どのようにリポソマルアスタキサンチンを準備するには?

自然界で最も強力な抗酸化物質であるアスタキサンチンは、抗酸化、抗炎症、抗光老化作用があり、老化を遅らせ、炎症を防ぎ、皮膚の光老化を改善する上で重要な役割を果たしています。しかし、遊離アスタキサンチンは不安定で、水溶性が低く、生物学的利用能が低い。水溶性が良く、安全で無毒なアスタキサンチン担体の開発は、機能性化粧品やヒトのアンチエイジングに大きな意義を持つとともに、今後の重要な発展方向の一つでもあります。

1導入

people&の改善で#39の生活水準とスキンケアの概念の継続的な改善、アンチエイジング化粧品市場は年々拡大しています。アスタキサンチンは、肌の老化を遅らせる自然環境にやさしい化粧品成分として、国際的な日用化学業界で注目されている。アスタキサンチン(astaxanthin) asx)は、エビ、カニ、藻類などのさまざまな水生生物に含まれるカロテノイド(図1)です[1]。一般的なアスタキサンチンは濃いピンク色の結晶で、脂溶性が高く、水に不溶で、有機溶媒に容易に溶解する。Astaxanthin' s long-chain共役エノール構造は活性酸素種の活性を効果的に消すことができるため、自然界で最も強力な天然抗酸化物質です。抗酸化力が非常に強く、ビタミンeの約500倍の抗酸化力を持つことから、「スーパービタミンe」と呼ばれています[2]。

図2に示すように、人体は太陽光、放射線、化粧、調理用ガス、汚染された空気などによって刺激されると、多量のフリーラジカルを生成しやすい。皮膚の表面に過剰なフリーラジカルがあるとき、皮膚はたるみ、たるみ、鈍く、ざらざらし、しわでいっぱいになります。これは脂質過酸化を引き起こし、皮膚の老化や重篤な場合には病気にもつながります。私たちの体は独自の抗酸化システムがフリーラジカルを除去するが、悪い生活習慣、環境汚染、紫外線、仕事と生活の圧力、電子製品からの放射線はすべてフリーラジカルの生成を加速することができ、酸化し、皮膚と体の機能を損傷し、老化を加速させる。

 他のカロチノイド色素と異なり、アスタキサンチンは2倍共役債券一贯してα-hydroxyして、電子効果を一段と活性を持つフリーラジカルの電子を提供することができるます。アスタキサンチンの両端のヒドロキシル基は親水性であり、電子を与えることもできる。血液脳関門を通過して細胞膜のリン脂質二重膜の中央に入り、体内のフリーラジカルと反応してそれ以上の反応を防ぐ。これは体内からフリーラジカルを除去し、脂質過酸化を効果的に減少させ、老化を遅らせ、さらにはがんの発生を予防するのに効果的かもしれません[3-4]。

ビタミンcは水溶性の化合物であり、カロチンとビタミンeは脂溶性の化合物であり、それらの保護効果は比較的単一である。アスタキサンチンは、カロチンの構造に比べて水酸基が多く、水酸基の親水性により、比較的幅広い化粧品用途に利用されている。したがって、アスタキサンチンは超高い抗酸化物質を持っています光が肌に与えるダメージを軽減し、加齢を遅らせる機能性化粧品業界への応用が期待されています。しかし、アスタキサンチンには多くの炭素-炭素二重結合が存在するため、炭素-炭素二重結合は非常に不安定であり、光、酸素、温度に敏感である。このため、光を照射すると酸化・分解しやすいという物理化学的性質があり、生物学的利用能が大きく低下します。このため、遊離アスタキサンチンを化粧品に直接適用することは困難であり、化粧品への適用が制限されている[5]。そのため、アスタキサンチンを化粧品に安定的に適用するためには、高効率なカプセル化キャリアシステムを用いる必要があります。

数あるキャリアシステムの中でもナノエマルジョンに包まれたアスタキサンチン一般的に、大きな粒子サイズ、高い界面活性剤含有量、不安定な系、高コストなどの問題があります。高安定性、良好な水溶性、安全性、非毒性を有するアスタキサンチン担体の開発は、機能性化粧品およびヒトのアンチエイジングにとって重要な意義があり、アスタキサンチン担体の将来の重要な開発方向の一つである。

2リポソームキャリア技術

1965年、バンガムとスタンディッシュはリン脂質を水中に分散させ、電子顕微鏡を用いてナノ球状の小胞を発見した。図3に示すように、研究者たちはそれらをリポソームと名付けました。英語名の「liposome」は、ギリシャ語の「lipo(脂肪)」と「soma(体)」を組み合わせたもの。リポソームは親水相と、親水相を囲む1つ以上のリン脂質二重膜から構成される。複数の同心円状リン脂質二重膜を水溶液中に分散させて集合させ、超微小球状の多孔質粒子を形成する[6]。

