Характеристика четырех поколений косметических препаратов по уходу за кожей. Выход из биоцидного тупика

А.Н.Децина

Представленное на мировом рынке разнообразие косметических средств по уходу за кожей, позволяет с учетом исторических аспектов подойти к их классификации с целью выявления тенденций и формулирования перспективных направлений развития прикладной и научной косметологии. Ключевым параметром, который, на наш взгляд, представляется принципиально важным и может быть достаточно просто использован для классификации косметических средств, является отсутствие или наличие в составе препарата антимикробных (биоцидных) добавок и их происхождение.

Действительно, на заре человеческой эры, начиная с первых попыток косметологических ухищрений, использовались подручные косметические средства природного происхождения, не требующие специальной консервации. Такого рода средства следует отнести к косметическим препаратам первого поколения. Не следует думать, что исключительно все те древние косметологические приемы и препараты, дошедшие до нашего времени в преданиях, не имели недостатков. Взять, хотя бы, использование производных сурьмы для получения тонированной косметики. Это легко объяснить отсутствием соответствующей научной информации о влиянии отдельных видов сырья на организм человека и, тем более, на клеточные системы кожи. Одно было несомненным – косметические снадобья и приемы были неотделимы от природы.

История о том, как природную косметику стали консервировать.

Однако уже на заре становления промышленной косметологии возникает потребность увеличения длительности хранения косметических средств, для обеспечения функционирования цепочки, состоящей из трех «П»: Производство – Продажа - Потребитель. Именно в этот период возникают первые проблемы, связанные с недооценкой микробиологической обсемененности косметических препаратов. Так в 1946 году в новозеландском медицинском журнале была опубликована статья с описанием вспышки заболевания, связанного с применением порошкового талька (пудры), содержащего Clostridium tetani. Позднее, вплоть до 70-х годов прошедшего столетия, подобные ситуации возникали неоднократно. Это был период постепенного перехода к использованию антимикробных (биоцидных) веществ в качестве обязательных ингредиентов косметических средств и законодательному закреплению ограничений содержания микроорганизмов в косметической продукции. В настоящее время, несмотря на высокие объемы производства и сбыта косметических средств (по некоторым оценкам, в мире ежегодно используется 10 в 12 степени единиц косметической продукции), количество официально зарегистрированных случаев заражения потребителей косметики сведено к нулю. Очевидно, в основном, это обстоятельство объясняется особым вниманием фирм-производителей косметических препаратов к проблеме консервирования с использованием все более эффективных биоцидных добавок.

Так началась новая эра косметологии, включающая развитие производства косметических средств второго поколения, обладающих способностью к длительному хранению за счет введения в их составы биоцидных консервирующих добавок, которая продолжается в настоящее время.

В предпринятом нами анализе более 500 составов косметических средств, опубликованных в патентах США, Франции и России, химически синтезированные биоцидные добавки были формально разделены на несколько групп:
парабены и примыкающие к ним (по строению молекул) бензойная и салициловая кислоты и их производные; возможно в эту группу следует включить фенол;
- алифатические спирты (бензиловый, этиловый и феноксиэтанол);
- борная кислота и ее соли;
- параформ и другие вещества, продуцирующие формальдегид (димол и т.п.);
- разнообразные известные в фармакопее антибиотики;
- индивидуальные вещества с заведомо различными механизмами воздействия на микроорганизмы (бронопол, гексахлорофен, имидазолидинил мочевина и т.д.).

В этой классификации не учитывались смеси индивидуальных веществ – биоцидов (типа гермабенов, катонов, нипагинов и т.п.), наиболее широко распространенные в современных косметических средствах.

При рассмотрении критериев выбора оптимальных консервирующих систем обычно обсуждаются такие параметры, как спектр активности по отношению к разнообразным микроорганизмам, скорость их уничтожения для предотвращения адаптации к консервирующей системе, стоимость, простота и безопасность производства, влияние на окружающую среду и аспекты безопасности, например, изложенные в директивах для косметических продуктов ЕС-Аnnex VI (COLIPA, 1993). Обсуждаются также воздействие на продукт (изменение аромата, цвета и консистенции), сохраняемость в продукте (активность консерванта должна сохраняться на протяжении срока годности) и, конечно, безопасность их использования для человека. Этот последний из перечисленных выше параметров является чрезвычайно важным для потребителей и ему естественно уделяется особое внимание.

Микробы погибают, но что будет с организмом человека?

