植物精華對皮膚美白作用的研究進(jìn)展

崔文穎 楊高云 李 妍

(首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京友誼醫(yī)院皮膚科，北京100050)

近年隨著世界經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們生活水平的提高，越來越多的人對皮膚的護(hù)理有了更高的追求，東方女性歷來崇尚白皙肌膚，歐美人雖不追求美白，但鐘情于對各種色斑的祛除。由于合成化學(xué)制品存在刺激性、過敏性等安全問題，因此天然有效、不良反應(yīng)小的植物精華美白祛斑產(chǎn)品擁有了越來越廣闊的空間。在化妝品發(fā)展最具代表性的法國、美國、德國和日本等國家，中草藥因其天然功效且不良反應(yīng)少而被廣泛認(rèn)同。各大化妝品品牌推出的美白產(chǎn)品很多都來自植物提取物?！俺缟凶匀唬h(yuǎn)離污染”的理念被廣泛推崇，其安全性、有效性也得到了科學(xué)研究的驗證。尋找天然、安全、有效的植物美白產(chǎn)品成為目前有市場前景且重要意義的研究方向。

1 植物美白的機(jī)制研究

1.1 減少黑色素生成

黑色素的形成機(jī)制為，黑色素細(xì)胞內(nèi)的酪氨酸在酪氨酸酶的作用下，受環(huán)境中多種因素的影響，氧化成多巴、多巴醌、多巴色素、5、6-二羥吲哚、吲哚-5、6-醌等，最終轉(zhuǎn)化為色素顆粒［1］。在黑色素合成過程中除酪氨酸酶起作用外，還有3種酶對黑色素的合成也起著不容忽視的作用，即多巴色素互變酶(dopachrome tautomerase)、5，6-二羥基吲哚-2-羧酸氧化酶(DHICA oxidase)和過氧化物酶。多巴色素互變酶催化多巴色素向5，6-二羥基吲哚-2-羧酸的轉(zhuǎn)化，DHICA氧化酶催化5，6-二羥基吲哚-2-羧酸向5，6-二酮基吲哚酸轉(zhuǎn)化。美白劑主要是通過抑制限速酶酪氨酸酶活性、阻斷另外3種酶活性或者阻斷黑色素氧化途徑等3方面，減少黑色素的產(chǎn)生［2］。

1.1.1 抑制酪氨酸酶活性

甘草中有效成分甘草黃酮的主要作用為抑制酪氨酸酶的活性、抑制多巴色素互變異構(gòu)酶的活性及阻礙吲哚-5、6-醌的聚合［3］。因此可有效地抑制黑色素的生成，達(dá)到美白作用。同時它作用溫和、安全無不良反應(yīng)。徐寶軍等［4］研究發(fā)現(xiàn)，桔梗、威靈仙、地榆、柳葉、紅景天、土茯苓、木瓜、丹參、白芷、紅參、銀杏、防風(fēng)等天然產(chǎn)物具有較高的酪氨酸酶抑制率，因此適合用于美白化妝品的開發(fā)利用。Lin Y P等［5］研究發(fā)現(xiàn)，一種產(chǎn)自臺灣的蘋果中含有3-羥脯氨酸與兒茶酚2種有效成分，可有效清除自由基和抑制酪氨酸酶活性，提示可用于美容產(chǎn)品中。Momtaz S等［6］研究發(fā)現(xiàn)，植物提取物非洲球狀鷹爪花屬和南非鐵仔(紫金?？?對酪氨酸酶有較強(qiáng)的抑制性，單獨或聯(lián)合其他植物提取物使用可作為有效的酪氨酸酶抑制劑。

1.1.2 破壞黑素細(xì)胞

破壞已經(jīng)形成的黑素細(xì)胞是美白的又一途徑。壬二酸(azelaic acid)是一種天然存在于瓶形酵母中的天然二羧酸，可抑制線粒體氧化還原酶活性、酪氨酸酶活性以及脫氧核糖核酸(DNA)的合成，選擇性抑制異?；钴S黑素細(xì)胞的增生作用，阻滯酪氨酸酶的合成，但對功能正常的黑素細(xì)胞作用較?。?-8］。

1.1.3 使黑色素還原和脫色

維生素C的美白機(jī)制主要是將黑素還原，從而淡化色斑，植物多酚可以使黑色素還原和脫色，因為多酚具有抗氧化作用，可還原黑色素中間體，抑制黑色素的生成［9］。

原花青素可從葡萄籽、松樹皮、大黃、山楂等植物中提取，抑制酪氨酸酶的活性，將黑素的鄰苯二醌結(jié)構(gòu)還原成酚型結(jié)構(gòu)，使色素褪色［10］。