リポソームは、高い生物学的利用能、標的、長時間作用、良好な生体適合性、非毒性の利点を有する。リポソームのリン脂質二重膜構造はヒトの皮膚細胞と似ており、直径は数十ナノメートルから数百マイクロメートルに及ぶ。リポソームは多くの物質を水相とリン脂質二重膜内に封入することができる。一般的に、脂溶性成分はリン脂質二重膜の間に封入され、水溶性成分は最も内側の水相に封入され、両親媒性化合物は水相と膜内のリン脂質との接合部に封入される。リポソームの膜材料は、一般的にレシチンやコレステロールなどの天然原料から作られています。それは高い生体適合性と安全性、高い生物学的利用能を持ち、よく吸収されます。皮膚細胞の再生能力を向上させ、皮膚の正常な機能を維持し、皮膚を増加させることができます'の輝きと弾力性。

リポソマルキャリアの技術は、新しい標的薬物送達媒体として製薬業界で最初に使用されました。現在、リポソームを担体とする薬剤が、標的の正確性、有効性の持続性、安定性の高さなどの利点から次々と上市されています。研究が深まるにつれ、リポソームのキャリア技術は、もはや製薬業界の「お気に入り」ではなく、化粧品業界の「天井」となっています。1986年、『the world』に出演#39;の最初のリポソーム化粧品、キャプチャは、発売されました[7]。リポソーム担体に封入された有効成分は、皮膚の深い層に継続的に吸収されます。リポソーム化粧品の開発は、スキンケア技術の「新潮流」を導いた。その後、アンチエイジング、美白、保湿効果のあるリポソーム化粧品が相次いで発売され、スキンケア業界の「スター」に浮上した。

リポソーム化粧品は、スキンケアの「最先端」として、従来の化粧品に比べて次のようなメリットがあります。第一に、水溶性成分と脂溶性成分の両方を含むことができ、効果の幅が広がります。第二に、リポソームをコーティングすることで、有効成分の角質層への浸透が促進され、より多くの有効成分が角質層を素早く通過し、有効成分の生物学的利用能が向上します。第三に、リポソームを封入した活性物質は、活性物質の酸化と不活化を効果的に低減し、活性物質の安定性を向上させることができます。第四に、リポソームのカプセル化は、表皮と真皮に長期的な滞留を達成することができ、長期の持続的な解放を保証し、継続的かつゆっくりと効果を発揮し、表皮の直接刺激を減少させる。第五に、リポソームの膜材料は一般的に天然原料から作られており、安全性が高く、生物学的利用能が高く、吸収性が良い。

しかし、リポソームのリン脂質分子構造には、酸化しやすく安定性に乏しい不飽和アシル基が含まれているため、広く利用されるには限界があります。リン脂質の酸化は、過酸化物やヒドロキシルラジカルを生成し、脂質の酸化を促進し、人体に有害です。ビタミンeなどの抗酸化物質をシステムに導入すると、リポソームのリン脂質分子構造を保護し、過酸化物およびヒドロキシルラジカルの発生を防ぎ、脂質過酸化を効果的に抑制し、リポソームの安定性を大幅に向上させることができます[8]。

リポソームをカプセル化することで、アスタキサンチンの水溶液への溶解度を高めることができる。アスタキサンチンはリポソームの膜を貫通し、水素結合を介して膜の極性基と相互作用する。したがって、リポソーム技術を用いたアスタキサンチンリポソームの調製は、アスタキサンチンの安定性と経皮率を大幅に向上させ、アスタキサンチンの水溶性の問題を解決し、生物学的利用能を向上させることができる。

3アスタキサンチンリポソームの調製法

リポソームの主な調製過程は、能動的薬物充填と受動的薬物充填の2つに分けることができる。能動的薬物充填法は、まずブランクのリポソームを形成してから薬剤を充填する方法であり、受動的薬物充填法は、リポソームを形成しながら薬剤を充填する方法である。ここでは、主に受動的薬物ローディング法を紹介します。受動的な薬物ローディング技術は比較的簡単です。親油性化合物をリン脂質とともに有機溶媒に溶解させ、水溶性化合物を水溶液中に溶解させて直接リポソームを調製する。リポソームの製造には、その性質や毒性だけでなく、純度やリポソームの用途を考慮して、適切な脂質材料を選択する必要があります。現在までに、アスタキサンチンリポソームの調製に関する多くの報告がある。ここでは、アスタキサンチンリポソームを調製するためのいくつかの代表的な方法を紹介します。