К настоящему времени накопилось большое количество фактов, свидетельствующих о неблагоприятном воздействии биоцидных добавок на организм. Более того, возникает также ощущение, что если по конкретному веществу такие данные отсутствуют, то это не столько из-за его безопасности, сколько из-за отсутствия соответствующих экспериментальных проверок.

Так, метил - и пропилпарабены вызывают аллергические контактные дерматиты Аналогичные данные получены для других эфиров и n-оксибензойной кислоты. Бензиловый спирт и бензилпарабен проявляют аллергизирующее действие. Бензойная кислота и натриевая соль пирролидонкарбоновой кислоты дают контактные реакции. Контактные дерматиты вызываются феноксиэтанолом. Аналогично ведет себя смесь биоцидов Euxyl K 400, содержащая феноксиэтанол. Имидазолидинил мочевина также вызывает контактные дерматиты. Аналогичные явления наблюдаются для катона CG, клотримазола, бронопола , тимеросала , сорбиновой кислоты, прополиса, кватерниума 15 и т.д. Некоторые из антимикробных добавок к косметическим препаратам проявляют фотоаллергенную контактную активность.

Что касается формалина, то почти в 100 работах (с 1976 по 1995 г.) отмечается его способность вызывать аллергическую сыпь, эритермы, фолликулярные контактные дерматиты и другие проявления. В некоторых работах также отмечается токсичность и канцерогенная опасность формальдегида.

В настоящее время выявлено, что 22 вещества, применяемые в качестве биоцидных добавок, выделяют формальдегид в свободном виде, а в 1987 году было зарегистрировано 18850 косметических изделий, содержащих формальдегид и глутаровый альдегид). Отмечается, что из 404 косметических изделий формальдегид выделен количественно. Это означает, что данный биоцид вводился непосредственно в рецептуру, например, в виде параформа, в значительном количестве. Авторы, учитывая высокую аллергенность формальдегида, предлагают законодательно установить допустимые пределы использования его и веществ, выделяющих формальдегид. Упоминается о том, что гексахлорофен вызывает повреждение мозга у детенышей обезьян. В настоящее время это соединение запрещено к использованию в США.

Перечень неблагоприятных воздействий биоцидных добавок на организм человека может быть значительно расширен. Однако, на наш взгляд, приведенные данные позволяют сделать некоторые выводы.

Во-первых, перечисленные выше биоцидные вещества обладают достаточно низкими молекулярными массами для того, чтобы преодолеть трансэпидермальный барьер и попасть в кровеносную систему организма. Самым основным доводом в пользу достаточно высокой проницаемости химически синтезированных консервантов служат перечисленные выше и во многом оставшиеся за рамками изложения случаи аллергических проявлений, вызываемые биоцидными веществами или косметическими композициями, имеющими такие добавки в составах.

Во-вторых, трудно предполагать, что такие низкомолекулярные вещества сами по себе могут служить мишенями в процессе реализации иммунного ответа организма, вызывающего аллергические проявления. Действительно, иммунный ответ, биологический смысл которого состоит в защите организма от чужеродной информации, представляет собой сложный многоуровневый процесс. Носителями так называемой чужеродной информации обычно являются чужеродные белки, нуклеиновые кислоты и другие высокомолекулярные соединения (антигены), встроенные в инфекционные агенты, в трансплантированные генетически чужеродные органы и ткани, в опухолевые клетки, в собственные клетки с измененной под влиянием тех или иных факторов антигенной структурой (модифицированные белки и нуклеиновые кислоты). Антигены вызывают иммунный ответ, сопровождающийся выработкой антител, специфичных к конкретному антигену и его структурным аналогам.

Предельно маленькая молекула формальдегида (M.m.=30) не может вызывать иммунный ответ. Однако, высокая реакционная способность этого соединения, как и других альдегидов, по отношению к биологическим полимерам (белки, нуклеиновые кислоты и т.д.) позволяет ему настолько модифицировать структуру полимера, что этот эндогенный (здесь и далее значения выделенных цветом терминов приводятся в конце текста) фрагмент превращается в псевдочужеродную структуру и перестает "узнаваться" иммунной системой организма со всеми вытекающими отсюда последствиями. При этом, вырабатываемые антитела могут быть причиной так называемых аллергических проявлений.

Можно полагать, что аналогичный механизм проявления аллергических реакций реализуется и для других химически синтезированных биоцидов. Таким образом, небольшие по размерам молекулы консервантов, неспособные сами по себе включить иммунный ответ, в результате их высокой реакционной способности воздействуют на иммунную систему организма опосредованно за счет модификации эндогенных биополимеров.

