RU2778427C2 - Composition for skin barrier and corresponding method - Google Patents
Composition for skin barrier and corresponding method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2778427C2 RU2778427C2 RU2020125674A RU2020125674A RU2778427C2 RU 2778427 C2 RU2778427 C2 RU 2778427C2 RU 2020125674 A RU2020125674 A RU 2020125674A RU 2020125674 A RU2020125674 A RU 2020125674A RU 2778427 C2 RU2778427 C2 RU 2778427C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- skin
- penetration
- adult
- marker
- model
- Prior art date
Links
- 210000003491 Skin Anatomy 0.000 title claims abstract description 220
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 title description 5
- RYYVLZVUVIJVGH-UHFFFAOYSA-N caffeine Chemical compound CN1C(=O)N(C)C(=O)C2=C1N=CN2C RYYVLZVUVIJVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 86
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims abstract description 82
- 230000001058 adult Effects 0.000 claims abstract description 75
- 239000003550 marker Substances 0.000 claims abstract description 54
- 229960001948 caffeine Drugs 0.000 claims abstract description 43
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 claims abstract description 25
- 230000000699 topical Effects 0.000 claims abstract description 24
- 230000001681 protective Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000009472 formulation Methods 0.000 claims description 10
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 9
- 230000037335 skin penetration Effects 0.000 claims description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 22
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 abstract 1
- 239000003860 topical agent Substances 0.000 description 25
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 20
- 210000002615 Epidermis Anatomy 0.000 description 15
- 210000000434 stratum corneum Anatomy 0.000 description 14
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 11
- 235000019333 sodium laurylsulphate Nutrition 0.000 description 11
- 210000004027 cells Anatomy 0.000 description 9
- 239000003906 humectant Substances 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 210000000245 Forearm Anatomy 0.000 description 7
- 230000036975 Permeability coefficient Effects 0.000 description 7
- 239000000090 biomarker Substances 0.000 description 7
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 7
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 7
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 7
- 238000000126 in silico method Methods 0.000 description 7
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- 238000001344 confocal Raman microscopy Methods 0.000 description 6
- 230000036572 transepidermal water loss Effects 0.000 description 6
- 239000004909 Moisturizer Substances 0.000 description 5
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 5
- 230000001333 moisturizer Effects 0.000 description 5
- 206010020751 Hypersensitivity Diseases 0.000 description 4
- 201000005794 allergic hypersensitivity disease Diseases 0.000 description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229940106189 Ceramides Drugs 0.000 description 3
- 206010015150 Erythema Diseases 0.000 description 3
- 102000011782 Keratins Human genes 0.000 description 3
- 108010076876 Keratins Proteins 0.000 description 3
- 238000001237 Raman spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 230000001413 cellular Effects 0.000 description 3
- 150000001783 ceramides Chemical class 0.000 description 3
- 239000011252 protective cream Substances 0.000 description 3
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 3
- 230000001131 transforming Effects 0.000 description 3
- XPDXVDYUQZHFPV-UHFFFAOYSA-N 5-Dimethylaminonaphthyl-5-sulfonyl chloride Chemical compound C1=CC=C2C(N(C)C)=CC=CC2=C1S(Cl)(=O)=O XPDXVDYUQZHFPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940073551 DISTEARYLDIMONIUM CHLORIDE Drugs 0.000 description 2
- 229940075960 Desitin Drugs 0.000 description 2
- REZZEXDLIUJMMS-UHFFFAOYSA-M Dimethyldioctadecylammonium chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CCCCCCCCCCCCCCCCCC REZZEXDLIUJMMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000036698 Distribution coefficient Effects 0.000 description 2
- 210000001513 Elbow Anatomy 0.000 description 2
- LXCFILQKKLGQFO-UHFFFAOYSA-N Methylparaben Chemical compound COC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 LXCFILQKKLGQFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000004927 Skin cells Anatomy 0.000 description 2
- 206010040844 Skin exfoliation Diseases 0.000 description 2
- 206010040880 Skin irritation Diseases 0.000 description 2
- 229940099259 Vaseline Drugs 0.000 description 2
- 230000003542 behavioural Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000001218 confocal laser scanning microscopy Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 2
- 230000013632 homeostatic process Effects 0.000 description 2
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 2
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000036556 skin irritation Effects 0.000 description 2
- 231100000475 skin irritation Toxicity 0.000 description 2
- 231100000245 skin permeability Toxicity 0.000 description 2
- 208000010247 Contact Dermatitis Diseases 0.000 description 1
- 206010012442 Dermatitis contact Diseases 0.000 description 1
- 206010012444 Dermatitis diaper Diseases 0.000 description 1
- 208000003105 Diaper Rash Diseases 0.000 description 1
- UQEAIHBTYFGYIE-UHFFFAOYSA-N Hexamethyldisiloxane Chemical compound C[Si](C)(C)O[Si](C)(C)C UQEAIHBTYFGYIE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940114937 MICROCRYSTALLINE WAX Drugs 0.000 description 1
- 229940042472 Mineral Oil Drugs 0.000 description 1
- 241001191345 Osa Species 0.000 description 1
- QELSKZZBTMNZEB-UHFFFAOYSA-N Propylparaben Chemical compound CCCOC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 QELSKZZBTMNZEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 description 1
- 206010070835 Skin sensitisation Diseases 0.000 description 1
- 210000002700 Urine Anatomy 0.000 description 1
- 229940046009 Vitamin E Drugs 0.000 description 1
- 229930003427 Vitamin E Natural products 0.000 description 1
- 229940045860 White wax Drugs 0.000 description 1
- 239000001140 aloe barbadensis leaf extract Substances 0.000 description 1
- 238000003556 assay method Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007374 clinical diagnostic method Methods 0.000 description 1
- 238000000794 confocal Raman spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000008406 cosmetic ingredient Substances 0.000 description 1
- -1 cyclomethicone Substances 0.000 description 1
- 229940086555 cyclomethicone Drugs 0.000 description 1
- 231100000080 dermatitis contact Toxicity 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 229940008099 dimethicone Drugs 0.000 description 1
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 1
- 235000013870 dimethyl polysiloxane Nutrition 0.000 description 1
- 230000002500 effect on skin Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000004299 exfoliation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003205 fragrance Substances 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000005414 inactive ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory Effects 0.000 description 1
- 230000003522 irritant Effects 0.000 description 1
- 231100000021 irritant Toxicity 0.000 description 1
- 239000002085 irritant Substances 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 235000010270 methyl p-hydroxybenzoate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004292 methyl p-hydroxybenzoate Substances 0.000 description 1
- 229960002216 methylparaben Drugs 0.000 description 1
- 239000004200 microcrystalline wax Substances 0.000 description 1
- 235000019808 microcrystalline wax Nutrition 0.000 description 1
- 230000003278 mimic Effects 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 230000003020 moisturizing Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical Effects 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 235000019271 petrolatum Nutrition 0.000 description 1
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 1
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 1
- 235000010232 propyl p-hydroxybenzoate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004405 propyl p-hydroxybenzoate Substances 0.000 description 1
- 229960003415 propylparaben Drugs 0.000 description 1
- 239000003223 protective agent Substances 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible Effects 0.000 description 1
- 231100000817 safety factor Toxicity 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 230000008313 sensitization Effects 0.000 description 1
- 230000001235 sensitizing Effects 0.000 description 1
- 230000037380 skin damage Effects 0.000 description 1
- 230000037067 skin hydration Effects 0.000 description 1
- 231100000370 skin sensitisation Toxicity 0.000 description 1
- 230000036555 skin type Effects 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 1
- 230000030968 tissue homeostasis Effects 0.000 description 1
- 230000002110 toxicologic Effects 0.000 description 1
- 231100000027 toxicology Toxicity 0.000 description 1
- BSVBQGMMJUBVOD-UHFFFAOYSA-N trisodium borate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]B([O-])[O-] BSVBQGMMJUBVOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004450 types of analysis Methods 0.000 description 1
- 235000019165 vitamin E Nutrition 0.000 description 1
- 239000011709 vitamin E Substances 0.000 description 1
- 150000003712 vitamin E derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000003871 white petrolatum Substances 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Настоящее изобретение относится к разработке систем для кожного барьера, в частности для младенцев или детей младшего возраста, при этом уровень защиты кожи оценивают посредством анализа результатов тестов на коже взрослого человека. Изобретение позволяет оценивать уровень защиты системы для кожного барьера на основании объективных данных, не прибегая при этом к проведению тестов на детях младшего возраста или младенцах.The present invention relates to the development of systems for the skin barrier, in particular for infants or young children, the level of protection of the skin is assessed by analyzing the results of tests on the skin of an adult. The invention makes it possible to evaluate the level of protection of the skin barrier system on the basis of objective data, without resorting to testing on young children or infants.
Предпосылки создания изобретенияPrerequisites for the creation of the invention
Очищающие средства для кожи содержат поверхностно-активные вещества, которые могут вызывать нарушение целостности кожного барьера, защищающего от проникновения внешних агрессивных агентов, что приводит к раздражению кожи. Оценивание мягкости действия очищающего средства на кожу обычно проводят путем клинической оценки и измерения изменений трансэпидермальной потери воды (ТЭПВ) по результатам проведения тестов согласно протоколам преувеличенного теста на аллергию с наложением пластыря или преувеличенного промывочного теста. Эти способы частично субъективны и часто дают различающиеся результаты.Skin cleansers contain surfactants, which can disrupt the integrity of the skin barrier against penetration of external aggressors, resulting in skin irritation. Evaluation of the mildness of a cleanser on the skin is usually done by clinical evaluation and measurement of changes in transepidermal water loss (TEWL) by tests performed according to the Exaggerated Patch Allergy Test or Exaggerated Wash Test protocols. These methods are partly subjective and often give different results.
