RU2819154C2 - Method for selecting skin barrier system acceptable for infants and young children - Google Patents

Method for selecting skin barrier system acceptable for infants and young children Download PDF

Info

Publication number
RU2819154C2
RU2819154C2 RU2021139207A RU2021139207A RU2819154C2 RU 2819154 C2 RU2819154 C2 RU 2819154C2 RU 2021139207 A RU2021139207 A RU 2021139207A RU 2021139207 A RU2021139207 A RU 2021139207A RU 2819154 C2 RU2819154 C2 RU 2819154C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
skin
adult
model
infant
penetration
Prior art date
Application number
RU2021139207A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021139207A (en
Inventor
Джалил БЕНСАКИ
Тьерри ОДДО
Георгиус Н. СТАМАТАС
Элея ГРЁНЬИ
Original Assignee
Джонсон И Джонсон Консьюмер Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Джонсон И Джонсон Консьюмер Инк. filed Critical Джонсон И Джонсон Консьюмер Инк.
Publication of RU2021139207A publication Critical patent/RU2021139207A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2819154C2 publication Critical patent/RU2819154C2/en

Links

Abstract

FIELD: cosmetic industry.
SUBSTANCE: group of inventions relates to the development of skin barrier systems, particularly for infants or young children. Disclosed is a method for assessing the ability of a protective system to protect infant skin from external irritants, involving: a) topical application of said protective system on adult skin; b) local application of an external irritant on said protective system treated skin of an adult; c) monitoring the production of inflammatory molecules in said protective system-treated skin of an adult; d) using a computational model of skin inflammation of an adult for visualizing the effect of an external stimulus by optimizing inflammation parameters so that the adult skin inflammation profiles model corresponds to the experimental data; e) transfer of optimized inflammation parameters into a computational model of infant skin and f) determining the effect of the stimulus in the computational model of the infant's skin. Also disclosed is a system representing a cream or a moisturizer selected by evaluation in accordance with the method.
EFFECT: group of inventions provides selection of a skin barrier system acceptable for infants and young children.
5 cl, 14 dwg

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 skin barrier systems, particularly for infants or young children, wherein the level of skin protection is assessed by analyzing test results on adult skin. The invention allows the level of protection of the skin barrier system to be assessed based on objective data, without resorting to testing on young children or infants.

Предпосылки создания изобретенияPrerequisites for creating 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 that can cause disruption of the skin's barrier against external aggressors, resulting in skin irritation. Assessing the gentleness of a cleanser on the skin is typically done by clinical evaluation and measurement of changes in transepidermal water loss (TEWL) as measured by the Exaggerated Allergy Patch Test or Exaggerated Wash Test protocols. These methods are partially subjective and often produce varying 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 gentleness of skin care products (particularly cleansing products that contain potentially irritating surfactant systems) is typically assessed in vivo in adults using normal use tests, exaggerated (repeated) use tests, or patch allergy tests. Even for children's products, evaluation is first carried out in adults, and after positive results are obtained, normal use tests are sometimes carried out in infants. The mildness of the action is assessed as the absence of irritation (usually skin erythema (redness)). Effects on the skin barrier are typically assessed instrumentally by measuring transepidermal water loss (TEWL). The effects 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, previous methods suffer from a number of disadvantages and difficulties. 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 behave differently under patch closure conditions compared to normal application conditions. Hand immersion test results may be affected by 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 above items is additionally assessed subjectively (clinical observation), which may introduce variability 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 on infants/young children, and clinical studies on infants raise ethical and technical issues. 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, infant skin is not typically treated with Franz cells, and the transfer of such findings to infant skin is questionable. These methods are always used with a safety factor (typically 10 times) 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 by which the effect of a surfactant system on the skin barrier of an infant and/or young child could be assessed 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 on infant/young child skin, and developing a surfactant system based on the results of the tests and assays performed.

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 specifically formulated to soften the outer layers of skin or hair. Compositions for personal hygiene 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 sensation, shelf stability and ease of use are considered important. Another beneficial effect of many moisturizers is the protection of the skin from environmental influences and agents.

Описание графических материаловDescription of graphic materials

На Фиг. 1А и 1В изображено наблюдение поглощения экзогенно нанесенной воды с помощью рамановской конфокальной микроспектроскопии через 10 секунд после нанесения воды на кожу нижней передней части руки.In FIG. 1A and 1B depict the observation of absorption of exogenously applied water by Raman confocal microspectroscopy 10 seconds after application of water to the skin of the lower anterior arm.

На Фиг. 2 изображено сравнение эксперимента (взрослый), модели (взрослый) и прогноза (ребенок).In FIG. Figure 2 shows a comparison of experiment (adult), model (adult) and prediction (child).

На Фиг. 3 изображено сравнение эксперимента, модели и прогноза для воздействия воды и SLS на кожу взрослого человека и кожу младенца.In FIG. Figure 3 shows a comparison of experiment, model, and prediction for the effects of water and SLS on adult and infant skin .

На Фиг. 4 изображено сравнение нескольких составов поверхностно-активных веществ.In FIG. Figure 4 shows a comparison of several surfactant formulations.

На Фиг. 5 изображено моделирование экспериментальных данных в модели эпидермиса взрослого человека in silico. In FIG. Figure 5 shows the in silico modeling of experimental data in an adult human epidermis model.

На Фиг. 6 изображены кривые прогнозируемой проницаемости кофеина после обработки поверхностно-активными веществами.In FIG. Figure 6 shows predicted permeability curves for caffeine after surfactant treatment.

На Фиг. 7 изображено прогнозируемое поглощенное количество в роговом слое эпидермиса у ребенка, площадь под кривой в диапазоне глубин 0-10 мкм (ммоль кофеина/г кератина)In FIG. 7 shows the predicted absorbed amount in stratum corneum of the epidermis in a child, area under the curve in the depth range 0-10 µm (mmol caffeine/g keratin)

На Фиг. 8 изображены экспериментальные данные для кожи взрослого человека.In FIG. Figure 8 shows experimental data for adult skin.

