"Гель полиэтиленоксида в качестве основы для косметических и медицинских препаратов". А.Н Децина, В.А.Копанев, Л.Г Коваленко

 

Полимерные соединения, имеющие молекулярную структуру А, в зависимости от способа полимеризации и применяемого сырья имеют разные тривиальные названия.

Полиэтиленоксиды получаются полимеризацией этиленоксида  пэо3

 

 

 

 а полиэтиленгликоли  - поликонденсацией молекул этиленгликоля   пэо4        
 

 

  Учитывая то обстоятельство, что этиленоксид в воде при комнатной температуре легко раскрывает эпоксидный цикл, превращаясь в этиленгликоль, можно считать полиэтиленоксиды  и полиэтиленгликоли практически родственными соединениями, не только из-за тождественности структуры, но и в силу одинаковости мономерных  предшественников в водных системах.

Вопрос о подобии структуры мономеров является очень важным, так как, скорее всего, именно мономерные или низкомолекулярные олигомерные молекулы, всегда присутствующие в полимерах, определяют биологическую активностть полимерных систем, которые используются в качестве основы медицинских мазей и косметических кремовых композиций.

Имеющиеся литературные данные (см, например,  [ 1 ]), свидетельствуют о том что вещества с молекулярной массой выше 70 - 100 килодальтон практически не могут преодолеть трансдермальный барьер. В этой связи следует подчеркнуть, что известные фармокопейные препараты ПЭО - 400 и ПЭО-1500, применяемые индивидуально или в смеси, вместе с мономерными и  олигомерными молекулами не являются нейтральными по отношению к коже и организму человека. То есть, скорее всего,  они имеют способность проникать через кожу.

ПЭО2

Разработанная сотрудниками Института цитологии и генетики СО РАН технология, реализованная на Новосибирском заводе химических концентратов, позволяет получать более нейтральную мазевую (кремовую) основу , включающую 1-2% ПЭО -1500, дополнительно сшитого под действием ускоренных электронов. В результате образования дополнительных межмолекулярных связей получается сетчатый многослойный (в виде геля с водой) полимер, имеющий ячейки типа Б и В.

Наличие таких фрагментов в структуре геля определяет свойства системы в целом, которая, наряду с возможностью введения растворимых в воде добавок (соли , спирт, глицерин и т.п.), неплохо удерживает значительное количество липофильных добавок (масло облепихи , оливковое, абрикосовое  масла и т.п.).

            Любопытным свойством геля полиэтиленоксида является склонность  к  разжижению при введении водоотнимающих добавок (спирт, глицерин, неорганические соли и т.п.) и , даже под влиянием, интенсивных механических воздействий. Так, обработка геля полиэтиленоксида, имеющего первоначальную вязкость около 5000 сПз, в течение  10 минут на бытовом  миксере, приводит к необратимому снижению вязкости до 450±70 сПз. Приведенные данные свидетельствуют о том, что  гель, образующийся  в процессе обработки водного раствора полиэтиленоксида пучком  ускоренных электронов, является "неньютоновской системой". Это обстоятельство следует учитывать при использовании геля полиэтиленоксида для производства косметических и лечебных препаратов.

            Рассмотрим еще несколько важных проблем,  связанных  с использованием полимерных систем в качестве основы мазей и косметических средств.

            Как уже отмечалось (см.выше), биологическая активность полимерных систем зависит от наличия в их составе  фрагментов с молекулярной массой ниже 100 килодальтон. Причем, в большом числе работ отмечается наличие обратной зависимости между скоростями проникновения веществ через кожу и их молекулярными массами. Поэтому вероятность преодоления  трансдермального барьера мономерными молекулами является значительно, более высокой, чем их сшитых аналогов.

            Таким образом, в случае геля полиэтиленоксида, особое внимание следует удалить мономерному этиленгликолю.

            По данным английских исследователей [ 2 ], содержащийся в полиэтиленоксидах этиленгликоль, при нанесении на кожу может проникнуть в кровь в концентрациях, которые в 30-110 раз  ниже его сиюминутного содержания в организме человека. Так как гель полиэтиленоксида содержит всего 1 - 2 % самого полимера, то различия возрастают еще в 50 - 100 раз. Из этого следует,что гель  полиэтиленоксида является в достаточной степени  эндогенной системой, в отличии от других гелеобразующих полимеров (например, полиакрилатов, сополимеров акриловой кислоты с  бутадиеном, полимеров на основе винилового спирта и т.п.)

