Белякова Александра Валерьевна. Разработка фотозащитных средств на основе комбинаций синтетических УФ-фильтров и БАВ растительного происхождения

Краткое описание

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ЗДРАВООХРАНЕНИЮ И СОЦИАЛЬНОМУ РАЗВИТИЮ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ХИМИКО-ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

на правах рукописи

'04.2 0 0.6 2 0 89 5

Белякова Александра Валерьевна
РАЗРАБОТКА ФОТОЗАЩИТНЫХ СРЕДСТВ НА ОСНОВЕ КОМБИНАЦИЙ СИНТЕТИЧЕСКИХ УФ ФИЛЬТРОВ И БАВ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
15.00.01 - Технология лекарств и организация фармацевтического дела
Диссертация на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук
Научный руководитель: доктор фармацевтических наук,
профессор В.А. Вайнштейн
Санкт-Петербург
2005

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ...................................................................................... 4
ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................................. 5
Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1 Спектральный состав УФ излучения и его воздействие на организм че­ловека 10
1.2 История развития ФЗС и их место на современном парфюмерно- косметическом рынке 13
1.3 Активные компоненты ФЗС 17
1.4 Фотозащитные средства и рак кожи 25
1.5 Методы тестирования фотозащитных средств..................................................................................................................................................... 26
1.6 Основа косметических средств и факторы, влияющие на ее свойства.... 33
1.7 Заключение 47
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Материалы исследования 48
2.2 Приборы, оборудование, условия измерений, программное
обеспечние............................................................................................................................... 57
2.3 Методы и методики исследований 60
ГЛАВА 3. ИЗУЧЕНИЕ ФОТОПОГЛОЩАЮЩИХ СВОЙСТВ НЕКОТОРЫХ БАВ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
3.1 Изучение фотопоглощающих свойств БАВ растительного происхождения.......................................................................................... 70
3.2 Изучение влияния растительных и синтетических соединений на процессы перекисного окисления растительных масел 79
Глава 4. ПОЛУЧЕНИЕ ЛИПОФИЛЬНЫХ ВЫТЯЖЕК ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИХ В СОСТАВЕ ФЗС
4.1 Сравнение экстрактивной способности растительных и синтетических масел 90

4.2 Изучение процесса двухфазной экстракции листьев крапивы с использованием растительных и синтетических масел в качестве неполярной фазы 93
4.3 Изучение антиоксидантной активности вытяжек из листьев крапивы.... 99 Глава 5. ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ СОСТАВА И ТЕХНОЛОГИИ
НА РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОСНОВ ФОТОЗАЩИТНЫХ СРЕДСТВ
5.1 Разработка составов и технологий основ ФЗС 101
5.2 Изучение влияния технологии на реологические и органолептические свойства основ 103
5.3 Обоснование технологии основ косметических эмульсий................................................................................................................................... 115
5.4 Исследование влияния БАВ на реологические характеристики косметических эмульсий...................................................................... 116
Глава 6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СУХОГО ЭКСТРАКТА БЕРЕСТЫ В СОСТАВЕ ФЗС
6.1 Качественный анализ сухого экстракта бересты..................................................................................................................................... 121
6.2 Разработка технологии введения СЭБ в состав эмульсионной фотоза­щитной композиции 122
6.3 Качественное и количественное определение бетулина в составе СЭБ и
косметических фотозащитных средств..................................................................... 125
ВЫВОДЫ......................................................................................................................... 134
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ........................................................................................... 136
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 ПРИЛОЖЕНИЕ 3

