Производство полимолочной кислоты, ее применение в косметологии и не только

Из чего и как

Полиэфир молочной кислоты, ПЛА – полилактид, ПМК – это все названия полимолочной кислоты. Ее стереоизомеры, то есть соединения с одинаковым строением, но разным расположением атомов в пространстве:

• L-лактид – poly-L-lactic acid, PLLA;
• D-лактид – PDLA;
• DL-лактид –PDLLA.

Впервые этот полимер получили в 1845 году с помощью поликонденсации молочной кислоты.

Производство ПМК – процесс, состоящий из многих этапов. Начинается он с получения молочной кислоты (Lactic Acid) из возобновляемых ресурсов: кукурузы (крахмала), сахарного тростника или свеклы. Их либо ферментируют, либо подвергают химическому синтезу. Чаще используют последний метод, так как в этом случае удается получить более универсальную и экономичную L-форму.

Способов синтеза полимолочной кислоты тоже два: поликонденсация и полимеризация лактида (как правило, на производстве применяют их комбинацию). Под действием высокой температуры и низкого давления в сырье добавляют октаноат олова в качестве катализатора, на выходе получая полилактид.

Сейчас разрабатываются новые методы, которые позволят уменьшить затраты на производство ПМК: предполагается подключение ультразвука и микроволнового излучения.

Самые крупные компании-производители разных видов полилактида в мире:

• американские Nature Works и DuPont;
• бельгийская Galactic;
• нидерландские Total Corbion и PURAC;
• японские Toyota и Hitachi;
• китайская Hisun Biomaterials.

В России тоже есть предприятия по изготовлению данного полимера, и их количество постоянно увеличивается.

Существует несколько видов такого материала, которые несколько отличаются физическими свойствами, получаемыми им за счет производственных технологий, но общим являются такие:

• плотность – 1,23–1,25 г/см³. Это делает ПМК легким, удобным для транспортировки;
• температура плавления +175⁰С.
• размягчение (стеклование) происходит при +50⁰;
• высокая упругость;
• биоразлагаемость;
• средняя прочность;
• гипоаллергенность;
• гидрофобность;
• безопасность.

Свойства данного термопластичного материала аналогичны ПВХ, полиэтилентерефталату, а некоторые разновидности не уступают полипропилену, полистиролу, АБС-пластику. Изделия из него выглядят весьма эстетично.

Полимолочная кислота очень популярна, так как разрешена для производства упаковки пищевых продуктов с небольшим сроком хранения:

• контейнеров;
• стаканчиков для мороженого и питья;
• оберточной пленки;
• одноразовой посуды;
• пакетов.

Из нее делают банковские пластиковые карты, используют в 3D принтерах как строительный материал и т. д. Сфера применения ПМК постоянно увеличивается.

ПЛА в медицине

В 1966 году был опубликован доклад, где говорилось о биосовместимости poly-L-lactic acid у животных. Опыты проводились на крысах и морских свинках – им подкожно имплантировали порошковый полимер и наблюдали два месяца. В течение этого времени оба испытуемых чувствовали себя хорошо.

Оказалось, что ткани не дают отрицательной реакции на полимолочную кислоту, а последняя медленно деградировала, распадалась на воду и углекислый газ, а потом выходила из организма естественным путем. D-лактид, в отличие от L–лактида, так не разрушается.

По итогам этого и дальнейших исследований был создан шовный материал Vicryl (1974 г.), представляющий собой комплекс ПМК и гликолевой кислоты.

Но работа продолжалась, так как медицине требовались надежные, безопасные биодеградируемые материалы для поддержки костей на время сращивания перелома. PLLA подходила для этого по всем параметрам, так как, кроме прочего, начинала терять только половину своей прочности через 12 недель.

После нескольких лет экспериментов, в 1990 году, начались клинические испытания фиксаторов из полилактида. Продолжались они шесть лет и закончились успехом. Сейчас из этого материала делают:

• биоабсорбируемые имплантаты;
• покрывные материалы для ран, мембраны и др.;
• системы доставки препаратов;
• хирургические нити;
• фиксационные стержни, пластины, штифты;
• компоненты для регенерации тканей;
• изделий для дерматологической обработки.

