RU2308261C1 - Method for enhancing of effectiveness of therapeutic or cosmetic agents with gold nanoparticles - Google Patents

Abstract

FIELD: medicine, cosmetology.

SUBSTANCE: invention relates to enhancing of pharmacotherapeutic effectiveness of therapeutic or cosmetic agents representing disperse systems containing gold nanoparticles with size of 100 nm or less. Claimed agent is applied on skin region and then this region is exposed with magnetic field or electrophoresis.

EFFECT: increased therapeutic or cosmetic effect.

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к косметологии и терапии. Изобретение касается способов усиления лечебных и косметических качеств средств, представляющих собой дисперсионные системы.The invention relates to medicine, namely to cosmetology and therapy. The invention relates to methods for enhancing the healing and cosmetic qualities of agents that are dispersion systems.

Среди лечебных средств известны препараты, включающие частицы золота или его соединения. Описания таких средств можно найти в трактате «Джуд-ши».Among the therapeutic agents known drugs, including particles of gold or its compounds. Descriptions of such remedies can be found in the Ju-shi treatise.

Большую популярность получили косметические средства, изготавливаемые по древним рецептам Востока, которые содержат золото [1]. Известно, что золото может взаимодействовать с протеазами, гидролизующими коллаген, так же как и с эластазами и другими активными компонентами соединительной ткани [4].Of great popularity were cosmetic products made according to ancient recipes of the East, which contain gold [1]. It is known that gold can interact with proteases that hydrolyze collagen, as well as with elastases and other active components of connective tissue [4].

Золото обладает противовоспалительным, иммунодепресантным, противоопухолевым, антиферментным и некоторыми другими лечебными эффектами. Препараты золота используются в терапии больных ревматоидным и псориатическими артритами, синдромом Фелти, красной волчанкой.Gold has anti-inflammatory, immunosuppressive, antitumor, antienzyme and some other therapeutic effects. Gold preparations are used in the treatment of patients with rheumatoid and psoriatic arthritis, Felty's syndrome, lupus erythematosus.

Макрочастицы золота, используемые в косметике Востока, не способны проникать через эпидермис. Их присутствие в косметике следует рассматривать лишь как фактор психологического воздействия на потребителя.Gold particles used in cosmetics of the East are not able to penetrate the epidermis. Their presence in cosmetics should be considered only as a factor in the psychological impact on the consumer.

Реально, проникающей способностью через эпидермис в ткани могут обладать ионы и наночастицы металлов размером до 100 нм.In fact, metal ions and nanoparticles up to 100 nm in size can possess penetration through the epidermis into tissues.

Известна косметическая композиция, которая включает порошок золота с диаметром частиц 0,3-0,9 мкм (JP 9249516 от 22.09.1977). Недостаток этой композиции в величине частиц золота, которые превышают размер 100 нм.Known cosmetic composition, which includes a gold powder with a particle diameter of 0.3-0.9 microns (JP 9249516 from 09/22/1977). The disadvantage of this composition is the size of the gold particles that exceed the size of 100 nm.

Известно косметическое средство для улучшения внешнего вида кожи (JP 63068513 от 28.03.1988). В состав средства входят наночастицы диаметром от 0,01 мкм до 20 мкм, представляющие собой мицелии на основе термоподготовленных частиц силиконовой смолы, используемых в качестве носителей металлического порошка золота, серебра, олова, алюминия и тому подобных пигментов. Известное средство улучшает цвет и блеск кожи, обладает способностью задерживать ультрафиолетовые лучи. Недостаток средства в том, что оно не может использоваться для усиления биологических процессов по причине увеличения мицелиев свыше 100 нм в процессе приготовления средства.A cosmetic product is known to improve the appearance of the skin (JP 63068513 from 03/28/1988). The composition of the product includes nanoparticles with a diameter of 0.01 μm to 20 μm, which are mycelia based on heat-treated particles of silicone resin, used as carriers of metal powder of gold, silver, tin, aluminum and the like pigments. A well-known tool improves the color and gloss of the skin, has the ability to retain ultraviolet rays. The disadvantage of the tool is that it cannot be used to enhance biological processes due to an increase in mycelia over 100 nm in the preparation process.