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

BMDBM - бутилметоксидибензоилметан; СОТ - каприл-каприновые триглицериды; COLIPA - Европейская ассоциация косметики и парфюмерии;
ЕМС — эгилгексилметоксициннамат;
FDA - федеральное агентство по пищевой и фармацевтической промышленности; HMS - триметилгексилсалицилат;
IPD - Immediate Pigment Darkening (немедленное пигментное потемнение);
IPM - изопропилмиристат;
PFA - Protection Factor А (фактор защиты А);
PIT - phase inversion temperature (температура обращения фаз);
PPD - Persistent Pigment Darkening (стойкое пигментное потемнение);
RH-40 - гидрогенизированное оксиэтилироваиное касторовое масло; R0-40 - оксиэтилироваиное касторовое масло;
SPF - sun protection ґасЮг(фактор защиты от солнца);
АОА — антиоксидантная активность;
БАВ - биологически-активное вещество; ВЖК — высшие жирные кислоты;
ВЭЖХ - высокоэффективная жидкостная хроматография;
ВЭТСХ - высокоэффективная тонкослойная хроматография;
ГЛБ — гидрофильно-липофильный баланс; ДГК - дигидрокверцетин;
ДСЭ - двухфазная система экстрагентов;
ДЭ - двухфазная экстракция;
ДЭГ - диэтиленгликоль;
ИК - инфракрасный;
ИКС - инфракрасная спектроскопия;
ККМ - критическая концентрация мицеллообразования;
МГД — моноглицериды дистиллированные; МЭД - минимальная эритемная доза;
ОС-20 — оксиэ гилированные спирты;
П-АБК - л-аминобензойная кислота;
ПАВ - поверхностно-активное вещество; ПАК - полимеры акриловой кислоты ПГ - пропиленгликоль;
ПОЛ - перекисное окисление липидов;
ПХ - производные хлорофилла;
ПЧ — перекисное число;
РСО - рабочий стандартный образец;
СХ - сумма хлорофиллов;
СЭБ — сухой экстракт бересты;
ТГ -триглицериды;
ТУ - технические условия;
УФ - ультрафиолет, ультрафиолетовый; УФА - ультрафиолет типа А (320-400 нм); УФВ - ультрафиолет типа В (280-320 нм); ФЗС - фотозащитное средство;
ФМК - фосфорно-молибденовая кислота; ФП - фактор поглощения;
ХБО - химико-биологическое объединение;

Актуальность темы
Производство фотозащитных средств представляет собой одно из но­вых и активно развивающихся направлений парфюмерно-косметической от­расли [65]. Фотозащитные средства (ФЗС) применяются как здоровыми людьми, так и людьми, страдающими кожными заболеваниями, обострение которых наблюдается в летнее время [58]. Несмотря на то, что ассортимент фотозащитной продукции очень широк, постоянно ведутся исследования, на­правленные на улучшение качества УФ защиты и разработку новых эффек­тивных УФ фильтров. Возможность использования в составе ФЗС природ­ных соединений вызывает большой интерес производителей и потребителей в связи с тем, что открываются все новые факты, свидетельствующие о не­безопасности популярных до недавнего времени синтетических УФ фильтров [135].
Актуальным направлением исследований является изучение фотопо­глощающих свойств флавоноидов, их сочетаний и их комбинаций с синтети­ческими УФ фильтрами; оценка влияния этих соединений на процессы УФ индуцированного перекисного окисления растительных масел, входящих в состав косметических эмульсий.
Известно, что избыток УФ излучения оказывает повреждающее дейст­вие на клетки дермы и эпидермиса, вызывая образование свободных радика­лов, которые повышают риск развития меланомы. В связи с этим, введение в ФЗС веществ растительного происхождения, обладающих антиоксидантни­ми, противовоспалительными и антимеланомными свойствами, представля­ется важным. К числу перспективных для использования в косметике ве­ществ, оказывающих антимеланомное действие, относятся бетулин и его про­изводные [36].
Традиционно природные биологически активные вещества (БАВ) вво­дят в состав косметических продуктов в виде сухих, густых и жидких экс­трактов, а также в виде индивидуальных соединений, полученных путем

многоступенчатой очистки исходного извлечения. При этом разработка тех­нологии введения БАВ в состав композиции остается одной из наиболее важных задач при создании косметических средств.
В связи с вышеизложенным представлялось актуальным обоснование и разработка составов, технологий и методов качественного и количественного анализа ФЗС, содержащих комбинации синтетических УФ фильтров и БАВ растительного происхождения.
Цель работы
Разработка составов, технологий и методов анализа фотозащитных средств, содержащих комбинации соединений синтетического и раститель­ного происхождения.
Задачи исследования