Мягкость действия продуктов для ухода за кожей (в частности, очищающих продуктов, которые содержат потенциально раздражающие поверхностно-активные системы) обычно оценивают in vivo у взрослых с использованием тестов нормального применения, тестов преувеличенного (повторного) применения или тестов на аллергию с наложением пластыря. Даже для детских продуктов оценку сначала проводят среди взрослых, а после получения положительных результатов иногда проводят тесты нормального применения среди младенцев. Мягкость действия оценивают как отсутствие раздражения (как правило, кожной эритемы (покраснения)). Воздействие на кожный барьер обычно оценивают с помощью инструментов путем измерения трансэпидермальной потери воды (ТЭПВ). Воздействие продуктов на кожный барьер можно также изучать ex vivo, используя ячейки Франца и измеряя сопротивление кожи.The mildness of skin care products (particularly cleansing products that contain potentially irritating surfactant systems) is commonly assessed in vivo in adults using normal application tests, exaggerated (repeated) application tests, or patch allergy tests. Even for children's products, evaluation is done first in adults, and after positive results are sometimes tested for normal use in infants. Mildness of action is evaluated as the absence of irritation (usually skin erythema (redness)). The effect on the skin barrier is usually assessed using instruments by measuring transepidermal water loss (TEWL). The effect of products on the skin barrier can also be studied ex vivo using Franz cells and measuring skin resistance.
Однако предшествующие способы страдают от ряда недостатков и сложностей. Например, тесты нормального применения, как правило, требуют большого размера участка нанесения для различения разных уровней мягкости действия, что может быть привести к большим затратам средств и времени. В тестах на аллергию с наложением пластыря поверхностно-активные вещества могут проявлять себя по-разному в условиях закрытия пластырем по сравнению с условиями нормального применения. Результаты тестов с погружением руки могут зависеть от погодных условий. В тестах с промывкой сгибов тестируемый участок кожи может не быть репрезентативным для других участков тела.However, the prior methods suffer from a number of disadvantages and complications. For example, normal application tests typically require a large application area to distinguish between different levels of mildness, which can be costly and time consuming. In patch allergy tests, surfactants may perform differently under patch-covered conditions compared to normal application conditions. Arm immersion test results may be subject to weather conditions. In fold wash tests, the area of skin tested may not be representative of other areas of the body.
Каждый из перечисленных выше пунктов дополнительно оценивают субъективно (клиническое наблюдение), что может привнести разброс в результаты оценки. Наконец, большинство этих тестов либо предназначены для выполнения на коже взрослого человека без требуемой корреляции с кожей младенца, либо такие исследования выполняют среди младенцев/детей младшего возраста, а клинические исследования на младенцах вызывают этические и технические вопросы. Как было отмечено, корректность прямого переноса данных, полученных для взрослых, на случай кожи младенцев уже ставилась под сомнение. Например, с кожей младенцев обычно не работают в ячейках Франца, и перенос таких данных на кожу младенцев вызывает сомнение. Эти способы всегда используют с учетом коэффициента безопасности (как правило, 10-кратного), который отражает неопределенность таких тестов.Each of the items listed above is additionally assessed subjectively (clinical observation), which may introduce scatter in the assessment results. Finally, most of these tests are either designed to be performed on adult skin without the required correlation with infant skin, or such studies are performed in infants/young children and clinical studies in infants raise ethical and technical questions. As noted, the correctness of the direct transfer of data obtained for adults to the case of infant skin has already been questioned. For example, the skin of infants is usually not treated in Franz cells, and the transfer of such data to the skin of infants is questionable. These methods are always used with a safety factor (typically 10x) that reflects the uncertainty of such tests.
Стоило бы разработать способ, с помощью которого можно было бы оценивать воздействие поверхностно-активной системы на кожный барьер младенца и/или ребенка младшего возраста путем объективного оценивания профиля концентрации некоторого маркера (такого как кофеин), который проникает в кожу взрослых пациентов. В настоящем изобретении ориентировано на оценку воздействия путем проведения тестов с биомаркером на коже взрослого человека, используя вычислительную модель для оценки воздействия на кожу младенца/ребенка младшего возраста и разрабатывая поверхностно-активную систему на основании результатов проведенных тестов и анализов.It would be worth developing a method that could assess the effect of a surfactant system on the skin barrier of an infant and/or young child by objectively assessing the concentration profile of some marker (such as caffeine) that penetrates the skin of adult patients. The present invention focuses on assessing exposure by performing biomarker tests on adult skin, using a computational model to assess exposure to infant/young child skin, and designing a surfactant system based on the results of the tests and analyses.
Увлажнители представляют собой смеси химических агентов, специально выполненные с возможностью смягчения внешних слоев кожи или волос. Известны композиции для личной гигиены, имеющие увлажняющие свойства. Потребители ожидают, что такие композиции удовлетворяют ряду требований. Помимо эффектов ухода за кожей/волосами, которые определяют их целевое применение, важными считаются такие различные параметры, как дерматологическая совместимость, внешний вид, органолептические ощущения, стабильность при хранении и простота применения. Другим положительным эффектом от применения многих увлажнителей является защита кожи от воздействия внешней среды и агентов.Humectants are mixtures of chemical agents specially designed to soften the outer layers of the skin or hair. Personal care compositions having moisturizing properties are known. Consumers expect such compositions to satisfy a number of requirements. In addition to the skin/hair care effects that determine their intended use, various parameters such as dermatological compatibility, appearance, organoleptic feel, storage stability and ease of use are considered important. Another benefit of using many moisturizers is to protect the skin from the effects of the environment and agents.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
Фиг. 1А и 1В показывают поглощение экзогенно нанесенной воды с помощью конфокальной микроспектроскопии комбинационного рассеяния через 10 секунд после нанесения воды на кожу нижней передней части руки.Fig. 1A and 1B show the absorption of exogenously applied water by
Фиг. 2 показывает сравнение эксперимента (взрослый), модели (взрослый) и прогноза (ребенок).Fig. 2 shows a comparison of experiment (adult), model (adult), and prediction (child).
Фиг. 3 показывает сравнение эксперимента, модели и прогноза для воздействия воды и SLS на кожу взрослого человека и кожу младенца.Fig. 3 shows a comparison of experiment, model and prediction for the effects of water and SLS on adult and infant skin.
Фиг. 4 показывает сравнение нескольких поверхностно-активных составов.Fig. 4 shows a comparison of several surfactant formulations.
Фиг. 5 показывает моделирование экспериментальных данных в модели эпидермиса взрослого человека, in silico. Fig. 5 shows modeling of experimental data in an adult human epidermis model, in silico.
Фиг. 6 представляет собой кривые прогнозируемого проникновения кофеина после обработки поверхностно-активными составами.Fig. 6 is predicted penetration curves of caffeine after treatment with surfactant formulations.
Фиг. 7 показывает прогнозируемое поглощенное количество в роговом слое эпидермиса у ребенка, площадь под кривой в диапазоне глубин 0-10 мкм (ммоль кофеина/г кератина).Fig. 7 shows the predicted absorbed amount in the stratum corneum of the child, area under the curve in the depth range of 0-10 µm (mmol caffeine/g keratin).
Фиг. 8 показывает экспериментальные данные по коже взрослого человека.Fig. 8 shows experimental data on the skin of an adult.
Фиг. 9 отражает построение модели кожи взрослого человека Фиг. 10 показывает прогнозируемые результаты для кожи младенца.Fig. 9 shows the construction of the skin model of an adult. FIG. 10 shows predicted results for infant skin.
Фиг. 11 показывает экспериментальные данные по коже взрослого человека.Fig. 11 shows experimental data on the skin of an adult.
Фиг. 12 показывает построение модели кожи взрослого человека.Fig. 12 shows the construction of an adult human skin model.
Фиг. 13 показывает прогнозируемое проникновение кофеина в кожу младенца. Fig. 13 shows the predicted penetration of caffeine into the skin of an infant .
Подробное описаниеDetailed description
Настоящее изобретение относится к способу оценивания мягкости действия продукта для ухода за кожей на кожу младенца и, в частности, воздействию местного нанесения вещества и/или состава на кожный барьер младенцев и получению и/или применению поверхностно-активной системы на основании такой оценки. При использовании в настоящем документе термин «кожа младенца» относится к коже новорожденных детей человека, но также относится к и включает в себя кожу детей в возрасте до 12 месяцев. Термин «ребенок младшего возраста» или «дети младшего возраста» относится к младенцам, но также включает в себя детей в возрасте от 12 до 36 месяцев.The present invention relates to a method for evaluating the mildness of a skin care product on an infant's skin, and in particular the effect of topical application of a substance and/or composition on the skin barrier of infants, and the preparation and/or use of a surfactant system based on such evaluation. As used herein, the term "baby skin" refers to the skin of human newborns, but also refers to and includes the skin of children under 12 months of age. The term "young child" or "young children" refers to infants, but also includes children between the ages of 12 and 36 months.
Цель настоящего изобретения заключается в получении возможности оценивать безопасность, мягкость действия и т.п. продукта относительно кожи младенцев и/или детей младшего возраста путем безопасной оценки продукта на коже взрослого человека. Способ включает нанесение вещества на кожу взрослого человека, сбор данных по проникновению маркера на обработанной коже взрослого человека, перенос информации в вычислительную модель кожи взрослого человека, извлечение из этой модели параметров проникновения, перенос параметров в вычислительную модель кожи младенца и визуализацию проникновения маркера в модели кожи младенца с формулировкой выводов о воздействии на кожу младенца продукта для местного нанесения. В конечном итоге способ включает получение в результате такой оценки поверхностно-активной системы и/или применение поверхностно-активной системы на основании результатов такой оценки и итогового получения системы.The purpose of the present invention is to be able to evaluate safety, mildness, and the like. product against the skin of infants and/or young children by safely evaluating the product on the skin of an adult. The method includes applying a substance to the skin of an adult, collecting data on the penetration of a marker on the treated skin of an adult, transferring information to a computational model of an adult's skin, extracting penetration parameters from this model, transferring the parameters to a computational model of an infant's skin, and visualizing the penetration of the marker in the skin model. infant with the formulation of conclusions on the effect on the skin of an infant of a product for topical application. Ultimately, the method includes obtaining a surfactant system as a result of such an assessment and/or applying a surfactant system based on the results of such an assessment and the final production of the system.
