Ascorbic acid 2-glucoside: An ascorbic acid pro-drug with longer-term antioxidant efficacy in skin.

OBJECTIVE: Deleterious effects of pollutants and ultraviolet radiation on the skin can be attenuated using formulations containing antioxidants. However, these have disadvantages, including chemical instability, photodegradation, poor bioavailability or biological activity. Here, two commercial formulations were evaluated: one optimized to stabilize and deliver ascorbic acid (AA) at 15% and the other containing a glucoside form of AA, namely ascorbic acid 2-glucoside (AA2G), at 1.8% and at a physiological pH. We compared the skin delivery, antioxidative effects and chemical stability of AA2G with AA in their respective formulations. METHODS: Skin delivery was measured using fresh viable human skin explants, and oxidative stress was measured using a human reconstructed epidermal (RHE) model according to levels of malondialdehyde (MDA), superoxide dismutase (SOD) and catalase. RESULTS: Ascorbic acid 2-glucoside was completely metabolized to AA by the skin before entering the receptor compartment. The skin contained parent and AA, indicating a reserve of AA2G was present for further metabolism. For AA2G and AA, maximum flux of AA-equivalents was at 12 h, with continued absorption over 24 h. The absolute amount in µg was higher in the skin after application of AA than after application of AA2G. This may suggest a greater antioxidative effect; however, according to all three measurements of oxidative stress, the protective effect of AA and AA2G was similar. Unlike AA, AA2G was chemically stable under storage conditions. CONCLUSION: A lower concentration of AA2G is as effective as the active metabolite, AA, in terms of antioxidant effects. AA2G was chemically stable and can be applied at a lower concentration than AA, thus avoiding the need for an acidic formulation with a pH below 3.5.

OBJECTIF: Les effets délétères des polluants et des rayonnements ultraviolets au niveau cutané peau peuvent être atténués avec des formulations contenant des antioxydants. Cependant, ceux-ci peuvent présenter des inconvénients comme une instabilité chimique, une photodégradation, une faible biodisponibilité ou une faible activité biologique. Nous avons évalué deux formulations commerciales: l'une optimisée pour stabiliser et libérer de l'acide ascorbique (AA) à 15 % et l'autre contenant une forme conjugué de l'AA, à savoir l'acide ascorbique 2-glucoside (AA2G), à 1.8% et formulée à un pH physiologique. Nous avons comparé le passage percutané, les effets antioxydants et la stabilité chimique de l'AA2G avec l'AA dans leurs formulations respectives. MÉTHODES: Le passage percutané a été évalué avec des explants de peau humaine maintenus en survie et le stress oxydatif a été évalué à l'aide d'un modèle d'épiderme reconstruit humain (RHE) en mesurant les niveaux de malondialdéhyde (MDA), de superoxyde dismutase (SOD) et de catalase. RÉSULTATS: L'AA2G a été complètement métabolisé en AA par la peau avant d'atteintre le compartiment récepteur. Le composé parent et l'AA ont été retrouvé dans la peau, indiquant qu'une réserve d'AA2G était présente pour une libération prolongée. Pour l'AA2G et l'AA, le flux maximal d'équivalents AA était à 12 h, avec une absorption continue sur 24 h. La quantité absolue en µg était plus élevée dans la peau après application de la formulation contenant 15% d'AA qu'après application de la formule contenant 1.8% d'AA2G. Cela peut suggérer un effet antioxydant plus important ; cependant, selon les trois paramètres évalués pour le stress oxydatif, l'effet protecteur de l'AA et de l'AA2G était similaire. Contrairement à l'AA, l'AA2G est chimiquement plus stable dans des conditions de stockage. CONCLUSION: Une concentration plus faible d'AA2G est aussi efficace que le métabolite actif, l'AA, en termes d'effets antioxydants. L'AA2G est chimiquement plus stable et peut être appliqué à une concentration inférieure à l'AA, évitant ainsi le besoin d'une formulation acide avec un pH inférieur à 3.5.

Identification of lipids of the stratum corneum by high performance thin layer chromatography and mass spectrometry.

The stratum corneum, the outermost layer of the epidermis, is the most important skin barrier against exogenous physical and chemical effects, in addition to protecting against dehydration. Ceramides are integral parts of the intercellular lipid lamellae of the stratum corneum and play an important role in the barrier function of mammalian skin. Ceramides are sphingolipids consisting of sphingoid bases linked to fatty acids by an amide bond. Typical sphingoid bases in the skin are composed of dihydrosphingosine, sphingosine, phytosphingosine, and 6-hydroxysphingosine, and the fatty acid acyl chains are composed of non-hydroxy fatty acid, α-hydroxy fatty acid, ω-hydroxy fatty acid, and esterified ω-hydroxy fatty acid. Analytical methods, such as gas chromatography/mass spectrometry, high performance thin layer chromatography with UV detection, and liquid chromatography/mass spectrometry, have been developed for the identification and quantification of ceramides in the stratum corneum. However, only a few publications relate to the mass fragmentation patterns specific to ceramide types to determine the structure of skin ceramides. Moreover, these studies provide very limited structural information and only for some ceramides. Therefore, the aim of our study was to develop a quick and easy method of quantification of ceramides, cholesterol, and free fatty acids by high performance thin layer chromatography with ultraviolet detection. High performance thin layer chromatography with ultraviolet detection was also coupled with mass spectrometry using negative ionization by electrospray and tandem mass spectrometry (MS/MS) for identification of ceramides' structure.