Приводимые выше данные по неблагоприятному влиянию биоцидных консервирующих добавок к косметическим препаратам на организм человека могут свидетельствовать о том, что на данном этапе развития косметологии обеспечение защиты потребителей от возможного заражения микроорганизмами, происходит, как это не покажется странным, вопреки интересам потребителей. Действительно, попробуйте ответить на резонный вопрос о том, почему скоропортящиеся пищевые продукты хранят и транспортируют, в основном, при низких температурах для предотвращения развития микрофлоры, в то время как, косметические средства, предназначенные, например, для питания кожи человека, которые должны содержать вещества, необходимые для развития клеточных систем (которые служат питательной средой и для клеток микроорганизмов), насыщаются специальными добавками, обеспечивающими их хранение при комнатной температуре в течение нескольких лет? Кому это выгодно из упоминаемой выше цепочки трех «П»: Производство – Продажи - Потребитель? Возможно, здесь и имеется некоторая заинтересованность потребителя в получении более дешевых продуктов, но вряд ли она является определяющей.

Микробы погибли, человеку пока еще удается выжить, а что будет с его кожей?

Ситуация представляется еще более драматической с позиций теории мягких косметологических воздействий, в соответствии с которой при нанесении косметического средства на кожу его компоненты преодолевают трансэпидермальный барьер практически без разбавления межклеточной жидкостью и непосредственно действуют на базальные клетки эпидермиса. И только затем, распределяясь в лимфатической и кровеносной системах (с существенным разбавлением), они воздействуют на внутренние органы и организм человека в целом.

Соответственно, любые неблагоприятные воздействия на базальные клетки приводят к снижению скорости их деления, что в итоге приводит к ускорению процессов, сопровождающих старение кожи. Поэтому, в соответствии с данной теорией, наиболее адекватные результаты влияния компонентов косметических средств на кожу могут быть получены только на клеточных тест-системах, моделирующих функционирование клеточных систем кожи. Можно было полагать, что величины предельно допустимых концентраций биоцидных добавок, определенные на клеточных тест-системах, окажутся значительно более низкими по сравнению с влиянием аналогичных веществ на организм, определяемым с использованием животных и добровольцев.

Ранее мы сформулировали требования, предъявляемые к клеточным тест-системам для оценки токсичности исходного сырья, косметических и лекарственных средств наружного применения. В представляемой работе обсуждаются результаты, полученные с использованием клеточной системы.

Для таких, широко используемых в косметических препаратах консервирующтх биоцидных систем, как Germall II, Germall 115, Liquid Germall Plus, Germaben II, Germaben II-E, Liqnopar PE (это смеси, содержащие в качестве индивидуальных компонентов имидазолидинилмочевину, диазолидинилмочевину, метилпарабен, пропилпарабен, иодопропинилбутилкарбамат), однозначно показано, что рекомендуемые для них (и используемые) в косметических средствах концентрации в десятки раз превышают предельно допустимые концентрации для клеточных систем кожи. Аналогичная ситуация наблюдается и для других химически синтезируемых добавок (некоторые эмульгаторы, солнцезащитные добавки и т.д.). Это означает, что косметические композиции, включающие такого рода добавки, в концентрациях, предотвращающих «прокисание» косметики, эффективно уничтожают клеточные системы кожи и способствуют ее старению.

Мы понимаем, что на этих названиях неспециалист может «язык сломать», и, тем не менее, посмотрите на составы продуктов, которыми вы торгуете. Ну и как – узнаете знакомые «лица»?

Подавляющее большинство производителей косметических средств второго поколения, прикрываясь различными доводами и получая ощутимую прибыль, не стремится к снижению неблагоприятного влияния биоцидных добавок на организм и на кожу человека. И так может продолжаться очень долго.

«Назад к природе!» - находка или, все-таки, тупик?