В опубликованной заявке на патент США №20150285787, поданной Laboratoires Expanscience, описан способ выявления по меньшей мере одного биологического маркера для кожи ребенка, который включает: a) измерение уровня экспрессии предполагаемого биологического маркера в по меньшей мере одной пробе (A) клеток кожи, причем указанная проба получена от донора в возрасте менее 16 лет, b) измерение уровня экспрессии указанного предполагаемого биологического маркера в по меньшей мере одной контрольной пробе (B) клеток кожи, c) вычисление соотношения уровня экспрессии на стадии a) и уровня экспрессии на стадии b) и d) определение того, является ли предполагаемый маркер биологическим маркером кожи ребенка.US Published Application No. 20150285787 filed by Laboratoires Expanscience describes a method for detecting at least one biological marker for a child's skin, which includes: a) measuring the expression level of a putative biological marker in at least one sample (A) of skin cells, wherein said sample was obtained from a donor less than 16 years of age, b) measuring the expression level of said putative biological marker in at least one control sample (B) of skin cells, c) calculating the ratio of the expression level in step a) and the expression level in step b) and d) determining whether the putative marker is a biological marker of the child's skin.
В WO2015150426 и WO2017103195, выданных Laboratoires Expanscience, описаны способы оценки in vivo составов, которые содержат a) приведение активного агента или состава в контакт с восстановленной моделью кожи, причем указанная модель получена из пробы кожи ребенка; b) приведение восстановленной модели кожи после стадии a) в контакт с мочой; и c) измерение уровня экспрессии по меньшей мере одного из установленных биологических маркеров в модели кожи после стадии b).WO2015150426 and WO2017103195 issued by Laboratoires Expanscience describe in vivo evaluation methods for formulations that comprise: a) contacting an active agent or formulation with a reconstituted skin model, said model being derived from a skin sample of a child; b) bringing the reconstructed skin model after step a) into contact with urine; and c) measuring the expression level of at least one of the established biological markers in the skin model after step b).
В опубликованной заявке на патент США №20180185255, поданной Procter & Gamble, описан способ скрининга очищающих средств по мягкости действия, включающий: a) измерение уровня одного или более церамидов на области кожи перед нанесением очищающего средства; b) нанесение очищающего средства на область кожи в течение по меньшей мере 7 дней; c) измерение уровня одного или более церамидов после нанесения продукта на область кожи в течение по меньшей мере 7 дней; причем очищающее средство является мягким, если уровень одного или более церамидов составляет по меньшей мере 10% по сравнению с не проходившим обработку контролем.US Published Application No. 20180185255, filed by Procter & Gamble, describes a method for screening cleansers for mildness, comprising: a) measuring the level of one or more ceramides on areas of the skin prior to application of the cleanser; b) applying a cleanser to the skin area for at least 7 days; c) measuring the level of one or more ceramides after application of the product to the skin area for at least 7 days; moreover, the cleanser is mild if the level of one or more ceramides is at least 10% compared to the untreated control.
В патенте США №10,036,741, выданном Procter & Gamble, описан способ оценки воздействия пертурбагена на гомеостаз кожи и составления содержащей пертурбаген композиции для ухода за кожей, включающий инициирование запроса процессором компьютера архитектуры данных сохраненных образцов кожи, связанных с пертурбагеном, с сигнатурой экспрессии генов для нездоровой кожи, причем запрос содержит сравнение сигнатуры экспрессии генов для нездоровой кожи для каждого сохраненного образца кожи и присвоение каждому образцу индекса связности.U.S. Patent No. 10,036,741 to Procter & Gamble discloses a method for evaluating the effects of perturbagen on skin homeostasis and formulating a skin care composition containing perturbagen, comprising initiating a computer processor query for the architecture of perturbagen-associated stored skin sample data with a gene expression signature for unhealthy skin, wherein the query comprises comparing the unhealthy skin gene expression signature for each saved skin sample and assigning each sample a connectivity index.
В EP 1248830A1, выданном Procter & Gamble, описано применение теста с контролируемым нанесением на предплечье для оценки мягкости действия поверхностно-активного вещества.EP 1248830A1 issued by Procter & Gamble describes the use of a controlled application test on the forearm to evaluate the mildness of a surfactant.
В Saadatmand et al., Skin hydration analysis by experiment and computer simulations and its implications for diapered skin, Skin Res. Technol., 2017: 1-14, описана модель обратимой гидратации рогового слоя эпидермиса, которая моделирует потерю воды на испарение и толщину рогового слоя эпидермиса в зависимости от возможных сценариев воздействия, таких как зависящая от времени относительная влажность, температура воздуха, температура кожи и скорость ветра.In Saadatmand et al., Skin hydration analysis by experiment and computer simulations and its implications for diapered skin, Skin Res. Technol., 2017: 1-14, describes a model of reversible hydration of the stratum corneum of the epidermis, which models the loss of water by evaporation and the thickness of the stratum corneum of the epidermis depending on possible exposure scenarios such as time-dependent relative humidity, air temperature, skin temperature and speed wind.
В Maxwell et al., Application of a systems biology approach for skin allergy risk assessment, Proc. 6th World Congress on Alternatives & Animal Use in Life Sciences, pp. 381-388 (2007) описана модель in silico индуцирования сенсибилизации кожи для составления характеристики и количественного описания вклада каждого пути в общий биологический процесс.In Maxwell et al., Application of a systems biology approach for skin allergy risk assessment, Proc. 6th World Congress on Alternatives & Animal Use in Life Sciences, pp. 381-388 (2007) describe an in silico model of skin sensitization induction to characterize and quantify the contribution of each pathway to the overall biological process.
В Strube et al., The flex wash test: a method for evaluating the mildness of personal washing products, J. Soc. Cosmet. Chem., 40:297-306 (1989) описано применение промывки локтевого сгиба в течение шестидесяти секунд трижды в день для оценки потенциальной раздражающей способности продуктов для промывки.In Strube et al., The flex wash test: a method for evaluating the mildness of personal washing products, J. Soc. Cosmetic. Chem., 40:297-306 (1989) describes the use of an elbow wash for sixty seconds thrice a day to assess the potential irritancy of wash products.
В Keswick et al., Comparison of exaggerated and normal use techniques for accessing the mildness of personal cleansers, J. Soc. Cosmet. Chem., 43:187-193 (1992) описано сравнение теста на предплечье и теста с промывкой локтевого сгиба с применением в домашних условиях с целью определить, насколько хорошо тесты имитируют применение в быту.In Keswick et al., Comparison of exaggerated and normal use techniques for accessing the mildness of personal cleansers, J. Soc. Cosmetic. Chem., 43:187-193 (1992) describes a comparison of the forearm test and the elbow wash test with home use to determine how well the tests mimic home use.
В Frosch et al., Journal of the American Academy of Dermatology, Volume 1, Issue 1, 35-41 (1979) описан тест в камере для оценки раздражающего действия мыл, который предполагает воздействие в течение пяти рабочих дней недели 8-процентными растворами с записью данных об отшелушивании и покраснении.Frosch et al., Journal of the American Academy of Dermatology,
Многие тесты in vivo неприемлемы для экспериментального применения на коже младенца. Перечисленные выше ссылки не описывают и не предлагают оценку кожи взрослого человека и применение вычислительных моделей для установления корреляции с тем, как некоторый ингредиент может воздействовать на кожу младенца. Таким образом, изобретение не требует проведения теста in vivo на коже младенца.Many in vivo tests are not suitable for experimental use on infant skin. The references listed above do not describe or suggest the evaluation of adult skin and the use of computational models to establish a correlation with how an ingredient may affect infant skin. Thus, the invention does not require an in vivo test on the skin of an infant.
Если не указано иное, все технические и научные термины, используемые в настоящем документе, имеют общепринятое значение, понятное любому специалисту в области, к которой относится изобретение. Кроме того, все публикации, заявки на патенты, патенты и другие упоминаемые в настоящем документе литературные источники включены в настоящий документ в полном объеме путем ссылки. В настоящем документе все процентные значения представляют собой массовое процентное содержание, если не указано иное. Кроме того, все указанные в настоящем документе диапазоны предполагают включение любых комбинаций значений между двумя конечными значениями включительно.Unless otherwise indicated, all technical and scientific terms used in this document have a generally accepted meaning, understandable to any person skilled in the field to which the invention pertains. In addition, all publications, patent applications, patents and other literature referenced herein are incorporated herein in their entirety by reference. In this document, all percentages are by weight unless otherwise indicated. In addition, all ranges specified herein are intended to include any combination of values between and including the two end values.
В настоящем изобретении способ можно применять для различения разных составов очищающих средств в соответствии с их воздействием на устойчивость кожного барьера к внешним проникновениям. В настоящем изобретении изложен способ анализа состава, который позволяет объективно оценить воздействие местных очищающих средств на устойчивость кожного барьера к проникновению агрессивных внешних агентов, и который можно применять для оценки мягкости действия очищающего средства. Результаты этого анализа можно использовать для обеспечения или получения приемлемого состава, который будет считаться имеющим мягкое действие на кожу младенца и/или подростка.In the present invention, the method can be used to distinguish between different formulations of cleansers according to their effect on the resistance of the skin barrier to external penetration. The present invention provides a formulation analysis method that can objectively assess the effect of topical cleansers on the resistance of the skin barrier to penetration by aggressive external agents, and which can be used to evaluate the mildness of a cleanser. The results of this analysis can be used to provide or obtain an acceptable composition, which will be considered to be gentle on the skin of an infant and/or adolescent.