一是做好導(dǎo)向工作。針對博士后個人科研取向與油田單位科研取向的差異，（各自關(guān)注點不同，博士后增加科研經(jīng)歷、獲獎／油田技術(shù)創(chuàng)新、解決生產(chǎn)難題），做好科研活動的思想認(rèn)識工作，把好選題立項、成果質(zhì)量、報告終審關(guān)口，項目研究和課題管理導(dǎo)向應(yīng)用研究和實用技術(shù)研究。保證產(chǎn)出高水平、高質(zhì)量的科研成果，保證成果能應(yīng)用易轉(zhuǎn)化，確實能解決生產(chǎn)、科研實際中的技術(shù)難題。

1.2 角質(zhì)剝脫劑

果酸(alpha hydroxy acids，AHA)為α-羥基酸，是從多種水果蔬菜中提取的天然有機(jī)酸，包括乳酸、蘋果酸、甘醇酸、檸檬酸等，濃度高于20%的果酸可使皮膚角質(zhì)形成細(xì)胞連接減弱，含有黑素的角質(zhì)形成細(xì)胞脫落，同時促進(jìn)真皮層內(nèi)膠原纖維、黏蛋白的增生，減輕皮膚老化［11-12］。近年來，深受患者青睞的果酸換膚技術(shù)，正是利用了這一作用機(jī)制。但果酸換膚祛斑僅可以祛除位于皮膚表皮淺層的斑點，對位于皮膚表皮深層或真皮層的色素則沒有效果。

1.3 植物防曬劑

全球范圍內(nèi)日光性皮炎、皮膚腫瘤患者的增多，與大氣污染和臭氧層的破壞息息相關(guān)。安全有效的防曬品不僅可以美白肌膚，而且可以預(yù)防上述疾病的發(fā)生。植物防曬劑含有的活性成分是天然的紫外線吸收劑，其對紫外線的吸收波長極大值在280nm左右，所以能防止紫外線對皮膚的損傷。常見的植物有當(dāng)歸、薏苡仁、紫草、蘆葦、母菊和鼠李等。

天然植物蘆薈具有吸收紫外線作用，它的有效成分蘆薈苷可強(qiáng)烈吸收范圍290～320 nm內(nèi)紫外線，并有保濕、調(diào)理皮膚的功能。研究［13-14］結(jié)果表明，蘆薈的汁、凝膠和皮，均有一定的防曬作用，防曬效果由強(qiáng)到弱依次為凝膠、汁、皮，因此蘆薈是一種較好的天然防曬劑。

黃芩的主要有效成分黃芩苷能強(qiáng)烈吸收230～350 nm的紫外線［15］。3%黃芩苷與3%超細(xì)二氧化鈦復(fù)合在一起，其SPF可達(dá)18左右。黃芩苷對黑色素細(xì)胞增生率具有較好的抑制作用，并且作用專一，只對黑素細(xì)胞有極高的抑制活性。

植物多酚是一種安全、有效的成分。由于其分子中含有的苯環(huán)結(jié)構(gòu)，在紫外線區(qū)有很強(qiáng)吸收率;對于植物而言，多酚作為植物體內(nèi)的次生代謝產(chǎn)物，其生理功能除了對微生物、酶和病毒作用外，還可因其紫外吸收特征將日光的強(qiáng)紫外線輻射大部吸收，起到了“紫外線過濾器”作用［9］。

1.4 基因水平上抑制黑色素形成

人類皮膚顏色的深淺與基因密切相關(guān)，如果能從基因水平上抑制黑色素的形成將具有重大意義。Lee M H等［16］報道發(fā)現(xiàn)中藥spatholobus suberectus dunn中的有效成分紫鉚黃酮，可以抑制酪氨酸和酪氨酸相關(guān)蛋白(styrosine related proteins，TRP1、TRP2)1、2的活性，并且轉(zhuǎn)錄編碼酪氨酸、TRP1、TRP2的mRNA也受到抑制。

2009年，Kim J H等［17］報道一種提取自黃芪屬植物含甲醇的精華毛蕊異黃酮，可抑制蘑菇酪氨酸酶活性，而且在鏈球菌培養(yǎng)基中有對黑素細(xì)胞合成的抑制區(qū)域。更重要的是，它可減少細(xì)胞色素a的合成，抑制黑素細(xì)胞基因的表達(dá)，并且未表現(xiàn)出細(xì)胞毒性。