            С другой стороны, гель полиэтиленоксида, представляющий смесь воды и больших молекул сшитого или сетчатого (см. фрагменты Б и В) полиэтиленоксида в достаточно низкой концентрации, при его использовании в качестве основы мазей и косметических препаратов не образует плотной пленки, которая могла бы препятствовать процессам дыхания и выделению продуктов клеточного метаболизма. Наличие в структуре геля свободной и связанной воды позволяет отнести гель полиэтиленоксида к увлажняющим кремовым основам.

            Имеется,однако, одно обстоятельство, которое требует особого внимания.  Полимерные системы типа полиэтиленгликолей и полиэтиленоксидов, вне зависимости от способа получения и величины молекулярной массы, могут иметь заметное количество концевых альдегидных групп. Так как при окислении этиленгликоля образуется гликолевый альдегид, то легко предположить, что   фрагмент гликолевого альдегида может завершать цепь молекулы полиэтиленкосида.                                              

Действительно в геле полиэтиленоксида с помощью реакции с динитрофенилгидразином обнаружены карбонильные группы.

            На наш взгляд, наличие концевых альдегидных групп в высокополимерных системах, не способных к преодолению трансдермального барьера, не представляет опасности. Наоборот, альдегидные фрагменты, в силу высоких биоцидных свойств, могут оказывать  благоприятное воздействие, например, при лечении ожоговых ран и других видов нарушений кожного покрова, сопровождающихся развитием микрофлоры. В косметических препаратах альдегиды, связанные с высокополимерными молекулами, также не представляют особой опасности, так как единственным объектом их воздействия являются кератиновые чешуйки наружного слоя эпидермиса.

            Однако сам гликолевый альдегид и его олигомеры, обладающие низкой молекулярной массой,  и, соответственно, высокой проникающей способностью, могут воздействовать на клеточные системы кожи. В этом случае, учитывая высокую реакционную способность альдегидов по отношению к биологическим полимерам, в косметологическом отношении ничего хорошего ожидать не приходится.

            Удивительно, что некоторые разработчики косметических препаратов продолжают упорно использовать параформ (источник формальдегида) в качестве консервантов [ 3 ].

            Для решения вопроса о том, насколько безопасным является гель полиэтиленоксида в качестве основы косметических (медицинских) композиций была проведена серия клинических испытаний на добровольцах .

Из представленных на испытания 98 кремовых композиций, изготовленных на основе геля полиэтиленоксида (содержание геля от 31,7 до 87,8%), только для 5 препаратов наблюдалась легкая гиперемия опытных участков кожи. Причем, через 4 часа видимая реакция полностью исчезала. Через 24 часа никакой видимой реакции не наболюдалось: кожные покровы не изменили цвет; расчесов, мацерации и отека кожи не отмечалось. Через 48 часов у всех волонтеров картина не изменилась. Препараты продолжали наносить в течение 30 дней с выдержкой 4 часа. После завершения этого этапа на другую (нейтральную) руку наносили разрешающую дозу этой же композиции с контролем через 4 часа и через сутки. Каких-либо видимых реакций на коже волонтеров не наблюдалось. Следует подчеркнуть, что составы 5 препаратов для которых отмечено проявление легкой гиперемии специально разрабатывались для усиленного воздействия на капилярные сосуды, расположенные в дерме кожи, для обеспечения притока плазмы к базальным клеткам эпидермиса.

Приведенные данные указывают на то, что гель полиэтиленоксида (основа всех изученных препаратов), по-видимому, является нейтральным для кожи.

Дополнительные исследования исходного геля полиэтиленоксида, проведенные на добровольцах, подтверждают этот вывод. 

 

Литература

 

1. Potts R.O., Guy R.H., Pharmaclutical Res., 1995, 2, p. 1628-1633.

2. Filser J. G., Kreuzer P.E. et al., Arch. Toxicol., 1994, 68, #7, p.401-405.

3. Flyvholm M.A., Andersen P., Amer. J. Iud Med., 1993, 24, #5, p. 533-552.

Остались вопросы?
Звонки принимаются с: 10:00 до 20:00
Москва, Варшавское шоссе, 36, стр. 8
Наши партнеры
Природная косметика Наше расписание на портале СмартАфиша