Список литературы

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
1. Установлено, что в УФ области абсорбционные характеристики флавоноидов (рутин, кверцетин, дигидрокверцетин, фламин) и их смесей не уступают характеристикам синтетических органических УФ фильтров - BMDBM, HMS, ЕМС. Доказано, что введение флавоноидов в состав ФЗС по­зволяет существенно снизить концентрацию синтетических УФ фильтров, сохранив при этом требуемый уровень УФ защиты.
2. Впервые изучен процесс экстракции листьев крапивы компонентами масляной фазы эмульсий на примере пяти синтетических эфиров ВЖК и син­тетического эфира угольной кислоты. Установлено наличие корреляции ме­жду растекаемостью эмолентов и их экстрагирующей способностью. Отме­чено, что наилучшими экстрагентами липофильных БАВ являются эмоленты с высоким значением растекаемости.
3. Установлено, что эмульгирование с обращением фаз позволяет по­лучать высокоструктурированные эмульсии при условии, если в системе содержится достаточное количество оксиэтилированных эмульгаторов. В «жидких» эмульсиях м/в применение метода обращения фаз практически не оказывает влияния на структурированность, однако способствует образова­нию тонкодиспсрсных систем с размером капель менее 1 мкм.
4. Установлено, что введение эмолентов, содержащих липофильные БАВ листьев крапивы, в состав эмульсий увеличивает период структурообра- зования с 24 до 48 часов и приводит к снижению их предела текучести в 1,2 -
1,4 раза. В случае эмульгелей предел текучести не изменяется.
5. Разработаны методики качественного и количественного определе­ния бетулина в составе СЭБ и эмульсионных ФЗС методом ВЭТСХ с приме­нением денситометрии. По оригинальной методике получен очищенный об­разец бетулина, с содержанием основного компонента 99,19%, который мо­жет быть использован в качестве РСО при анализе.

