Средство для ухода за кожей, волосами, ногтями, полостью рта человека, улучшающее их состояние и внешний вид

Средство для ухода за кожей, волосами, ногтями, полостью рта человека, улучшающее их состояние и внешний вид

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области парфюмерных, гигиенических и косметических средств для ухода за кожей, волосами, ногтями, полостью рта человека, улучшающих их состояние и внешний вид.

Кожные покровы, слизистые, волосы и ногти человека подвергаются интенсивному воздействию со стороны внешних и внутренних факторов. Внешние факторы включают в себя ультрафиолетовое излучение (в том числе солнечное), воздействие ветра, тепла, низких и высоких температур, пыли и т.п. К внутренним факторам относятся: хронологический возраст и биохимические изменения, происходящие в тканях. И те, и другие вызывают визуально регистрируемые нарушения, такие как морщины, огрубение кожи, увеличение размера пор, пигментные пятна, кожные линии и другие тканевые изменения, связанные с возрастом или повреждениями.

В связи с этим актуальной является разработка и производство парфюмерных, косметических и гигиенических средств, для улучшения состояния кожных покровов, волос и ногтей. Эффективность парфюмерных, косметических и гигиенических препаратов существенным образом зависит от качества и чистоты входящих в их состав ингредиентов, в том числе, воды. Если ранее при описании рецептур косметических, парфюмерных, гигиенических средств, используемых человеком, в них значилось слово "вода", без описания степени ее химической чистоты, то сейчас на большей части такой продукции указывается, что использована дистиллированная, бидистиллированная, деионизированная и т.п. вода.

На сегодняшний день проблема очистки воды для ее использования в различных отраслях пищевой промышленности, сельском хозяйстве, ветеринарии, медицине и парфюмерно-косметической промышленности стоит очень остро.

В зависимости от предполагаемого применения вода подвергается разным способам очистки. Фильтрация, дистилляция, использование эффекта обратного осмоса позволяют получать воду с необходимой степенью чистоты: дистиллированную, деионизированную, при этом стерильную или нестерильную, апирогенную и т.д. и т.п. Количество механических, химических, биологических примесей может быть снижено до весьма низких уровней, например, при использовании методов с применением процесса осмоса. Однако традиционные способы очистки не изменяют изотопный состав молекул H₂O, в результате чего остаются молекулы воды, содержащие тяжелые изотопы водорода и кислорода, в среднем в природной воде суммарно по весу до 2,97 г/кг (расчеты приведены ниже).

Общеизвестно, что молекула воды H₂O состоит из двух химических элементов - водорода Н и кислорода О. В свою очередь каждый элемент представляет собой совокупность нескольких изотопов [Глинка. "Общая химия". Изд-во "Химия", 1975 г., стр.102].

В дальнейшем в тексте:

понятие "водород" (буквенное обозначение: Н) подразумевает под собой химический элемент, как совокупность всех возможных изотопов водорода;

понятие "кислород" (буквенное обозначение: О) подразумевает под собой химический элемент, как совокупность всех возможных изотопов кислорода;

понятие "вода" подразумевает под собой любую реальную воду, в том числе природную или полученную промышленным способом, представляющую собой смесь Н₂О и большого числа различных веществ, в виде механических примесей, растворенных газов, солей, биологических примесей и т.д., подлежащих или не подлежащих удалению в зависимости от дальнейшего применения воды;

буквенное обозначение H₂O подразумевает под собой совокупность всех возможных изотопных разновидностей молекул воды, образованных изотопами химических элементов - водорода Н и кислорода О;

Водород в природе представлен стабильными нерадиоактивными изотопами:

- протием (буквенное обозначение ¹Н);

- дейтерием (буквенное обозначение ²H, историческое обозначение D, далее по тексту используются буквенные обозначения D, либо равнозначное ²H).

Кислород, в свою очередь, представлен тремя стабильными нерадиоактивными изотопами:

- кислородом-16 (буквенное обозначение ¹⁶О);

- кислородом-17 (буквенное обозначение ¹⁷О);

- кислородом-18 (буквенное обозначение ¹⁸О).

Данное изобретение касается только вышеперечисленных стабильных, нерадиоактивных изотопов.

Стабильные изотопы водорода со стабильными изотопами кислорода образуют 9 изотопных разновидностей молекул воды, а именно: ¹Н₂ ¹⁶O, ¹Н₂ ¹⁷O, ¹Н₂ ¹⁸O, ¹HD¹⁶O, ¹HD¹⁷O, ¹HD¹⁸O, D₂ ¹⁶O, D₂ ¹⁷O, D₂ ¹⁸O. В количественном отношении основная масса воды природных источников представлена молекулами ¹Н₂ ¹⁶О, состоящими из легких изотопов ¹Н и ¹⁶О. Количество молекул воды, содержащих тяжелые изотопы D, ¹⁷O, ¹⁸O, зависит от концентрации указанных изотопов, которая в природной воде колеблется в пределах, зафиксированных в основных стандартах изотопного состава гидросферы SMOW и SLAP.