Настоящее изобретение направлено на создание прогнозирующего способа оценивания мягкости действия вещества для местного нанесения в отношении кожи пациента, предпочтительно маленького ребенка. Оно также относится к прогнозирующему способу оценки проникновения соединения (маркера) через кожу младенцев. Настоящее изобретение также относится к прогнозирующему способу оценивания воздействия вещества для местного нанесения на проникновение соединения (маркера) через кожу младенца. Кроме того, настоящее изобретение может обеспечивать способ измерения и/или прогнозирования эффекта усиления барьера вещества (веществ) для местного нанесения.The present invention is directed to a predictive method for evaluating the mildness of a topical agent on the skin of a patient, preferably a young child. It also relates to a predictive method for assessing the penetration of a compound (marker) through the skin of infants. The present invention also relates to a predictive method for evaluating the effect of a topical agent on the penetration of a compound (marker) through the skin of an infant. In addition, the present invention may provide a method for measuring and/or predicting the barrier enhancing effect of a topical agent(s).
В одном аспекте настоящее изобретение может включать в себя определенное число стадий способа. Он может включать фазу 1 (in vivo) и фазу 2 (in silico), с необязательной фазой 3 (интеллектуальный процесс), и в конечном итоге способ завершается приготовлением приемлемой поверхностно-активной системы, которая по результатам анализов проходит упомянутые выше тесты, или способ завершается нанесением поверхностно-активной системы на кожу младенца и/или ребенка младшего возраста.In one aspect, the present invention may include a number of method steps. It may include phase 1 (in vivo) and phase 2 (in silico), with an optional phase 3 (intelligent process), and finally the method is completed by the preparation of an acceptable surfactant system, which, according to the results of the analyzes, passes the tests mentioned above, or the method culminates in the application of the surfactant system to the skin of the infant and/or young child.
Фаза I, in vivo Phase I, in vivo
A. Нанесение вещества для местного нанесения на кожу взрослого человека, например, путем прямого нанесения или нанесения на пластыре или иной системе доставки.A. Application of a topical substance to the skin of an adult, for example, by direct application or application on a patch or other delivery system.
B. Местное нанесение маркера на кожу взрослого человека и сбор данных по проникновению указанного маркера на обработанной веществом коже взрослого человека. Данная стадия включает нанесение маркера и впоследствии прослеживание его профиля концентрации в коже, например, с использованием конфокальной микроспектроскопии комбинационного рассеяния (CRM).B. Topical application of a marker to the skin of an adult and collecting data on the penetration of said marker on the treated skin of an adult. This step involves applying a marker and subsequently following its concentration profile in the skin, for example using confocal Raman microspectroscopy (CRM).
Фаза II, in silico Phase II, in silico
C. Перенос информации (данных по проникновению) в вычислительную модель кожи взрослого человека и извлечение из этой модели параметров проникновения.C. Transferring information (penetration data) to a computational adult skin model and extracting penetration parameters from this model.
Эту стадию также можно описать как применение вычислительной модели кожи взрослого человека для визуализации проникновения маркера путем оптимизации параметров проникновения (например, локальной поверхностной концентрации и коэффициентов проницаемости) таким образом, чтобы модельные профили проникновения соответствовали экспериментальным данным.This step can also be described as applying a computational model of adult human skin to visualize marker penetration by optimizing penetration parameters (eg, local surface concentration and permeability coefficients) such that the modeled penetration profiles match the experimental data.
D. Перенос полученных параметров проникновения (после соответствующих преобразований) в вычислительную модель кожи младенца и визуализация проникновения маркера в модели кожи младенца.D. Transferring the obtained penetration parameters (after appropriate transformations) to the infant skin computational model and visualization of the marker penetration in the infant skin model.
Необязательная фаза III, интеллектуальный процессOptional Phase III, Smart Process
E. Формулировка выводов о мягкости действия (воздействии) продукта для местного на нанесения на кожу младенца на основании количества маркера, которое проникло через модель кожи младенца.E. Formulation of conclusions about the mildness of the action (impact) of the product for topical application to the skin of an infant based on the amount of marker that penetrated the skin model of an infant.
После завершения приведенных выше стадий способа и формулировки выводов на стадии E поверхностно-активную систему можно получать, наносить или распространять пользователям.After completion of the above steps of the method and formulation of conclusions in step E, the surfactant system can be obtained, applied or distributed to users.
Вещество для местного нанесенияSubstance for topical application
Изобретение включает в себя одно или более веществ для местного нанесения для оценки, причем вещество для местного нанесения рассматривается для применения в конечной поверхностно-активной системе. Вещество для местного нанесения представляет собой наносимое на кожу вещество любого типа, которое оказывает воздействие на проницаемость рогового слоя эпидермиса. Вещество для местного нанесения модифицирует проникновение маркера через кожу. Воздействие вещества для местного нанесения можно оценить путем измерения проникновения маркера. Как правило, в описанных выше тестах веществом для местного нанесения пропитывают пластырь, который затем удерживают в контакте с кожей в течение 30 минут, после чего наносят маркер. Пластырь для аппликационного тестирования может включать в себя одно или более веществ для местного нанесения.The invention includes one or more topical agents for evaluation, with the topical agent being considered for use in the final surfactant system. A topical agent is any type of substance applied to the skin that affects the permeability of the stratum corneum of the epidermis. The topical agent modifies the penetration of the marker through the skin. The impact of a topical agent can be assessed by measuring the penetration of the marker. Typically, in the tests described above, a patch is impregnated with a topical agent, which is then kept in contact with the skin for 30 minutes, after which a marker is applied. The patch for application testing may include one or more topical agents.
В рамках настоящего изобретения можно оценивать различные типы веществ для местного нанесения, например вещество для местного нанесения может представлять собой агрессивное(-ые) вещество(-а), которое(-ые) может (могут) снижать защитные свойства кожи и повышать проникновение маркера. В этом случае настоящее изобретение может позволять создавать классификацию вещества (веществ) по мягкости действия и помогать выбирать при разработке новой композиции продукта по уходу за кожей более мягкий вариант, не проводя тестирования in vivo или in vitro. В других аспектах вещество для местного нанесения может включать в себя защитное вещество(-а), которое(-ые) выполнено(-ы) с возможностью помощи в защите кожи и повышения ее защитных свойств, тем самым снижая проникновение маркера через кожу. Как отмечено выше, настоящее изобретение может помогать в выборе наиболее эффективного решения без необходимости проведения тестов in vitro или in vivo на коже младенца.Various types of topical agents can be evaluated within the scope of the present invention, for example the topical agent may be an aggressive agent(s) which may reduce skin barrier properties and increase marker penetration. In this case, the present invention may allow the creation of a classification of the substance(s) according to the mildness of action and help to choose a softer option when developing a new skin care product composition without in vivo or in vitro testing . In other aspects, the topical agent may include a protective agent(s) that is(are) configured to help protect the skin and increase its protective properties, thereby reducing the penetration of the marker through the skin. As noted above, the present invention can assist in selecting the most effective solution without the need for in vitro or in vivo testing on infant skin.
МаркерMarker
В настоящем изобретении в способе оценки используют один или более маркеров или биомаркеров. Любой тип маркера является приемлемым, если существует способ отслеживать маркер и генерировать его профиль концентрации (например, данные по проникновению). В примере с использованием конфокальной микроспектроскопии комбинационного рассеяния маркер должен иметь прослеживаемый сигнал в спектре комбинационного рассеяния. В другом примере возможно прослеживание флуоресцентного маркера с использованием конфокальной флуоресцентной микроскопии. Кинетика проникновения маркера предпочтительно должна быть такой, чтобы равновесное состояние его профиля концентрации достигалось за разумное время (например, за время до одного часа).In the present invention, one or more markers or biomarkers are used in the assessment method. Any type of marker is acceptable as long as there is a way to track the marker and generate its concentration profile (eg penetration data). In the example using confocal Raman microspectroscopy, the marker must have a traceable signal in the Raman spectrum. In another example, it is possible to trace a fluorescent marker using confocal fluorescence microscopy. The penetration kinetics of the marker should preferably be such that the equilibrium state of its concentration profile is reached in a reasonable amount of time (eg, up to one hour).
Маркер может быть гидрофильным, липофильным или амфотерным, что будет определять тип защитного эффекта, который будет исследовать проводящий оценку специалист. Например, одним приемлемым маркером является кофеин. В случае с кофеином при анализе изучают защитные свойства к гидрофильным веществам.The marker may be hydrophilic, lipophilic, or amphoteric, which will determine the type of protective effect that the evaluator will investigate. For example, one acceptable marker is caffeine. In the case of caffeine, the analysis examines the protective properties to hydrophilic substances.
Маркер в соответствии с настоящим изобретением может включать в себя любую молекулу, которая токсикологически и дерматологически безопасна, имеет разумную кинетику проникновения и может быть прослежена с помощью методик конфокального анализа.The marker according to the present invention may include any molecule that is toxicologically and dermatologically safe, has reasonable penetration kinetics, and can be traced using confocal analysis techniques.
- Безопасность. Некоторые использовавшиеся в прошлом маркеры неприемлемы по токсикологическим причинам (применение дансил хлорида (предложенного в Paye et al. «Dansyl chloride labelling of stratum corneum: its rapid extraction from skin can predict skin irritation due to surfactants and cleansing products» Contact Dermatitis 30(2), 91-96, 1994) было прекращено в силу риска сенсибилизации и повреждения кожи при контакте с кожей).- Safety. Some markers used in the past are unacceptable for toxicological reasons (use of dansyl chloride (proposed in Paye et al. " Dansyl chloride labelling of stratum corneum: its rapid extraction from skin can predict skin irritation due to surfactants and cleansing products " Contact Dermatitis 30(2) , 91-96, 1994) was discontinued due to the risk of sensitization and skin damage by skin contact).