6. Разработаны составы и технологии фотозащитного крема для лица и фотозащитного крема для тела, содержащих комбинации синтетических УФ фильтров и БАВ растительного происхождения. Составлены проекты ТУ и технологические инструкции.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Абдуллин И.Ф., Чернышева Н.Н., Турова Е.Н. и др. Экспрессная оценка антиоксидантной активности растительного сырья // Сырье и упаковка. 2002. №9. С. 24—26.
2. Айтова Е.Н., Тульский B.C., Карачев В.М. Ультрафиолет и упаковка // Сырье и упаковка. 2004-2005. №10. С. 30—31.
3. Арнау Дж.-П. Косметические ламеллярные эмульсии на основе фос­фолипидов: физиологические свойства // Косметика & медицина.
2000. № 5-6. С. 48—53.
4. Бриттон Г. Биохимия природных пигментов.-М. Мир, 1986,- 422 с.
5. Вайнштейн В.А., Масленникова Н.А., Борц M.C., Николаева Е.Г., Ла- евский И.С., Белякова А.В. «Активная добавка для косметических средств и способ ее получения» Заявка на патент № 20041133333/20014324 от 29.04.04.
6. Владимиров Л.В., Меньшикова И.Г. и др. Лечение больных псориа­зом ультрафиолетовой средневолновой фототерапией узкого спектра 311 нм // Вестник дерматологии и венерологии. 2004. № 4. С. 29—32.
7. Гаврилин М.В. Применение полимеров и сополимеров производных акриловой кислоты и этиленоксида в фармации (обзор) // Химико­фармацевтический журнал. 2001. № 1, том 35. C.33—37.
8. Гвоздева И.А. Новые тенденции на современном рынке солнцезащит­ных средств // Сырье и упаковка. 2002. №4. С. 20—21.
9. Гельфман М.И., Ковалевич О.В., Юстратов В.П. Коллоидная хи­мия.—СПб. Изд-во «Лань», 2003.— 336 с.
10. Горшкова А.В., Вайнштейн В.А., Хаззаа И.Х. Экстрагирование травы зверобоя растворителями, применяемыми в составах лекарственных и косметических средств // Материалы VII международного съезда Актуальные проблемы создания новых лекарственных препаратов природного происхождения”—СПб, 2003. С. 29—35.
11. ГОСТ 26593-85 Масла растительные. Метод определения перекисно­го числа.
12. ГОСТ 29188.2-91 Изделия косметические. Метод определения водо­родного показателя pH.
13. ГОСТ 29188.3-91 Изделия косметические. Методы определения ста­бильности эмульсии.
14. ГОСТ 29189-91 Кремы косметические. Общие технические условия.
15. Государственная фармакопея СССР. Выпуск 1. Общие методы анали­за. 11 -е издание.-М. Медицина, 1987.-335 с.
16. Государственная фармакопея СССР. Выпуск 2. Общие методы анали­
за. Лекарственное растительное сырье. 11-е издание—М. Медицина, 1990.-397 с.
17. Гринкевич Н.И., Сафронович Л.Н. Химический анализ лекарственно­го сырья.-М. Высшая школа, 1983.-312 с.
18. Гуринович Л.К., Гесслер Н.Н., Бузов В.Н. Фотосинтезирующая масса зеленых растений - неиссякаемый источник биологически активных веществ. 2004. http://www.farosplus.ru
19. Гуринович Л.К., Пучкова Т.А. Хлорофилл и его производные в кос­метике. // Les nouvelles esthetiques (русское издание). 2001. №1, 10— 13 (2001).
20. Гусакова С.Д., Сагдуллаев Ш.Ш., Хушбактова З.А. Липофильные экстракты в фитотерапии и фитокосметике: получение и биологиче­ские свойства // Химия природных соединений. 1998. №4. С.437— 449.
21. Диппе Р., Клетте Э., Манн Т. Сравнение четырех различных методов, используемых при оценке in vitro эффективности УФА-защиты солн­цезащитных продуктов // SOFW-Joumal (русская версия). 2005. №2. С. 18—26.
22. Дитц Т. Основные свойства косметических масел и их влияние на косметические эмульсии // Косметика & Медицина. 1999. №5-6. С. 63—69.
23. Дитц Т., Хамайер П. Приготовление эмульсий «неправильным спосо­бом»: параметры, влияющие на приготовление эмульсий методом объединения обращенных фаз // SOFW-Joumal (русская версия). 2001. Ш. С. 52—57.
24. Диффи Б. Солнцезащитная косметика и меланома: будущее выглядит оптимистично //Косметика и медицина. 2005. №4. С. 16—19.
25. Евстратова К.И., Купина Н.А., Малахова Е.Е. Физическая и коллоид­ная химия: Учеб. для фарм. вузов и факультетов.—М. Высшая школа, 1990. —487с.
26. Зорин Н. Косметологические и дерматологические аспекгы действия УФ-облучепия // Косметика & Медицина. 2002. №3. С. 38—39.
27. Иванова С.А., Вайнштейн В.А., Каухова И.Е. Особенности массопе- реноса липофильных БАВ при экстрагировании сырья двухфазной системой экстрагентов // Химико-фармацевтический журнал. 2003. №8. С. 30—33.
28. Иванова С.А., Демченко Ю.Т., Каухова И.Е. и др. Изучение влияния вида масляной фазы на количество и стабильность каротиноидов, из­влекаемых из плодов рябины и шиповника ДСЭ // Материалы VII ме­ждународного съезда Актуальные проблемы создания новых лекар­ственных препаратов природного происхождения”—СПб, 2003. С. 32—36.
29. Иванова С.А., Демченко Ю.Т., Каухова И.Е. и др. Изучение особен­ностей экстрагирования липофильных веществ из растительного сы­рья двухфазной системой экстрагентов и органическими растворите­лями // Материалы VI международного съезда Актуальные пробле­мы создания новых лекарственных препаратов природного происхо­ждения”.—СПб, 2002. С. 69—72.
30. Иванова С.А., Скочипец С.Е., Скочипец М.Е. и др. Экстракция пло­дов рябины и шиповника двухфазной системой экстрагентов // Фар­мация. 2003. №6. С. 22-25.
31. Йорданов Д., Николов П. Фитотерапия.—София. Медицина и физ­культура, 1972. —346 с.
32. Кава Р., Анцманн А., Якверт В. Концепция создания солнцезащитных средств: солнце-излучение-защита // Косметика & Медицина. 2000. №4. С. 35—47.
33. Ким В. Принципы подбора эмульгаторов для косметических эмуль­сий // Красота для профессионалов. 2001. № 3 (13). С. 10—12.
34. Клаус-Петер Виттерн «Солнечная» косметика: Что нового? Обзор ос­новных тенденций рынка // Косметика & Медицина. 2002. № 3. С. 40—41.
35. Клюжин Е.С., Фомин В.А., Фисенко М.Б., Переплетчикова Т.Л. Ак­риловые загустители для косметики и медицины // Материалы научн. конференции «Косметические средства и сырье: безопасность и эф­фективность». —М., 1999. С. 29