Объем запасов воды в различных резервуарах гидросферы Земли равен примерно 1834 млн м³. Из них доля вод Мирового океана составляет 1370 млн м³, речных и озерных вод - 0,231 млн м³, ледниковых вод - 24 млн м³ и т.д. [Андреев Б.М., Зельвенский Я.Д., Катальников С.Г. "Тяжелые изотопы водорода в ядерной технике". Москва, "ИздАТ", 2000 г., с.186].

Поскольку основная часть воды на Земле сосредоточена в Мировом океане, и океаническая вода весьма стабильна по изотопному составу, количественное содержание тяжелых изотопов D и ¹⁸О в ней принято в качестве международного стандарта SMOW (стандарт среднеокеанической воды). Для стандарта SMOW отношение содержания в воде дейтерия к протию составляет D/¹H=155,76×10^-6, а отношение содержания изотопов кислорода составляет ¹⁸О/¹⁶О=2005,20×10^-6 [Ферронский В.И., Поляков В.А. "Изотопия гидросферы". Изд-во "Наука", 1983 г., стр.47., стр.10, 47, 46, 10].

Концентрация изотопов D, ¹⁷О, ¹⁸O в воде может выражаться либо в долях, либо в атомных процентах (ат.% или ‰), либо в единицах ppm (part per million - часть на миллион) [Андреев Б.М., Зельвенский Я.Д., Катальников С.Г. "Тяжелые изотопы водорода в ядерной технике". Москва, "ИздАТ", 2000 г., с.186; Somlyai G. "Let's Defeat Cancer!". Akademiai Kiado, Budapest, 2001]. Сумма концентраций ¹Н и D, равно как и сумма концентраций трех изотопов кислорода, равна 100 ат.% или миллиону (в единицах ppm).

По международному стандарту SMOW абсолютное содержание дейтерия и кислорода-18 в океанической воде составляет:

D_SMOW/H_SMOW=(155,76±0,05)×10^-6 или 155,76 ppm

¹⁸O_SMOW/¹⁶O_SMOW=(2005,20±0,45)×10^-6 или 2005 ppm [Ферронский В.И., Поляков В.А. "Изотопия гидросферы". Изд-во "Наука", 1983 г., стр.47., стр.10, 47, 46, 10].

Именно эти значения в стандарте SMOW приняты за точку отсчета.

Существуют относительные единицы, выражающие содержание дейтерия и кислорода-18 в молекулах воды, приравненные к нулю и обозначаемые для дейтерия как δD=0‰ (или 155,76 ppm), для кислорода-18 δ¹⁸О=0‰ (или 2005,2 ppm).

В образцах проб воды с содержанием изотопных разновидностей молекул H₂O, отличающимся от SMOW, величины δD и δ¹⁸O выражаются ‰ в виде относительного отклонения от нулевого значения в большую (со знаком +) или меньшую (со знаком -) сторону.

Для расчета единиц δD и δ¹⁸О используется следующая формула:

[Creig H. "Standard for reporting concentration of deuterium and oxygen-18 in natural water". Science, 1961, vol.133, p.1833-1834].

В результате проведения математических преобразований и подстановок значений вышеуказанных величин, получаем следующую формулу для пересчета концентрации из относительных величин δD и δ¹⁸О в единицы ppm:

(D)ppm=155,76(δD/1000+1)

(¹⁸O)ppm=2005,2(δ¹⁸О/1000+1)

где (D)ppm и (¹⁸О)ppm содержание соответственно D и ¹⁸О, выраженное в ppm.

Наименьшие концентрации дейтерия и кислорода-18, обнаруженные в природной воде, описываются международным стандартом SLAP (стандарт легких антарктических осадков). Концентрация дейтерия по SLAP составляет D/¹H=89×10^-6 (89 ppm или δD=-428‰). Концентрация кислорода-18 по SLAP составляет ¹⁸О/¹⁶О=1894×10^-6 (1894 ppm или δ¹⁸O=-55,5‰) [Ферронский В.И., Поляков В.А. "Изотопия гидросферы". Изд-во "Наука", 1983 г., стр.47, стр.10, 47, 46, 10].