- Кинетика проникновения. Молекула, которая проникает через кожу, например делает это достаточно быстро, но не слишком быстро. Например, можно использовать молекулу, имеющую коэффициент проницаемости близкий к кофеину: kp=1,16 × 10-4 см/ч, как сообщается в Dias M et al. «Topical delivery of caffeine from some commercial formulations» Int J Pharm 1999182(1): 41-7. - Penetration kinetics. A molecule that penetrates the skin, for example, does so fairly quickly, but not too quickly. For example, a molecule having a permeability coefficient close to caffeine can be used: kp=1.16×10 -4 cm/h, as reported in Dias M et al. " Topical delivery of caffeine from some commercial formulations" Int J Pharm 1999182(1): 41-7.
- Методики конфокального анализа неинвазивны и обеспечивают получение данных о глубине проникновения маркеров. Напротив, например, соскоб липкой лентой является инвазивным и разрушает барьер; в настоящем изобретении это недопустимо.- Techniques of confocal analysis are non-invasive and provide data on the depth of penetration of markers. In contrast, for example, tape scraping is invasive and destroys the barrier; this is not allowed in the present invention.
Данные по проникновениюPenetration data
В настоящем изобретении проводится анализ данных по проникновению. Данные по проникновению представляют собой профиль концентрации; это означает концентрацию маркера в зависимости от глубины в коже. В настоящем изобретении можно использовать любой желаемый способ анализа, приемлемый для измерения профиля концентрации маркера в зависимости от глубины в коже, а более точно - в эпидермисе и, в частности, в роговом слое эпидермиса. Возможно использование любых желаемых способов, но предпочтительными являются неинвазивные способы. Конфокальные методики предпочтительны, поскольку они неинвазивны и обеспечивают достаточное разрешение, например разрешение от 3 до 5 мкм в перпендикулярном к поверхности кожи направлении на глубине до 200 мкм. Один такой способ включает конфокальную микроспектроскопию комбинационного рассеяния, но возможно использование и других способов, включая конфокальную флуоресцентную микроскопию.The present invention analyzes penetration data. Permeation data is a concentration profile; this means the concentration of the marker depending on the depth in the skin. Any desired assay method suitable for measuring a marker concentration versus depth profile in the skin, and more specifically in the epidermis and in particular the stratum corneum of the epidermis, can be used in the present invention. Any desired methods may be used, but non-invasive methods are preferred. Confocal techniques are preferred because they are non-invasive and provide sufficient resolution, such as 3 to 5 µm resolution perpendicular to the skin surface down to 200 µm. One such method involves confocal Raman microspectroscopy, but other methods may be used, including confocal fluorescence microscopy.
Вычислительная модель кожи взрослого человека/кожи младенцаComputational model of adult/infant skin
В настоящем изобретении для оценки компонентов тестируемой поверхностно-активной системы используют вычислительные модели. Можно применять любую модель, которая может построить профиль концентрации маркера в коже. Пользователь может выбрать любой тип вычислительной модели проникновения через кожу, которая по заданным параметрам проникновения может построить профиль концентрации маркера в коже. Одновременное использование и модели кожи взрослого человека, и модели кожи требует от моделей учета структуры кожной архитектуры и различий, существующих между двумя типами кожи.The present invention uses computational models to evaluate the components of a surfactant system under test. Any model that can profile the concentration of a marker in the skin can be used. The user can select any type of skin penetration computational model that, given penetration parameters, can build a skin concentration profile of the marker. Simultaneous use of both an adult skin model and a skin model requires models to take into account the structure of skin architecture and the differences that exist between the two skin types.
Например, можно использовать физиологическую модель, опубликованную в Sutterlin et al., «A 3D self-organizing multicellular epidermis model of barrier formation and hydration with realistic cell morphology based on EPISIM», Scientific Reports, volume 7, article 43472, 2017; с модификациями для интегрирования диффузии веществ (например, маркера) через слои кожи. В работе Sutterlin et al. описана клеточная поведенческая модель (CBM), охватывающая регуляторные циклы обратной связи между эпидермальным барьером, потерей воды в окружающую среду и протеканием кальция внутри ткани. Платформа EPISIM состоит из двух готовых к использованию программных инструментов: (i) EPISIM Modellar (система графического моделирования) и (ii) EPISIM Simulator (среда моделирования на основе агентов). Каждая модель на основе EPISIM выполнена из по меньшей мере клеточной поведенческой модели и биомеханической модели (CBM и BM). BM покрывает все пространственные и биофизические свойства клетки. CBM представляют собой принимаемые клетками решения. В соответствии с изобретением можно использовать двухмерную или трехмерную версию модели (вариант двухмерной модели, но без компонента рогового слоя эпидермиса, описан в: Suetterlin et al. «Modeling multi-cellular behavior in epidermal tissue homeostasis via finite state machines in multi-agent systems», Bioinformatics, 25(16), 2057-2063, 2009.For example, one can use the physiological model published in Sutterlin et al., "A 3D self-organizing multicellular epidermis model of barrier formation and hydration with realistic cell morphology based on EPISIM", Scientific Reports, volume 7, article 43472, 2017; with modifications to integrate the diffusion of substances (eg marker) through the layers of the skin. Sutterlin et al. describes a cellular behavioral model (CBM) that encompasses regulatory feedback loops between the epidermal barrier, water loss to the environment, and intratissue calcium leakage. The EPISIM platform consists of two ready-to-use software tools: (i) EPISIM Modellar (graphical simulation system) and (ii) EPISIM Simulator (agent-based simulation environment). Each EPISIM-based model is made up of at least a cellular behavioral model and a biomechanical model (CBM and BM). BM covers all spatial and biophysical properties of the cell. CBMs represent decisions made by cells. In accordance with the invention, a two-dimensional or three-dimensional version of the model can be used (a variant of the two-dimensional model, but without the component of the stratum corneum of the epidermis, is described in: Suetterlin et al. "Modeling multi-cellular behavior in epidermal tissue homeostasis via finite state machines in multi-agent systems" , Bioinformatics, 25(16), 2057-2063, 2009.
В одном способе процесс запускает пользователь, позволяя моделированию достичь равновесного состояния, соответствующего гомеостазу эпидермиса. Впоследствии в заданный момент времени, соответствующий местному нанесению маркера, проводящий оценку специалист вводит задаваемую пользователем переменную, соответствующую концентрации маркера на поверхности кожи (Cповерхность). Величину этого параметра определяют из полученного экспериментально профиля концентрации, и она соответствует концентрации маркера на глубине 0 (поверхность кожи). В модель вводят клеточную переменную, определяющую концентрацию маркера в клетке (Cклетка). В каждый момент времени этот параметр корректируется на основании закона диффузии Фика, по мере того как маркеру позволяют диффундировать от каждой клетки к ее непосредственным соседям. Для применения закона Фика, в модель вводят параметр коэффициента проницаемости (P). Данный параметр коэффициента проницаемости по существу соответствует коэффициенту диффузии, сопротивлению диффузии из-за коэффициента распределения и сопротивление диффузии из-за длины пути, который вещество должно пройти для перехода из одной клетки в другую. Коэффициент проницаемости различается для рогового слоя эпидермиса (PРС) и живого эпидермиса (PЖЭ). Если вещество достигает нижней части эпидермиса, ему позволяют диффундировать в дермальный компартмент, который моделируют как «сток» для проникновения.In one method, the process is initiated by the user, allowing the simulation to reach an equilibrium state corresponding to epidermal homeostasis. Subsequently, at a given point in time corresponding to local application of the marker, the evaluator enters a user-defined variable corresponding to the concentration of the marker on the skin surface (C surface ). The value of this parameter is determined from the experimentally obtained concentration profile and corresponds to the concentration of the marker at depth 0 (skin surface). A cellular variable is introduced into the model, which determines the concentration of the marker in the cell (C cell ). At each point in time, this parameter is adjusted based on Fick's law of diffusion as the marker is allowed to diffuse from each cell to its immediate neighbors. To apply Fick's law, a permeability coefficient parameter (P) is introduced into the model. This parameter of the permeability coefficient essentially corresponds to the diffusion coefficient, the resistance to diffusion due to the distribution coefficient and the resistance to diffusion due to the length of the path that the substance must travel to move from one cell to another. The permeability coefficient differs for the stratum corneum of the epidermis (P PC ) and living epidermis (P PVC ). If the substance reaches the lower part of the epidermis, it is allowed to diffuse into the dermal compartment, which is modeled as a "sink" for penetration.
Эти модификации вводят и в модель кожи взрослого человека, и в модель кожи младенца.These modifications are introduced into both the adult skin model and the infant skin model.
Модель кожи младенца создают путем изменения параметров модели кожи взрослого человека для отражения более высокой скорости обновления (пролиферации и шелушения) детской кожи.The infant skin model is created by changing the parameters of the adult skin model to reflect the higher rate of renewal (proliferation and sloughing) of infant skin.
Параметры проникновенияPenetration parameters
Параметры проникновения характеризуют кинетику проникновения, т. е. насколько легко веществу проходить через поверхность и проникать вглубь кожи. В этой роли могут выступать, например, коэффициент распределения, коэффициент диффузии и/или коэффициент проницаемости.Penetration parameters characterize penetration kinetics, i.e. how easy it is for a substance to pass through the surface and penetrate deep into the skin. This role can be played, for example, by a distribution coefficient, a diffusion coefficient and/or a permeability coefficient.
Индекс мягкости действияSoftness Index
Профиль концентрации маркера в модели кожи взрослого человека в равновесном состоянии сравнивают с экспериментальным профилем концентрации. Если профили не согласуются, корректируют параметры проникновения (Cповерхность, PРС и PЖЭ) и моделирование повторяют. Впоследствии после согласования двух профилей параметры используют для вычисления соответствующих параметров для проникновения маркера в модели кожи младенца. В силу более высокой гидрофильности детской кожи параметр Cповерхность оказывается выше (как правило вдвое выше, чем для кожи взрослого человека*), а остальные параметры проникновения остаются теми же в обеих моделях.The concentration profile of the marker in a skin model of an adult at steady state is compared with the experimental concentration profile. If the profiles do not agree, correct the penetration parameters (C surface , P RS and P PVC ) and repeat the simulation. Subsequently, after matching the two profiles, the parameters are used to calculate the appropriate parameters for marker penetration into the infant skin model. Due to the higher hydrophilicity of children's skin, the surface C parameter turns out to be higher (usually twice as high as for adult skin*), while the remaining penetration parameters remain the same in both models.
