Od czego zależy działanie witaminy C w kosmetykach?

W przeciwieństwie do roślin oraz większości zwierząt organizm ludzki nie ma zdolności do syntetyzowania witaminy C ze względu na brak odpowiedniego enzymu. W związku z tym powinna być ona dostarczana z pokarmem. Ogółem zawartość witaminy C w ciele człowieka wynosi od 1 do 3 g. Jednak doustne przyjmowanie tej witaminy prowadzi do zaledwie niewielkiego wzrostu jej stężenia w skórze. Pomimo przyjmowania dużych dawek wchłanianie witaminy C jest ograniczone przez określoną zdolność jej absorpcji z jelit oraz wydalanie przez nerki. W związku z tym działanie na skórę zachodzi głównie przy miejscowej aplikacji kosmetyku zawierającego ten składnik. A korzyści z tego wynikających jest kilka, ponieważ witamina C to:

• Jeden z najsilniejszych antyoksydantów – zapewnia ochronę komórek przed stresem oksydacyjnym i uszkodzeniem DNA.
• Działa przeciwzapalnie – niweluje stany zapalne różnego pochodzenia. Wykazuje działanie łagodzące i przeciwtrądzikowe – hamuje utlenianie sebum, zapobiegając powstawaniu zaskórników.
• Wspomaga syntezę kolagenu – zwiększa namnażanie się fibroblastów, uczestniczy w procesie biosyntezy kolagenu typu I i III oraz dodatkowo zapobiega degradacji włókien kolagenowych.
• Chroni przed promieniowaniem UV – jako silny antyoksydant usuwa wolne rodniki (ROS) powstające pod wpływem promieniowania UV. Jednoczesne zastosowanie w kremie filtrów szerokopasmowych oraz witaminy C daje kompleksową ochronę przed UV.
• Rozjaśnia przebarwienia – hamuje działanie enzymu tyrozynazy, który bierze udział w tworzeniu melaniny, czyli barwnika skóry. W konsekwencji powstaje mniejsza ilość barwnika oraz jest on redukowany, dzięki czemu skóra ulega rozjaśnieniu.
• Wzmacnia naczynia krwionośne – niweluje zaczerwienienia skóry i zmniejsza widoczność rozszerzonych naczynek.

Kwas askorbinowy, czyli postać witaminy C występująca w naturze, niepoddana żadnym modyfikacjom chemicznym i rozpuszczalna w wodzie, jest bardzo nietrwały i podatny na rozkład w obecności tlenu, światła i temperatury powyżej 40 stopni Celsjusza. Pierwsze kosmetyki zawierające kwas askorbinowy żółkły na skutek utleniania ubocznego produktu – kwasu dehydroaskorbinowego. Bardzo trudno było ustabilizować tę postać witaminy C w produkcie kosmetycznym, często już na etapie produkcji kosmetyku część surowca utleniała się, co powodowało mniejsze jego stężenie w produkcie końcowym. W związku z tym przez lata prowadzono badania nad zwiększeniem stabilności witaminy C w kosmetykach. Efektem tych działań jest synteza pochodnych kwasu askorbinowego, rozpuszczalnych nie tylko w wodzie, ale również w olejach, znacznie bardziej odpornych na rozkład pod wpływem działania czynników zewnętrznych i łatwiej przenikających przez naskórek. Jednak niezależnie od postaci chemicznej związku (kwas askorbinowy czy też jego pochodne) powszechnie używa się nazwy „witamina C”. Warto jednak wiedzieć, że skuteczność działania kosmetyku z witaminą C jest warunkowana przez szereg czynników, a jednym z podstawowych jest stabilność tego związku. Sama obecność witaminy C w produkcie kosmetycznym, a nawet jej wysokie stężenie na nic się zdadzą, jeśli postać chemiczna związku będzie podatna na utlenianie i łatwo ulegnie rozkładowi.

Na rynku dostępne są kosmetyki zawierające witaminę C w postaci różnych związków chemicznych:

• kwas askorbinowy (INCI: Ascorbic Acid) – witamina C w postaci niezmodyfikowanej, najmniej stabilna, podatna na działanie czynników zewnętrznych;
• sole kwasu askorbinowego – bardziej trwałe od kwasu askorbinowego: - sól sodowa fosforanu askorbylu (INCI: Sodium Ascorbyl Phosphate), - sól magnezowa fosforanu askorbylu (INCI: Magnesium Ascorbyl Phosphate);

• estry kwasu askorbinowego: - palmitynian askorbylu (INCI: Ascorbyl Palmitate), - 2-glukozyd kwasu askorbinowego (INCI: Ascorbyl Glucoside);

• tetraizopalmitynian askorbylu (INCI: Ascorbyl Tetraisopalmitate) – jedyna postać rozpuszczalna w olejach będąca prekursorem witaminy C. Jedna z jej najbardziej stabilnych pochodnych odporna na działanie wyższych temperatur i światła.

