Wykorzystanie minerałów ilastych w produkcji kosmetyków – przestarzała technologia?

Naturalne, modyfikowane lub syntetyczne minerały ilaste to jedne z najczęściej stosowanych składników na obszarach produkcji kosmetyków. Czytając najnowsze publikacje naukowe, widzimy coraz większe zainteresowanie wśród naukowców wykorzystaniem tych minerałów jako systemu dostarczania substancji czynnych.

W kosmetyce glinkę stosowano zarówno jako substancję czynną, jak i pomocniczą, której głównym celem jest poprawa składu produktu kosmetycznego oraz nadanie dodatkowych właściwości, takich jak np. zwiększenie lepkości produktu [ 1, 2]. Glinkę można również stosować jako emulgator [3], stabilizator różnych zawieszeń [4] oraz środek nawilżający. Różne minerały ilaste są stosowane jako spoiwa w pastach do zębów lub jako czynniki SPF ze względu na ich zdolność odbijania promieniowania UV i działają jako wzmacniacze innych filtrów UV [5]. Wiadomo, że minerały ilaste są również wykorzystywane w formulacjach różnych pudrów, dezodorantów, suchych szamponów i innych produktów kosmetycznych. Ponadto różne związki gliny są często stosowane w produktach dermokosmetycznych do użytku miejscowego i mają właściwości przeciwstarzeniowe, gojące rany, przeciwzapalne, przeciwpodrażnieniowe, ułatwiające złuszczanie i aktywne przeciwtrądzikowe [6, 7].

Porozmawiajmy o nowych sposobach przystosowania minerałów ilastych. Jednym z przykładów jest glinka tworząca nanorurki z grupy kaolinowej, która ma taki sam skład chemiczny jak kaolinit i jest nazywana haloizytem (angl. halloysite) . Glinka ta tworzy nanorurki o długości 0,2–1,5 µm oraz średnicy wewnętrznej i zewnętrznej odpowiednio 10–30 nm i 40–70 nm [8]. Wewnętrzna powierzchnia nanorurek składa się z wodorotlenku glinu, który ma ładunek dodatni, a zewnętrzna z dwutlenku krzemu, który ma ładunek ujemny. Skład i struktura tej glinki jest biokompatybilna i łatwa do zastosowania w przemyśle kosmetycznym ze względu na niską cenę. Zatem jednym z możliwych zastosowań takiej glinki jest immobilizacja (osadzanie) różnych substancji aktywnych na takich nanorurkach. Jednym z takich składników jest witamina A, znana również jako retinol. Retinol w niskim stężeniu w produkcie ma właściwości zmiękczające skórę, a także poprawia syntezę kolagenu i elastyny, przez co nawilża i rozświetla skórę. W wyższych stężeniach retinol ma działanie keratolityczne, zmniejsza warstwę rogową naskórka (wspomaga odnowę komórkową), zmarszczki i ślady potrądzikowe oraz działa depigmentująco. Dlatego retinol jest często stosowany jako składnik czynny w wielu produktach do pielęgnacji skóry w celu redukcji zmarszczek, przebarwień, trądziku, łuszczycy i innych problemów skórnych. [9, 10]. Jednak jedną z największych wad retinolu jako substancji czynnej jest jego słaba rozpuszczalność w wodzie oraz wrażliwość na światło i tlen. Jednym z rozwiązań jest system retinolowo-haloizytowy (kompozyt retinolowo-haloizytowy), który pozwala na uzyskanie bardziej stabilnych formuł i skuteczności produktów końcowych. Minerały ilaste mogą poprawiać rozpuszczalność tego materiału w wodzie i stabilizować go (chroni przed działaniem promieni słonecznych).

Niacynamid należy do dziesięciu najczęściej stosowanych przeciwutleniaczy w ostatnich latach i może być stosowany w układzie haloizytowym [11]. Niacynamid, znany również jako nikotynamid, jest formą witaminy B3 i występuje w komórkach ludzkich jako poprzednik dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego (NAD). Ze względu na swoje działanie antyoksydacyjne składnik ten może być stosowany w produktach przeciwstarzeniowych, ale ma też właściwości przeciwzapalne, przeciwtrądzikowe i przeciw przebarwieniom. Tym samym jest niezwykle przydatną substancją aktywną do zwalczania problemów skórnych, takich jak oznaki starzenia, trądzik i trądzik różowaty.

