Gryni žuvų kolageno milteliai

Pagrindinė odos senėjimo savybė yra kolageno praradimas ir struktūrinis suirimas dermos sluoksnyje. Dėl mažos molekulinės masės, didelio biologinio suderinamumo ir lengvo įsisavinimo per odą kolageno peptidai tapo pagrindiniu komponentu, pakeičiančiu, papildančiu ir aktyvinančiu endogeninio kolageno sintezę.

Tačiau, kaip didžiausias barjerinis organas žmogaus kūne, odos raginio sluoksnio „plytų purvo“ struktūra (kurią sudaro keratinocitai kaip plytos ir tarpląsteliniai lipidai kaip purvas) sudaro tankų prasiskverbimo barjerą, todėl daugiau nei 90 % vietinių veikliųjų medžiagų sunku prasiskverbti į raginį sluoksnį ir pasiekti dermos sluoksnį. FCP atveju transderminė absorbcija susiduria su dviguba dilema: pirma, molekulinė masė dažniausiai viršija 500Da prasiskverbimo slenkstį, kurį lengvai sulaiko raginis sluoksnis; Antra, peptidų grandinės turi stiprų poliškumą ir prastą tirpumą lipiduose, todėl sunku prasiskverbti į lipidų dvigubą sluoksnį. Duomenys rodo, kad įprastų vietinių FCP preparatų transderminės absorbcijos greitis yra mažesnis nei 5 %, o dauguma ingredientų lieka tik odos paviršiuje, kad veiktų drėkinamąjį poveikį, o ne pasiekti gilų senėjimą stabdantį poveikį.

FCP transderminį efektyvumą lemia ne vienas veiksnys, o dinamiškas žaidimo procesas, kurio metu molekulinė masė, šaltinis ir matrica sąveikauja ir koordinuojasi, sudarydami pagrindinę „per odą politikos“ logiką:
Molekulinė masė: „fizinė slenkstis“, apibrėžianti prasiskverbimo tikimybę. Kuo mažesnė molekulinė masė, tuo lengviau prasiskverbti, bet jei ji per maža, ji linkusi dezaktyvuoti ir prastas stabilumas;
Šaltinis: genetinis pagrindas, lemiantis peptidinių grandinių struktūrą ir aktyvumą. Įvairių žuvų šaltinių peptidų sekos ir aminorūgščių kompozicijos labai skiriasi, tiesiogiai įtakojančios jų giminingumą odai;

Žaidimo tarp trijų esmė yra dinamiška prasiskverbimo efektyvumo, biologinio aktyvumo ir stabilumo pusiausvyra: siekiant didžiausios mažos molekulinės masės gali lengvai prarasti aktyvumą; Pasitikėjimas vien aukštos{0}kokybės ištekliais negali įveikti kliūčių ir apribojimų; Pasikliaujant vien matricos optimizavimu, trūksta aktyvios peptidinės grandinės palaikymo. Todėl šių trijų nepriklausomų mechanizmų ir bendradarbiavimo žaidimo taisyklių analizė yra raktas į FCP transderminio vaistų tiekimo buteliuko kaklelį ir efektyvių odos priežiūros formulių kūrimą, o tai labai svarbu skatinant mokslinį ir tikslų kolageno peptido odos priežiūros kūrimą.

Oda susideda iš trijų sluoksnių: epidermio, dermos ir poodinio audinio. Pagrindinis FCP transderminio tiekimo atsparumas kyla iš epidermio, ypač raginio sluoksnio.

Raginis sluoksnis: atokiausias epidermio sluoksnis, sudarytas iš 15–20 plokščių branduolių keratinocitų ir tarpląstelinių lipidų sluoksnių, kurių storis yra maždaug 10–40 μm. Keratino ląstelėse gausu keratino, o tarpląstelinius lipidus sudaro keramidai, cholesterolis ir riebalų rūgštys santykiu 1:1:1, suformuojant tankią dvisluoksnę lipidų struktūrą, kuri yra „pirmoji gynybos linija“ nuo išorinių medžiagų įsiskverbimo.

Skaidrus sluoksnis/granuliuotas sluoksnis/spygliuotasis sluoksnis/bazinis sluoksnis: žemiau raginio sluoksnio padidėja tarpląstelinė erdvė, sumažėja lipidų kiekis ir žymiai sumažėja atsparumas. Bazinis sluoksnis yra epidermio kamieninių ląstelių sluoksnis, o FCP, pasiekiantis bazinį sluoksnį, gali suaktyvinti kamieninių ląstelių diferenciaciją ir skatinti kolageno sintezę.