На Фиг. 9 изображено моделирование кожи взрослого человека.In FIG. 9 shows a simulation of the skin of an adult.

На Фиг. 10 изображены прогнозируемые результаты для кожи младенца.In FIG. Figure 10 shows the predicted results for the baby's skin.

На Фиг. 11 изображены экспериментальные данные для кожи взрослого человека.In FIG. 11 shows experimental data for adult skin.

На Фиг. 12 изображено моделирование кожи взрослого человека.In FIG. 12 shows a simulation of the skin of an adult.

На Фиг. 13 изображены прогнозируемые результаты для кожи младенца.In FIG. Figure 13 shows the predicted results for an infant's skin.

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 assessing the gentleness of a skin care product on the skin of an infant and, in particular, the effect of topical application of a substance and/or composition on the skin barrier of infants and preparing and/or using a surfactant system based on such assessment. As used herein, the term “infant skin” refers to the skin of newborn human infants, 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 aged 12 to 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 the safety, gentleness, etc. of a product on 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 marker penetration on the treated adult skin, transferring information into a computational model of adult skin, extracting penetration parameters from this model, transferring parameters to a computational model of infant skin, and visualizing marker penetration into the skin model. infant with conclusions about the effects of a topical product on the infant's skin. Ultimately, the method includes obtaining a surfactant system as a result of such evaluation and/or applying a surfactant system based on the results of such evaluation and the resulting 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 Patent Application Published No. 20150285787 filed by Laboratoires Expanscience describes a method for identifying at least one biological marker for a child's skin, which comprises: a) measuring the expression level of the putative biological marker in at least one sample (A) of skin cells, wherein said sample is 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) to the expression level in step b) and d) determining whether the suspected 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 methods for evaluating in vivo formulations that comprise a) contacting an active agent or formulation with a reconstituted skin model, said model being derived from a child's skin sample; b) bringing the reconstructed skin model from 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 stage 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 Patent Application Published No. 20180185255 filed by Procter & Gamble describes a method for screening cleansers for gentleness, comprising: a) measuring the level of one or more ceramides on an area of skin before applying the cleanser; b) applying the cleanser to the skin area for at least 7 days; c) measuring the level of one or more ceramides after applying the product to the skin area for at least 7 days; wherein 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 describes a method for assessing the effects of perturbagen on skin homeostasis and formulating a perturbagen-containing skin care composition, comprising causing a computer processor to query the architecture of stored perturbagen-related skin samples with a gene expression signature for the disease. skin, the query comprising comparing the gene expression signature for unhealthy skin for each stored skin sample and assigning a connectivity index to each sample.

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 through 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 wind speed .

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) describes an in silico model for inducing skin sensitization 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. Cosmet. Chem., 40:297-306 (1989) describes the use of elbow rinse for sixty seconds three times daily to evaluate the irritant potential of rinse 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. Cosmet. 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 simulate 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, Volume 1, Issue 1, 35-41 (1979) describes a chamber test to evaluate the irritant effects of soaps, which involves exposure for five working days of the week to 8% solutions with recording data about peeling and redness.

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 assessment of adult skin and the use of computational models to establish a correlation with how a certain ingredient may affect infant skin. Thus, the invention does not require an in vivo test on infant skin.

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 specified, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one skilled in the art to which the invention relates. In addition, all publications, patent applications, patents and other literature referenced herein are incorporated herein in their entirety by reference. All percentages herein are percentages by weight unless otherwise noted. In addition, all ranges specified herein are intended to include any combination of values between and inclusive of the two endpoints.

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 cleanser formulations according to their effects on the resistance of the skin barrier to external penetrations. The present invention provides a composition analysis method that can objectively assess the effect of topical cleansers on the skin barrier's resistance to penetration by aggressive external agents, and which can be used to evaluate the gentleness of the cleanser. The results of this analysis can be used to provide or obtain an acceptable formulation that is 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 assessing the mildness of a topical substance 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 provides a predictive method for assessing 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 application substance(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 certain number of method steps. It may include phase 1 (in vivo) and phase 2 (in silico), with an optional phase 3 (intelligent process), and ultimately the process culminates in the preparation of a suitable surfactant system that is assayed to pass the tests mentioned above, or the process ends with the application of a surfactant system to the skin of an 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 to 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. Topically applying a marker to the skin of an adult and collecting data on the penetration of said marker on the treated adult skin. This step involves applying the marker and subsequently monitoring 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) into a computational model of adult skin 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 the application of a computational model of adult human skin to visualize marker penetration by optimizing penetration parameters (e.g., local surface concentration and permeability coefficients) such that the model 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. Transfer of the obtained penetration parameters (after appropriate transformations) into a computational model of the baby’s skin and visualization of the penetration of the marker into the baby’s skin model.

Необязательная фаза III, интеллектуальный процессOptional Phase III, Intelligent 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 (effect) of a product for topical application to the skin of an infant based on the amount of marker that penetrated the model of the infant's skin.