В последние десять лет ряд небольших фирм - производителей косметических средств перешли на выпуск продукции, содержащей в качестве биоцидных компонентов экстракты и/или эфирные масла растений. Вообще, и это подтверждается специальными опросами и даже рекламными роликами различных косметологических фирм, среди потребителей косметических средств, преобладает спрос на препараты природного происхождения. Поэтому некоторые фирмы-производители сделали осознанный выбор в пользу использования растительных биоцидов. Этот шаг, инициированный конкурентной борьбой с большими косметологическими концернами и корпорациями, потребовал введения определенных ограничений на условия хранения препаратов, которые могут быть отнесены к косметическим препаратам третьего поколения. Эти ограничения связаны, во-первых, с тем обстоятельством, что для подавляющего большинства продуктов растительного происхождения наблюдается некоторая избирательность антимикробной активности, выявленная в экспериментах с музейными штаммами индивидуальных микроорганизмов. Во-вторых, для такого рода продуктов, обладающих биоцидным действием, необходимо было установить предельно допустимые концентрации, которые, как оказалось, являются недостаточно высокими для эффективной блокировки роста микроорганизмов в косметических средствах, обладающих питательной ценностью.

Предпринятые нами исследования спиртовых экстрактов (46 образцов) и эфирных масел растений (66 образцов) с использованием клеточной тест-системы ЛЭЧ (см. выше) позволяют сделать следующие выводы и предположения:
- предельно допустимые концентрации эфирных масел растений зависят как от вида растения, так и от фирмы-производителя (поставщика) и их среднее значение составляет примерно 0.01% в присутствии 5% этилового спирта;
- полученные данные позволяют предположить, что цитотоксичность стандартных (рыночных) спиртовых экстрактов растений выше цитотоксичности соответствующих эфирных масел и предельно допустимые концентрации обычно не превышают 5%.

Однако такие концентрации эфирных масел и экстрактов оказываются недостаточными для предотвращения развития микроорганизмов в косметических средствах, обладающих высокой питательной ценностью. Например, в соответствии с результатами экспериментов с музейными штаммами микроорганизмов, концентрация эфирных масел некоторых видов растений, губительно действующая на бактериальную и грибковую флору, в 3-6 раз превышает указанную выше предельно допустимую концентрацию, установленную с помощью клеточной тест-системы.

Таким образом, препараты, включающие биоцидные добавки природного происхождения, также как и препараты второго поколения, характеризуются наличием биоцидного концентрационного тупика, в соответствии с которым концентрации биоцидных добавок, препятствующие развитию микрофлоры, всегда во много раз превышают концентрации этих добавок, безвредные для клеточных систем. Поэтому некоторые разработчики косметических препаратов третьего поколения были вынуждены снижать концентрацию биоцидных растительных добавок и предусматривать хранение продукции при пониженных температурах (бытовой холодильник), с одновременным ограничением сроков годности продукции. Можно полагать, что именно эти обстоятельства сдерживают развитие производства и распространение косметических средств, имеющих отношение к третьему поколению.

В целом по аллергенности и цитотоксичности продукты растительного происхождения не отличаются существенным образом от химически синтезированных ингредиентов косметических средств биоцидного действия. Проблема выбора косметических средств с учетом их неблагоприятного влияния на клеточные системы кожи и индивидуальной непереносимости потребителем является характерным атрибутом препаратов второго и третьего поколения. Нужно было найти выход из образовавшегося биоцидного концентрационного тупика.

Очевидно, для решения сформулированной проблемы разработчикам и производителям косметических средств необходимо в максимальной степени освободить составы препаратов от промоторов аллергических реакций (в частности, освободиться полностью или минимизировать содержание биоцидных добавок с одновременным сохранением удобства пользования). Кроме этого, необходимо осуществить практические шаги в разработке подходов к созданию персонифицированных косметических продуктов, вместо производства препаратов, рассчитанных на некоторого усредненного потребителя. Можно принять, что именно такие характеристики должны соответствовать косметическим препаратам четвертого поколения.

Бинарная косметика – реальный выход из тупика!

Мы полагаем, что в настоящее время удалось решить теоретические и практические проблемы, отделяющие промышленную косметологию от составов, которые могут быть отнесены к четвертому поколению препаратов.

Во-первых, был разработан алгоритм расчета питательной ценности косметических средств, необходимого для оценки минимального количества добавляемых биоцидов в зависимости от питательной ценности и для создания составов композиций, близких по питательной ценности идеальным, с учетом возраста потребителя. Во-вторых, для оценки качества косметических средств был введен такой критерий, как осмолярность и установлено наличие связи между осмолярностью косметического препарата, его питательной ценностью и способностью бытовой (производственной) микрофлоры к размножению в нем.

