Liposomy w kosmetykach – skuteczność zwiększona dzięki ultradźwiękom
, Kathrin Hielscher, opublikowano w dziale Aktualności Hielscher
Liposomy w kosmetykach – jak enkapsulacja wspomagana ultradźwiękami zwiększa ich skuteczność: liposomy, mikroskopijne, kuliste pęcherzyki wypełnione związkami bioaktywnymi, należą do najbardziej niezwykłych innowacji we współczesnej nauce o pielęgnacji skóry. Są maleńkie, biokompatybilne i wyjątkowo skuteczne w stabilizowaniu wrażliwych składników oraz dostarczaniu ich w głąb skóry.
Jak powstają liposomy i dlaczego sonikacja – zastosowanie ultradźwięków dużej mocy – jest tak ważna dla procesu enkapsulacji?
Rezultatem ultradźwiękowego wytwarzania liposomów i enkapsulacji jest układ o większej jednorodności, zwiększonej stabilności i lepszym działaniu biologicznym – wszystkie te cechy przekładają się bezpośrednio na skuteczniejsze formulacje do pielęgnacji skóry.
Sonikatory takie jak UP400St wykorzystują kawitację akustyczną do enkapsulacji związków bioaktywnych w liposomach.
Czym są liposomy?
Liposomy to pęcherzyki o rozmiarach od skali nano do skali mikro, których średnica zazwyczaj wynosi od 50 do 1000 nanometrów.
Ich struktura składa się z dwuwarstw fosfolipidowych zbudowanych z cząsteczek amfifilowych o hydrofilowych (wykazujących powinowactwo do wody) głowach i hydrofobowych (wykazujących powinowactwo do tłuszczów) ogonach.
Po rozproszeniu w środowisku wodnym fosfolipidy te samorzutnie układają się w błony dwuwarstwowe, tworząc puste w środku kule zdolne do enkapsulacji zarówno hydrofilowych, jak i lipofilowych substancji czynnych.
Można wyróżnić dwa główne typy strukturalne:
- Liposomy jednolamelarne (SUVs) – zawierające pojedynczą dwuwarstwę lipidową
- Liposomy wielolamelarne (MLVs) – złożone z kilku koncentrycznych dwuwarstw
Taka budowa pozwala liposomom włączać, chronić i stopniowo uwalniać szeroką gamę substancji czynnych – od witamin i peptydów po ekstrakty roślinne i przeciwutleniacze.
Biologiczne znaczenie liposomów
O szczególnej wartości liposomów w formulacjach do stosowania na skórę decyduje ich biomimetyczny skład.
Fosfolipidy, takie jak lecytyna czy fosfatydylocholina, są strukturalnie podobne do lipidów naturalnie występujących w barierze skórnej.
Podobieństwo to umożliwia bezpośrednie oddziaływanie i częściową fuzję z warstwą rogową naskórka, co przynosi dwie zasadnicze korzyści:
- Ochrona związków czynnych – nietrwałe cząsteczki są chronione przed utlenianiem, degradacją pod wpływem promieniowania UV i rozkładem enzymatycznym.
- Lepsze przenikanie – po kontakcie ze skórą lipidy liposomów łączą się z lipidami naskórka, uwalniając składniki czynne w sposób kontrolowany.
Rezultatem jest większa biodostępność, utrzymująca się skuteczność i lepsza tolerancja – nawet w przypadku skóry wrażliwej, podrażnionej lub starzejącej się.
Enkapsulacja liposomalna wspomagana ultradźwiękami
Podczas gdy w przeszłości liposomy wytwarzano poprzez mieszanie mechaniczne lub hydratację cienkiego filmu, enkapsulacja wspomagana ultradźwiękami okazała się szczególnie wydajną i skalowalną alternatywą. W tej metodzie na dyspersję lipidowo-wodną działają ultradźwięki o wysokiej intensywności (zazwyczaj o częstotliwości około 20–30 kHz). Szybkie powstawanie i implozja mikroskopijnych pęcherzyków kawitacyjnych wytwarzają lokalne siły ścinania, wysokie ciśnienia i przejściowe gradienty temperatury. Te efekty fizyczne wywołują samorzutne powstawanie liposomów o niezwykłej jednorodności.