*См., например, Nikolovski et al., Barrier function and water-holding and transport properties of infant stratum comeum are different from adult and continue to develop through the first year of life, Journal of Investigative Dermatology (2008), Vol. 128, где использованы такие инструменты, как измерение трансэпидермальной потери воды (ТЭПВ), емкости кожи, абсорбции-десорбции и конфокальная спектроскопия комбинационного рассеяния, чтобы показать, что влагоудерживающие и водотранспортные свойства рогового слоя эпидермиса у младенца отличаются от таких свойств у взрослого. В частности, в работе по ссылке описано наблюдение поглощения экзогенно нанесенной воды с помощью конфокальной микроспектроскопии комбинационного рассеяния через 10 секунд после нанесения воды на кожу нижней передней части руки. На приведенной в ней (и воспроизведенной на фиг. 1А) Фиг. 5a показано, что на роговой слой эпидермиса у младенцев в возрасте менее 12 месяцев приходится значительная часть поглощения воды. На приведенной в ней (и воспроизведенной на фиг. 1В) Фиг. 5b показано, что, в отличие от этого, существенного поглощения воды в коже взрослого человека после нанесения воды на кожу не наблюдается. Ожидается, что проникновение кофеина, который является сильно гидрофильным, будет происходить аналогично проникновению воды.*See, for example, Nikolovski et al., Barrier function and water-holding and transport properties of infant stratum comeum are different from adult and continue to develop through the first year of life, Journal of Investigative Dermatology (2008), Vol. 128, which uses instruments such as transepidermal water loss (TEWL), skin capacitance, absorption-desorption, and confocal Raman spectroscopy to show that the water-retaining and water-transport properties of the stratum corneum in an infant differ from those in an adult. In particular, reference describes the observation of the absorption of exogenously applied water using confocal Raman microspectroscopy 10 seconds after applying water to the skin of the lower front of the arm. Shown therein (and reproduced in FIG. 1A), FIG. 5a shows that the stratum corneum of the epidermis in infants less than 12 months of age accounts for a significant proportion of water absorption. Shown therein (and reproduced in FIG. 1B), FIG. 5b shows that, in contrast, there is no significant water uptake in the skin of an adult after application of water to the skin. It is expected that the penetration of caffeine, which is highly hydrophilic, will be similar to the penetration of water.
Впоследствии проникновению маркера позволяют достичь равновесного состояния в модели кожи младенца (около 1000 стадий, где каждая стадия соответствует 30 мин физиологического времени). Вычисляют профиль средней концентрации маркера в равновесном состоянии (зависимость средней концентрации от глубины). Для профиля концентрации рассчитывают площадь под кривой (AUC, интеграл) вплоть до заданной глубины (например, до 20 мкм).Subsequently, the penetration of the marker is allowed to reach an equilibrium state in the infant skin model (about 1000 stages, where each stage corresponds to 30 minutes of physiological time). Calculate the profile of the average concentration of the marker in the equilibrium state (the dependence of the average concentration on depth). For the concentration profile, the area under the curve (AUC, integral) is calculated up to a given depth (eg, up to 20 µm).
Затем из величин AUC, соответствующих обработкам разными продуктами, можно определять шкалу индекса мягкости действия. Так получается условная шкала, используемая для классификации мягкости действия веществ для местного нанесения. A mildness index scale can then be determined from the AUC values corresponding to treatments with different products. This results in a conditional scale used to classify the mildness of the action of substances for topical application.
Величина индекса мягкости действия позволяет проводящему оценку специалисту сравнивать мягкость действия тестируемого вещества для местного нанесения с мягкостью действия двух эталонных веществ: вода (мягкое) и лаурилсульфат натрия (SLS) 0,1% (агрессивное). С водой и SLS 0,1% в качестве двух базовых точек возможно построить шкалу для измерения мягкости действия других веществ для местного нанесения. The Mildness Index value allows the evaluator to compare the mildness of a topical test substance with the mildness of two reference substances: water (mild) and sodium lauryl sulfate (SLS) 0.1% (aggressive). With water and SLS 0.1% as two base points, it is possible to build a scale to measure the mildness of other topical agents.
Следует отметить, что данный индикатор мягкости действия необязателен, и мягкости действия можно опустить и напрямую сравнивать относительные мягкости действия различных веществ для местного нанесения непосредственно друг с другом на основании объединения их кривых прогнозируемого проникновения (например, рассчитанных величин AUC).It should be noted that this mildness indicator is optional, and mildness can be omitted and the relative mildness of various topical agents can be directly compared to each other based on the combination of their predicted penetration curves (eg, calculated AUC values).
ПримерыExamples
1 - Сравнение эксперимента (взрослый), модели (взрослый) и прогноза (ребенок) (см. Фиг.2)1 - Comparison of experiment (adult), model (adult) and prediction (child) (see Fig.2)
ЦелиGoals
Продемонстрировать прогнозируемое воздействие на кожу младенца двух растворов для местного нанесения предельной концентрации, одного агрессивного (содержащего 0,1% SLS) и одного мягкого (вода).Demonstrate the predicted effects on the skin of an infant of two topical top-down solutions, one aggressive (containing 0.1% SLS) and one mild (water).
Продемонстрировать, что модель для взрослого человека соответствует экспериментальным данным.Demonstrate that the adult model fits the experimental data.
Продемонстрировать, что вещества для местного нанесения не оказывают одинаковое воздействие на кожу взрослого человека и на кожу младенца, и кожа младенца более проницаема для маркера.Demonstrate that topical agents do not have the same effect on adult and infant skin, and infant skin is more permeable to the marker.
Сравнение эксперимента, модели и прогноза для воздействия воды и SLS на кожу взрослого человека и кожу младенца (см. Фиг.3).Comparison of experiment, model and prediction for the effects of water and SLS on the skin of an adult and the skin of an infant (see Fig.3).
На Фиг.3 показаны глубины проникновения (в мкм) кофеина (маркер), выраженные в ммоль на грамм кератина, полученные в эксперименте in vivo на коже взрослого человека (линии + и ○) и в прогнозирующей модели in silico (линии Δ, ×, ◊ и □).Figure 3 shows the penetration depths (in µm) of caffeine (marker), expressed in mmol per gram of keratin, obtained in an in vivo experiment on adult skin (lines + and ○) and in a predictive model in silico (lines Δ, ×, ◊ and □).
На Фиг.3 показано воздействие на проникновение кофеина 2 растворов для местного нанесения: воды и 0,1% SLS. Рассчитанные в модели данные для взрослого представлены линиями ∆ и ◊; для воды и SLS соответственно. Прогнозируемые данные для младенца представлены линиями × и □ для воды и SLS соответственно.3 shows the effect on caffeine penetration of 2 topical solutions: water and 0.1% SLS. The data calculated in the model for an adult are represented by the lines ∆ and ◊; for water and SLS, respectively. The predicted data for the infant are represented by × and □ lines for water and SLS, respectively.
Экспериментальные данные in vivo, собранные для кожи взрослого человека, впоследствии переносят в вычислительную модель кожи взрослого человека для моделирования глубины проникновения кофеина в кожу взрослого человека. Прогноз проникновения кофеина в кожу младенца, даваемый моделью настоящего изобретения, представлен линией с косыми крестиками (×) для случая, когда кожу перед нанесением кофеина обрабатывают пластырем с водой, и линией с квадратами (□) для случая, когда кожу перед нанесением кофеина обрабатывают пластырем с 0,1% SLS.Experimental in vivo data collected on adult skin is subsequently transferred to a computational adult skin model to model the depth of penetration of caffeine into adult skin. The prediction of caffeine penetration into the infant's skin given by the model of the present invention is represented by a line with crosses (×) for the case when the skin is treated with a patch with water before caffeine application, and a line with squares (□) for the case when the skin is treated with a patch before caffeine application. with 0.1% SLS.
Площадь под кривой в диапазоне глубины кожи от 0 до 20 мкм указывает уровень мягкости действия вещества для местного нанесения. Чем она меньше, тем мягче действие вещества на кожу. Площадь под кривой - ключевой параметр, позволяющий сравнивать между собой различные обработки.The area under the curve in the skin depth range of 0 to 20 µm indicates the level of mildness of the agent for topical application. The smaller it is, the softer the effect of the substance on the skin. The area under the curve is a key parameter that allows you to compare different treatments with each other.
2 - Сравнение нескольких поверхностно-активных составов (см. Фиг.4)2 - Comparison of several surfactant compositions (see Fig.4)
ЦельTarget
Создать прогнозирующую классификацию поверхностно-активных составов на основе их мягкости действия на кожу младенца.Generate a predictive classification of surfactant formulations based on their mildness to infant skin.
Стадия 2.1. Экспериментальные данные, проникновение кофеина в кожу взрослого человека, in vivo Stage 2.1. Experimental data, penetration of caffeine into the skin of an adult, in vivo
График 2. Проникновение кофеина в кожу взрослого человека,
Тестированные составы показаны на Фиг.4.The tested compositions are shown in Fig.4.
Экспериментальный протокол соответствует описанному в Stamatas et al., Development of a non-invasive optical method for assessment of skin barrier to external penetration, Biomedical Optics and 3D Imaging OSA (2012) для материала и способа. В работе Stamatas et al. описано применение характерного спектра комбинационного рассеяния кофеина для прослеживания проникновения кофеина через кожу взрослого человека с целью продемонстрировать воздействие (1) лаурилсульфата натрия и (2) защитного крема на защитную функцию рогового слоя эпидермиса.The experimental protocol is as described in Stamatas et al., Development of a non-invasive optical method for assessment of skin barrier to external penetration, Biomedical Optics and 3D Imaging OSA (2012) for material and method. Stamatas et al. describes the use of a characteristic Raman spectrum of caffeine to trace the penetration of caffeine through the skin of an adult to demonstrate the effect of (1) sodium lauryl sulfate and (2) barrier cream on the protective function of the stratum corneum of the epidermis.