• kwas 3-O-etylo askorbinowy (INCI: 3-O Ethyl Ascorbic Acid) – rozpuszczalna w wodzie pochodna witaminy C o zwiększonej stabilności w temp. 450C w porównaniu z kwasem askorbinowym i glukozydem kwasu askorbinowego. Dzięki temu produkty zawierające tę pochodną nie żółkną w wyniku przechowywania ich przez 2 miesiące w temp. 450C.

Istnieje kilka kluczowych właściwości warunkujących skuteczność działania witaminy C w kosmetyku, na które warto zwrócić uwagę, gdy wybiera się kosmetyk z tym składnikiem. Należą do nich:

Aktywność witaminy C zależy przede wszystkim od jej stabilności. Niestety kwas L-askorbinowy jest bardzo niestabilny i podatny na utlenianie pod wpływem światła oraz rozkład w wysokiej temperaturze. Aby zwiększyć stabilność witaminy C, opracowano związki będące pochodnymi kwasu askorbinowego – jego sole lub estry opisane powyżej. Jedną z najbardziej stabilnych postaci witaminy C jest tetraizopalmitynian askorbylu (Ascorbyl Tetraisopalmitate), otrzymany w wyniku modyfikacji cząsteczki palmitynianu askorbylu. Tetraizopalmitynian askorbylu jest całkowicie rozpuszczalny w lipidach. Jest to postać nieaktywna, ponieważ wszystkie grupy hydroksylowe zablokowane są przez resztę izopalmitynową C15H31COO-. Dopiero w skórze pod wpływem działania enzymów związek ten efektywnie przekształca się do wolnej witaminy C. Olejowa postać związku, w przeciwieństwie do rozpuszczalnego w wodzie kwasu L-askorbinowego, nie wykazuje potencjału drażniącego, jest bardziej stabilna, odporna na oksydację, działanie promieniowania UV i temperatury. Właściwości te pozwalają na efektywne wprowadzanie jej do receptur kosmetycznych, bez ryzyka utlenienia jeszcze na etapie produkcji kosmetyku, a następnie podczas jego użytkowania.

Tetraizopalmitynian askorbylu zastosowaliśmy w dwóch produktach z linii Pharmaceris N: olejowym koncentracie C – Capilix oraz kremie odżywczym dla skóry dojrzałej na dzień – Capi Hialuron C. Olejek C – Capilix zawiera 1200 mg tetraizopalmitynianu askorbylu, który uaktywnia się dopiero po aplikacji na skórę. Jest zalecany osobom w każdym wieku, ponieważ działanie antyoksydacyjne jest podstawą w pielęgnacji skóry. Każdy rodzaj skóry wymaga skutecznego niwelowania wolnych rodników, a witamina C jest jednym z najskuteczniej działających antyoksydantów. Olejek nie zawiera wody, opiera się na działaniu stabilnej postaci witaminy C, witaminy E oraz naturalnych olejów (rzepakowego i z karotki) i emolientów. Zalecany jest szczególnie dla skóry naczyniowej, a także dojrzałej i z przebarwieniami. Wygładza drobne i głębokie zmarszczki, niweluje oznaki starzenia, przywraca odpowiednie napięcie i jędrność skóry oraz wzmacnia naczynia krwionośne i wyrównuje koloryt. Krem Capi Hialuron C z SPF 20 poza stabilną postacią witaminy C zawiera kompleks dwóch peptydów, tioprolinę, kwas hialuronowy, wosk z oliwek, masło shea. Pierwszy ze składników kompleksu peptydowego, czyli peptyd matrykina, uruchamia syntezę kolagenu w skórze właściwej. Drugi peptyd, tzw. InnoTetrapeptyd, zmniejsza widoczność zaczerwienień wywołanych reakcjami zapalnymi. Hamuje uwalnianie interleukin odpowiedzialnych za reakcje zapalne. Ceramid 2 wchodzi w skład cementu międzykomórkowego. Nie tylko pomaga on w przywróceniu właściwego natłuszczenia skóry, ale także jest istotny w regulacji złuszczania się martwych komórek naskórka. Tioprolina umożliwia detoksykację, jest silnym przeciwutleniaczem.