Zalety tego podejścia są znaczące:
- Wąski rozkład wielkości cząstek i większa jednorodność
- Zwiększona stabilność błon i ograniczona agregacja
- Wyższa wydajność enkapsulacji zarówno substancji hydrofilowych, jak i lipofilowych
- Przetwarzanie bez rozpuszczalników, w niskiej temperaturze, idealne dla wrażliwych substancji bioaktywnych, takich jak witaminy, enzymy czy koenzymy
Z perspektywy opracowywania formulacji liposomy wytwarzane z wykorzystaniem ultradźwięków stanowią elegancką i energooszczędną alternatywę dla chemicznych lub termicznych metod enkapsulacji.
Mechanizm działania na skórę
Gdy liposom wytworzony ultradźwiękowo styka się z naskórkiem, jego otoczka fosfolipidowa stopniowo łączy się z naturalną macierzą lipidową skóry.
Podczas tego procesu enkapsulowane substancje czynne są stopniowo uwalniane – wywołując efekt rezerwuaru lub depozytu.
To kontrolowane uwalnianie zapewnia długotrwałą biodostępność, wspiera regenerację bariery skórnej i zmniejsza przeznaskórkową utratę wody.
Ponadto fosfolipidy, takie jak fosfatydylocholina, wykazują naturalne właściwości przeciwzapalne i emoliencyjne, przyczyniając się do ogólnego zdrowia i gładkości skóry.
Dowody naukowe i korzyści wynikające z zastosowania liposomów wytwarzanych ultradźwiękowo
Liczne badania wykazały, że liposomy wytwarzane sonochemicznie charakteryzują się większą stabilnością fizykochemiczną, mniejszą wielkością cząstek i wyższą wydajnością enkapsulacji w porównaniu z pęcherzykami przygotowywanymi metodami konwencjonalnymi. W badaniach nad farmaceutycznymi nanonośnikami liposomy przetwarzane ultradźwiękowo są obecnie uznawane za technologię referencyjną do enkapsulacji substancji termolabilnych lub wrażliwych na utlenianie.
W zastosowaniach kosmetycznych cechy te przekładają się na:
- Większą stabilność składników i dłuższy okres przydatności do użycia
- Lepsze przenikanie hydrofilowych substancji czynnych
- Ograniczenie utleniania i degradacji
- Większą zgodność ze skórą i mniejszy potencjał drażniący
W szczególności formulacje przeciwstarzeniowe, nawilżające i regenerujące barierę skórną odnoszą największe korzyści z takich układów, ponieważ zapewniają one przedłużone uwalnianie i skuteczniejsze dostarczanie substancji do skóry.
Kto odnosi korzyści z formulacji liposomalnych?
Zasadniczo formulacje liposomalne są odpowiednie dla wszystkich typów skóry – od wrażliwej i suchej po tłustą lub skłonną do trądziku.
Dane kliniczne i dane z badań in vitro sugerują, że liposomy na bazie fosfolipidów mogą regulować wydzielanie sebum, łagodzić stan zapalny, a nawet wspierać odbudowę bariery w skórze o osłabionej funkcji ochronnej.
Dlatego nośniki liposomalne pełnią nie tylko funkcję użytkową, lecz także terapeutyczną, wypełniając lukę między pielęgnacją kosmetyczną a skutecznością dermatologiczną.
Dlaczego producenci kosmetyków uwielbiają wykorzystywać ultradźwięki do wytwarzania liposomów?
Liposomy stanowią jeden z najbardziej zaawansowanych systemów dostarczania substancji we współczesnej nauce o kosmetykach.
Gdy ich wytwarzanie jest wspomagane sonikacją, ich wydajność, stabilność i działanie biologiczne osiągają zupełnie nowy poziom.
Łącząc biomimetyczną chemię lipidów z energią akustyczną, enkapsulacja liposomalna wspomagana ultradźwiękami pozwala uzyskać to, czego nie umożliwiają metody konwencjonalne – precyzyjnie uformowane, stabilne i fizjologicznie kompatybilne pęcherzyki, które podnoszą zarówno jakość formulacji, jak i skuteczność działania na skórę.
W istocie:
liposomy czynią kosmetyki inteligentnymi – a ultradźwięki sprawiają, że stają się one naprawdę skuteczne.
Skontaktuj się z nami! / Zapytaj nas!
Szklana komora przepływowa w sonikatorze UIP1000hdT do produkcji liposomów.
Literatura / źródła
- 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.

