Liposomi in cosmetica: caratteristiche e meccanismo d’azione
I liposomi in cosmetica: cosa sono?
I liposomi in cosmetica sono delle risorse, vediamo perchè.
Le vescicolette sferiche formate da uno o più doppi strati fosfolipidici, come quelle dell’immagine, dalle dimensioni variabili da 20 nm fino a diversi micron prendono il nome di liposomi.
I fosfolipidi sono i molecole anfifiliche e presentano quindi una porzione idrofila e polare, la testa, ed una idrofoba e apolare, la coda.
I fosfolipidi che si possono utilizzare per la produzione dei liposomi sono diversi, il più noto è la fosfatidilcolina, ma trovano impiego anche fosfatidiletanolammina e fosfatidilgliceroli.
All’interno del liposoma i fosfolipidi sono orientati in modo caratteristico: la testa polare idrofilica è orientata verso la fase acquosa, alla quale è affine. Invece le code apolari ed idrofobiche si orientano il più lontano possibile dalla fase acquosa: si raggruppano al centro del doppio strato fosfolipidico e rimangono in questa posizione grazie ad interazioni idrofobiche tra le code.
Liposomi: a cosa servono?
La loro struttura rende i liposomi degli ottimi sistemi veicolanti perché permettono di racchiudere molecole idrofile nel core acquoso, molecole lipofile nel doppio strato fosfolipidico e molecole anfifiliche tra il core e il doppio strato.
Inoltre hanno una struttura molto simile alle membrane cellulari e possono fondersi con esse, facilitando la distribuzione diretta del loro contenuto nelle cellule target. Queste caratteristiche li hanno resi dei carrier molto studiati ed applicati in ambito farmaceutico per la veicolazione dei farmaci, sia per via orale che per via topica.
Dopo essere stati presentati da Alec Bangham nel 1961, i liposomi in cosmetica sono ampiamente studiati, ma non bisogna dimenticare che nascono nel mondo farmaceutico. Vengono impiegati per la prima volta in un prodotto cosmetico destinato alla vendita nel 1986, nella crema antiage “capture” lanciata da Christian Dior. Negli anni successivi sono stati utilizzati anche in prodotti per capelli e make-up ma senza dubbio la skincare è il settore in cui vengono più facilmente impiegati.
Come si formano i liposomi
I liposomi sono un sistema colloidale basato sulla formazione di membrane a doppio strato, con la formazione di particelle auto-assemblate attraverso la dispersione di fosfolipidi in soluzioni acquose. Quando inseriti in acqua infatti i fosfolipidi tendono a raggrupparsi a formare doppi strati. Le dimensioni dei liposomi sono determinate dal metodo produttivo e dal tipo di fosfolipidi impiegati.
Le due tecniche più utilizzate per la sintesi dei liposomi in cosmetica sono il metodo THD (thin-film hydration) e il metodo ad iniezione di etanolo. Entrambe le tecniche sono a basso costo, facili da applicare e versatili. Permettono di creare diversi tipi di liposomi.
Quali liposomi esistono in cosmetica
Mentre si formano i liposomi possono acquisire varie forme e caratteristiche strutturali. In base al numero di doppi strati è possibile classificare i liposomi in tre grandi categorie: liposomi unilamellari, liposomi multilamellari e liposomi multivescicolari. I liposomi unilamellari hanno un singolo doppio strato fosfolipidico mentre quelli multilamellari contengono diversi strati concentrici. I liposomi multivescicolari contengono più vescicole.
Tra i tipi di liposomi di maggior interesse per il settore cosmetico troviamo fitosomi, sfingosomi e nanosomi.
- I fitosomi sono liposomi preparati mescolando fosfolipidi ed estratti botanici che migliorano l’assorbimento cutaneo dei fitocomplessi.
- Gli sfingosomi sono liposomi costituiti da sfingolipidi che una volta in contatto con la cute possono riparare la barriera cutanea danneggiata o disidratata, ripristinando la normale funzione fisiologica.
- I nanosomi sono liposomi molto piccoli (si parla di dimensioni nanometriche) che sono utilizzati soprattutto nei prodotti antiage per migliorare la performance.
Liposomi in cosmetica: meccanismo d’azione
Il meccanismo d’azione primario dei liposomi in cosmetica consiste nella loro rottura con conseguente rilascio del contenuto e fusione con i lipidi dello strato corneo. L’efficacia dei liposomi nel trasporto di ingredienti attivi verso la pelle è influenzato da vari fattori come ad esempio la dimensione, le cariche di superficie, il numero di strati e la flessibilità del doppio strato.