После завершения приведенных выше стадий способа и формулировки выводов на стадии E поверхностно-активную систему можно получать, наносить или распространять пользователям.Once the above process steps have been completed and the conclusions have been formulated in Step E, the surfactant system can be prepared, 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, wherein the topical agent is 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 marker penetration. Typically, in the tests described above, a patch is soaked in a topical agent, which is then kept in contact with the skin for 30 minutes, after which a marker is applied. The patch test 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.Within the scope of the present invention, different types of topical agents may be evaluated, for example, the topical agent may be an aggressive agent(s) that may reduce skin barrier properties and increase marker penetration. In this case, the present invention may allow the creation of a classification of substance(s) by gentleness and help to select a milder version when developing a new skin care product composition, without conducting in vivo or in vitro testing. In other aspects, the topical agent may include barrier agent(s) that are configured to help protect and enhance skin barrier properties, thereby reducing 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 tests on the infant's 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 evaluation method. Any type of marker is acceptable as long as there is a way to track the marker and generate its concentration profile (eg permeation 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 permeation kinetics of the marker should preferably be such that the equilibrium state of its concentration profile is reached within a reasonable 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 examine. For example, one acceptable marker is caffeine. In the case of caffeine, the analysis examines the protective properties against 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 of the present invention may include any molecule that is toxicologically and dermatologically safe, has reasonable permeation kinetics, and can be monitored 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 (the use of dansyl chloride (suggested in Paye et al. " Dansyl chloride labeling 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 from 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. - Kinetics of penetration. A molecule that penetrates the skin, for example, does so quickly enough, but not too quickly. For example, a molecule having a permeability coefficient similar to caffeine can be used: kp=1.16 x 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.- Confocal analysis techniques are non-invasive and provide data on the depth of penetration of markers. In contrast, for example, scraping with adhesive tape 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 involves analyzing penetration data. The permeation data represents a concentration profile; this means the concentration of the marker depending on the depth in the skin. The present invention may use any desired assay method suitable for measuring the marker concentration profile as a function of depth in the skin, and more specifically in the epidermis and, in particular, in the stratum corneum of the epidermis. Any desired method may be used, but non-invasive methods are preferred. Confocal techniques are preferred because they are noninvasive and provide sufficient resolution, such as 3 to 5 μm resolution perpendicular to the skin surface at depths of up to 200 μm. One such method involves confocal Raman microspectroscopy, but other methods, including confocal fluorescence microscopy, are also possible.

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.In the present invention, computational models are used to evaluate the components of the surfactant system under test. Any model that can construct a marker concentration profile in the skin can be used. The user can select any type of computational model of skin penetration, which, based on specified penetration parameters, can build a marker concentration profile in the skin. Using both an adult skin model and a skin model simultaneously requires the 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 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 skin layers. In Sutterlin et al. describes a cellular behavioral model (CBM) encompassing regulatory feedback loops between the epidermal barrier, water loss to the environment, and calcium flow within the tissue. The EPISIM platform consists of two ready-to-use software tools: (i) EPISIM Modellar (graphical modeling system) and (ii) EPISIM Simulator (agent-based modeling environment). Each EPISIM-based model is made 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 version of the two-dimensional model, but without the stratum corneum component 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 topical application of the marker, the evaluator enters a user-specified 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 it 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 time point, 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, the parameter of the permeability coefficient (P) is introduced into the model. This permeability coefficient parameter essentially corresponds to the diffusion coefficient, the diffusion resistance due to the partition coefficient, and the diffusion resistance due to the length of the path that a substance must travel to move from one cell to another. The permeability coefficient differs for the stratum corneum of the epidermis ( PRS ) and the living epidermis ( PLE ). 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.An infant skin model is created by modifying the parameters of an adult skin model to reflect the higher rate of turnover (proliferation and desquamation) 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 the kinetics of penetration, 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 the distribution coefficient, diffusion coefficient and/or 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 model of adult human skin at steady state is compared with the experimental concentration profile. If the profiles do not agree, the penetration parameters (C surface , P PC and P ZhE ) are adjusted and the simulation is repeated. Subsequently, once the two profiles are matched, the parameters are used to calculate the appropriate parameters for marker penetration into the infant skin models. Due to the higher hydrophilicity of children's skin, the C surface parameter is higher (usually twice as high as for adult skin*), and other 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 Фиг. 5а (и воспроизведенной на Фиг. 1А) изображено, что на роговой слой эпидермиса у младенцев в возрасте менее 12 месяцев приходится значительная часть поглощения воды. На Фиг. 5b (и воспроизведенной на Фиг. 1В) изображено, 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 used tools such as transepidermal water loss (TEWL), skin capacitance, absorption-desorption, and confocal Raman spectroscopy to show that the water-holding and water-transport properties of the stratum corneum in the infant differ from those in the adult. Specifically, the work referenced describes the observation of absorption of exogenously applied water using confocal Raman microspectroscopy 10 seconds after application of water to the skin of the lower anterior arm. In FIG. 5a (and reproduced in Fig. 1A) shows that the stratum corneum of the epidermis in infants less than 12 months of age accounts for a significant portion of water absorption. In FIG. 5b (and reproduced in FIG. 1B) shows that, in contrast, there is no significant water absorption in adult skin after water is applied to the skin. The penetration of caffeine, which is highly hydrophilic, is expected to be similar to that 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 μм).Subsequently, marker penetration is allowed to reach an equilibrium state in the infant skin model (about 1000 stages, where each stage corresponds to 30 min of physiological time). The profile of the average concentration of the marker in the equilibrium state is calculated (dependence of the average concentration on depth). For a concentration profile, the area under the curve (AUC, integral) is calculated down to a given depth (for example, 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 the different product treatments. This creates a conventional scale used to classify the mildness of topical substances.

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% (harsh). With water and SLS 0.1% as two reference points, it is possible to construct 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 the mildnesses can be omitted and the relative mildnesses of different topical agents directly compared directly to each other based on the combination of their predicted penetration curves (eg, calculated AUC values).

Примеры Examples

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.

Цели Goals

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 infant skin of two extreme strength topical 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 skin as on 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 adult and infant skin. See FIG. 3.

На Фиг. 3 выше изображена глубина проникновения (в мкм) кофеина (маркер), выраженная в ммоль на грамм кератина, полученные в эксперименте in vivo на коже взрослого человека (линии+и ○) и в прогнозирующей модели in silico (линии ∆, ×, ◊ и □).In FIG. Figure 3 above shows the penetration depth (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 ∆, ×, ◊ and □).

На Фиг. 3 изображено 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.In FIG. Figure 3 depicts 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 lines ∆ and ◊; for water and SLS respectively. The predicted data for the infant are represented by the × 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. In vivo experimental data collected on adult skin is subsequently transferred to a computational model of adult skin to simulate the depth of penetration of caffeine into adult skin. The prediction of caffeine penetration into an infant's skin by the model of the present invention is represented by a line with oblique crosses (×) for the case where the skin is treated with a water patch before applying caffeine, and a line with squares (□) for the case when the skin is treated with a patch before caffeine is applied. 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 from 0 to 20 µm indicates the level of mildness of the topical substance. 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 comparisons between different treatments.