Inną substancją czynną często stosowaną współcześnie w kosmetykach do pielęgnacji skóry jest kwas glikolowy, który jest najkrótszym łańcuchem alfa-hydroksykwasu. Ta substancja czynna oddziałuje na najgłębsze powierzchnie skóry i działa jak powierzchowny chemiczny złuszczacz, który wraz z retinoidami jest jednym z najczęściej stosowanych peelingów [12]. Kwas glikolowy jest szeroko stosowany w leczeniu umiarkowanych fotouszkodzeń, uszkodzeń aktynicznych, trądziku, skóry łojotokowej, trądziku różowatego i zaburzeń barwnikowych [13]. Zatem kompozyty niacynamidu-halozytu i kwasu glikolowego-halozytu przyniosłyby znaczące korzyści w dziedzinie kosmetyków, gdzie glinka działałaby nie tylko jako substancja pomocnicza, ale jako nośnik i środek ochronny, hamujący rozkład substancji czynnych. Retinol, niacynamid i kwas glikolowy to cząsteczki, które można stosować w połączeniu z minerałami ilastymi haloizytu, aby tworzyć innowacyjne i nowe formuły produktów do pielęgnacji skóry. Po wykonaniu obliczeń teoretycznych i na podstawie metod modelowania molekularnego zaobserwowano, że takie formuły charakteryzowałyby się większą aktywnością i stabilnością.

Zatem wykorzystanie minerałów ilastych w formułowaniu produktów kosmetycznych jest nadal obszarem, który przyciąga wiele uwagi naukowców.

The LAB

[1] Chen, C.-R.; Zatz, J.L. Dynamic Rheologic Measurement of the Interaction between Xanthan Gum and Colloidal Magnesium Aluminum Silicate. J. Soc. Cosmet. Chem. 1992, 43, 1–12.

[2] Ciullo, P.; Braun, D. Stabilising Topical Products. Manuf. Chem. 1992, 63, 20–21.

[3] Le, H.A. Farmacia Galénica. In Manuales de Farmacia; Masson: Barcelona, France, 1995.

[4] Viseras, C.; Aguzzi, C.; Cerezo, P.; Lopez-Galindo, A. Uses of Clay Minerals in Semisolid Health Care and Therapeutic Products. Appl. Clay Sci. 2007, 36, 37–50.

[5] Del Hoyo, C.; Vicente, M.A.; Rives, V. Application of Phenyl Salicylate-Sepiolite Systems as Ultraviolet Radiation Filters. Clay Miner. 1998, 33, 467–474.

[6] Moraes, J.D.D.; Bertolino, S.R.A.; Cuffini, S.L.; Ducart, D.F.; Bretzke, P.E.; Leonardi, G.R. Clay Minerals: Properties and Applications to Dermocosmetic Products and Perspectives of Natural Raw Materials for Therapeutic Purposes—A Review. Int. J. Pharm. 2017, 534, 213–219.

[7] Beringhs, A.O.; Rosa, J.M.; Stulzer, H.K.; Budal, R.M.; Sonaglio, D. Green Clay and Aloe Vera Peel-Off Facial Masks: Response Surface Methodology Applied to the Formulation Design. AAPS PharmSciTech 2013, 14, 445–455.

[8] Liu, M.; Jia, Z.; Jia, D.; Zhou, C. Recent Advance in Research on Halloysite Nanotubes-Polymer Nanocomposite. Prog. Polym. Sci. 2014, 39, 1498–1525.

[9] Goudon, F.; Clément, Y.; Ripoll, L. Controlled Release of Retinol in Cationic Co-Polymeric Nanoparticles for Topical Application. Cosmetics 2020, 7, 29.

[10] Temova Rakuša, Ž.; Škufca, P.; Kristl, A.; Roškar, R. Quality Control of Retinoids in Commercial Cosmetic Products. J. Cosmet. Dermatol. 2021, 20, 1166–1175

[11] Silva, S.; Ferreira, M.; Oliveira, A.S.; Magalhães, C.; Sousa, M.E.; Pinto, M.; Sousa Lobo, J.M.; Almeida, I.F. Evolution of the Use of Antioxidants in Anti-Ageing Cosmetics. Int. J. Cosmet. Sci. 2019.

[12] Santos-Caetano, J.P.; Vila, R.; Gfeller, C.F.; Cargill, M.; Mahalingam, H. Cosmetic Use of Three Topical Moisturizers Following Glycolic Acid Facial Peels. J. Cosmet. Dermatol. 2020, 19, 660–670.

[13] Tung, R.C.; Bergfeld, W.F.; Vidimos, A.T.; Remzi, B.K. α-Hydroxy Acid-Based Cosmetic Procedures: Guidelines for Patient Management. J. Am. Acad. Dermatol. 2000, 1, 81–88.