фуллерены что это такое в косметологии
Что такое фуллерены?
Фуллереновый бум, или секрет «волшебной сажи».
Это молекулы углерода, размером 0,7 нм со сферической кристаллической решеткой в виде многогранника, у которого столько же вершин, сколько атомов в молекуле углерода.
Почему фуллерены называют ловушками для свободных радикалов?
Свободные радикалы чаще всего представлены в организме в виде АФК (активных форм кислорода), осуществляющих окисление клеток с последующим разрушением митохондрий, что ведет к старению тканей и появлению новообразований.
Молекула С60 быстро находит АФК в соединении перекиси водорода, вступает с ней в реакцию, образуя новые безопасные химические связи.
В настоящее время фуллерены широко используется в косметической промышленности как косметические ингредиенты в борьбе против морщин, угревой сыпи, гиперпигментаций, новообразований и воспалений различной природы.
В нашем интернет-магазине представлены омолаживающие тканевые маски с фуллеренами и протеинами шёлка, от производителя JOMTAM.
Помимо фуллеренов, в составе питательной сыворотки маски присутствуют ценные шёлковые протеины и аллантоин.
Белок серицин – так называемый «шёлковый коллаген», состоит из 286 белков и пептидов. Белковые шарики серицина заполняют поврежденные участки кожи, восстанавливая ее целостность. Это уникальное свойство шелковых протеинов обеспечивает выраженный лифтинг-эффект. Воздействие белков и проникающая особенность пептидов делают кожу гладкой, как шёлк.
Аллантоин – гипоаллергенное ранозаживляющее вещество, в состав которого входит глюкоза, гликозиды, фруктоза, каротин. Он обладает антибактериальными свойствами, смягчает, увлажняет сухую кожу, устраняет шелушения, предупреждает появление комедонов.
Тканевая маска с уникальными по эффективности ингредиентами оказывает сильное омолаживающее действие, подтягивает контуры, ускоряет метаболизм, выводит токсины, освежает цвет кожи, смягчает, увлажняет, наполняет энергией, повышает упругость кожи.
Фуллерены в косметике
Фуллерены способствуют сохранению молодости кожи и росту волос.
Фуллерены – это класс веществ с антиоксидантными свойствами, которые произвели сенсацию в мире косметологии (да и за его пределами). Уже сегодня они успешно применяются как косметические ингредиенты в борьбе против морщин, угревой сыпи, гиперпигментаций и воспалений различной природы. Помимо этого, некоторые фуллерены способны стимулировать рост волос и разглаживать шрамы. Синонимы: Fullerene, Fullerene Blend, Fullerene C(60). Запатентованные формулы: LipoFullerene™, Radical Sponge™.
Действие фуллеренов в косметике
Фуллерен – это особая молекулярная форма углерода. Фуллеренами в наиболее общем значении этого понятия принято называть экспериментально полученные молекулы, состоящие исключительно из атомов углерода и имеющие форму выпуклых замкнутых многогранников: в их вершинах расположены атомы углерода, а связи между ними пролегают вдоль ребер. Понятно, что такой обширный класс молекул будет обладать самыми разнообразными свойствами, и часть из них оказались весьма востребованными в косметологии.
В первую очередь фуллерены используются в качестве инновационной «ловушки» для свободных радикалов: являясь мощными антиоксидантами, они весьма эффективны в борьбе с разнообразными признаками старения кожи. Благодаря свойству притягивать и нейтрализовать свободные радикалы, фуллерены в результате оказывают противовоспалительное действие, препятствуют процессам перекисного окисления, способствуют длительному глубокому увлажнению кожи, действуют как эффективный солнцезащитный фильтр, выравнивают цвет кожи и предотвращают формирование морщин.