2- Сравнение нескольких поверхностно-активных составов. См. Фиг. 4.2- Comparison of several surfactants. See FIG. 4.

Цель Target

Создать прогнозирующую классификацию поверхностно-активных составов на основе их мягкости действия на кожу младенца.To create a predictive classification of surfactants based on their gentleness on infant skin.

Стадия 2.1. Экспериментальные данные, проникновение кофеина в кожу взрослого человека, in vivo Stage 2.1. Experimental data, penetration of caffeine into adult skin, in vivo

Исследуемые составы изображены на Фиг. 4.The studied 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. The work of Stamatas et al. describes the use of a characteristic Raman spectrum of caffeine to monitor the penetration of caffeine through adult human skin to demonstrate the effects of (1) sodium lauryl sulfate and (2) a 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 an in silico model of the adult human epidermis. See FIG. 5.

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). The experimental data on caffeine penetration obtained in step 2.1 are transferred to a computational model of adult skin. Skin penetration simulations are performed for each topical agent; one simulation per substance may be sufficient. Caffeine penetration parameters (local surface concentration and permeability coefficients) are extracted.

Стадия 2.3. Кривые прогнозируемого проникновения кофеина после обработки поверхностно-активными веществами. См. Фиг. 6.Stage 2.3. Predicted permeation curves for caffeine after surfactant treatment. 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 computational model of infant skin. For each topical agent, a simulation of penetration into the infant's skin is performed. The predicted caffeine penetration results are extracted and plotted as shown in Graph 4 above.

Стадия 2.4. Прогнозируемое поглощенное количество в роговом слое эпидермиса у ребенка, площадь под кривой в диапазоне глубины 0-10 мкм (ммоль кофеина/г кератина). См. Фиг. 7.Stage 2.4. Predicted absorbed amount in the stratum corneum of the epidermis in a child, area under the curve in the depth range 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 значения отражены на Фиг. 7.The prediction curves for each topical agent presented in FIG. 6 of step 2.3, integrated to obtain for each topical agent the predicted absorbed amount of caffeine in the stratum corneum epidermis in an infant. These values are reflected in 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 is 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: It was unexpectedly found that this scheme predicts that a topical agent will not always have the mildness index value on infant skin reflected in the experimental values obtained on adult skin:

Состав 3 будет иметь более мягкое действие, чем состав 5. Formulation 3 will have a milder effect than composition 5.

Состав 4 будет иметь более мягкое действие, чем состав 2. Formulation 4 will have a milder effect than composition 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, a composition comprising the composition 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 preferable to the composition of Formulations 5 and 2, respectively.

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 test results on adult skin.

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 based on objective data, without resorting to testing 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 infant's skin.

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 I A, оказало бы на кожу младенца или маленького ребенка. Stage III is different in that that the data now relate to the use of low permeability and diffusion of the marker through the skin to predict the protective effect that a topical agent applied in Stage I A 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 leave-on 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 volunteers with normal skin who agreed not to apply any other skin care products to the forearms for at least 24 hours before the study and during the study.

Использованные инструменты.Tools used.

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. Modeling protective cream

Экспериментальные данные получали на 5 женщинах-добровольцах в возрасте от 20 до 35 лет.Experimental data were obtained on 5 female volunteers aged from 20 to 35 years.

Тестируемые вещества для местного нанесения.Test substances for topical application.

Защитный крем: Desitin® Creamy (крем от опрелости под подгузник)Protective 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.List of items according to the International Nomenclature of Cosmetic Ingredients (USA): zinc oxide 10%, inactive ingredients (aloe vera leaf juice), cyclomethicone, dimethicone, fragrance, methylparaben, microcrystalline wax, mineral oil, propylparaben, purified water, sodium borate, sorbitan sesquioleate, vitamin E, white petroleum jelly, white wax.

ПротоколProtocol

1 - Акклиматизация в течение 5 минут в помещении с контролируемыми температурой и влажностью1 - Acclimatize for 5 minutes in a temperature and humidity controlled room

2 - Нанесение вещества для местного нанесения на предплечье2 - Application of topical substance to the forearm

3 - Акклиматизация в течение 30 минут в помещении с контролируемыми температурой и влажностью3 - Acclimatize for 30 minutes in a temperature and humidity controlled room

4 - Наложение пластыря с кофеином на предплечье (в то же место) на 30 минут 4 - Apply a caffeine patch to the forearm (in the same place) for 30 minutes

5 - Измерение в характерной области спектра комбинационного рассеяния 5 - Measurement in the characteristic region of the Raman spectrum

Результатыresults

1- Экспериментальные данные по коже взрослого человека. См. Фиг. 8.1- Experimental data on adult skin. 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 with data from untreated skin (i.e., skin that was not treated with topical agent in step 2 of the protocol) (circles).

Из экспериментальных результатов извлекают данные по проникновению и переносят их в вычислительную модель кожи взрослого человека.Penetration data is extracted from the experimental results and transferred to a computational model of adult skin.

2- Построение модели кожи взрослого человека. См. Фиг. 9.2- Construction of a model of adult human skin. 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 stage is to determine the skin permeability parameters on a computational model of adult skin so that it can accurately simulate 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).Protective cream-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 baby's skin. 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 final step involves transferring the caffeine penetration parameters with appropriate transformations into a computational model of the infant's skin to simulate the predicted penetration of caffeine into the infant's skin.

