1 000 nanometriä. Niiden rakenne koostuu fosfolipidikaksoiskerroksista, jotka muodostuvat amfifiilisistä molekyyleistä. Näillä molekyyleillä on hydrofiiliset (vesihakuiset) päät ja hydrofobiset (rasvahakuiset) hännät. Kun nämä fosfolipidit dispergoidaan vesipitoiseen ympäristöön, ne järjestäytyvät spontaanisti kaksoiskerroskalvoiksi ja muodostavat onttoja palloja, jotka voivat kapseloida sekä hydrofiilisiä että lipofiilisiä vaikuttavia aineita.
Kaksi pääasiallista rakennetyyppiä voidaan erottaa:
- Unilamellaariset liposomit (SUVs) – sisältävät yhden lipidikaksoiskerroksen
- Multilamellaariset liposomit (MLVs) – koostuvat useista samankeskisistä kaksoiskerroksista
Tämän rakenteen ansiosta liposomit voivat sisällyttää itseensä, suojata ja vapauttaa vähitellen monenlaisia vaikuttavia aineita – vitamiineista ja peptideistä kasviuutteisiin ja antioksidantteihin.
Liposomien biologinen merkitys
Liposomien biomimeettinen koostumus tekee niistä erityisen arvokkaita iholle tarkoitetuissa formulaatioissa. Fosfolipidit, kuten lesitiini tai fosfatidyylikoliini, muistuttavat rakenteeltaan ihon suojakerroksessa luonnostaan esiintyviä lipidejä.
Tämä samankaltaisuus mahdollistaa suoran vuorovaikutuksen ja osittaisen sulautumisen sarveiskerrokseen, mistä seuraa kaksi olennaista hyötyä:
- Vaikuttavien yhdisteiden suojaaminen – epästabiilit molekyylit suojataan hapettumiselta, UV-säteilyn aiheuttamalta hajoamiselta ja entsymaattiselta hajoamiselta.
- Parempi tunkeutuminen – ihokosketuksessa liposomien lipidit sulautuvat orvaskeden lipideihin ja vapauttavat vaikuttavat ainesosat hallitusti.
Tuloksena on parempi biologinen hyötyosuus, pitkäkestoinen teho ja erinomainen siedettävyys – myös herkällä, ärtyneellä tai ikääntyvällä iholla.
Ultraääniavusteinen liposomaalinen kapselointi
Aiemmin liposomeja on tuotettu mekaanisella sekoituksella tai ohutkalvohydraatiolla, mutta ultraääniavusteinen kapselointi on osoittautunut erityisen tehokkaaksi ja skaalautuvaksi vaihtoehdoksi. Tässä menetelmässä lipidi–vesidispersioon kohdistetaan voimakasta ultraääntä (tyypillisesti noin 20–30 kHz). Mikroskooppisten kavitaatiokuplien nopea muodostuminen ja luhistuminen synnyttävät paikallisia leikkausvoimia, korkeita paineita ja hetkellisiä lämpötilagradientteja. Nämä fysikaaliset vaikutukset saavat liposomit muodostumaan spontaanisti ja huomattavan tasalaatuisesti.
Tämän lähestymistavan edut ovat huomattavat:
- Kapea hiukkaskokojakauma ja parempi homogeenisuus
- Parempi kalvon stabiilius ja vähäisempi aggregaatio
- Parempi kapselointitehokkuus sekä hydrofiilisille että lipofiilisille aineille
- Liuotteeton käsittely matalassa lämpötilassa, ihanteellinen herkille bioaktiivisille aineille, kuten vitamiineille, entsyymeille tai koentsyymeille
Formulaation kehittämisen näkökulmasta ultraääniavusteisesti valmistetut liposomit tarjoavat hienostuneen ja energiatehokkaan vaihtoehdon kemiallisille tai lämpöön perustuville kapselointimenetelmille.
Vaikutusmekanismi iholla
Kun ultraäänellä tuotettu liposomi joutuu kosketuksiin orvaskeden kanssa, sen fosfolipidikuori sulautuu vähitellen ihon luonnolliseen lipidimatriisiin. Tämän prosessin aikana kapseloidut vaikuttavat aineet vapautuvat asteittain – jolloin syntyy varasto- eli depotvaikutus.
Tämä hallittu vapautuminen varmistaa pitkäkestoisen biologisen hyötyosuuden, tukee ihon suojakerroksen uudistumista ja vähentää transepidermaalista veden haihtumista. Lisäksi fosfolipideillä, kuten fosfatidyylikoliinilla, on luontaisia tulehdusta lievittäviä ja ihoa pehmentäviä ominaisuuksia, jotka edistävät ihon yleistä terveyttä ja sileyttä.