Легкость, биосовместимость, способность рассасываться, другие свойства и отличные результаты подтолкнуло использовать ПМК и в эстетической медицине, индустрии красоты. Такая практика началась в 1999 году.

Применение в косметологии

Препараты с Poly-L-lactic acid получили большую популярность в контурной пластике благодаря эффективности в улучшении кожи:

• наполнении морщин разной степени, подбородка, скул, складок, шрамов;
• устранении темных кругов под глазами;
• уплотнении;
• лифтинге;
• подъеме уголков рта;
• удалении провисаний;
• повышение упругости, усилении тонуса;
• увлажнении.

Дело в том, что организм человека вырабатывает свою молочную кислоту, обеспечивающую дыхание тканей кожи, ее защитные свойства, регулируя выработку кожного сала и т. д. Но по мере жизни человека ее воспроизводство становится слабее, что негативно отражается на кожных покровах.

ПМК оказывает на кожу омолаживающее действие. Она стимулирует естественную выработку гиалуроновой кислоты, которая запускает процесс регенерации тканей кожи. Ее клетки обновляются.

Сам препарат представляет собой лиофилизат. Это кристаллы, которые вводят в кожу в виде взвеси в физиологическом растворе (воде для инъекций). Они активируют фибробласты, а нанопесчинки кислоты обрастают производимыми организмом волокнами коллагена, образуя плотный каркас.

Выводится PLLA через два года, а эффект остается не менее, чем 5–7 лет.

Однако, несмотря на все преимущества и безопасность препарата, некоторым людям лучше воздержаться от его использования, если есть  такие противопоказания:

• нарушения свертывания крови;
• воспаления в обрабатываемой зоне; герпеса в стадии обострения;
• келоидные рубцы и предрасположенность к их образованию;
• ОРВИ;
• беременность и период кормления грудью;
• эпилепсия.

Перед процедурой врач осматривает, очищает и обеззараживает проблемную зону, составляет схему, по которой будет вводить препарат.

Далее специалист наполняет шприц подготовленным раствором и делает инъекции в определенный слой кожи.

Для равномерного распределения препарата понадобится легкий массаж.  

B-MATRIX

Один из популярных препаратов с полимолочной кислотой – матричный реструктуризант b-matrix. Все его ингредиенты дополняют друг друга и усиливают свои свойства. Роль PLLA мы знаем, рассмотрим действия других:

• глутатион и аскорбиновая кислота. Это антиоксиданты, обладающие внушительной силой. В содружестве они нейтрализуют свободные радикалы и контролируют окисление липидов, находящихся в клеточных мембранах;
• витамин С – первым «идет в атаку» на свободные радикалы, экономя глутатион;
• гиалуроновая кислота в натуральной форме – участвует в метаболических процессах, в том числе и регенерации;

Благодаря такому составу Б-матрикс, кроме обычного для полимолочной кислоты эффекта, убирает гиперпигментацию, розацеа и купероз, акне и постакне.

Нитевые технологии

Нити из полилактида используются для тредлифтинга и биоармирования – они мгновенно подтянут кожу шеи, уберут второй подбородок, скорректируют контур лица, приподнимут брови. То есть, такие процедуры заменят пластическую операцию, не только подтянув кожу, но и улучшив ее качество.

 Они представляют собой очень тонкую леску с частыми меленькими разнонаправленными насечками – они позволяют закрепить нити внутри тканей.

Кожа подтягивается хорошо, такой результат сохраняется на протяжении 1–2 лет, пока нити не рассосутся полностью.

Результат любой косметологической процедуры зависит также и от компетентности и профессионализма специалиста. Врач-косметолог должен пройти специальное обучение, чтобы знать все ее нюансы и возможности препаратов, содержащих полимолочную кислоту. Он не только подбирает дозировку индивидуально для каждого пациента, чтобы обеспечить наиболее эффективную коррекцию недостатков кожи, но и внимательно отнесется к его пожеланиям, даст рекомендации.