nanoPDSはまったく新しい浸透技術
「nanoPDS」（ナノパーティクルデリバリーシステム）は、最先端の浸透技術であり、DDS（ドラッグデリバリーシステム）を応用したものです。この技術では、高機能成分をナノ粒子化し、皮膚から吸収しにくい高分子の原料を効果的に体内に取り込むことができます。加熱せずに成分の性質を保持しながら、有効成分を皮膚の奥深くまで直接かつ迅速に届けることが可能です。DDS技術は、薬の投与量や投与部位、投与タイミングを細かくコントロールすることで、薬効を最大化し副作用を最小化し、患者の負担を軽減する技術ですが、nanoPDSはこのDDS技術をベースにしています。界面活性剤を使って親水性成分を包み、数百ナノメートルの小さな粒子にして油中に分散させることで、皮膚への浸透性を大幅に向上させています。通常、大きな分子量の親水性成分は皮膚バリアを通過できませんが、この技術を使用することで皮膚内部へ浸透させることが可能です。研究によれば、皮膚内部に浸透したタンパク質などは活性を保ち、その特性を維持したまましっかりと機能することが確認されています。nanoPDSは、ビタミンCやヒアルロン酸などの高分子成分や不安定な成分の経皮吸収を可能にし、化粧品開発に応用されています。将来的には、化粧品以外の多種多様な成分にも応用されることが期待されています。
基本的に浸透しない化粧品成分
化粧品の成分は一般的に肌に浸透しにくいとされています。これは、成分の分子量が大きすぎて皮膚のバリアを通過できないためです。健康な皮膚には、分子量が500以下の成分のみが浸透できるとされています。分子量とは、原子量を合計したもので、水の場合、H=1.010 + O=16.0で18.0となります。そのため、水は皮膚を通り抜けることができます。長時間お風呂に入ると指がふやけるのは、水分子が皮膚に浸透したためです。
美容成分として知られるヒアルロン酸の分子量は約100万、コラーゲンは約30万で、これらの成分は通常の状態では皮膚に浸透しません。また、脂溶性と水溶性の両方の性質を持つ成分は、皮膚への浸透性が高まります。これは、角質層が脂溶性成分を吸収しやすく、下層は水溶性成分を吸収しやすい性質があるためです。角質層を取り除くと吸収力が上がりますが、角質はバリア機能もあるため、頻繁に取り除くと肌に刺激を与え、トラブルの原因となります。
皮膚粘膜からの吸収制御型DDS
DDS（ドラッグデリバリーシステム）は、薬の体内での動きを制御し、薬効を高め副作用を減少させ、患者のQOL（生活の質）を向上させるシステムです。薬剤の構造には、薬効、安全性、安定性、吸収性、持続性、標的指向性などの必要な特性をすべて組み込むことが難しいため、最近ではペプチド、タンパク質、DNA、RNAなどの新しい物質にDDS技術が注目されています。
DDS技術には、(1)ターゲッティング（標的指向型DDS）、(2)放出制御（放出制御型DDS）、(3)バリアーの通過・吸収促進（吸収制御型DDS）の3つの基幹技術があります。ターゲッティングは、病変部位に集中して薬物を届ける技術で、受動的・能動的ターゲッティングに分類されます。放出制御は、薬物が投与後に溶け出すタイミングをコントロールする技術です。バリアーの通過・吸収促進は、皮膚や粘膜などからの薬物吸収を改善する技術であり、「nanoPDS超皮膚浸透技術」はこのバリアーの通過・吸収促進を実現した画期的な技術です。
皮膚深部まで浸透させるPDS(粒子伝達)
高速で撹拌することで、水溶性の薬物と油溶性の界面活性剤を混合し、安定したWO型エマルションを作り、その後水分を除去してnanoPDSにします。この技術により、高濃度かつ大量の物質を皮膚深部に迅速に届けることが可能になりました。従来は、分子量が500以上の成分は真皮層に到達できないとされていましたが、nanoPDS技術は、分子量500～200万の高分子原料を皮膚に吸収させることができます。例えば、ヒアルロン酸をナノコートすることで、皮膚に浸透させることができるため、肌の奥深くまで薬物を届けることができます。
高分子ヒアルロン酸を経皮浸透
PDS技術を用いてヒアルロン酸を油状基剤に分散させると、通常の水溶性ヒアルロン酸に比べて約3.6倍多くのヒアルロン酸が皮膚に浸透することが確認されています。これは、ヒアルロン酸が疎水性の角質層を容易に通過し、表皮や真皮に輸送されやすくなったためです。皮膚の断面を顕微鏡で観察したところ、ヒアルロン酸が十分に浸透していることが確認されました。一方、通常の水溶性ヒアルロン酸では、角質層には蛍光が見られるものの、他の組織では非常に弱いため、皮膚深部まで浸透する量が非常に少ないことがわかりました。
nanoPDSの将来性
nanoPDS技術は高い汎用性を持ち、化粧品分野での応用だけでなく、医薬品や食品など様々な分野での応用が期待されています。医薬品においては、従来は注射などで投与する必要があった薬剤も、皮膚から吸収されることで治療に使用できるようになります。また、従来はお子さまや高齢者に投与が難しかった薬剤も、皮膚からの吸収によって負担を軽減できるため、より広範囲での治療に利用できるようになります。
食品分野では、水に溶けにくい栄養素や脂溶性ビタミンを皮膚から吸収されるように加工することで、効率的な栄養補給が可能になると期待されています。これにより、高齢者や病弱者など、食事で十分な栄養素を摂取できない人々にとって、健康的な生活が可能になると考えられます。
将来的には、nanoPDS技術のさらなる進化により、より高効率での吸収が可能になると期待されています。また、この技術により、新たな高分子化合物の開発や応用も見込まれています。今後、医療や食品分野でnanoPDS技術が多くの人々に貢献することが期待されます。
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