Tieteellinen näyttö ja ultraäänellä tuotettujen liposomien hyödyt
Lukuisat tutkimukset ovat osoittaneet, että sonokemiallisesti tuotetuilla liposomeilla on parempi fysikaaliskemiallinen stabiilius, pienempi hiukkaskoko ja parempi kapselointitehokkuus kuin perinteisesti valmistetuilla vesikkeleillä. Lääkkeiden nanokantajien tutkimuksessa ultraäänellä käsiteltyjä liposomeja pidetään nykyään vertailuteknologiana lämpöherkkien tai hapettumiselle herkkien aineiden kapseloinnissa.
Kosmeettisissa sovelluksissa nämä ominaisuudet johtavat seuraaviin hyötyihin:
- Ainesosien parempi stabiilius ja pidempi säilyvyysaika
- Hydrofiilisten vaikuttavien aineiden parempi tunkeutuminen
- Vähäisempi hapettuminen ja hajoaminen
- Parempi yhteensopivuus ihon kanssa ja vähäisempi ärsytyspotentiaali
Erityisesti ikääntymisen merkkejä ehkäisevät, kosteuttavat ja ihon suojakerrosta korjaavat formulaatiot hyötyvät tällaisista järjestelmistä eniten, sillä ne mahdollistavat pitkäkestoisen vapautumisen ja vaikuttavien aineiden erinomaisen kulkeutumisen ihoon.
Ketkä hyötyvät liposomaalisista formulaatioista?
Liposomaaliset formulaatiot soveltuvat lähtökohtaisesti kaikille ihotyypeille – herkästä ja kuivasta rasvaiseen tai akneen taipuvaiseen ihoon. Kliiniset ja in vitro -tutkimustulokset viittaavat siihen, että fosfolipidipohjaiset liposomit voivat säädellä talineritystä, lievittää tulehdusta ja jopa tukea suojakerroksen palautumista vaurioituneella iholla.
Siksi liposomaaliset kantajat ovat paitsi toiminnallisia myös terapeuttisia ja yhdistävät kosmeettisen hoidon dermatologiseen tehoon.
Miksi kosmetiikan valmistajat suosivat ultraääntä liposomiformulaatioiden valmistuksessa?
Liposomit edustavat yhtä modernin kosmetiikkatieteen edistyneimmistä kuljetusjärjestelmistä. Kun niiden muodostumista tehostetaan ultraäänikäsittelyllä, niiden tehokkuus, stabiilius ja biologinen toiminta saavuttavat täysin uuden tason.
Yhdistämällä biomimeettisen lipidikemian akustiseen energiaan ultraääniavusteinen liposomaalinen kapselointi saavuttaa sen, mihin perinteiset menetelmät eivät pysty – tarkasti muodostetut, stabiilit ja fysiologisesti yhteensopivat vesikkelit, jotka parantavat sekä formulaation laatua että sen vaikutusta iholla.
Pohjimmiltaan: Liposomit tekevät kosmetiikasta älykästä – ja ultraääni tekee siitä todella tehokasta.
Ota yhteyttä! / Kysy meiltä!
Lasinen virtauskenno ultraäänilaitteessa UIP1000hdT liposomien tuotantoa varten.
Kirjallisuus / Lähteet
- Zahra Hadian, Mohammad Ali Sahari, Hamid Reza Moghimi; Mohsen Barzegar (2014): Formulation, Characterization and Optimization of Liposomes Containing Eicosapentaenoic and Docosahexaenoic Acids; A Methodology Approach. Iranian Journal of Pharmaceutical Research (2014), 13 (2): 393-404.
- Marco Paini, Sean Ryan Daly, Bahar Aliakbarian, Ali Fathi, Elmira Arab Tehrany, Patrizia Perego, Fariba Dehghani, Peter Valtchev (2015): An efficient liposome based method for antioxidants encapsulation. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, Volume 136, 2015. 1067-1072.
- Huang Y.B., Tsai M.J., Wu P.C., Tsai Y.H., Wu Y.H., Fang J.Y. (2011): Elastic liposomes as carriers for oral delivery and the brain distribution of (+)-catechin. Journal of Drug Targeting 19(8), 2011. 709-718.
- Pucek-Kaczmarek, A. (2021): Influence of Process Design on the Preparation of Solid Lipid Nanoparticles by an Ultrasonic-Nanoemulsification Method. Processes 2021, 9, 1265.
- Joanna Kopecka, Giuseppina Salzano, Ivana Campia, Sara Lusa, Dario Ghigo, Giuseppe De Rosa, Chiara Riganti (2013): Insights in the chemical components of liposomes responsible for P-glycoprotein inhibition. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine 2013.