Gryni žuvų kolageno milteliaiprasiskverbia pro odos barjerą daugiausia trimis būdais, o efektyvumas mažėja:

Intersticinis kelias: svarbiausias kelias, kuris sudaro daugiau nei 90 % viso transderminio tūrio. FCP prasiskverbia pro lipidų dvisluoksnį tarpą tarp keratinocitų, kurio tarpo skersmuo yra apie 20–50 nm, ir yra pagrindinis mažų molekulių peptidų įsiskverbimo kanalas.

Kryžminis ląstelių kelias: FCP tiesiogiai prasiskverbia į keratinocitus ir turi iš eilės pereiti per ląstelės membraną, citoplazmą ir branduolinę membraną su dideliu atsparumu. Jis tinka tik mažoms molekulėms, turinčioms ypač didelį lipidų tirpumą.

Papildomas kelias: prasiskverbia pro plaukų folikulus, prakaito liaukas ir riebalines liaukas, sudaro mažiau nei 10%, tačiau gali apeiti raginį sluoksnį ir tiesiogiai pasiekti dermos sluoksnį, vaidindamas svarbų vaidmenį papildant didelių molekulinių peptidų įsiskverbimą.

1990 metais Janas Bosas ir Marcusas Meinardi oficialiai pasiūlė 500 daltonų taisyklę: medžiagos, kurių molekulinė masė viršija 500 Da, sunkiai prasiskverbia pro sveikos odos raginį sluoksnį; Medžiagų, kurių molekulinė masė mažesnė nei 500 Da, prasiskverbimo efektyvumas žymiai padidėja mažėjant molekulinei masei. Pagrindinis šios taisyklės mechanizmas yra tas, kad intersticinė erdvė tarp raginio sluoksnio lipidų dvigubų sluoksnių yra ribota, o didelės molekulinės medžiagos negali praeiti dėl sterinių kliūčių, o poliarinės didelės molekulės sunkiai ištirpsta lipidų sluoksnyje.

FCP atveju ši taisyklė yra pagrindinis skverbties apribojimas:

Molecular weight>3000Da: visiškai negali prasiskverbti į raginį sluoksnį, tik gali suformuoti drėkinančią plėvelę ant odos paviršiaus;

1000-3000Da: nedidelis įsiskverbimo kiekis, daugiausia per pagalbinį kelią, transderminės absorbcijos greitis<5%;

500-1000Da: vidutinio pralaidumo, daugiausia per tarpląstelinės erdvės kelią, transderminės absorbcijos greitis 5% -15%;

<500Da: Efficient penetration, can quickly penetrate the stratum corneum to reach the dermis layer, with a transdermal absorption rate of>20%.

Be molekulinės masės apribojimų, FCP transderminis pristatymas taip pat susiduria su dviem pagrindinėmis kliūtimis, kurios dar labiau padidina žaidimo sudėtingumą:

Stiprus poliškumas ir prastas tirpumas lipiduose: FCP yra daug hidrofilinių amino ir karboksilo grupių, kurių alyvos -paskirstymo vandenyje koeficientas (LogP)<-1, making it difficult to dissolve in the lipids of the stratum corneum and easily excluded from the lipid bilayer.

Peptidų grandinės yra lengvai skaidomos: odos paviršiuje ir raginiame sluoksnyje egzistuoja proteazės, kurios gali suardyti neapsaugotą FCP, dėl to prarandamas aktyvumas; Tuo tarpu mažos molekulės peptidai (<300Da) have poor stability and are prone to aggregation and inactivation.

Itin mažos molekulės FCP daugiausia susideda iš dipeptidų ir tripeptidų (tokių kaip Gly Pro, Gly Pro Hyp), kurių molekulinė masė yra 200–500Da, visiškai atitinkanti 500Da įsiskverbimo slenkstį ir gali greitai prasiskverbti į raginį sluoksnį. Eksperimentiniai duomenys rodo, kad<500Da ultra small molecule peptide derived from cod skin can achieve a transdermal absorption rate of 35% within 24 hours and reach the dermis layer within 1 hour.

