Чист рибен колаген на прах

Основната характеристика на стареенето на кожата е загубата и структурното разрушаване на колаген в слоя на дермата. Колагеновите пептиди се превърнаха в ключов компонент за заместване, допълване и активиране на ендогенния синтез на колаген поради тяхното малко молекулно тегло, висока биосъвместимост и лесно усвояване от кожата.

Въпреки това, като най-големият бариерен орган в човешкото тяло, структурата на "тухлена кал" на роговия слой на кожата (формирана от кератиноцити като тухли и междуклетъчни липиди като кал) образува плътна бариера за проникване, което затруднява над 90% от местните активни съставки да проникнат през роговия слой и да достигнат до слоя на дермата. За FCP трансдермалната абсорбция е изправена пред двойна дилема: първо, молекулното тегло най-вече надвишава прага на проникване от 500 Da, който лесно се прихваща от роговия слой; Второ, пептидните вериги имат силна полярност и слаба липидна разтворимост, което затруднява проникването в липидния двоен слой. Данните показват, че степента на трансдермално усвояване на обикновените препарати за локално приложение на FCP е по-малко от 5% и повечето от съставките остават само на повърхността на кожата, за да упражнят овлажняващи ефекти, без да могат да постигнат дълбоки ефекти против -стареенето.

Трансдермалната ефективност на FCP не се определя от един фактор, а по-скоро от динамичен процес на игра, в който молекулното тегло, източникът и матрицата си взаимодействат и се координират, оформяйки основната логика на „политиката за проникване през кожата“:
Молекулно тегло: „физическият праг“, който определя вероятността от проникване. Колкото по-малко е молекулното тегло, толкова по-лесно е да проникне, но ако е твърде малко, то е склонно към дезактивиране и лоша стабилност;
Източник: Генетичната основа, която определя структурата и активността на пептидните вериги. Пептидните последователности и аминокиселинните състави на различните рибни източници варират значително, засягайки пряко техния афинитет към кожата;

Същността на играта между трите е динамичен баланс на ефективност на проникване, биологична активност и стабилност: преследването на крайната малка молекулна маса може лесно да доведе до загуба на активност; Разчитането единствено на високо{0}}качествени ресурси не може да преодолее пречките и ограниченията; При разчитането единствено на матрична оптимизация липсва активна поддръжка на пептидна верига. Следователно, анализирането на независимите механизми и правилата за съвместна игра на трите е ключът към преодоляването на препятствията на FCP трансдермалното доставяне на лекарства и разработването на ефективни формули за грижа за кожата, което е от голямо значение за насърчаване на научното и прецизно разработване на грижа за кожата с колагенов пептид.

Кожата се състои от три слоя: епидермис, дерма и подкожна тъкан. Основната устойчивост на трансдермалното доставяне на FCP идва от епидермиса, особено от роговия слой.

Stratum corneum: Най-външният слой на епидермиса, съставен от 15-20 слоя плоски ядрени кератиноцити и междуклетъчни липиди, с дебелина приблизително 10-40 μm. Кератиновите клетки са богати на кератин, а междуклетъчните липиди са съставени от керамиди, холестерол и мастни киселини в съотношение 1:1:1, образувайки плътна двуслойна липидна структура, която е "първата линия на защита" срещу проникването на външни вещества.

Прозрачен слой/гранулиран слой/шиповиден слой/базален слой: Под роговия слой има увеличение на междуклетъчното пространство, намаляване на липидното съдържание и значително намаляване на устойчивостта. Базалният слой е слой на епидермалните стволови клетки и FCP, достигайки до базалния слой, може да активира диференциацията на стволовите клетки и да насърчи синтеза на колаген.

Чист рибен колаген на прахпрониква през кожната бариера главно по три пътя, с намаляваща ефективност:

Интерстициален път: най-важният път, който представлява над 90% от общия трансдермален обем. FCP прониква в празнината на липидния двуслоен слой между кератиноцитите с диаметър на междината от около 20-50 nm и е основният канал за проникване на пептид с малка молекула.

Кръстосан клетъчен път: FCP директно прониква в кератиноцитите и трябва да премине през клетъчната мембрана, цитоплазмата и ядрената мембрана последователно, с голяма устойчивост. Подходящ е само за малки молекули с изключително висока липидна разтворимост.

Допълнителен път: Проникване през космените фоликули, потните и мастните жлези, което представлява по-малко от 10%, но може да заобиколи роговия слой и директно да достигне слоя на дермата, играейки важна роля в допълването на проникването на големи молекулни пептиди.

През 1990 г. Ян Бос и Маркус Мейнарди официално предложиха правилото от 500 Далтона: веществата с молекулно тегло над 500 Da трудно проникват през роговия слой на здравата кожа; Ефективността на проникване на вещества с молекулно тегло под 500 Da значително се увеличава с намаляване на молекулното тегло. Основният механизъм на това правило е, че интерстициалното пространство между липидните двойни слоеве на роговия слой е ограничено и големи молекулни вещества не могат да преминат през него поради пространствена пречка, а полярните големи молекули трудно се разтварят в липидния слой.