Прогнозируемые результаты для проникновения кофеина на обработанной защитным кремом коже (квадраты) и не проходившей обработку коже (круги) показаны нижеPredicted results for caffeine penetration on barrier cream-treated skin (squares) and untreated skin (circles) are shown below

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 barrier cream-treated skin, the predicted percent protection for the barrier 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 from 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%), petrolatum (4%), distearyldimonium chloride, water

- Увлажнитель B: структурированная эмульсия, содержащая: вазелин (40%), глицерин (12%), дистеарилдимония хлорид, воду- Humectant B: structured emulsion containing: petrolatum (40%), glycerin (12%), distearyldimonium chloride, water

ПротоколProtocol

1- Акклиматизация в течение 5 минут в помещении с контролируемыми температурой/влажностью1- Acclimatize for 5 minutes in a temperature/humidity controlled room

2- Нанесение вещества для местного нанесения на предплечье на 30 минут2- Apply a topical substance to the forearm for 30 minutes

3- Наложение пластыря с кофеином на предплечье (в то же место) на 30 минут3- Apply a caffeine patch to the forearm (in the same place) for 30 minutes

4- Измерение в характерной области спектра 4- Measurement in a characteristic region of the spectrum

Результатыresults

1- Экспериментальные данные по коже взрослого человека1- Experimental data on adult skin

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).Data from moisturizer A-treated skin (squares) are compared with data from moisturizer B-treated skin (triangles) and untreated skin (ie, skin not treated with topical agent in step 2 of the protocol) (circles).

Из экспериментальных результатов извлекают данные по проникновению и переносят их в вычислительную модель кожи взрослого человека.Penetration data is extracted from the experimental results and transferred to a computational model of adult skin.

2- Построение модели кожи взрослого человека. См. Фиг. 12.2- Construction of a model of adult human skin. 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 stage is to determine the skin permeability parameters on a computational model of adult skin so that it can accurately simulate 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's skin

Последняя стадия включает перенос параметров проникновения кофеина с соответствующими преобразованиями в вычислительную модель кожи младенца для моделирования прогнозируемого проникновения кофеина в кожу младенца.The final step involves transferring the caffeine penetration parameters with appropriate transformations into a computational model of the infant's skin to simulate the predicted penetration of caffeine into the infant's skin.

Прогнозируемые результаты для проникновения кофеина на обработанной увлажнителем A коже (квадраты), обработанной увлажнителем B коже (треугольники) и не проходившей обработку коже (круги) изображены на Фиг. 13.Predicted results for caffeine penetration on moisturizer A-treated skin (squares), moisturizer B-treated skin (triangles), and untreated skin (circles) are depicted in FIG. 13.

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 the area under the curve (AUC) for untreated skin and the AUC for moisturizer-treated skin, the predicted percent protection for the moisturizer 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 standard. Modeling predicts no protective effect for 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%.

Модель острого воспаления кожиModel of acute skin inflammation

Модель проникновения вещества использовали для получения надежной модели острого воспаления кожи.The substance penetration model was used to obtain a reliable model of acute skin inflammation.

Модель может быть использована для оценки реакции кожи на местные внешние раздражители. Необходимым поведением модели является то, что нанесение и проникновение раздражителя в кожу могут вызвать продуцирование воспалительных молекул. Затем, если кератиноциты больше не контактируют с раздражителем, система вернется к гомеостазу.The model can be used to assess the skin's response to local external stimuli. A necessary behavior of the model is that application and penetration of the irritant into the skin can cause the production of inflammatory molecules. Then, if the keratinocytes are no longer in contact with the stimulus, the system will return to homeostasis.

Воспалительные молекулы продуцируются и разлагаются кератиноцитами. Воспалительная реакция начинается, когда раздражитель пересекает барьер, образованный SC. Затем, когда кажущаяся концентрация раздражителя в клетке достигает определенного значения, называемого пороговым значением раздражения, кератиноциты начинают продуцировать воспалительные молекулы [IM] в соответствии со следующим уравнением:Inflammatory molecules are produced and degraded by keratinocytes. The inflammatory response begins when the irritant crosses the barrier formed by the SC. Then, when the apparent concentration of the irritant in the cell reaches a certain value, called the irritant threshold, the keratinocytes begin to produce inflammatory molecules [IM] according to the following equation:

где pIM и dIM представляют собой скорость продуцирования и разложения воспалительных молекул в кератиноцитах.where pIM and dIM represent the rate of production and degradation of inflammatory molecules in keratinocytes.

Когда кажущаяся концентрация вещества ниже порога раздражения, воспалительные молекулы больше не продуцируются (pIM=0), но продолжают разлагаться. На каждом этапе клетки диффундируют свои воспалительные молекулы к соседним клеткам в соответствии со следующим уравнением:When the apparent concentration of the substance is below the irritant threshold, inflammatory molecules are no longer produced (pIM=0), but continue to be degraded. At each stage, cells diffuse their inflammatory molecules to neighboring cells according to the following equation:

где нижний индекс n относится к соседним клеткам, а DIM представляет собой коэффициент диффузии воспалительных молекул.where the subscript n refers to neighboring cells and DIM represents the diffusion coefficient of inflammatory molecules.

Наконец, воспалительные клетки теряются в дерме в базальном уровне в соотвтетствии сFinally, inflammatory cells are lost from the dermis at a basal level according to

где Pdermis;IM [IM] соответствует проницаемости дермы для раздражителя.where Pdermis;IM [IM] corresponds to the permeability of the dermis to the stimulus.

Данные из литературы использовали для оценки различных частей модели в соответствии с приведенными ниже критериями.Data from the literature were used to evaluate the different parts of the model according to the criteria below.

раздражающее вещество наносили местно;the irritant was applied topically;

исследование проводили in vivo на людях;the study was conducted in vivo on humans;

воспаление измеряли количественно (размер эритемы или покраснение, кровоток и т.д.);inflammation was measured quantitatively (size of erythema or redness, blood flow, etc.);

тестировали несколько концентраций раздражителя;several concentrations of the stimulus were tested;

раздражитель не влияет на нормальную функцию кожного барьера (наблюдается лишь незначительное изменение трансэпидермальной потери воды, ТЭПВ).the irritant does not affect the normal function of the skin barrier (only a slight change in transepidermal water loss, TEWL, is observed).