Стадия 2.2. Моделирование экспериментальных данных в модели эпидермиса взрослого человека, in silico (см. Фиг.5)Stage 2.2. Simulation of experimental data in the model of the adult epidermis, in silico (see Fig.5)
График 3. Модель проникновения кофеина в кожу взрослого человека, Graph 3. Model of penetration of caffeine into the skin of an adult, in silicoin silico
Экспериментальные данные по проникновению кофеина, полученные на стадии 2.1, переносят в вычислительную модель кожи взрослого человека. Для каждого вещества для местного нанесения проводят моделирования проникновения в кожу; одного моделирования на вещество может быть достаточно. Извлекают параметры проникновения кофеина (локальная концентрация на поверхности и коэффициенты проницаемости).Experimental data on the penetration of caffeine, obtained in stage 2.1, are transferred to the computational model of the skin of an adult. Skin penetration simulations are performed for each topical agent; one simulation per substance may be sufficient. The caffeine permeation parameters (local surface concentration and permeability coefficients) are extracted.
Стадия 2.3. Кривые прогнозируемого проникновения кофеина после обработки поверхностно-активными составами (см. Фиг.6)Stage 2.3. Curves predicted penetration of caffeine after treatment with surfactants (see Fig.6)
Параметры проникновения кофеина, полученные из модели кожи взрослого человека на стадии 2.2, переносят в вычислительную модель кожи младенца. Для каждого вещества для местного нанесения проводят моделирование проникновения в кожу младенца. Извлекают результаты прогнозируемого проникновения кофеина и строят по ним график, как показано на представленном выше графике 4.The caffeine penetration parameters obtained from the adult skin model in step 2.2 are transferred to the infant skin computational model. For each topical application, penetration into the skin of an infant is simulated. Extract the predicted caffeine penetration results and plot them as shown in
Стадия 2.4. Прогнозируемое поглощенное количество в роговом слое эпидермиса у ребенка, площадь под кривой в диапазоне глубин 0-10 мкм (ммоль кофеина/г кератина) (см. Фиг.7)Stage 2.4. Predicted absorbed amount in the stratum corneum of the child, area under the curve in the depth range of 0-10 μm (mmol caffeine/g keratin) (see Fig.7)
Прогнозирующие кривые для каждого агента для местного нанесения, представленные на Фиг. 6 стадии 2.3, интегрируют с получением для каждого агента для местного нанесения прогнозируемого поглощенного количества кофеина в роговом слое эпидермиса у младенца. Эти величины приведены на представленной выше гистограмме (Фиг. 7).The predictive curves for each topical agent presented in FIG. 6 of step 2.3 are integrated to give, for each topical agent, a predicted amount of caffeine absorbed in the infant's stratum corneum. These values are shown in the above histogram (FIG. 7).
Иными словами, данная прогнозирующая схема показывает, сколько кофеина проникнет в первые 10 мкм (не мм) рогового слоя эпидермиса. Чем большее количество кофеина имеется, тем более данное агрессивно вещество для местного нанесения.In other words, this predictive scheme shows how much caffeine will penetrate the first 10 microns (not mm) of the stratum corneum of the epidermis. The greater the amount of caffeine present, the more aggressive the substance for topical application.
Результатыresults
Было неожиданно обнаружено, что по данной схеме можно сделать прогноз, что агент для местного нанесения не всегда будет иметь значение индекса мягкости действия на кожу младенца, отраженное в экспериментальных значениях, полученных для кожи взрослого человека:Surprisingly, it has been found that this scheme can be predicted that a topical agent will not always have an infant skin mildness index value reflected in the experimental values obtained for adult skin:
- Состав 3 будет иметь более мягкое действие, чем состав 5.- Formulation 3 will have a milder effect than
- Состав 4 будет иметь более мягкое действие, чем состав 2.-
В результате данного эксперимента композицию, включающую в себя состав из составов 3 и/или 4, можно получать и наносить на кожу младенца и/или кожу ребенка младшего возраста как более предпочтительную по сравнению с составом из составов 5 и 2 соответственно.As a result of this experiment, the composition comprising the formulation of formulations 3 and/or 4 can be prepared and applied to the skin of an infant and/or the skin of a young child as being more preferable than the formulation of
В следующем варианте осуществления изобретение относится к разработке защитных систем, в частности для младенцев или детей младшего возраста, при этом уровень защитного эффекта оценивают посредством анализа результатов тестов на коже взрослого человека.In a further embodiment, the invention relates to the development of protective systems, in particular for infants or young children, wherein the level of protective effect is assessed by analyzing the results of tests on the skin of an adult.
Изобретение позволяет оценивать уровень защиты защитной системы на основании объективных данных, не прибегая при этом к проведению тестов на детях младшего возраста или младенцах. The invention makes it possible to evaluate the level of protection of the protective system on the basis of objective data, without resorting to tests on young children or infants.
СпособWay
Описанные выше стадии I и II остаются без изменений. Генерируют прогнозирующие данные по проникновению маркера в кожу младенца.Stages I and II described above remain unchanged. Generate predictive data on the penetration of the marker into the skin of the infant.
Стадия III отличается тем , что данные теперь относятся к применению низкой проницаемости и диффузии маркера через кожу для составления прогноза защитного эффекта, который вещество для местного нанесения, наносимое на стадии IA, оказало бы на кожу младенца или маленького ребенка. Stage III is different that the data now refer to the use of low permeability and marker diffusion through the skin to predict the protective effect that a topical agent applied in stage IA would have on the skin of an infant or young child.
Эту методологию можно использовать для оценки продуктов, не требующих смывания (например, кремов/увлажнителей)This methodology can be used to evaluate no-rinse products (e.g. creams/moisturizers)
ЭкспериментыExperiments
Пример 3Example 3
Материал и способMaterial and Method
Данные по коже взрослого человека получали на здоровых добровольцах, с нормальной кожей, которые согласились не применять никаких других средств по уходу за кожей на предплечьях в течение по меньшей мере 24 часов до начала исследования и в ходе исследования.Adult skin data were obtained from healthy, normal-skinned volunteers who agreed not to use any other skin care products on their forearms for at least 24 hours before and during the study.
Использованные инструменты.Used tools.
In vivo конфокальный микроспектрометр комбинационного рассеяния (Skin Composition Analyzer Model 3510, River Diagnostics, Роттердам, Нидерланды)In vivo confocal Raman microspectrometer (Skin Composition Analyzer Model 3510, River Diagnostics, Rotterdam, The Netherlands)
Пластырь с кофеином: 180 мг кофеина в 10 мл деминерализованной воды, 1,8%.Caffeine patch: 180 mg caffeine in 10 ml demineralized water, 1.8%.
Пример 4. Моделирование защитного крема Example 4 Protective cream modeling
Экспериментальные данные получали на 5 женщинах-добровольцах в возрасте от 20 до 35 лет.Experimental data were obtained on 5 female volunteers aged 20 to 35 years.
Тестируемые вещества для местного нанесения.Test substances for topical application.
Защитный крем: Desitin® Creamy (крем от опрелости под подгузник)Barrier Cream: Desitin® Creamy (diaper rash cream)
Перечень наименований по Международной номенклатура косметических ингредиентов (США): оксид цинка 10%, неактивные компоненты (сок листьев алоэ-вера), циклометикон, диметикон, ароматизатор, метилпарабен, микрокристаллический воск, минеральное масло, пропилпарабен, очищенная вода, борат натрия, сорбитансесквиолеат, витамин E, белый вазелин, белый воск.International Cosmetic Ingredient Listing (USA):
ПротоколProtocol
1 - Акклиматизация в течение 5 минут в помещении с контролируемыми температурой и влажностью1 - Acclimatization for 5 minutes in a temperature and humidity controlled room
2 - Нанесение вещества для местного нанесения на предплечье2 - Application of the topical agent on the forearm
3 - Акклиматизация в течение 30 минут в помещении с контролируемыми температурой и влажностью3 - Acclimatization for 30 minutes in a temperature and humidity controlled room
4 - Наложение пластыря с кофеином на предплечье (в то же место) на 30 минут4 - Applying a caffeine patch on the forearm (in the same place) for 30 minutes
5 - Измерение в характерной области спектра комбинационного рассеяния5 - Measurement in the characteristic region of the Raman spectrum
Результатыresults
1 - Экспериментальные данные по коже взрослого человека (см. Фиг.8)1 - Experimental data on the skin of an adult (see Fig.8)
Данные по обработанной кремом Desitin коже (квадраты) сравнивают с данными по не проходившей обработку коже (т.е. коже, на которую на стадии 2 протокола не наносили вещество для местного нанесения) (круги).Data from Desitin cream-treated skin (squares) are compared to data from untreated skin (i.e., skin not treated with a topical agent in
Из экспериментальных результатов извлекают данные по проникновению и переносят их в вычислительную модель кожи взрослого человека.From the experimental results, penetration data is extracted and transferred to a computational model of the skin of an adult.
2 - Построение модели кожи взрослого человека (см. Фиг.9)2 - Building a model of the skin of an adult (see Fig.9)
Следующая стадия - определение параметров проницаемости кожи на вычислительной модели кожи взрослого человека таким образом, чтобы она могла точно моделировать представленные выше экспериментальные данные.The next step is to determine the skin permeability parameters on a computational adult skin model so that it can accurately model the experimental data presented above.
Эти параметры рассчитывают из наклона профиля проникновения кофеина.These parameters are calculated from the slope of the caffeine penetration profile.
Полученные из модели кожи взрослого человека результаты показаны ниже.The results obtained from an adult human skin model are shown below.
Обработанную защитным кремом кожу (квадраты) сравнивают с не проходившей обработку кожей (круги).Barrier-treated skin (squares) is compared with untreated skin (circles).