3.1フィルム分散法

薄膜分散法は、まずレシチンやコレステロールなどの膜成分を有機溶媒に溶かし、均一に撹拌した後、減圧下で回転蒸着により有機溶媒を除去し、均一な脂質の薄膜を形成する。次に、水相を添加して水分を補給し、フィルムを洗浄してリポソーム懸濁液を形成する。より均一なリポソームを得るために、更なる音波化、撹拌、均質化が行われる[9]。

水和のためにスピンして蒸発するときは、温度をあまり高くしてはいけません。これは、レシチン内の不飽和結合が変性し、加水分解酸化を引き起こし、結果としてカプセルが漏れ、カプセル化速度が低下するからです[10]。pengらは[11]薄膜分散法を用いて、レシチンとコレステロールを膜材料としてアスタキサンチンリポソーム、ポリ乳酸-ヒドロキシ-酢酸共重合体とtween 80を界面活性剤として調製した。のアスタキサンチンliposomes界面活性剤を含むことは、形状を変更し、皮膚の奥深くまで浸透することができます。粒子サイズは251±23 nmで、89.0±8.6 mg/gのアスタキサンチンを含む。フィルム分散と超音波を組み合わせたアスタキサンチンリポソームの調製は、カプセル化されたアスタキサンチンの体積を効果的に減少させることができる。

pan et al. [12]解散アスタキサンチンクロロホルム中のレシチンとコレステロールの比を5:1にして、真空蒸留でクロロホルムを除去し、0.05 mのリン酸緩衝液で水和し、sonicated濾過した。調製したアスタキサンチンリポソームのカプセル化率は98.68%,平均粒子径は約80 nm,電位は31.80±1.85 mvであった。li qianらは、フィルム分散と超音波を組み合わせて、フィトステロールオレイン酸-アスタキサンチン複合リポソームを作製した。フィトステリルオレイン酸をカプセル化したアスタキサンチンリポソームは、より優れた水溶性と高い安定性を有し、カプセル化率は最大95.24%である。キトサンで修飾されたアスタキサンチンリポソームは、リン脂質二重膜の安定性を維持し、アスタキサンチンの分解を阻害する。

qiangら[14]は、薄膜分散法を用いてキトサン修飾アスタキサンチンリポソームを作製した。キトサン修飾アスタキサンチンのリポソームは粒径が小さく均一であった。のパッケージアスタキサンチン酸化・劣化しにくく、安定性が高いため長期保存が可能である。sangsuriyawongら[15]用意アスタキサンチンliposomes薄膜分散法を使用して異なるレシチン濃度で。その結果、ある濃度範囲内では、レシチン濃度が高いほどリポソーム粒子のサイズが小さくなり、カプセル化率が高くなることがわかりました。最小粒子径は140 nmであり,最大カプセル化率は97%に達する。フィルム分散法で調製したリポソームは脂溶性化合物をよりよく封入することができるが、調製したリポソームは粒径が大きく、多量の水溶性化合物を封入することができない。

3.2エタノール注入法

皮普及促進剤、エタノールを下げるだけでなくの融点脂质代分子の存在する角质层有効流れ普及促進細胞膜脂質の不良債権が増加し、その有効率は、肌にいい普及になりも効率よく粒子のサイズを低減さがアスタキサンチン、liposomeペイロードの変化し、アスタキサンチンの安定大きく改善した。まず、リン脂質とコレステロールをエタノールに完全に溶解させ、溶液を水相に注入し、撹拌機に乗せて水分を補給する。

減圧下での蒸発によって有機溶媒が除去され、ナノリポソームが得られる[16]。yang anpingら[17]はエタノール注入法を用いているアスタキサンチンliposomes準備,これは、良好な安定性とシンプルなプロセスです。毒性の高い有機試薬を使用しておらず、アスタキサンチンリポソームの工業的調製に適しています。調製プロセスは簡単であるが、得られたアスタキサンチンのカプセル化率はわずか35.28%であり、粒子サイズは143 nmである。エタノール注入と超音波を組み合わせることで、より小さく、より均一な粒子サイズのリポソームが生成され、沈殿せずにマイクロポーラフィルター膜を通過し、システムがより安定します。しかし、エタノール注入法で調製したリポソームのカプセル化率が低く、完全に除去しにくい試薬残渣があるという問題がありました。