Изменение концентрации кислорода-17 в природных водах в связи с его физико-химическими свойствами достаточно жестко связано с изменением концентрации кислорода-18. По данным разных авторов соотношение концентраций ¹⁸О/¹⁷О находится в пределах от 4,9 до 5,5 [Шатенштейн А.И., Варшавский Я.М. и соавт. "Изотопный анализ воды". Москва. Издательство Академии Наук, 1954 г., стр.15; ACOS Bulletin, №21, October 1979, стр.14]. Таким образом, концентрация кислорода-17 в природных водах по SMOW составляет 390 ppm (0,039 ат.%), а по SLAP снижается до 368 ppm (0,0368 ат.%) [Андреев Б.М., Зельвенский Я.Д., Катальников С.Г. "Тяжелые изотопы водорода в ядерной технике". Москва, "ИздАТ", 2000 г., с.186; Ферронский В.И., Поляков В.А. "Изотопия гидросферы". Изд-во "Наука", 1983 г., стр.47., стр.10, 47, 46, 10; Шатенштейн А.И. Варшавский Я.М. и соавт. "Изотопный анализ воды". Москва. Издательство Академии Наук, 1954 г., стр.15].

Вышеприведенные стандартные значения концентраций тяжелых изотопов дают возможность подсчитать процентное и, в конечном итоге, весовое количество изотопных разновидностей молекул воды из природных источников в рамках стандартов SMOW и SLAP.

В воде между молекулами H₂O происходит интенсивный изотопный обмен атомами водорода (протием и дейтерием). При этом устанавливается термодинамическое равновесие между изотопными разновидностями молекул воды, содержащими дейтерий. В результате этого процесса наибольшую в количественном отношении долю молекул воды, содержащих дейтерий, составляют молекулы ¹HD¹⁶O. В водах, близких по изотопному составу к природным, количественная доля молекул D₂ ¹⁶O, D₂ ¹⁷O, D₂ ¹⁸O, ¹HD¹⁷O, ¹HD¹⁸О мала и составляет по теоретическим расчетам в сумме менее 0,0009 г/кг, что ниже предела обнаружения существующими аналитическими методами. В дальнейшем в некоторых упрощенных расчетах доля этих молекул может присоединяться к доле ¹HD¹⁶О.

В результате перераспределения атомов дейтерия между молекулами воды величина ¹HD¹⁶O/¹H₂ ¹⁶O удваивается по сравнению с величиной D/¹H.

Так, для SMOW при соотношении концентрации D/¹H=155,76×10^-6, соотношение ¹HD¹⁶O/¹Н₂ ¹⁶О удваивается и составляет 311,52×10^-6.

Таким образом, в природных океанских водах в 1000000 молекул H₂O в среднем содержится 997284 молекул ¹Н₂ ¹⁶О, 311 молекул ¹HD¹⁶О, 390 молекул ¹Н₂ ¹⁷О и около 2005 молекул ¹Н₂ ¹⁸О.

Вышеуказанное соотношение молекул формализуется в виде уравнения, в котором величины, приведенные в квадратных скобках, подразумевают массовую долю молекул в общей композиции:

На основании уравнения (1) и в соответствии с практическими результатами масс-спектрометрических измерений образца можно рассчитать массовую долю [¹Н₂ ¹⁶О]_обр. следующим образом:

[¹Н₂ ¹⁶О]_обр.=[H₂O]_обр.-[¹НD¹⁶О]_обр.-[¹Н₂ ¹⁷О]_обр.-[¹Н₂ ¹⁸О]_обр.;

при этом в общем виде:

[H₂O]=1

[¹HD¹⁶O]=D/¹H×2

[¹H₂ ¹⁷O]=¹⁷O/¹⁶O

[¹H₂ ¹⁸O]=¹⁸O/¹⁶O

Пример расчета молекулярной доли [¹Н₂ ¹⁶О] в воде стандарта SMOW:

[¹Н₂ ¹⁶О]_SMOW=1-(0,00015576×2)-0,00039-0,0020052

[¹Н₂ ¹⁶О]_SMOW=0,997294050355771

Для перевода молекулярной доли [¹Н₂ ¹⁶О] в молекулярные % полученный результат умножается на 100% и составляет для образца SMOW 99,7294050355771%.

Для перевода молекулярной доли [¹Н₂ ¹⁶О] в единицы веса г/кг необходимо учитывать разницу между молекулярной массой М.м.¹Н₂ ¹⁶О=18,0105647 и средней молекулярной массой измеряемого образца воды (М.м._обр.).

Средняя молекулярная масса измеряемого образца воды М.м._обр. равна сумме произведений молекулярной массы на молекулярную долю каждой изотопной разновидности в составе образца:

M.м._обр.=(M.м.¹H₂ ¹⁶O×[¹H₂ ¹⁶O]_обр.)+(M.м.¹H₂ ¹⁷O×[¹H₂ ¹⁷O]_обр.)

+(М.м.¹H₂ ¹⁸O×[¹Н₂ ¹⁸O]_обр.+(М.м.¹HD¹⁶O×[¹HD¹⁶O]_обр.)

+(M.м.¹HD¹⁷O×[¹HD¹⁷O]_обр.)+(M.м.¹HD¹⁸O×[¹HD¹⁸O]_обр.)