Из вычислительной модели кожи взрослого человека извлекают параметры проникновения.Penetration parameters are extracted from a computational model of adult human skin.
3 - Прогнозируемые результаты для кожи младенца (см. Фиг.10)3 - Predicted results for the skin of an infant (see Fig. 10)
Последняя стадия включает перенос параметров проникновения кофеина с соответствующими преобразованиями в вычислительную модель кожи младенца для моделирования прогнозируемого проникновения кофеина в кожу младенца.The last step involves transferring the caffeine penetration parameters, with appropriate transformations, to the infant skin computational model to model the predicted caffeine penetration into the infant's skin.
Прогнозируемые результаты для проникновения кофеина на обработанной защитным кремом коже (квадраты) и не проходившей обработку коже (круги) показаны на Фиг.10. The predicted results for caffeine penetration on barrier-treated skin (squares) and untreated skin (circles) are shown in FIG.
Наконец, из показанного ниже отношения, в которое входят площадь под кривой (AUC) для необработанной кожи и AUC для обработанной защитным кремом кожи, можно рассчитывать прогнозируемый процент защиты для защитного крема:Finally, from the ratio shown below, which includes the area under the curve (AUC) for untreated skin and the AUC for skin treated with protective cream, the predicted percentage of protection for protective cream can be calculated:
% защиты=100 × (AUC (необработанной) - AUC (обработанной)) / AUC (необработанной) = 89,18%% protection=100 × (AUC (untreated) - AUC (treated)) / AUC (untreated) = 89.18%
Примеры 5 Моделирование увлажнителя Examples 5 Humidifier simulation
Экспериментальные данные получали на 6 добровольцах в возрасте от 18 до 40 лет.Experimental data were obtained on 6 volunteers aged 18 to 40 years.
Тестируемые вещества для местного нанесения.Test substances for topical application.
- Увлажнитель A: эмульсия, содержащая: глицерин (12%), вазелин (4%), дистеарилдимония хлорид, воду- Humectant A: emulsion containing: glycerin (12%), vaseline (4%), distearyl dimonium chloride, water
- Увлажнитель B: структурированная эмульсия, содержащая: вазелин (40%), глицерин (12%), дистеарилдимония хлорид, воду- Humectant B: structured emulsion containing: vaseline (40%), glycerin (12%), distearyldimonium chloride, water
ПротоколProtocol
1 - Акклиматизация в течение 5 минут в помещении с контролируемыми температурой/влажностью1 - Acclimatization for 5 minutes in a temperature/humidity controlled room
2 - Нанесение вещества для местного нанесения на предплечье на 30 минут2 - Application of the topical agent on the forearm for 30 minutes
3 - Наложение пластыря с кофеином на предплечье (в то же место) на 30 минут3 - Applying a caffeine patch on the forearm (in the same place) for 30 minutes
4 - Измерение в характерной области спектра4 - Measurement in the characteristic region of the spectrum
Результатыresults
1 - Экспериментальные данные по коже взрослого человека (см. Фиг.11)1 - Experimental data on the skin of an adult (see Fig.11)
Данные по обработанной увлажнителем A коже (квадраты) сравнивают с данными по обработанной увлажнителем B коже (треугольники) и не проходившей обработку коже (т.е. коже, на которую на стадии 2 протокола не наносили вещество для местного нанесения) (круги).Moisturizer A-treated skin data (squares) are compared with humectant B-treated skin (triangles) and untreated skin (i.e., skin not treated with a topical agent in
Из экспериментальных результатов извлекают данные по проникновению и переносят их в вычислительную модель кожи взрослого человека.From the experimental results, penetration data is extracted and transferred to a computational model of the skin of an adult.
2 - Построение модели кожи взрослого человека (см. Фиг.12)2 - Building a model of the skin of an adult (see Fig.12)
Следующая стадия - определение параметров проницаемости кожи на вычислительной модели кожи взрослого человека таким образом, чтобы она могла точно моделировать представленные выше экспериментальные данные.The next step is to determine the skin permeability parameters on a computational adult skin model so that it can accurately model the experimental data presented above.
Эти параметры рассчитывают из наклона профиля проникновения кофеина.These parameters are calculated from the slope of the caffeine penetration profile.
Полученные из модели кожи взрослого человека результаты показаны ниже.The results obtained from an adult human skin model are shown below.
Обработанную увлажнителем A кожу (квадраты) сравнивают с обработанной увлажнителем B кожей (треугольники) и не проходившей обработку кожей (круги).Moisturizer A treated skin (squares) is compared with moisturizer B treated skin (triangles) and untreated skin (circles).
Из вычислительной модели кожи взрослого человека извлекают параметры проникновения.Penetration parameters are extracted from a computational model of adult human skin.
3 - Прогнозируемые результаты для кожи младенца3 - Predicted results for baby skin
Последняя стадия включает перенос параметров проникновения кофеина с соответствующими преобразованиями в вычислительную модель кожи младенца для моделирования прогнозируемого проникновения кофеина в кожу младенца (см. Фиг.13).The last step involves transferring the caffeine penetration parameters with appropriate transformations to the infant skin computational model to model the predicted caffeine penetration into the infant's skin (see FIG. 13).
Прогнозируемые результаты для проникновения кофеина на обработанной увлажнителем A коже (квадраты), обработанной увлажнителем B коже (треугольники) и не проходившей обработку коже (круги) показаны на Фиг.13.The predicted results for caffeine penetration on humectant A-treated skin (squares), humectant B-treated skin (triangles), and untreated skin (circles) are shown in FIG.
Наконец, из показанного ниже отношения, в которое входят площадь под кривой (AUC) для необработанной кожи и AUC для обработанной увлажнителем кожи, можно рассчитывать прогнозируемый процент защиты для увлажнителя.Finally, from the ratio shown below, which includes area under the curve (AUC) for untreated skin and AUC for humectant-treated skin, the predicted percent protection for the humectant can be calculated.
Для увлажнителя АFor Humidifier A
% защиты: не применимо% protection: not applicable
Для увлажнителя А площадь под кривой оказалась больше площади под кривой для необработанного эталона. Моделирование прогнозирует отсутствие защитного действия для кожи младенца.For Humidifier A, the area under the curve was greater than the area under the curve for the untreated reference. Modeling predicts no protective effect on infant skin.
Для увлажнителя BFor Humidifier B
% защиты=100 × (AUC (необработанной) - AUC (обработанной)) / AUC (необработанной) = 17,72%.% protection = 100 × (AUC (untreated) - AUC (treated)) / AUC (untreated) = 17.72%.
Следует понимать, что хотя различные аспекты настоящего описания были проиллюстрированы и описаны с помощью примеров, заявляемое в настоящем документе изобретение ими не ограничивается, но может быть реализовано иными различными способами в соответствии с объемом формулы изобретения, включенной в настоящую и/или любую родственную настоящей заявку на патент.It should be understood that although various aspects of the present description have been illustrated and described by way of examples, the invention claimed herein is not limited by them, but can be implemented in various other ways in accordance with the scope of the claims included in the present and/or any related present application. for a patent.
Claims (9)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201862613878P | 2018-01-05 | 2018-01-05 | |
| US62/613,878 | 2018-01-05 | ||
| PCT/IB2018/060130 WO2019135129A1 (en) | 2018-01-05 | 2018-12-14 | Skin barrier preparation and method therefor |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020125674A RU2020125674A (en) | 2022-02-07 |
| RU2020125674A3 RU2020125674A3 (en) | 2022-02-07 |
| RU2778427C2 true RU2778427C2 (en) | 2022-08-18 |
Family
ID=
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Steffi Hansen et al. In-silico model of skin penetration based on experimentally determined input parameters. Part I: experimental determination of partition and diffusion coefficients, Eur J Pharm Biopharm. 2008 Feb; 68(2):352-67. Arne Naegel et al. In-silico model of skin penetration based on experimentally determined input parameters. Part II: mathematical modelling of in-vitro diffusion experiments. Identification of critical input parameters, Eur J Pharm Biopharm. 2008 Mar; 68(3):846. Michael E.Herbig et al. A custom tailored model to investigate skin penetration in porcine skin and its comparison with human skin, European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics Volume 95, Part A, September 2015, Pages 99-109. Thomas Sütterlin et al. A 3D self-organizing multicellular epidermis model of barrier formation and hydration with realistic cell morphology based on EPISIM, Sci Rep. 2017 Mar 6; 7:43472. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7317838B2 (en) | Skin barrier preparation and method | |
| Wa et al. | Mapping the human face: biophysical properties | |
| US11229595B2 (en) | Skin barrier preparation and method therefor | |
| Caberlotto et al. | Synchronized in vivo measurements of skin hydration and trans‐epidermal water loss. Exploring their mutual influences | |
| RU2610215C2 (en) | Method of anti-wrinkles cosmetics efficiency evaluation | |
| Barel et al. | In vivo evaluation of the hydration state of the skin: measurements and methods for claim support | |
| RU2778427C2 (en) | Composition for skin barrier and corresponding method | |
| RU2788893C2 (en) | Surfactant with soft action and corresponding method | |
| RU2819154C2 (en) | Method for selecting skin barrier system acceptable for infants and young children | |
| AU2018399217B2 (en) | Mild surfactant preparation and method therefor | |
| Karan et al. | Toxicologic implications of cutaneous barriers: a molecular, cellular, and anatomical overview | |
| Miller | Clinical testing to uphold an anti-aging claim | |
| FREUDLOVÁ et al. | Bioengineering testing of the human skin and the use of cosmetic products | |
| Simion et al. | Hand and body lotions | |
| JP2020047098A (en) | Method of analyzing sensor irritancy of substances | |
| Ferreira et al. | Assessment of acute skin irritation in rabbits using electrical impedance model | |
| Neudecker et al. | Hyaluronan (hyaluronic acid) | |
| van der Pol et al. | 10 Confocal Raman Spectroscopy for In | |
| Bárány | 31 Human In Vivo Skin |