Задача противодействия ультрафиолетовому излучению предполагает, что наночастицы должны оставаться на поверхности кожи, не проникая в дерму. Здесь совмещение задач улучшения внешнего вида кожи и ее качества невозможно.The task of counteracting ultraviolet radiation suggests that nanoparticles must remain on the surface of the skin without penetrating the dermis. Here, combining the tasks of improving the appearance of the skin and its quality is impossible.

Наиболее близким - прототипом является косметическое средство с хлопьями оксида металла (JP 2004339243 от 02.12.2004). Средство может включать в себя целый ряд оксидов: оксид кремния, оксид титана, оксид алюминия, оксид циркония, а также наночастицы золота, имеющие диаметр от 1 до 300 нм. Цель средства - придать яркий оттенок коже.The closest - the prototype is a cosmetic product with flakes of metal oxide (JP 2004339243 from 02.12.2004). The tool may include a number of oxides: silicon oxide, titanium oxide, alumina, zirconium oxide, as well as gold nanoparticles having a diameter of from 1 to 300 nm. The purpose of the product is to give a bright shade to the skin.

Вместе с декоративными свойствами, известное средство может использоваться для воздействия на биологические процессы в коже, поскольку содержащиеся в нем наночастицы, при определенных условиях, могут проникать сквозь эпидермис в дерму. Недостаток средства в том, что одновременно с золотом оно содержит другие металлические соединения. Известно, что наночастицы, в сравнении с макрочастицами, обладают значительной химической активностью. В результате возможно образование интерметаллических соединений, влияние которых на дерму не изучено. Кроме того, для введения наночастиц в дермальный слой необходимо применение специальных методов физиотерапии, которые в известном изобретении не разработаны.Together with decorative properties, a well-known tool can be used to influence biological processes in the skin, since the nanoparticles contained in it, under certain conditions, can penetrate through the epidermis into the dermis. The disadvantage of the tool is that at the same time as gold it contains other metal compounds. It is known that nanoparticles, in comparison with macroparticles, have significant chemical activity. As a result, the formation of intermetallic compounds is possible, the effect of which on the dermis has not been studied. In addition, for the introduction of nanoparticles into the dermal layer, it is necessary to use special methods of physiotherapy, which are not developed in the known invention.

Задачей предлагаемого изобретения является создание способа усиления фармакотерапевтической эффективности золотосодержащих лечебных и косметических средств, при одновременной их безопасности для здоровья потребителя.The objective of the invention is to provide a method for enhancing the pharmacotherapeutic efficacy of gold-containing therapeutic and cosmetic products, while at the same time they are safe for the health of the consumer.

Для решения поставленной задачи в лечебное и косметическое средство, которое представляет собой дисперсную систему - мазь, крем, гель, ленимент, т.п., предлагается вводить наночастицы золота. Размер частиц до 100 нм.To solve this problem, it is proposed to introduce gold nanoparticles into a therapeutic and cosmetic product, which is a dispersed system - ointment, cream, gel, leniment, etc. Particle size up to 100 nm.

Наночастицы золота образуют в дисперсной среде двойной электрический слой, то есть окружены своими ионами [2].Gold nanoparticles form a double electric layer in a dispersed medium, that is, they are surrounded by their ions [2].

Благодаря огромной удельной площади поверхности наночастиц, по сравнению с макрочастицами при их равной суммарной массе, количество ионов, выделяемых наночастицами, по крайней мере, в 10⁴ раз больше этого количества, выделяемого макрочастицами. Несмотря на высокую химическую инертность золота, количество возможных ионов, получаемых от наночастиц, становится значимым для их использования даже в косметических средствах, где суммарное количество тяжелых металлов не должно превышать 0,002 мас.% (ГОСТ Р52343-2005).Due to the huge specific surface area of the nanoparticles, compared with the macroparticles with their equal total mass, the number of ions emitted by the nanoparticles is at least 10 ⁴ times that amount emitted by the macroparticles. Despite the high chemical inertness of gold, the amount of possible ions obtained from nanoparticles becomes significant for their use even in cosmetics, where the total amount of heavy metals should not exceed 0.002 wt.% (GOST R52343-2005).