+(М.м.D₂ ¹⁶O×[D₂ ¹⁶O]_обр.)+(М.м.D₂ ¹⁷O×[D₂ ¹⁷O]_обр.)+(M.м.D₂ ¹⁸O×[D₂ ¹⁸O]_обр.).

Содержание ¹H₂ ¹⁶О, выраженное в г/кг, вычисляется по следующей формуле: ¹Н₂ ¹⁶О_обр.=[ ¹Н₂ ¹⁶О]_обр.×(М.м.¹Н₂ ¹⁶О/М.м._обр.) г/кг

Результаты расчетов молекулярной доли и соответствующего ей весового количества изотопных разновидностей молекул H₂O в природной воде, соответствующей стандарту SMOW, приведены в таблице 1.

Аналогичные показатели для природной воды, соответствующей стандарту SLAP, приведены в таблице 2.

При расчете молекулярных масс изотопных разновидностей молекул воды использовались следующие значения атомных масс в международных углеродных единицах:

масса ¹Н равна 1,007825035

масса D равна 2,014101779

масса ¹⁶O равна 15,99491463

масса ¹⁷O равна 16,9991312

масса ¹⁸О равна 17,9991603 [Куликов И.С. "Изотопы и свойства элементов". Справочник. Москва. "Металлургия", 1990].

Как видно из таблиц, содержание ¹Н₂ ¹⁶O в природной воде находится в пределах от 997,0325 г/кг (что составляет 99,729%) до 997,3179 г/кг (что составляет 99,755%). Приведенные расчеты полностью согласуются с данными других авторов, в соответствии с которыми концентрация ¹Н₂ ¹⁶О в природной воде лежит в диапазоне от 99,731% до 99,757% [Rothman et al., J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer, 1998, 60, 665. Rothman et al., J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer, 2003, 82, p.9; R. van Trigt, Laser Spectrometry for Stable Isotope Analysis of Water Biomedical and Paleoclimatological Applications, 2002, Groningen: University Library Groningen, p.50].

Таким образом, натуральная вода с содержанием ¹Н₂ ¹⁶О более 997,3179 г/кг (99,757%) в природе не обнаружена, и основную часть природной воды составляет вода с содержанием ¹Н₂ ¹⁶О 997,0325 г/кг (99,73%).

В совокупности в природной воде весовая концентрация молекул ¹Н₂ ¹⁷О, ¹Н₂ ¹⁸О, ¹HD¹⁶О, ¹HD¹⁷О, ¹HD¹⁸О, D₂ ¹⁶O, D₂ ¹⁷O, D₂ ¹⁸O, может составлять до 2,97 г/кг, что является значимой величиной, сопоставимой с содержанием в природной воде других характерных компонентов. Например, общая минерализация питьевой воды может составлять до 5 г/кг. Такой переход от условных атомарных единиц к весовым показателям количества изотопных разновидностей молекул H₂O позволяет оценить чистоту и однородность воды по изотопному составу.

В соответствии с приведенными данными можно условно определить понятия изотопно-легких и изотопно-тяжелых вод.

К изотопно-легким относят природную воду, в которой содержание молекул, включающих в себя тяжелые изотопы, приближается к стандарту SLAP. Также к этой категории относятся искусственно полученные воды с пониженной концентрацией дейтерия, но с природным изотопным составом кислорода в H₂O. Такими водами являются "Талая вода", "Реликтовая вода" и ряд других [Патент RU 2031085; патент RU 2091335; патент RU 2091336; патент RU 2182562; патент RU 2125817; патент RU 2139062]. Автором патентов [RU 2125817; RU 2139062] для воды, из которой определенным методом удаляется дейтерий, предлагается собственное название DDW (Deuterium Depleted Water - вода, обедненная по дейтерию) [Somlyai G. "Let's Defeat Cancer!". Akademiai Kiado, Budapest, 2001].

Традиционно в литературе в отношении изотопно-тяжелых вод употребляется несколько терминов.

Тяжелой водой называется вода с повышенным содержанием дейтерия и природным изотопным составом кислорода.

Тяжелокислородной водой называется вода с повышенным содержанием кислорода-18 и природным изотопным составом водорода.

Тяжелокислородной по кислороду-17 водой называется вода с повышенным содержанием кислорода-17 и природным изотопным составом водорода.

Таким образом, изотопно-тяжелой, в целом, может считаться вода с увеличенным содержанием, как минимум, одной из разновидностей молекул: ¹H₂ ¹⁷O, ¹H₂ ¹⁸O, ¹HD¹⁶O, ¹HD¹⁷O, ¹HD¹⁸O, D₂ ¹⁶O, D₂ ¹⁷O, D₂ ¹⁸O, и соответственно уменьшенным содержанием ¹Н₂ ¹⁶О, а изотопно-легкой - вода с уменьшенным содержанием, как минимум, одной из разновидностей молекул: ¹H₂ ¹⁷O, ¹H₂ ¹⁸O, ¹HD¹⁶O, ¹HD¹⁷O, ¹HD¹⁸O, D₂ ¹⁶O, D₂ ¹⁷O, D₂ ¹⁸O, и соответственно увеличенным содержанием ¹Н₂ ¹⁶O. При этом увеличение или уменьшение количества молекул ¹Н₂ ¹⁶О, а также молекул, содержащих тяжелые изотопы, может быть не только абсолютным (выше или ниже стандартных показателей SMOW и SLAP), но и относительным - по отношению к этому показателю, характерному для питьевой воды в конкретном регионе проживания человека.

