Peptydy do stosowania miejscowego w badaniach kosmetycznych: GHK-Cu, Argireline, Matrixyl i dostarczanie

Peptyd do stosowania miejscowego musi przejść przez warstwę rogową, zanim jakakolwiek inna jego cecha nabierze znaczenia, a to jedno ograniczenie — około 500 Da dla dyfuzji biernej przez nieuszkodzoną skórę — wyjaśnia, dlaczego peptydy w badaniach kosmetycznych to w przeważającej mierze tri-, tetra- i pentapeptydy, a nie większe sekwencje stosowane w pracach z postaciami do wstrzykiwań. Peptydy do stosowania miejscowego formułuje się jako wodne sera, kremy emulsyjne i alkoholowe roztwory do skóry głowy, a każde podłoże zmienia ilość peptydu docierającą do żywego naskórka. Niniejszy przewodnik omawia barierę, cztery klasy peptydów stosowanych w badaniach kosmetycznych, przełożenie stężeń procentowych na stężenie oraz to, co opublikowane dowody potwierdzają, a czego nie. Opisuje on preparaty laboratoryjne i preparaty do badań kosmetycznych.

Bariera i reguła 500 daltonów

Warstwa rogowa to 10–20 µm bezjądrowych korneocytów osadzonych w lamelarnej macierzy lipidowej złożonej z ceramidów, cholesterolu i wolnych kwasów tłuszczowych. Przenikanie bierne odbywa się głównie przez tę fazę lipidową, co faworyzuje małe, umiarkowanie lipofilowe cząsteczki. Szeroko cytowana „reguła 500 daltonów” — zaproponowana na podstawie analizy leków działających miejscowo i alergenów kontaktowych — głosi, że cząsteczki powyżej około 500 Da rzadko przenikają przez nieuszkodzoną skórę w użytecznych ilościach.

Peptydy są hydrofilowe i często naładowane, więc są podwójnie upośledzone. Stosuje się trzy sposoby obejścia tego problemu:

• Pozostać małym. GHK-Cu to kompleks tripeptydu z miedzią o masie 403.93 Da, wyraźnie poniżej progu.
• Dodać ogon lipidowy. Palmitoilacja przyłącza 16-węglowy kwas tłuszczowy do N-końca, zwiększając współczynnik podziału, dzięki czemu peptyd rozpuszcza się w lamelach lipidowych. Palmitoyl pentapeptide-4 (Matrixyl, 802.05 Da) przekracza 500 Da, a mimo to przenika w mierzalnym stopniu dzięki temu ogonowi.
• Zmienić podłoże. Etanol, glikol propylenowy, glicerol i niektóre surfaktanty upłynniają macierz lipidową; okluzja pod emulsją zwiększa nawodnienie korneocytów i poszerza drogę międzykomórkową.

Cztery klasy peptydów do stosowania miejscowego w badaniach kosmetycznych

Warto zauważyć, że oba peptydy hamujące neuroprzekaźnictwo znajdują się powyżej granicy 500 Da i nie mają ogona lipidowego. Ich przenikanie w opublikowanych badaniach jest umiarkowane i jest to najbardziej sporna część literatury dotyczącej peptydów kosmetycznych: wynik konkurencji z kompleksem SNARE in vitro ustala mechanizm na szalce, a nie dostarczanie do złącza nerwowo-mięśniowego przez nieuszkodzoną skórę.

Co faktycznie potwierdzają dowody

GHK-Cu ma najbogatszy dorobek — grupa Lorena Pickarta po raz pierwszy wyizolowała go z ludzkiego osocza na początku lat 70., a późniejsze prace opisywały wpływ na syntezę kolagenu, glikozaminoglikanów i dekoryny w hodowlach fibroblastów i w modelach ran, a kilka małych badań u ludzi w układzie split-face dotyczyło wyglądu skóry. Tło omówiono w artykule „Czym jest GHK-Cu”. Dowody dla Matrixylu pochodzą głównie z badań prowadzonych przez producenta i opartych na fibroblastach, z niewielką liczbą kontrolowanych badań u ludzi. W przypadku Argireline dominują badania mechanizmu in vitro oraz sponsorowane przez dostawców badania kliniczne na małych grupach. W każdym przypadku rzetelne sformułowanie brzmi „opisywano w”, a nie „wykazano, że”, i żaden z tych związków nie jest leczeniem jakiegokolwiek schorzenia.

Przykład obliczeniowy: zawartość, stężenie i molarność

Etykiety kosmetyków podają wartości procentowe, protokoły badawcze wymagają molarności, a przeliczenie jednego na drugie jest trywialne po ustaleniu jednostek.