Предлагаемый способ заключается в получении дисперсной среды со сложной фазой, куда входят наночастицы и их ионы. Такое средство может использоваться для электрофореза с целью введения ионов в ткань. Но в этом случае для частиц эпидермис по-прежнему остается труднопреодолимым препятствием. Собственные всасывающие возможности кожи, как известно, весьма ограничены, хотя их и можно до некоторой степени увеличить известными приемами: массажем, ультразвуком, электростимуляцией, магнитотерапией.The proposed method consists in obtaining a dispersed medium with a complex phase, which includes nanoparticles and their ions. Such a tool can be used for electrophoresis to introduce ions into the tissue. But in this case, the epidermis for particles is still an insurmountable obstacle. The skin’s own absorbing capabilities are known to be very limited, although they can be increased to some extent by known techniques: massage, ultrasound, electrical stimulation, and magnetotherapy.

Поскольку наночастицы золота являются диамегнетиками, предлагается воздействовать на них пондеромоторными силами постоянного магнитного поля с большим градиентом. Как известно, диамагнетики выталкиваются из магнитного поля пондеромоторными силами [3], что отличает их от парамагнетиков и ферромагнетиков, которые притягиваются магнитами. При этом эффективность выталкивания зависит не столько от напряженности поля, сколько от его градиента. То есть для достижения поставленной цели возможно использование широко распространенных постоянных магнитов или магнитофоров.Since gold nanoparticles are diamagnetics, it is proposed to act on them with the ponderomotive forces of a constant magnetic field with a large gradient. As is known, diamagnets are pushed out of the magnetic field by ponderomotive forces [3], which distinguishes them from paramagnets and ferromagnets that are attracted by magnets. In this case, the ejection efficiency depends not so much on the field strength as on its gradient. That is, to achieve this goal it is possible to use widespread permanent magnets or magnetophores.

Хотя описываемый эффект в физике известен довольно давно, практического применения он почти не получил ввиду своей специфичности. В медицине и косметологии аналоги не известны.Although the described effect in physics has been known for a long time, it hardly received practical application due to its specificity. In medicine and cosmetology, analogues are not known.

Для проверки возможности осуществления предлагаемого способа были изготовлены образцы дисперсных систем, представляющие собой гели на основе гиалуроновой кислоты. Один вариант содержал наночастицы золота величиной до 100 нм с их концентрацией 10 мг/кг. В другом варианте наночастицы золота таких же размеров составляли концентрацию 200 мг/кг.To test the feasibility of the proposed method, samples of dispersed systems were made, which are gels based on hyaluronic acid. One option contained gold nanoparticles up to 100 nm in size with a concentration of 10 mg / kg. In another embodiment, gold nanoparticles of the same size constituted a concentration of 200 mg / kg.

Далее, средство, где концентрация наночастиц составляла 200 мг/кг, испытывалось на 17-ти больных с ревматическим артритом на коленных суставах. Ежедневно им проводился электрофорез на местах поражений, где под активный электрод (анод) площадью 100 см² наносилось средство; сила тока составляла 6-10 мА, длительность 20 мин. Через 10-15 процедур у большинства больных отмечалось уменьшение или устранение болей. У 6-ти больных наблюдался стойкий эффект до одного месяца. А еще у 3-х - эффект сохранялся до трех месяцев.Further, the tool, where the concentration of nanoparticles was 200 mg / kg, was tested on 17 patients with rheumatoid arthritis on the knee joints. Every day he performed electrophoresis at the site of lesions, where under the active electrode (anode) with an area of 100 cm ² was applied; current strength was 6-10 mA, duration 20 min. After 10-15 procedures in most patients, a decrease or elimination of pain was noted. In 6 patients, a persistent effect was observed up to one month. And also in 3 - the effect lasted up to three months.