Andersen et al. изучали раздражение кожи с использованием отражающей спектроскопии [14]. Они исследовали кожную реакцию восьми добровольцев в отношении четырех соединений: лаурилсульфат натрия (SLS), соляной кислоты (HCl), нонановой кислоты (NON) и имипрамина (IMI). Они измеряли уровень оксигенированного и дезоксигенизированного гемоглобина с помощью отражающей спектроскопии, кровоток с помощью лазерной доплеровской проточной цитометрии и ТЭПВ с помощью испарителя. Для каждого соединения четыре концентрации тестировали с помощью пластырей в течение 24 часов. Авторы изобретения обращали внимание на два соединения, которые повышали наименьшее значение ТЭПВ: имипрамин и нонановую кислоту. Оксигенированный гемоглобин оказался эффективным показателем воспаления и демонстрировал дозозависимые кривые. Данные для этих молекул не подтверждали нашу модель.Andersen et al. studied skin irritation using reflectance spectroscopy [14]. They examined the skin response of eight volunteers to four compounds: sodium lauryl sulfate (SLS), hydrochloric acid (HCl), nonanoic acid (NON) and imipramine (IMI). They measured oxygenated and deoxygenated hemoglobin using reflectance spectroscopy, blood flow using laser Doppler flow cytometry, and TEWL using an evaporator. For each compound, four concentrations were tested using patches over 24 hours. The inventors focused on two compounds that increased the smallest TEWL: imipramine and nonanoic acid. Oxygenated hemoglobin was an effective indicator of inflammation and showed dose-dependent curves. The data for these molecules did not support our model.

Авторы изобретения решили исследовать больше липофильных соединений, поскольку как нонановая кислота, так и имипрамин являются липофильными. В их распоряжении находились данные по проникновению чистых масел в SC из исследования, опубликованного в 2008 [18]. Концентрации парафина и вазелина при нескольких глубинах в SC измеряли с помощью рамановской спектроскопии. В литературе авторы изобретения обнаружили значения Kp для парафина и вазелина [19]:The inventors decided to explore more lipophilic compounds since both nonanoic acid and imipramine are lipophilic. They had data on the penetration of pure oils into SC from a study published in 2008 [18]. Concentrations of paraffin and petroleum jelly at several depths in the SC were measured using Raman spectroscopy. In the literature, the inventors found Kp values for paraffin and petroleum jelly [19]:

Kp(парафин)=13:3 (см=h)Kp(paraffin)=13:3 (cm=h)

Kp(вазелин)=2:02 103 (см=h)Kp(vaseline)=2:02 103 (cm=h)

Для обоих этих соединений авторы изобретения смогли получить эффективные аппроксимации клинических данных с помощью модельных расчетов.For both of these compounds, the inventors were able to obtain effective approximations to clinical data using model calculations.

Воспаление, демонстрируемое моделью, является дозозависимым. Кроме того, авторы изобретения продемонстрировали, что в зависимости от значений параметров, полученных на основе физических свойств молекул (PSC (проницаемость рогового слоя) и PVE (проницаемость жизнеспособного эпидермиса), модель демонстрирует воспаление с различными интенсивностями. Наконец, авторы изобретения продемонстрировали, что модель воспаления является полностью функциональной в условиях модели кожи взрослого человека и ребенка, и даже получили представление о роли того, что структура кожи может иметь значение в динамике воспаления.The inflammation demonstrated by the model is dose dependent. In addition, the inventors demonstrated that depending on the values of parameters derived from the physical properties of the molecules (PSC (permeability of the stratum corneum) and PVE (permeability of the viable epidermis), the model exhibits inflammation with different intensities. Finally, the inventors demonstrated that the model inflammation is fully functional in both adult and child skin models, and has even gained insight into the role that skin structure may play in the dynamics of inflammation.

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 while various aspects of the present specification have been illustrated and described by way of examples, the invention claimed herein is not limited thereto, but may be practiced in various other manners within the scope of the claims included herein and/or any related application herein. for a patent.

[1] Recognizing neglected tropical diseases through changes on the skin: a training guide for front-line health workers," World Health Organization, Geneva, Tech. Rep., 2018. [Online]. Доступно: http://www.who.int/neglected diseases/en.[1] Recognizing neglected tropical diseases through changes on the skin: a training guide for front-line health workers," World Health Organization, Geneva, Tech. Rep., 2018. [Online]. Available: http://www.who .int/neglected diseases/en.

[2] US Food and Drug Administration, Advancing Regulatory Science," Regulatory Science Strategic Plan, 2011.[2] US Food and Drug Administration, Advancing Regulatory Science," Regulatory Science Strategic Plan, 2011.

[3] L. B. Edelman, J. A. Eddy, and N. D. Price, In silico models of cancer," 2010.[3] L. B. Edelman, J. A. Eddy, and N. D. Price, “In silico models of cancer,” 2010.

[4] Y. Yamamoto, P. A. Valitalo, D. R. Huntjens, J. H. Proost, A. Vermeulen, W. Krauwinkel, M. W. Beukers, D. J. Van Den Berg, R. Hartman, Y. C. Wong, M. Danhof, J. G. Van Hasselt, and E. C. De Lange, Predicting drug concentration-time profiles in multiple CNS compartments using a comprehensive physiologically-based pharmacokinetic model," CPT: Pharmacometrics and Systems Pharmacology, 2017.[4] Y. Yamamoto, P. A. Valitalo, D. R. Huntjens, J. H. Proost, A. Vermeulen, W. Krauwinkel, M. W. Beukers, D. J. Van Den Berg, R. Hartman, Y. C. Wong, M. Danhof, J. G. Van Hasselt, and E. C. De Lange, Predicting drug concentration-time profiles in multiple CNS compartments using a comprehensive physiologically-based pharmacokinetic model," CPT: Pharmacometrics and Systems Pharmacology, 2017.

[5] E. Passini, O. J. Britton, H. R. Lu, J. Rohrbacher, A. N. Hermans, D. J. Gallacher, R. J. Greig, A. Bueno-Orovio, and B. Rodriguez, Human in silico drug trials demonstrate higher accuracy than animal models in predicting clinical pro-arrhythmic cardiotoxicity," Frontiers in Physiology, 2017.[5] E. Passini, O. J. Britton, H. R. Lu, J. Rohrbacher, A. N. Hermans, D. J. Gallacher, R. J. Greig, A. Bueno-Orovio, and B. Rodriguez, Human in silico drug trials demonstrate higher accuracy than animal models in predicting clinical pro-arrhythmic cardiotoxicity," Frontiers in Physiology, 2017.