Механизм действия фуллеренов принципиально отличается от всех остальных в силу особенностей строения их молекул: если другие антиоксиданты расходуются в ходе реакции, то фуллерен способствует взаимоуничтожению свободных радикалов и при этом сам не расходуется вовсе. Сфера фуллерена собирает на своей поверхности свободные радикалы, которые соединяясь между собой, обезвреживаются, а сам фуллерен остается неизменным. Кожа освобождается от вредоносных радикалов, в клетках эпидермиса и дермы улучшается метаболизм, что способствует эффективной регенерации. В некоторых исследованиях фуллереновые комплексы продемонстрировали более мощное антиоксидантное действие на свободные радикалы, чем витамин С (в 172 раза). Водорастворимые производные фуллеренов (например, карбоксифуллерены) вообще демонстрируют уникальную антиоксидантную активность. Кроме того, этот тип фуллеренов эффективно подавляет активность грамположительных и грамотрицательных бактерий, поэтому используется в составе косметики для борьбы с угревой сыпью.
Таким образом, фуллерены применяют для предотвращения симптомов старения, в качестве средства от уже появившихся морщин и пигментных пятен, как противовоспалительное средство (в том числе при акне). Они активно и надолго увлажняют кожу, эффективно борются с морщинами, защищают от воздействия солнечного излучения и негативных факторов окружающей среды, сужают расширенные поры, выравнивают тон кожи, обладают противовоспалительным действием, способствуют устранению самых разных косметических дефектов. Примечательно, что фуллерены также могут снимать раздражение на коже, устранять сыпь и даже стимулировать рост волос.
Одна из перспективных областей применения фуллеренов в косметике – относительно новое изобретение: это молекулярные структуры на основе фуллеренов, захватывающие озон – аллотроп кислорода, который гораздо менее стабилен, чем двухатомной O2 – и работающие в качестве эффективных фильтров, поглощающих ультрафиолетовое излучение.
Кому показаны фуллерены
Кому противопоказаны фуллерены
Пока что это достаточно малоизученный класс косметических ингредиентов, который по этой причине не рекомендован для наружного применения у детей, при беременности и лактации. Строгое противопоказание – реакция индивидуальной гиперчувствительности.
Косметика, содержащая фуллерены
Область применения фуллеренов достаточно широка и включает в себя как средства по уходу за кожей, так и продукты для ухода и лечения волос. Их также включают в средства от псориаза, дерматитов и микозов, в продукты от выпадения волос и для лечения шрамов, рубцов и растяжек. Согласно Регламенту Европейского Союза, максимально допустимая концентрация этого компонента в готовой косметической продукции составляет 1%.
Источники фуллеренов
Сложный метод получения определяет высокую стоимость фуллеренов и соответственно, косметики, содержащей эти компоненты. Первые фуллерены выделяли из конденсированных паров графита, получаемых при лазерном облучением твердых графитовых образцов. Затем разработали метод получения количеств путем сжигания графитовых электродов в электрической дуге в атмосфере гелия при низких давлениях: в процессе эрозии анода на стенках камеры оседала углеродная сажа, содержащая следовой остаток фуллеренов – они подлежат дальнейшему выделению, очистке и сепарации. Как правило, сажу, полученную при сжигании графита, смешивают органическим растворителем (способным эффективно растворять фуллерены), затем смесь фильтруют или отгоняют на центрифуге, а оставшийся раствор выпаривают. После удаления растворителя остается темный мелкокристаллический осадок – смесь фуллеренов, часто называемая фуллеритом. Разделение смеси фуллеренов на индивидуальные молекулярные фракции производят с помощью жидкостной хроматографии на колонках и жидкостной хроматографии высокого давления. Для получения водорастворимых форм к фуллеренам добавляют различные функциональные группы. Стоимость такой косметики повышает также и то, что в ней фуллерены не используются в чистом виде – на их «каркас» дополнительно присоединяют липидные комплексы.
Алхимия «волшебной сажи» — перспективы применения фуллерена C60 в медицине
В то время как кристаллическая форма фуллерена напоминает обычный уголь, растворы этой молекулы имеют приятный пурпурный оттенок
Автор
Редакторы
Молекула «футбольной» формы — фуллерен — кроме своего необычного химического строения обладает еще и биологической активностью. Французские биологи провели над мышами необычный эксперимент — добавляли им в еду фуллерен C60, растворенный в оливковом масле. Результат оказался невероятным: продолжительность жизни мышей возросла практически в два раза!