В природных водах количественное соотношение изотопных разновидностей молекул H₂O зависит от географического положения региона климатических условий, осадков, сезона года. [Ферронский В.И., Поляков В.А. "Изотопия гидросферы". Изд-во "Наука", 1983 г., стр.47, стр.10, 47, 46, 10].

Океаническая вода, которая составляет основную массу воды на Земле, содержит меньшее количество ¹Н₂ ¹⁶О по сравнению с основными запасами пресных вод. Для пресноводных источников этот показатель колеблется, но в целом имеет тенденцию к увеличению по сравнению с океанической водой. Однако природные источники воды с наибольшим содержанием ¹Н₂ ¹⁶О (антарктические и высокогорные ледники), находятся в местах малонаселенных или практически незаселенных человеком.

В уровне техники отсутствует описание воды с повышенным содержанием ¹Н₂ ¹⁶О, а также косметических, парфюмерных и гигиенических средств на ее основе. Наиболее близким техническим решением (аналогом) к заявляемому изобретению являются гигиенические и косметические препараты для профилактики и лечения заболеваний кожи, включающие в себя воду, имеющую пониженное содержание дейтерия (Deuterium Depleted Water), от 110 ppm до 135 ppm, RU 2139062 [RU 2139062 "Гигиенические и косметические препараты для профилактики и лечения заболеваний кожи", Шомяи Г. (Hu)]. Однако в аналоге предложено лишь незначительное обеднение воды только по дейтерию 110-135 ppm, что составляет, по нашим расчетам, не более 997,1289 г/кг (99,7385%).

В соответствии с данными литературы [Gonfiantini R. Standards for stable isotope measurements in natural compounds. Nature, v.271, 534-536, 1978], обычной по качественному и количественному изотопному составу природной водой считается вода, соответствующая стандарту SMOW (далее по тексту - "обычная вода"). При полном удалении дейтерия из такой природной (SMOW) воды, уровень содержания ¹Н₂ ¹⁶О не превышает 997,36 г/кг или 99.760%. При полном удалении дейтерия из наиболее легкой, обнаруженной в природе, воды (SLAP), уровень содержания ¹Н₂ ¹⁶О не превышает 997,51 г/кг или 99,774%.

Согласно заявленному изобретению с помощью разработанных нами способа и установки можно получать воду, обогащенную ¹Н₂ ¹⁶О, в количестве более чем 997,36 г/кг (99,76%) или более чем 997,51 г/кг (99,774%), вплоть до 99,999%.

Таким образом, полученная вода очищается не только от обычных загрязнений и химических примесей, но и от таких молекул, как: ¹Н₂ ¹⁷О, ¹Н₂ ¹⁸О, ¹Н²H¹⁶О, ¹Н²H¹⁷О, ¹Н²H¹⁸О, ²Н₂ ¹⁶О, ²Н₂ ¹⁷О, ²Н₂ ¹⁸О, количество которых может составлять 2,97 г/л, и которые являются своего рода примесями к основному компоненту воды - молекуле ¹Н₂ ¹⁶О. В результате вода становится практически изотопно-гомогенной субстанцией, представленной самой легкой из всех молекул воды в количестве до 99,999%, т.е. легкой водой. Такая легкая вода является чистой и однородной в большей степени, чем любая химически чистая вода с обычным качественным и количественным изотопным составом. Т.е. ее можно назвать легкой особо чистой водой. Чем больше ¹Н₂ ¹⁶О в составе H₂O, тем вода более очищена и однородна по изотопному составу, а значит, и присущие ей свойства более стабильны и определенны.