3.3逆蒸着法

逆蒸着法は、時間が短縮され、封止率が高いが、水溶性化合物の封止にのみ適している。逆蒸着法は、薄膜分散法と同様に、まず有機溶媒中にレシチンやコレステロールなどの膜材料を溶解させた後、水相溶液を加え、それをソナー化して均一なエマルジョンを形成する方法です。混合物を層状化せずに放置し、最終的に有機溶媒を減圧ロータリー蒸発によって除去してリポソームを得る。pahilaら[18]まず、クロロホルム中にアスタキサンチンとレシチンを一定量ずつ別々に溶解させ、リン酸緩衝液を適量混ぜた後、40°cの水浴中で減圧回転蒸着により有機溶媒を除去した。liposome粒子の大き成果については折っμm。

3.4他の方法

liu yuanら[19-20]は、乳化と低温での蒸発結晶化を用いてアスタキサンチンリポソームを調製し、皮膚の光損傷とコラーゲン損傷を軽減するために使用した。カプセル化率は約80%であった。製造方法は複雑で、工業化が難しい。jing yongkangら[21]は、超音波toと組み合わせた均質化乳化を用いたアスタキサンチンnanoliposomes準備。この方法で調製されたアスタキサンチンリポソームの粒子サイズは128 nmで、カプセル化率は55.18%であった。粒子が小さく、分散が均一な脂質は、肌のバリアをよりよく浸透し、皮膚の奥深くまで浸透し、より良い浸透効果を得ることができます。

4結論

アスタキサンチンは、超天然の抗酸化物質として、スキンケア業界で注目されています。アスタキサンチンを主原料とする化粧品が増えている。化粧品科学の将来のスターであるリポソームキャリア技術は、アスタキサンチンの安定した化粧品への適用に重要な役割を果たし、効果的にアスタキサンチン&などの問題を解決しています#39の低安定性と低生物学的利用能。アスタキサンチンliposomes用意リポソームのカプセル化技術を使用すると、良好な生体適合性、安定性、低毒性および高いカプセル化速度の特性を有する。化粧品業界では、アスタキサンチンリポソームは今後のスキンケア業界で大きな可能性を秘めた有望株です。

参照

【1】張維国、羅洪甫。^ a b c d e f『官報』第2032号、大正12年(1923年)12月22日。

[2] lorenz r, cysewski g . trends in biotechnology, 2000, 18(4): 160。

[3] zhang z y, hu w l, qu x f, et al。^ a b c d e f g h i『食品安全と品質』、2019年、11(5):1431頁。

[4] zhu x b, wu j, yu l d, et al。科学技術情報,2020,18(12):06。

[5] geng zhaoyan, sun han, guan bin, et al。中国食品科学誌,2017,17(7):86。

[6] han xu, ding guanyu, dong qing, et al。2018年(平成30年)3月25日:ダイヤ改正。

【7】戴旭東、李雲、李双双^「international journal of pharmaceutical research, 2020, 47(11): 914」。international journal of pharmaceutical research . 2016年3月14日閲覧。

【8】宋元、恵民日、麗霞鼎。中国薬事学会誌,2011,25(4):384。

[9] qiu y, gao y, hu k . journal of controlled release: official journal of the controlled release, 2008, 129(2): 144。

[10] song y l .ビポセチン塩酸リポソームおよびリポソームのハイドロゲル軟膏の調製およびin vitro経皮挙動[d]。Xi&#^『仙台市史』仙台市立大学、2014年。

[11] peng c h, chang c h, peng r y . european journal of pharmaceutical and biopharmaceutics, 2010, 75(2): 154。

[12] pan l, zhang s, gu k . journal of food, 2018, 16(1): 607。

[13] li q, liu y, pan l, et al。中国の石油、2023年。

[14] qiang m, pang x, ma d, et al。^ a b c d e f g h i、2巻10・25(3)。

[15] sangsuriyawong a, limpawattana m, siriwan d . food science and biotechnology, 2019, 28(2): 529。

[16] godin b, touitou e, rubinstein e . the journal of antimicrobial chemotherapy, 2005, 55(6): 989。

[17] yang anping, gu siying, liang yijun, et al。^『官報』第2039号、大正9年(1920年)12月16日。

[18] pahila j, ishikawa y, ohshima t . journal of agricultural and food chemistry, 2019, 67(12): 3491。

[19] li fumin, liu yuan, liao jinfen, et al。日本医学学会誌,2018,49(5):712。

[20]劉元。マウスのuvb誘発性皮膚光損傷に対するアスタキサンチンリポソームの保護効果に関する予備的研究[d]。2016年、南山大学教授。

[21] jing yongkang, zhang wei, gao hong, et al。中国のオイル&ファッツ、2022。