За FCP това правило е ограничението за проникване в ядрото:

Molecular weight>3000Da: напълно неспособен да проникне в роговия слой, способен само да образува овлажняващ филм върху повърхността на кожата;

1000-3000 Da: малко проникване, главно през спомагателния път, степен на трансдермална абсорбция<5%;

500-1000 Da: умерена пропускливост, главно през пътя на междуклетъчното пространство, степен на трансдермална абсорбция от 5% -15%;

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

В допълнение към ограниченията на молекулното тегло, трансдермалното доставяне на FCP също е изправено пред две основни пречки, което допълнително изостря сложността на играта:

Силна полярност и лоша липидна разтворимост: FCP съдържа голямо количество хидрофилни амино и карбоксилни групи с коефициент на разпределение масло-вода (LogP)<-1, making it difficult to dissolve in the lipids of the stratum corneum and easily excluded from the lipid bilayer.

Пептидните вериги са лесно разградими: протеази съществуват на повърхността на кожата и роговия слой, които могат да разграждат незащитен FCP, което води до загуба на активност; Междувременно пептиди с малка молекула (<300Da) have poor stability and are prone to aggregation and inactivation.

Ултра малката молекула FCP е съставена главно от дипептиди и трипептиди (като Gly Pro, Gly Pro Hyp), с молекулно тегло, концентрирано между 200-500 Da, напълно отговарящо на прага на проникване от 500 Da, и може бързо да проникне в роговия слой. Експерименталните данни показват, че<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.

Но неговите основни дефекти са недостатъчна активност и лоша стабилност: късите пептидни вериги водят до малък брой активни места (Gly Pro Hyp, ключова сигнална последователност за синтеза на колаген), което затруднява ефективното активиране на фибробластите; Междувременно полярността на пептидите с ултра малка молекула е изключително силна, което ги прави лесни за дифузия и загуба на повърхността на кожата и лесно се разграждат от кожните протеази. Когато се прилага локално самостоятелно, процентът на задържане на активността е по-малък от 30%.

500-1000 Da е диапазонът на оптималното молекулно тегло за FCP, известен като "златния диапазон на проникване". FCP в този диапазон се състои предимно от къси пептиди от 5-10 аминокиселини, които имат три основни предимства:

Умерена ефективност на проникване: с молекулно тегло под 1000 Da, той може да проникне през пътя на междуклетъчното пространство, с 24-часова трансдермална абсорбция от около 15%, отговаряйки на изискванията за ефикасност;

Оптимална активност: съдържащ 3-5 Gly Pro Hyp активни последователности, той може ефективно да се свързва с повърхностните рецептори на фибробластите и да активира сигналните пътища за синтез на колаген (като TGF - /Smad път);

Добра стабилност: Пептидната верига има умерена дължина и не се агрегира или деактивира лесно. Той може да остане стабилен до 6 месеца във воден разтвор със степен на задържане на активността над 80%.

Средното молекулно теглоЧист рибен колаген на прахверигата е относително дълга и съдържа множество активни центрове, с отлична биологична активност и стабилност. Той обаче е ограничен от правилото 500 Da и трудно прониква през роговия слой. Проникването му зависи главно от придатъци като космени фоликули и потни жлези, които представляват по-малко от 0,1% от общата площ на кожата, което води до 24-часова трансдермална абсорбция от само около 5%, като повечето компоненти остават на повърхността на роговия слой.

Основната стойност на пептидите със средно молекулно тегло е овлажняване и възстановяване на повърхността: те могат да образуват плътен овлажняващ филм върху повърхността на кожата, да задържат влагата и да подобрят сухотата и грапавостта на кожата; В същото време може да възстанови липидните увреждания на роговия слой и да подобри бариерната функция на кожата. Но поради невъзможността да се достигне до слоя на дермата, дълбоките ефекти като анти-стареене и стягане са слаби.

Технология за целенасочена ензимна хидролиза: прецизно разрязване на пептидни вериги

Използвайки съставна протеаза (трипсин+папаин+еластаза) вместо един ензим, чрез контролиране на температурата на ензимна хидролиза (40-50 градуса), времето (2-4 часа) и количеството на добавеното ензим (0,5% -1%), колагеновите пептидни вериги се разцепват селективно, което води до над 70% от пептидните сегменти, концентрирани в златния диапазон на 500-1000 Da. Данните показват, че делът на 500-1000 Da пептидни сегменти в кожата на треска FCP, приготвен чрез насочена ензимна хидролиза, е 82%, а степента на трансдермална абсорбция е 60% по-висока от тази на обикновените ензимни продукти.

Технология на мембранно разделяне: степенувано пресяване, прецизен контрол на молекулното тегло

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% и значително подобрена трансдермална стабилност.