[6] T. Suterlin, S. Huber, H. Dickhaus, and N. Grabe, Modeling multi-cellular behavior in epidermal tissue homeostasis via _finite state machines in multi-agent systems," Bioinformatics, 2009.[6] T. Suterlin, S. Huber, H. Dickhaus, and N. Grabe, Modeling multi-cellular behavior in epidermal tissue homeostasis via _finite state machines in multi-agent systems," Bioinformatics, 2009.

[7] T. Sutterlin, E. Tsingos, J. Bensaci, G. N. Stamatas, and N. Grabe, A 3D self-organizing multicellular epidermis model of barrier formation and hydration with realistic cell morphology based on EPISIM," Scientific Reports, 2017.[7] T. Sutterlin, E. Tsingos, J. Bensaci, G. N. Stamatas, and N. Grabe, “A 3D self-organizing multicellular epidermis model of barrier formation and hydration with realistic cell morphology based on EPISIM,” Scientific Reports, 2017.

[8] G. N. Stamatas, The Structural and Functional Development of Skin During the First Year of Life: Investigations Using Noninvasive Methods," in Textbook of Aging Skin, 2017, ch. 88, pp. 1141{1153.[8] G. N. Stamatas, The Structural and Functional Development of Skin During the First Year of Life: Investigations Using Noninvasive Methods," in Textbook of Aging Skin, 2017, ch. 88, pp. 1141{1153.

[9] G. Stamatas, J. Nikolovski, M. Luedtke, N. Kollias, and B. Wiegand, Infant Skin Microstructure Assessed In Vivo Differs from Adult Skin in Organization and at the Cellular Level," Pediatr Dermatol, 2010.[9] G. Stamatas, J. Nikolovski, M. Luedtke, N. Kollias, and B. Wiegand, “Infant Skin Microstructure Assessed In Vivo Differences from Adult Skin in Organization and at the Cellular Level,” Pediatr Dermatol, 2010.

[10] J. Nikolovski, G. N. Stamatas, N. Kollias, and B. C. Wiegand, Barrier function and water-holding and transport properties of infant stratum corneum are different from adult and continue to develop through the _first year of life," Journal of Investigative Dermatology, 2008.[10] J. Nikolovski, G. N. Stamatas, N. Kollias, and B. C. Wiegand, “Barrier function and water-holding and transport properties of infant stratum corneum are different from adult and continue to develop through the _first year of life,” Journal of Investigative Dermatology, 2008.

[11] T. Sutterlin, C. Kolb, H. Dickhaus, D. Jager, and N. Grabe, Bridging the scales: Semantic integration of quantitative SBML in graphical multi-cellular models and simulations with EPISIM and COPASI," Bioinformatics, 2013.[11] T. Sutterlin, C. Kolb, H. Dickhaus, D. Jager, and N. Grabe, Bridging the scales: Semantic integration of quantitative SBML in graphical multi-cellular models and simulations with EPISIM and COPASI," Bioinformatics, 2013 .

[12] Q. Liu, Y. Zhang, S. G. Danby, M. J. Cork, and G. N. Stamatas, Infant Skin Barrier, Structure, and Enzymatic Activity Differ from Those of Adult in an East Asian Cohort," BioMed Research International, 2018. [Online]. Доступно: https://doi.org/10.1155/2018/1302465.[12] Q. Liu, Y. Zhang, S. G. Danby, M. J. Cork, and G. N. Stamatas, “Infant Skin Barrier, Structure, and Enzymatic Activity Differ from Those of Adults in an East Asian Cohort,” BioMed Research International, 2018. [Online ] Available: https://doi.org/10.1155/2018/1302465 .

[13] G. N. Stamatas and E. Boireau-Adamezyk, Development of a Non-Invasive Optical Method for Assessment of Skin Barrier to External Penetration," Biomedical Optics and 3D Imaging, 2012.[13] G. N. Stamatas and E. Boireau-Adamezyk, Development of a Non-Invasive Optical Method for Assessment of Skin Barrier to External Penetration," Biomedical Optics and 3D Imaging, 2012.

[14] P. H. Andersen and H. I. Maibach, Skin irritation in man: a comparative bioengineering study using improved reflectance spectroscopy," Contact Dermatitis, vol. 33, pp. 315{322, 1995.[14] P. H. Andersen and H. I. Maibach, Skin irritation in man: a comparative bioengineering study using improved reflectance spectroscopy," Contact Dermatitis, vol. 33, pp. 315{322, 1995.

[15] H. Rothe, C. Obringer, J. Manwaring, C. Avci, W. Wargniez, J. Eilstein, N. Hewitt, R. Cubberley, H. Duplan, D. Lange, C. Jacques-Jamin, M. Klaric, A. Schepky, and S. Gregoire, Comparison of protocols measuring diffusion and partition coefficients in the stratum corneum," Journal of Applied Toxicology, 2017.[15] H. Rothe, C. Obringer, J. Manwaring, C. Avci, W. Wargniez, J. Eilstein, N. Hewitt, R. Cubberley, H. Duplan, D. Lange, C. Jacques-Jamin, M Klaric, A. Schepky, and S. Gregoire, Comparison of protocols measuring diffusion and partition coefficients in the stratum corneum," Journal of Applied Toxicology, 2017.

[16] P. D. A. Pudney, M. Melot, P. J. Caspers, A. Van Der Pol, and G. J. Puppels, An In Vivo Confocal Raman Study of the Delivery of Trans- Retinol to the Skin," Applied Spectroscopy, vol. 61, 2007.[16] P. D. A. Pudney, M. Melot, P. J. Caspers, A. Van Der Pol, and G. J. Puppels, “An In Vivo Confocal Raman Study of the Delivery of Trans-Retinol to the Skin,” Applied Spectroscopy, vol. 61, 2007.

[17] S. Geinoz, R. H. Guy, B. Testa, and P. A. Carrupt, Quantitative Structure-Permeation Relationships (QSPeRs) to Predict Skin Permeation: A Critical Evaluation," Pharmaceutical Research, 2004.[17] S. Geinoz, R. H. Guy, B. Testa, and P. A. Carrupt, “Quantitative Structure-Permeation Relationships (QSPeRs) to Predict Skin Permeation: A Critical Evaluation,” Pharmaceutical Research, 2004.