Tačiau pagrindiniai jo trūkumai yra nepakankamas aktyvumas ir prastas stabilumas: dėl trumpų peptidų grandinių susidaro nedidelis aktyvių vietų skaičius (Gly Pro Hyp, pagrindinė kolageno sintezės signalų seka), todėl sunku efektyviai aktyvuoti fibroblastus; Tuo tarpu itin mažų molekulių peptidų poliškumas yra itin stiprus, todėl juos lengva išsklaidyti ir prarasti ant odos paviršiaus, o odos proteazių – lengvai skaidomi. Naudojant tik lokaliai, aktyvumo išlaikymas yra mažesnis nei 30%.

500-1000Da yra optimalus FCP molekulinės masės diapazonas, žinomas kaip "auksinis pralaidumo diapazonas". Šio diapazono FCP daugiausia susideda iš trumpų 5-10 aminorūgščių peptidų, kurie turi tris pagrindinius pranašumus:

Vidutinis įsiskverbimo efektyvumas: kai molekulinė masė mažesnė nei 1000Da, jis gali prasiskverbti per tarpląstelinės erdvės kelią, 24 valandų transderminės absorbcijos greitis yra apie 15%, atitinkantis veiksmingumo reikalavimus;

Optimalus aktyvumas: turėdamas 3-5 Gly Pro Hyp aktyvias sekas, jis gali efektyviai prisijungti prie fibroblastų paviršiaus receptorių ir suaktyvinti kolageno sintezės signalizacijos kelius (pvz., TGF - /Smad kelią);

Geras stabilumas: peptidinė grandinė yra vidutinio ilgio ir nėra lengvai agreguojama ar deaktyvuojama. Vandeniniame tirpale jis gali išlikti stabilus iki 6 mėnesių, o aktyvumo sulaikymo greitis viršija 80%.

Vidutinė molekulinė masėGryni žuvų kolageno milteliaigrandinė yra gana ilga ir joje yra daug aktyvių vietų, pasižyminčių puikiu biologiniu aktyvumu ir stabilumu. Tačiau jį riboja 500Da taisyklė ir sunku prasiskverbti pro raginį sluoksnį. Jo prasiskverbimas daugiausia priklauso nuo priedų, tokių kaip plaukų folikulai ir prakaito liaukos, kurios sudaro mažiau nei 0,1% viso odos ploto, todėl per 24 valandas per odą absorbuojama tik apie 5%, o dauguma komponentų lieka raginio sluoksnio paviršiuje.

Pagrindinė vidutinės molekulinės masės peptidų vertė yra drėkinimas ir paviršiaus atstatymas: jie gali suformuoti tankią drėkinančią plėvelę ant odos paviršiaus, sulaikyti drėgmę, pagerinti odos sausumą ir šiurkštumą; Tuo pačiu metu jis gali atitaisyti raginio sluoksnio lipidų pažeidimus ir sustiprinti odos barjerinę funkciją. Tačiau dėl nesugebėjimo pasiekti dermos sluoksnio gilus poveikis, pvz., senėjimą stabdantis ir stangrinantis poveikis, yra silpnas.

Tikslinė fermentinės hidrolizės technologija: tikslus peptidinių grandinių pjovimas

Vietoj vieno fermento naudojant sudėtinę proteazę (tripsinas+papainas+elastazė), kontroliuojant fermentinės hidrolizės temperatūrą (40-50 laipsnių), laiką (2-4 val.) ir fermento pridėjimo kiekį (0,5% -1%), kolageno peptidų grandinės selektyviai suskaidomos, todėl aukso segmentuose koncentruojasi daugiau nei 70% peptidų. 500-1000Da. Duomenys rodo, kad 500-1000Da peptidų segmentų dalis menkės odos FCP, paruoštame nukreiptos fermentinės hidrolizės būdu, yra 82%, o transderminės absorbcijos greitis yra 60% didesnis nei įprastų fermentinių produktų.

Membranų atskyrimo technologija: laipsniškas atranka, tikslus molekulinės masės valdymas

Using ultrafiltration membranes (molecular weight cut-off of 500Da, 1000Da, 3000Da) to perform graded filtration of enzymatic hydrolysis products, removing large molecule impurities and ineffective peptide segments of ultra small molecules, and accurately enriching active peptide segments of 500-1000Da. The FCP purified by membrane separation has a molecular weight distribution uniformity (PDI) of ≤ 1.3, an active sequence retention rate of>95% ir žymiai pagerino transderminį stabilumą.