Органические соединения являются составляющими любой живой ткани, включая кожу, волосы и т.п., а также используются в производстве косметических, парфюмерных, гигиенических средств. Вышеназванные средства содержат в своем составе воду в качестве универсального растворителя, разбавителя, переносчика других активных ингредиентов и универсального катализатора химических реакций, каковым также является вода [Возная Н.Ф. "Химия воды и микробиология". Москва, "Высшая школа", 1979, стр.29]. Изотопные разновидности молекул H₂O, содержащие или не содержащие тяжелые изотопы D, ¹⁷О, ¹⁸О, по-разному влияют на основные свойства таких органических субстанций, как белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты, некоторые малые молекулы (Chervenak et al. JACS, 1994, 116 (23): 10533-10539. Makhatadze et al. Nature Struct. Biol., 1995, 2 (10): 852-855. Connelly et al., PNAS, 1994, 91: 1964-1968. Cupane et al., Nucleic Acids Res. 1980, 8 (18): 4283-4303). Изотопный эффект растворителя - хорошо известный феномен (Лобышев В.И., Калиниченко Л.П. "Изотопные эффекты Д2O в биологических системах", Москва, "Наука", 1978 г.; Лобышев В.И. "Механизмы термодинамических и кинетических изотопных эффектов Д₂O в биологических системах" Автореф. докт. диссертации. Москва - 1987, биофак МГУ). Присутствие в воде изотопных разновидностей молекул Н₂O, содержащих тяжелые изотопы, согласно изотопному эффекту, снижает скорость химических и биохимических реакций. Соответственно, результатом удаления из воды молекул, имеющих в своем составе тяжелые изотопы D, ¹⁷О, ¹⁸О, является ускорение реакций.

Таким образом, неоднородность изотопного состава ухудшает качество воды как растворителя, разбавителя, переносчика, катализатора. Для получения высококачественных косметических, парфюмерных, гигиенических композиций со стабильными свойствами целесообразно использовать в их составе более однородную по изотопному составу воду.

Задачей настоящего изобретения является создание косметических, парфюмерных, гигиенических средств для ухода за кожей, волосами, ногтями, полостью рта человека, являющихся более эффективными, качественными и, следовательно, имеющими лучшие потребительские свойства, за счет использования в их рецептуре легкой воды по сравнению с аналогичными средствами, изготовленными с применением обычной воды с обычным содержанием ¹Н₂ ¹⁶О.

Решение поставленной задачи достигается за счет изготовления средства для ухода за кожей, волосами, ногтями, полостью рта человека, улучшающего их состояние и внешний вид, характеризующегося тем, что оно содержит легкую воду в виде компонента или основы, при этом содержание ¹Н₂ ¹⁶О в легкой воде составляет не менее 997,13 г/кг от общего количества H₂O, и приемлемые парфюмерные компоненты и/или основу, и/или косметические компоненты и/или основу, и/или гигиенические компоненты и/или основу, и/или активные субстанции.

Предпочтительнее, если содержание ¹Н₂ ¹⁶О в легкой воде составляет не менее 997,36 г/кг от общего количества Н₂O.

Более предпочтительно, если содержание ¹Н₂ ¹⁶О в легкой очищенной воде составляет не менее 997,51 г/кг от общего количества H₂O.

Количество легкой воды в средстве составляет от 1 до 99,9 мас.%.

Заявляемое средство может являться парфюмерным средством, косметическим средством, гигиеническим средством и представлять собой: воду для умывания, лосьон, тоник, туалетную воду, спрей, одеколон, духи, гель, желе, суспензию, эмульсию, молочко, пенку, крем, мазь, маску, скраб, шампунь, бальзам, кондиционер, ополаскиватель, маску для волос, твердое и жидкое мыло, моющее средство, пенообразующий состав, препарат для и от загара, средство по уходу за кожей лица, тела, руками, ногтями и волосами; защитное средство для рук и ногтей, средство для смягчения кожи стоп, зубную пасту, средства для чистки и отбеливания зубов, полоскания рта, зубной эликсир, средство для коррекции фигуры и похудения, средства употребляемые для и после бритья, миорелаксантные кремы, мази и тоники, средства от пота, дезодоранты и антиперспиранты, липосомные препараты, средства по уходу за детской кожей, препараты при занятиях спортом, также концентраты этих продуктов.

Заявляемое средство может содержать в качестве активной субстанции депигментирующие агенты, рефлектанты, смачивающие агенты, антимикробные, антибактериальные агенты, УФ-адсорбенты, антиакне-агенты, антивозрастные, противоморщинные, антисептические, местные анестетики, ранозаживляющие, дезодоранты и антиперспиранты, смягчающие и увлажняющие, вяжущие, осветляющие, противогрибковые, депилирующие, основу для макияжа, витамины и нутриенты, аминокислоты и их производные, минеральные вещества, травяные экстракты, ретиноиды, биофлавоноиды, антиоксиданты, кожные кондиционеры, осветлители для волос, хелатирующие агенты, ускорители клеточного обновления, колорирующие агенты, солнцезащитные агенты и их смеси.

При этом в качестве витаминов и нутриентов могут использоваться: тиамин, рибофлавин, ниацин, пантотенат, пиридоксин, фолиевая кислота, кобаламин, биотин, холин, инозитол, аскорбиновая кислота, липоевая кислота, карнитин; в качестве минеральных веществ, могут использоваться: бор, кальций, хром, кобальт, медь, фтор, германий, йод, железо, литий, магний, марганец, молибден, фосфор, натрий, селен, кремний, калий, сера, ванадий, цинк; в качестве аминокислот и их производных могут использоваться: аланин, аргинин, аспартамовая кислота, цитрулин, цистин, диметилглицин, аспартамовая кислота, глутаминовая кислота, глутамат, глутатион, глицин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, орнитин, фенилаланин, пралин, серии, таурин, треонин, триптофан, тирозин, валин.