Następnym czynnikiem wpływającym na efektywność działania witaminy C jest jej stężenie w kosmetyku. Maksymalne sugerowane stężenie kwasu L-askorbinowego w kosmetykach to 15%. Wyższe stężenia znacznie zwiększają ryzyko podrażnienia skóry. Natomiast pochodne kwasu askorbinowego wykazują zdecydowanie mniejszy potencjał drażniący i mogą być stosowane w stężeniach do 20%. Dodatkowo ich wyższa stabilność zwiększa prawdopodobieństwo zachowania rzeczywistego, deklarowanego na opakowaniu stężenia witaminy C w danym kosmetyku. Witamina C w stężeniu do 5% jest na ogół dobrze tolerowana przez skórę i nie wywołuje podrażnień. Jest polecana dla każdego rodzaju skóry, w szczególności naczyniowej i starzejącej się. Jako silny antyoksydant może być używana niezależnie od wieku. Stymuluje syntezę kolagenu, uszczelnia i wzmacnia naczynka krwionośne, hamuje działanie wolnych rodników, a w większych stężeniach rozjaśnia przebarwienia skórne. Chroni przed działaniem promieni UV, jednak zastosowana na skórę bezpośrednio przed ekspozycją słoneczną może wywołać podrażnienie i reakcję uczuleniową na skórze.

O skuteczności działania witaminy C decyduje również jej absorbcja przez skórę, którą determinują następujące parametry fizykochemiczne:

• współczynnik podziału olej–woda,
• kształt i wielkość cząsteczki,
• polarność i ładunek.

Jednym z głównych czynników decydujących o zdolności substancji do przenikania przez błony biologiczne jest lipofilowość (powinowactwo do tłuszczów). Największą zdolnością do przenikania charakteryzują się związki o średniej lipofilowości, które wykazują znaczną rozpuszczalność zarówno w wodzie, jak i lipidach. Wynika to z budowy skóry – w warstwie rogowej naskórka znajdują się głównie struktury lipofilowe, natomiast w żywych jego warstwach oraz w skórze właściwej w większości hydrofilowe. Substancja aktywna, aby dotrzeć do skóry właściwej, musi pokonać obydwie warstwy. Zarówno związki silnie hydrofilowe, jak i lipofilowe penetrują naskórek w niewielkim stopniu. Kwas L-askorbinowy jest hydrofilowy, przez co jego absorbcja jest utrudniona, a działanie ogranicza się do powierzchni naskórka. Opracowanie pochodnych kwasu askorbinowego zwiększyło nie tylko stabilność, ale także zdolność penetracji przez naskórek. Badania wykazały, że najlepsze efekty przenikania wykazywały estry kwasu askorbinowego zawierające w łańcuchu od 8 do 12 atomów węgla. Również zastosowany w linii Pharmaceris N tetraizopalmitynian askorbylu jest dobrze przyswajany przez skórę, dzięki wysokiej biodostępności wolnego kwasu askorbinowego uwalnianego w procesie hydrolizy estru zachodzącej w naskórku.

Każdy farmaceuta na pewno chociaż raz słyszał od pacjenta pytanie: czy witamina C użyta w kosmetyku na pewno jest lewoskrętna? Dominuje przekonanie, że tylko lewoskrętna witamina C działa aktywnie na skórę, a kosmetyki zawierające taką postać witaminy C są unikatowe i trudno dostępne. Niestety jest to jeden z mitów powielanych na wielu blogach. Aby wyjaśnić, na czym polega mit lewoskrętnej witaminy C, konieczna będzie krótka powtórka ze stereochemii. Izomeria związków chemicznych, czyli występowanie różnic w budowie lub właściwościach cząsteczek o takim samym składzie atomów, dzieli się między innymi na izomerię optyczną oraz izomerię przestrzenną. Izomeria optyczna to właśnie skręcalność polaryzacji światła w lewo (-) lub w prawo (+). Wykazują ją enancjomery (izomery optyczne), inaczej lustrzane odbicia związku. Mówimy wówczas o lewoskrętności lub prawoskrętności. Natomiast izomeria przestrzenna dotyczy zupełnie innego aspektu – położenia podstawników w przestrzeni przy przedostatnim atomie węgla w cząsteczce związku organicznego. Takie różne wersje tego samego związku to izomery. Do przedstawienia przestrzennego położenia podstawników na kartce papieru służy projekcja Fishera. Gdy w projekcji Fishera przy przedostatnim atomie węgla grupa (-OH) znajduje się na lewo od atomu węgla, związek należy do szeregu L, natomiast gdy po prawej stronie – do szeregu D. Nie oznacza to jednak, że związek ten skręca światło spolaryzowane w lewą lub prawą stronę!

Według danych z Farmakopei witamina C stosowana w lecznictwie i w kosmetyce jest prawoskrętna (skręcalność optyczna), a ze względu na położenie grupy (-OH) przy przedostatnim atomie węgla należy do konfiguracji L. Zatem witamina C lewoskrętna nie jest stosowana w przemyśle, natomiast jest stosowana postać L kwasu askorbinowego.

L-Ascorbic Acid nie oznacza zatem lewoskrętnej witaminy C, tylko konfigurację L kwasu askorbinowego. Taka postać związku jest jedyną czynną postacią i tylko pod taką występuje on w przemyśle.