Разработанные в соответствии с указанными теоретическими представлениями косметические средства представляют собой наборы, включающие упаковку стерильной кремовой основы (обычно состоящую из гелеобразующего полимера - 2-4% и воды) и отдельную емкость с концентратом кремовой композиции. Подобное разделение позволяет предотвращать развитие микрофлоры в кремовой основе при хранении в обычных условиях из-за ее низкой питательной ценности, в то время как, фактором, препятствующим размножению микроорганизмов в концентратах кремовых композиций, является высокая осмолярность.

Из этого вытекает отсутствие необходимости включения в составы препаратов любых консервирующих биоцидных ингредиентов, препятствующих развитию микрофлоры. Таким образом, основную проблему, стоящую перед препаратами второго и третьего поколений можно считать решенной.

Предпринятая нами проверка ряда кремовых композиций четвертого поколения (ИПСО Системы «молодежная», «подтягивающая», «регенерирующая», «отбеливающая» и «питательная») на клеточной тест-системе в сопоставлении с некоторыми препаратами известных фирм («Свобода», Концерн «Калина», «Academie» - выбор фирм и препаратов осуществлялся случайным образом), свидетельствует о низкой цитотоксичности новых препаратов. В отличие от этого, большая часть образцов (7 из 10) указанных выше фирм в сопоставимых условиях приводили к практически полному уничтожению клеточной тест-системы.

Использование препаратов четвертого поколения предусматривает смешивание в определенных количествах кремовой основы и концентрата, отсчитываемых по каплям. Составы концентратов разработаны таким образом, что при их разбавлении кремовой основой достигается питательная ценность, близкая идеальной, для конкретного возраста. Несмотря на некоторые незначительные технические сложности применения препаратов (отсчет по каплям и смешивание - обычно, на ладони), в процессе их использования потребитель получает возможность приготовить целую гамму кремовых композиций. Из одного набора можно получить: крем для век, низкоосмолярный дневной и высокоосмолярный вечерний кремы (с одновременной реализацией ежедневного цикла нового вида косметического массажа - осмомассаж), а также вечернюю маску, соответствующие его возрасту и состоянию кожи. Кроме этого, указанные препараты могут использоваться профессиональными косметологами для приготовления высоко эффективных масок.

Фактически мы находимся вблизи от решения одной из основных и перспективных задач промышленной косметологии, которая заключается в обеспечении каждого индивидуального потребителя персональным косметическим средством. Более того, препараты четвертого поколения позволяют осуществлять уход за комбинированной кожей – нет необходимости приобретать отдельные кремовые композиции для жирных, сухих или нормальных участков, так как необходимые препараты можно получить путем последовательного целенаправленного приготовления в соответствии с инструкцией из содержимого двух исходных флаконов – кремовой основы и концентрата.

Рассмотренные многоцелевые функции препаратов четвертого поколения могут, на первый взгляд, показаться достаточно сложными. Однако, как показывает опыт, освоение методики их использования (особенно при наличии квалифицированных консультантов) для думающего потребителя не составляет особого труда.

«Назад к природе!» и «вперед к знаниям!»

Косметические препараты четвертого поколения, на наш взгляд, позволяют осуществить выход из биоцидного концентрационного тупика и снимают противоречия между отдельными звеньями в цепочке: Производство – Продажа – Потребитель. Вопрос заключается в том – смогут ли нынешние поколения потребителей познакомиться с такого рода косметическими средствами? Ведь препараты первого поколения, близкие по составам современной косметологии, доминировали в мире в течение многих тысячелетий. Создание препаратов второго поколения, связанное с развитием промышленной косметологии, насчитывает, по-видимому, сотни лет и эта продукция в ближайшее время не исчезнет с наших прилавков, а косметические средства третьего поколения (им всего десятки лет) можно рассматривать в качестве переходного этапа к препаратам четвертого поколения.

Кажется, есть надежда выхода из тупиковой ситуации. Однако очень многое будет зависеть от уровня знаний потребителей косметических средств, организации квалифицированного консультирования и естественной конкуренции между производителями и между фирмами, торгующими косметикой.

Посольство Медицины, обеспо­коен­ное интенсивной химизацией косметических средств, начинает серию публикаций, основной целью которых является предоставление истинной информации о соста­вах косметических продуктов известных отечественных и мировых брендов. Пользуетесь косметикой Nivea, L’Oreal, Vichy и другими разрекламированными средствами? Посмотрите, сколько эти и другие известные бренды содержат химических веществ, далеких от природы! Увы, многие отечественные марки грешат тем же… Об этом – в следующих наших публикациях, где мы, наконец-то опубликуем рейтинг натуральности косметики, составленный Научным Косметологическим обществом.