Средство применяется для регуляции метаболических процессов в коже, слизистых оболочках, волосах и ногтях; для предотвращения и устранения целлюлита; для увлажнения, осветления кожи; для предотвращения ломкости ногтей и волос; для предотвращения и удаления морщин и кожных линий; для удаления неровностей и трещин кожи, кератозов, гиперкератинизации, аномальной дифференциации, для предотвращения огрубления поверхности кожи, изменения текстуры и окраски кожи; для восстановления эластичности кожи и волос, эффективности кожного эластина; для устранения нарушений в работе сальных, лимфатических и потовых желез, шелушения, себореи, других нарушений кожи и волосяного покрова, акне, угрей, угревой сыпи, старческих и других пигментных пятен; для увеличения упругости, устранения дряблости и провисания кожи, мешков под глазами, отеков, двойного подбородка, обвисания щек, истончения кожи; для восстановления коллагена и ликвидации других гистологических изменений в базальном слое кожи, дерме, эпидермисе, кровеносной системе кожи, таких как сосудистые звездочки, в подкожной клетчатке, питающей кожу; для обработки кожи, волос, ногтей после солнечных ванн, водных процедур, спортивных занятий; для устранения нарушений, как видимых, так и ощущаемых тактильно.

Средство может представлять собой: воду для умывания, лосьон, тоник, туалетную воду, спрей, одеколон, духи, гель, желе, суспензию, эмульсию, молочко, пенку, крем, мазь, маску, скраб, шампунь, бальзам, кондиционер, ополаскиватель, маску для волос, твердое и жидкое мыло, моющее средство, пенообразующий состав, препарат для и от загара; средство по уходу за кожей лица, тела, руками, ногтями, волосами и полостью рта; защитное средство для рук и ногтей; средство для смягчения кожи стоп; зубную пасту, средство для чистки и отбеливания зубов, полоскания рта, зубной эликсир; средство для коррекции фигуры и похудения; средство, употребляемое для и после бритья; миорелаксантный крем, мазь, тоник; средство от пота, дезодорант и антиперспирант; липосомный препарат; средство по уходу за кожей взрослых людей разных возрастных категорий, детской кожей, кожей подростков, проблемной кожей; препарат при занятиях спортом, а также концентрат всех этих продуктов.

Композиции, предлагаемые в данном изобретении, преимущественно используются при топикальном (местном) применении.

Изготовление средств производится известными методами, при этом в качестве приемлемых парфюмерных компонентов, и/или косметических компонентов, и/или гигиенических компонентов используют различные технологические добавки, необходимые для производства парфюмерных, косметических, гигиенических средств: желирующие ингредиенты, стабилизаторы, эмульгаторы, растворители, разбавители, ПАВ, отдушки, консерванты, загустители, красители, усилители всасывания и т.п., данный перечень не является исчерпывающим и носит иллюстративно-пояснительный характер.

В качестве парфюмерных, косметических, гигиенических основ в средствах понимается любой необходимый для их производства набор компонентов, предусмотренный рецептурой, где вместо воды используют легкую, особо чистую воду, заявленную в данном изобретении.

При производстве заявляемых парфюмерных, косметических и гигиенических препаратов, средств и композиций следует учитывать, что при применении нерастворимых в воде компонентов необходимо использовать различные вещества, способствующие переходу таких фракций в водорастворимое состояние, а также использовать различные устройства, например, эмульгатор.

Средство, заявленное в данном изобретении, обычно имеет рН от 9.5 и ниже, в основном в области от 4.5 до 9, по преимуществу от 5 до 8.5.

Разработаны способ и установка для получения, в том числе в промышленных объемах, легкой особо чистой воды, использующейся в данном изобретении, содержание ¹Н₂ ¹⁶О в которой составляет не менее 997,13 г/кг [99,739%] (или не менее 997,36 г/кг [99,760%], или не менее 997,51 г/кг [99,774%]) от общего количества H₂O. На чертеже показан схематичный вид сбоку установки для производства легкой воды.

Установка для получения легкой особо чистой воды содержит:

- узел приготовления водяного пара (1) из исходной воды с концентрацией ¹Н₂ ¹⁶О=C₁;

- узел подачи водяного пара (2) в ректификационную колонну;

- ректификационную колонну (3), представляющую собой узел взаимодействия пар-жидкость между нисходящим потоком жидкости и восходящим потоком пара на поверхности контактного устройства внутри ректификационной колонны (4), путем противотока жидкости и пара при направлении основного потока жидкости и основного потока пара вдоль оси колонны; контактное устройство для увеличения поверхности для взаимодействия пар-жидкость, представляет собой либо тарелки, либо структурированную или рандомизированную насадку;

- узел конденсации водяного пара (5) с концентрацией ¹Н₂ ¹⁶О, равной С₂, в конденсаторе, установленном в верхней части ректификационной колонны, и накопление части конденсата в виде конденсированной легкой особо чистой воды, при этом C₂>C₁.