Le formulazioni liposomiali hanno mostrato vantaggi significativi nelle applicazione topica rispetto alle formulazioni non liposomiali. In particolare, grazie ai liposomi è possibile:
- proteggere i composti reattivi o sensibili e ridurre i problemi legati all’incompatibilità tra gli ingredienti grazie alla presenza del doppio strato fosfolipidico che crea una “barriera” tra il materiale incapsulato e l’esterno.
- Migliorare la stabilità racchiudendo e proteggendo le molecole sensibili all’ossidazione o alla luce, riducendo così il rischio di degradazione.
- Aumentare la biodisponibilità e l’efficacia delle sostanze incapsulate, che tenderanno ad accumularsi nell’epidermide. Grazie alle loro piccole dimensioni e alla loro affinità con la cute dovuta al loro guscio lipidico, i liposomi riescono a penetrare meglio nello strato corneo rispetto ai veicoli tradizionali.
- Prolungare l’effetto, poiché i liposomi applicati sulla cute tendono a rilasciare il loro carico gradualmente.
Inoltre i liposomi sono versatili, poiché possono racchiudere sia molecole lipofile che idrofile e possono anche essere loro stessi ingredienti attivi. Ad esempio quando la pelle è secca e disidratata, i liposomi vuoti possono interagire positivamente con la cute, aiutando il ripristino della normale condizione dello strato corneo. Infine sono biocompatibili e biodegradabili. Ecco perchè il loro uso in cosmetica è così importante.
Uno degli aspetti negativi dell’uso dei liposomi è la possibile instabilità chimico-fisica: i lipidi presenti nella loro struttura possono andare incontro a degradazione per ossidazione o idrolisi e le particelle possono formare agglomerati, soprattutto in caso di condizioni ambientali sfavorevoli come temperatura elevata o cambi di pH.
I liposomi in cosmetica: ingredienti preziosi
L’uso di formulazioni liposomiche in prodotti per la skincare ha riscosso parecchio interesse in campo dermatologico e cosmetico a causa della miglior attività dimostrata dalle formulazioni liposomiali rispetto a quelle non liposomiali.
Nei liposomi in cosmetica è frequente trovare incapsulate molecole come vitamine (es. vit. A, vit. B, vit. E) e antiossidanti (coenzima q10, licopene, carotenoidi…). Alcuni studi sugli antiossidanti hanno dimostrato una maggior penetrazione nello strato corneo delle forme cosmetiche liposomiali rispetto a quelle non liposomiali. Ad esempio incapsulando la vitamina C in liposomi è possibile aumentare la sua concentrazione nel derma fino a 5 volte in più rispetto all’applicazione della vitamina pura. Un altro esempio è quello della vitamina B12: la sua incapsulazione in vescicole rallenta il rilascio e migliora l’assorbimento e la biodisponibilità, in aggiunta la vitamina viene protetta dalla degradazione.
Un altro settore di grande interesse dei liposomi è quello delle protezioni solari. I liposomi possono trattenere più a lungo i filtri solari a livello dello strato corneo, in superficie, dove possono svolgere al meglio la loro azione protettiva dai raggi UV. Inoltre grazie ai liposomi è possibile incapsulare molecole idrofile e lipofile e migliorare la stabilità dei filtri UV. Il livello di protezione dai raggi UV mostrati dai sistemi liposomiali dipende dalla composizione lipidica e dalle dimensioni delle particelle. Piccole particelle hanno una maggior attività schermante.
Fonti:
– Vinh Van Tran, Ju-Young Moon, Young-Chul Lee,
Liposomes for delivery of antioxidants in cosmeceuticals: Challenges and development strategies, Journal of Controlled Release, Volume 300, 2019, Pages 114-140, ISSN 0168-3659, https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2019.03.003
– Chaves MA, Ferreira LS, Baldino L, Pinho SC, Reverchon E. Current Applications of Liposomes for the Delivery of Vitamins: A Systematic Review. Nanomaterials (Basel). 2023 May 5;13(9):1557. doi: 10.3390/nano13091557. PMID: 37177102; PMCID: PMC10180326.
– Ahmadi Ashtiani H R, Bishe P, Lashgari N, Nilforoushzadeh M A, Zare S. Liposomes in Cosmetics. J Skin Stem Cell. 2016;3(3):e65815. https://doi.org/10.5812/jssc.65815.
– A Review on Liposomes in Cosmetics, Dethe Tanmesh, S. S. Siddheshwar, Pravara Rural College of Pharmacy, Pravaranagar A/P Loni – 413736, Tal – Rahata, Dist. – Ahmednagar.