В 1985 году была открыта молекула, состоящая из 60 атомов углерода, устроенная наподобие футбольного мяча (рис. 1), — фуллерен, названный так в честь инженера Ричарда Фуллера, прославившегося конструкциями именно такой формы. Помимо своей удивительно симметричной формы, эта молекула, являющаяся третьей (после алмаза и графита) аллотропной формой углерода, оказалась чем-то вроде философского камня алхимиков [1]. До последнего времени она не перестает удивлять ученых своей крайне низкой токсичностью [2], [3] (особенно по сравнению с чем-то похоже устроенными нанотрубками [4]) и другими удивительными свойствами [5]. Механизмы взаимодействия фуллеренов с клетками пока не ясны, но результат поистине можно назвать волшебством [6].
Рисунок 1. Фуллерен C60 — молекула, состоящая из 60 атомов углерода (и ничего больше), расположенных так же, как вершины футбольного мяча.
Вот далеко не полный перечень тех свойств, которые заинтересовали медиков и биологов. Фуллерен и его производные можно использовать:
Помимо этого, фуллерен может использоваться для доставки в клетку различных лекарственных веществ [21] и невирусной доставки в клеточное ядро генетических векторов [22], [23].
Казалось бы, куда еще расширять этот список, но недавно он пополнился еще одним, пожалуй, самым удивительным и непонятным, качеством фуллерена C60. При исследовании токсичности фуллерена C60, растворенного в оливковом масле, французские исследователи выяснили, что крысы, регулярно получающие раствор фуллерена C60, живут дольше, чем те, которым давали просто оливковое масло или обычную диету [24].
Растворение в масле резко повышает эффективность фуллерена C60, так как его большие агрегаты (16 и более молекул) не способны проникнуть внутрь клеток [25].
При этом продолжительность жизни увеличивалась не на какие-нибудь 20–30%, как в опытах с лучшими из «лекарств от старости» (такими как ресвератрол или рапамицин), а не менее чем в два раза [24]! Половина животных, получавших фуллерен, жили до 60 месяцев (самая старая крыса дожила до 5,5 лет). При этом в контрольной группе (с обычной диетой) продолжительность жизни 50% животных составляла 30 месяцев, а самые старые дожили лишь до 37 месяцев. Животные, получавшие оливковое масло без фуллерена, жили немного больше — 50% из них доживали до 40 месяцев, а самая старая крыса дожила до 58 месяцев (рис. 2).
Рисунок 2. Диаграмма выживаемости крыс, получавших: обычную диету (голубая линия), вдобавок к диете оливковое масло (красная) и оливковое масло с растворенным в нем фуллереном C60 (черная линия).
Животворное действие фуллерена C60 авторы статьи приписывают его антиоксидантным свойствам. Однако не исключено, что оно может быть связано со способностью фуллерена C60 взаимодействовать с витамином А [26]. Известно, что ретиноиды (к которым относится и витамин А) играют важную роль в экспрессии ключевых генов иммунной системы, и что локальный синтез ретиноидов, по всей видимости, играет ключевую роль в регуляции эмбриогенеза и регенерации [27], [28].
К сожалению, эти опыты были поставлены на небольших группах животных и потому требуют тщательной проверки. Учитывая тот факт, что очищенный фуллерен C60, производимый в России, стоит всего около 1800 рублей за грамм, повторить эти опыты, уточнить дозировки и продолжительность «лечения» не так уж и сложно. Сложнее другое. Будет ли эта «терапия старости» так же эффективна для человека? Ведь люди — не крысы, и есть десятки примеров того, что препарат, очень эффективно действующий в экспериментах на мышах, оказывался совершенно бесполезным (если не вредным!), когда испытания переходили в клинику. Что ж — время покажет. Интересно было бы также сопоставить активность фуллерена C60 по продлению жизни с его многочисленными водорастворимыми аналогами, синтезированными в России в самое последнее время.
Написано по материалам оригинальной статьи [24].