Результаты испытаний позволили сделать вывод о применимости средства в физиотерапии для лечения артритов.The test results led to the conclusion about the applicability of the drug in physiotherapy for the treatment of arthritis.

Средство с концентрацией наночастиц золота 10 мг/кг прошло испытание как косметическое. С этой целью 8-ми лицам старше 45 лет предлагалось ежедневно, в течение недели, наносить средство на кожу щек и затем проводить массаж постоянным магнитом в течение 10 минут на каждой щеке. До начала процедур и после них проводились измерения тургора кожи. По завершении курса у всех испытуемых отмечалось уменьшение глубины и количества морщин, увеличивался тургор кожи.The agent with a concentration of gold nanoparticles of 10 mg / kg passed the test as a cosmetic. For this purpose, 8 people over 45 years of age were offered to apply the product on the cheek skin daily, for a week, and then massage it with a permanent magnet for 10 minutes on each cheek. Before and after the procedures, skin turgor measurements were taken. At the end of the course, all subjects experienced a decrease in the depth and number of wrinkles, and increased skin turgor.

Средство показало свою применимость как косметическое.The tool has shown its applicability as a cosmetic.

Поскольку использование пондеромоторных сил магнитного поля для воздействия на диамагнитные наночастицы в медицине и косметологии ранее не предлагалось, изобретение соответствует критерию новизны. Уровень его техники происходит от применения нанотехнологии.Since the use of ponderomotive forces of a magnetic field to influence diamagnetic nanoparticles in medicine and cosmetology has not previously been proposed, the invention meets the criterion of novelty. The level of his technology comes from the use of nanotechnology.

Применимость изобретения доказана научно-исследовательскими работами.The applicability of the invention is proved by scientific research.

Свойствами диамегнетиков обладают не только металлы, но и многие другие вещества. Предлагаемое изобретение возможно использовать и для других лекарственных и косметических веществ, состоящих из диамагнетиков.The properties of diamagnetics are possessed not only by metals but also by many other substances. The present invention can also be used for other medicinal and cosmetic substances consisting of diamagnets.

Источники информацииInformation sources

1. Артемова А. Золото исцеляющее и омолаживающее. - М. - СПб.: «Диля», 203, стр.89-94.1. Artemova A. Gold healing and rejuvenating. - M. - St. Petersburg: "Dilya", 203, p. 89-94.

2. Зимон А.Д. Коллоидная химия. - М.: «АГАР», 2002, стр.45-47.2. Zimon A.D. Colloid chemistry. - M .: "AGAR", 2002, p. 45-47.

3. Сивухин Д.В. Общий курс физики, Т.III. - М.: «Наука», 1977, стр.125, стр.305.3. Sivukhin D.V. General course of physics, T.III. - M .: "Science", 1977, p. 125, p. 305.

4. Скальный А.В., Рудаков И.А. Биоэлементы в медицине. - М.: Мир, 2004, стр.166.4. Skalny A.V., Rudakov I.A. Bioelements in medicine. - M.: Mir, 2004, p. 166.

Claims (1)

Способ повышения фармакотерапевтической эффективности лечебного или косметического средства, являющегося дисперсионной системой, отличающийся тем, что в дисперсионную систему вносят наночастицы золота, которые имеют размер до 100 нм, затем средство наносят на участок кожи, после чего на этот участок воздействуют магнитным полем или электрофорезом.A method of increasing the pharmacotherapeutic efficacy of a therapeutic or cosmetic agent, which is a dispersion system, characterized in that gold nanoparticles that are up to 100 nm in size are introduced into the dispersion system, then the agent is applied to a skin area, after which a magnetic field or electrophoresis is applied to this area.