[18] G. N. Stamatas, J. de Sterke, M. Hauser, O. von Stetten, and A. van der Pol, Lipid uptake and skin occlusion following topical application of oils on adult and infant skin," Journal of Dermatological Science, 2008.[18] G. N. Stamatas, J. de Sterke, M. Hauser, O. von Stetten, and A. van der Pol, Lipid uptake and skin occlusion following topical application of oils on adult and infant skin," Journal of Dermatological Science, 2008 .

[19] T. Petry, D. Bury, R. Fautz, M. Hauser, B. Huber, A. Markowetz, S. Mishra, K. Rettinger, W. Schuh, and T. Teichert, Review of data on the dermal penetration of mineral oils and waxes used in cosmetic applications," 2017.[19] T. Petry, D. Bury, R. Fautz, M. Hauser, B. Huber, A. Markowetz, S. Mishra, K. Rettinger, W. Schuh, and T. Teichert, Review of data on the dermal penetration of mineral oils and waxes used in cosmetic applications," 2017.

Claims (11)

1. Способ оценки способности защитной системы защищать кожу младенца от внешних раздражителей, включающий:1. A method for assessing the ability of the protective system to protect the baby’s skin from external irritants, including: a) местное нанесение указанной защитной системы на кожу взрослого человека;a) local application of said protective system to the skin of an adult; b) местное нанесение внешнего раздражителя на указанную обработанную защитной системой кожу взрослого человека;b) local application of an external irritant to said adult skin treated with a protective system; c) наблюдение за продуцированием воспалительных молекул в указанной обработанной защитной системой коже взрослого человека;c) monitoring the production of inflammatory molecules in said protective system-treated adult skin; d) применение вычислительной модели воспаления кожи взрослого человека для визуализации влияния внешнего раздражителя путем оптимизации параметров воспаления таким образом, чтобы модель профилей воспаления кожи взрослого человека соответствовала экспериментальным данным;d) applying a computational model of adult skin inflammation to visualize the effect of an external stimulus by optimizing inflammation parameters so that the model of adult skin inflammation profiles matches the experimental data; e) перенос оптимизированных параметров воспаления в вычислительную модель кожи младенца; иe) transfer of optimized inflammation parameters to a computational model of infant skin; And f) определение влияния раздражителя в вычислительной модели кожи младенца.f) determining the effect of the stimulus in a computational model of the infant's skin. 2. Способ по п. 1, в котором раздражитель выбирают из парафина и вазелина.2. The method according to claim 1, in which the irritant is selected from paraffin and petroleum jelly. 3. Способ по п. 1, в котором в качестве вычислительной модели проникновения в кожу взрослого человека используют EPISIM.3. The method according to claim 1, in which EPISIM is used as a computational model of penetration into the skin of an adult. 4. Способ по п. 1, в котором в качестве вычислительной модели воспаления кожи взрослого человека используют модель на основе агентов.4. The method according to claim 1, in which an agent-based model is used as a computational model of adult skin inflammation. 5. Защитная система, представляющая собой крем или увлажнитель, выбранная путем оценки в соответствии со способом по п. 1.5. A protective system, which is a cream or moisturizer, selected by evaluation in accordance with the method according to claim 1.
RU2021139207A 2019-05-29 2020-05-28 Method for selecting skin barrier system acceptable for infants and young children RU2819154C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/425,283 2019-05-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2021139207A RU2021139207A (en) 2023-06-29
RU2819154C2 true RU2819154C2 (en) 2024-05-14

Family

ID=

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Hansen, S., et al, In-silico model of skin penetration based on experimentally determined input parameters. Part I: Experimental determination of partition and diffusion coefficients. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 2008, 68(2), 352-367. Лутфуллина Г. Г. и др. Испытания ПАВ на острую токсичность, раздражающее и кожно-резорбтивное действие // Вестник Казанского технологического университета. 2012. N3. с.35-36. Башкирцева Н.Ю. и др. Особенности применения ПАВ в процессах транспортировки высоковязких нефтей, Вестник Казанского технологического университета. 2014. N14. с.449-450. O’Connor, et al, Induction of epidermal damage by tape stripping to evaluate skin mildness of cleansing regimens for the premature epidermal barrier. International Journal of Dermatology, 2016, 55, 21-27. Sutterlin, T., et al, A 3D self-organizing multicellular epidermis model of barrier formation and hydration with realistic cell morphology based on EPISIM. Scientific Reports, 7(1), 2017, *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102697021B1 (en) Mild surfactant preparation and method thereof
Sotoodian et al. Noninvasive test methods for epidermal barrier function
US11229595B2 (en) Skin barrier preparation and method therefor
Barel et al. In vivo evaluation of the hydration state of the skin: measurements and methods for claim support
RU2819154C2 (en) Method for selecting skin barrier system acceptable for infants and young children
RU2788893C2 (en) Surfactant with soft action and corresponding method
RU2778427C2 (en) Composition for skin barrier and corresponding method
AU2018399217B2 (en) Mild surfactant preparation and method therefor
Rogiers et al. Transepidermal water loss measurements in dermato-cosmetic sciences
Karan et al. Toxicologic implications of cutaneous barriers: a molecular, cellular, and anatomical overview
Miller Clinical testing to uphold an anti-aging claim
Breternitz et al. Technical bases of biophysical instruments used in sensitive skin testing
Sarmento Improving Skin Conductivity to Small Ions for Enhanced Biosignal Monitoring
Simion et al. Hand and body lotions
FREUDLOVÁ et al. Bioengineering testing of the human skin and the use of cosmetic products
Nishimori et al. The International Symposium on Bioengineering and the Skin
Ferreira et al. Assessment of acute skin irritation in rabbits using electrical impedance model
Neudecker et al. Hyaluronan (hyaluronic acid)
Talgsekretion Courage+ Khazaka electronic GmbH