1. Procenty na mg/mL. 1% w/v = 1 g na 100 mL = 10 mg/mL. Zatem 0.05% w/v = 0.5 mg/mL = 500 µg/mL = 500 ppm.
2. Przygotowanie 30 mL serum z 0.05% GHK-Cu. 30 mL × 0.5 mg/mL = 15 mg peptydu. Fiolka badawcza 50 mg wystarcza na trzy takie butelki z zapasem.
3. Procenty na molarność. 0.5 mg/mL to 0.5 g/L; po podzieleniu przez masę cząsteczkową 403.93 g/mol → 1.24 mM. W badaniach na fibroblastach stosuje się zwykle zakres 1–100 µM, więc serum miejscowe 0.05% ma stężenie mniej więcej 10–1000 razy wyższe niż stosowane w hodowli — przed uwzględnieniem jakichkolwiek strat na barierze.
4. Odczytywanie etykiety „10%”. Serum opisane jako Argireline 10% prawie zawsze oznacza 10% dostarczanego koncentratu, a ten koncentrat sam w sobie zawiera zwykle 5% peptydu w roztworze. Rzeczywista zawartość acetyl hexapeptide-8 wynosi więc około 0.5% w/v, a nie 10%. Jeśli ta liczba ma znaczenie dla projektu badania, należy poprosić o zawartość peptydu w mg/mL.

Ten ostatni punkt to najczęstsze błędne odczytanie w tej kategorii i warto go zapisać w każdym protokole porównującym produkty.

Podłoże: serum, krem czy roztwór

• Wodne sera — takie jak serum do twarzy z GHK-Cu i serum z Matrixylem — utrzymują hydrofilowe peptydy w preferowanej przez nie fazie, szybko wysychają i zapewniają najkrótszy czas kontaktu. Najlepsze, gdy peptyd jest mały i rozpuszczalny w wodzie.
• Kremy emulsyjne, takie jak krem z GHK-Cu, dodają okluzję, która zwiększa nawodnienie korneocytów i wydłuża kontakt. Kosztem jest bardziej złożona matryca, w której peptyd ma więcej okazji, by przejść do fazy olejowej i nigdy nie dotrzeć do skóry.
• Roztwory na bazie alkoholu lub glikolu, takie jak roztwór do włosów i skóry głowy z GHK-Cu, rozprowadzają się na owłosionej skórze i wykorzystują drogę przez mieszki włosowe, która całkowicie omija warstwę rogową i ma nieproporcjonalnie duże znaczenie w badaniach nad włosami.
• Preparaty złożone, takie jak serum GHK-Cu + SNAP-8, łączą przenikający peptyd nośnikowy z większym; wyniki należy interpretować jako wyniki preparatu, a nie któregokolwiek z peptydów.

Chemia formulacji, która niszczy peptydy

• pH. Koordynacja miedzi w GHK-Cu zależy od pH, a kompleks jest najbardziej stabilny w pobliżu obojętnego pH; silnie kwaśne podłoża (np. serum z witaminą C o pH 3.5) odrywają miedź i zmieniają cząsteczkę.
• Chelatory. EDTA to rutynowy w kosmetykach wzmacniacz konserwantów i chelator miedzi. Nie powinien znaleźć się w formulacji z peptydem miedziowym.
• Silne utleniacze i reduktory. Reszty metioniny, cysteiny i tryptofanu łatwo ulegają utlenieniu; łączenie peptydów miedziowych z wysokoprocentowym kwasem askorbinowym lub z retinoidami w jednej warstwie to problem chemiczny, a nie rutyna.
• Konserwacja. Formulacje zawierające wodę wymagają układu konserwującego. Niekonserwowane serum przygotowane ręcznie zachowuje przydatność przez kilka dni w lodówce, a wzrost drobnoustrojów jest zwykle przyczyną niepowodzenia na długo przed degradacją peptydu.

Częste błędy

• Odczytywanie procentu koncentratu jako procentu peptydu. Obie wartości różnią się mniej więcej o rząd wielkości.
• Zakładanie, że duży peptyd przenika, ponieważ przenika mały. Granica 500 Da jest rzeczywistą nieciągłością, a to ogon lipidowy — a nie myślenie życzeniowe przy formulacji — przenosi cząsteczkę przez tę granicę.
• Formułowanie peptydu miedziowego z EDTA lub przy niskim pH.
• Przytaczanie wyników z hodowli fibroblastów jako efektów skórnych. Stężenie na szalce i stężenie w żywym naskórku po stratach na barierze to różne wielkości.

Pełna oferta znajduje się w kolekcji kremów i serów z peptydami do stosowania miejscowego.