Варьируя, в соответствии с авторскими разработками, количество ступеней разделения в колонне, рабочее давление, а также отношение отбора части конденсата в виде воды с повышенным содержанием ¹Н₂ ¹⁶О к потоку жидкости в ректификационной колонне, получаем заданную степень обогащения воды ее наиболее легкой составляющей ¹Н₂ ¹⁶О. Степень обогащения зависит от конкретной цели применения легкой воды.

Молекула ¹Н₂ ¹⁶О является наиболее легкой из совокупности изотопных разновидностей молекул воды. Поэтому вода с увеличенной долей ¹Н₂ ¹⁶О характеризуется меньшим молекулярным весом, обладает меньшей плотностью. Такая вода в заявленном изобретении терминологически определяется как легкая очищенная или легкая особо чистая вода. Т.е. таким образом, достигается качественно новый уровень чистоты воды.

В соответствии с поставленной задачей был проведен ряд экспериментов по сравнительной оценке свойств обычной и легкой воды. Перед проведением исследований обычная вода и легкая вода подвергались одним и тем же методам химической и биологической очистки, не затрагивающим их исходный изотопный состав, поэтому различия между испытуемыми водами заключались только в повышенном содержании ¹Н₂ ¹⁶О в легкой воде. Некоторые количественные характеристики химического состава легкой дистиллированной воды (в данном примере содержание ¹Н₂ ¹⁶О=997,732 г/кг) в соответствии с ГОСТ 6709-72 "Вода дистиллированная" приведены в табл.3.

Таблица 3.
Название воды	Легкая дистиллированная вода, содержание 1Н2 16О=997,732 г/кг, суммарное содержание 1Н2 17О, 1Н2 18О, 1HD16О, 1HD17О, 1HD18О, D2 16O, D2 17O, D2 18O=2,268 г/кг	ГОСТ 6709-72 "Вода дистиллированная"
Массовая концентрация показателей, мг/дм3
Са	<0,5	не более 0,8
Fe	<0,01	не более 0,05
Al	<0,01	не более 0,05
Cu	<0,01	не более 0.02
Pb	<0,01	не более 0,05
Zn	<0,01	не более 0.2

Таким образом, дистиллированная легкая вода соответствует требованиям ГОСТ 6709-72 "Вода дистиллированная" и по химическому составу равноценна обычному дистилляту, из которого она производится, отличаясь от последнего только количественным содержанием ¹Н₂ ¹⁶О.

Первая серия экспериментов была проведена на клетках человека in vitro с целью оценки свойств легкой воды как растворителя и переносчика активных субстанций, в частности глюкозы.

Химический состав легкой дистиллированной воды соответствовал химическому составу контрольной дистиллированной воды. Непосредственно перед проведением экспериментов обе воды пропускали через деионизатор и стерильный миллипоровый фильтр, дополнительно удаляя возможные химические и биологические загрязнения, что никоим образом не влияло на их изотопный состав.

Клетки кожи человека - кератиноциты А 431.

В данных экспериментах определяли эффективность поступления глюкозы в клетки при использовании для ее растворения обычной или легкой воды. Образцы легкой воды отличались по соотношению в них изотопных разновидностей молекул воды, содержащих тяжелые изотопы кислорода и водорода, но были идентичны по содержанию в них ¹Н₂ ¹⁶О.

Уровень глюкозы в кератиноцитах А 431 (клетки кожи человека) in vitro определяли, добавляя меченое производное D-глюкозы-2-[N-(7-nitrobenz-2-oxa-1,3-diazol-4-y1)amino]-2-deoxy-D-glucose (2-NBDG), по методике, описанной Yoshioka К. et al., Biochim Biophys Acta 1996, 1289(1): 5-9.

На клетки А 431 в течение 5 минут воздействовали 2-NBDG в дозе 50 μg/ml, растворенной либо в обычной деионизированной воде - контроль (содержание ¹Н₂ ¹⁶О=997,094 г/кг), либо в легкой деионизированной воде. В опытах использовали три варианта легкой воды: А, В, С, которые были идентичны по содержанию в них ¹Н₂ ¹⁶О, составлявшему ¹Н₂ ¹⁶О=997,383 г/кг, но отличались количественным соотношением изотопных разновидностей молекул воды, содержащих тяжелые изотопы кислорода и водорода:

Вода A: D=3 ppm, ¹⁸O=1980 ppm, ¹⁷O=390 ppm, ¹