1.5 減少黑色素傳送到角質(zhì)細(xì)胞

煙酰胺，又名尼克酰胺、維生素B3、維生素PP，白色結(jié)晶或結(jié)晶性粉末，幾乎無色無味，可溶于水、乙醇等，微溶于醚和氯仿。作為B族維生素的一員，其一直以抗衰老的功效為醫(yī)學(xué)、美容界所共知。被廣泛地應(yīng)用于臨床防治糙皮病、舌炎、口炎、光感性皮炎和化妝性皮炎的治療［18-19］。煙酰胺不僅可以減少黑色素傳送到角質(zhì)細(xì)胞，還可有效改善皮膚的屏障功能［20］。

2 植物美白劑的主要種類

2.1 曲酸(kojic acid)

曲酸是一種親水性真菌衍生物，可與銅離子結(jié)合抑制黑素細(xì)胞酪氨酸酶活性，減少黑素生成。曲酸穩(wěn)定性較差，刺激性高，容易致敏［21］，在曲酸基礎(chǔ)上已開發(fā)出不少的衍生物，顯示出較好的美白效果。曲酸二棕櫚酸鹽就是一種常見的改良衍生物，性質(zhì)穩(wěn)定，刺激性低［22］。因其安全性可疑，日本禁止曲酸應(yīng)用于化妝品。在美國，曲酸的使用是屬于藥品管轄范圍。

2.2 植物多酚(plant polyphenols)

植物多酚即植物單寧是指含于植物體內(nèi)的由沒食子酸或其聚合物的葡萄糖及其多元醇、黃烷醇及其衍生物的聚合物以及2者的混合物共同組成的，在化妝品的開發(fā)利用中，具有廣闊發(fā)展前景。大量研究［23］已表明，植物多酚在抗誘變、抗腫瘤、抗病毒、抗微生物、抗衰老等很多方面具有良好的作用。

植物多酚的美白作用是一種綜合效應(yīng)，與其抗氧化消除自由基、吸收紫外光、酶抑制能力、抗氧化消除自由基有關(guān)［24］：① 吸收紫外線是多酚的美白途徑之一。通過復(fù)配可有效地吸收整個區(qū)域內(nèi)的紫外線，減少黑色素的生成。②皮膚黑化，雀斑、褐斑和老年斑都與體內(nèi)酪氨酸酶和過氧化酶的活性增高密切相關(guān)。前者在皮膚組織的黑色素細(xì)胞代謝中起催化作用，引起黑色素分泌增加，后者催化脂類過氧化分解MOA過程，加速皮膚老化。植物多酚對酪氨酸酶和過氧化酶的抑制，達(dá)到美白作用。含多酚的中草藥對酪氨酸酶抑制性較強(qiáng)，如桑白皮、地榆、車前子等。③植物多酚還可以使黑色素還原和脫色，因為多酚具有抗氧化作用可還原黑色素中間體，抑制黑色素的生成。④植物多酚作為氫供體可消除自由基，從丹皮和芍藥中提取蓓酸類多酚有良好祛斑作用［9］。

2.3 根皮素(phloretin)

根皮素是一種新型天然美白劑，存在于蘋果、梨等水果及多種蔬菜汁液中，在這些植物的根莖或根皮中含量較為集中而得名，能抑制黑素細(xì)胞活性，對各種皮膚色斑有淡化作用［25］。王建新等［26］研究發(fā)現(xiàn)，與同為天然成分的熊果苷和曲酸比較，根皮素對酪氨酸酶的抑制要好于它們。根皮素與它們復(fù)配，可提高抑制率達(dá)100%。

2.4 維生素 C及衍生物(vitamin C and derivatives)

維生素C又稱抗壞血酸，主要存在于柑橘類水果和綠葉類植物中。維生素C及衍生物不僅可以抑制黑色素的酵素－酪氨酸酶，預(yù)防黑色素產(chǎn)生，同時可以通過還原反應(yīng)將已經(jīng)存在的黑色素變成顏色較淡的“還原型黑色素”，但因經(jīng)還原的黑色素仍可能再次氧化，因此必須長期保持足夠的濃度才有效［27］。另外，由于黑色素的生成過程是一種氧化過程，維生素C可以通過本身的抗氧化特性，如還原o-苯醌而抑制黑素的生成，并可抑制過氧化酶作用［2］。左旋維C的吸收性較好［28］。

2.5 內(nèi)皮素拮抗劑(endothelin antagonists)

內(nèi)皮素-1和內(nèi)皮素-2是黑色素的形成過程中2種不可缺少的胞外物質(zhì)，對這2種物質(zhì)的抑制是美白化妝品領(lǐng)域的又一研究方向。內(nèi)皮素拮抗劑就是一種對抗內(nèi)皮素，抑制黑色素細(xì)胞生成的物質(zhì)［29］。內(nèi)皮素是由血管內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生的，一種含21種氨基酸的肽，內(nèi)皮素作為一種血管收縮物質(zhì)，在心血管疾病方面有廣泛的應(yīng)用前景［30］。

吳品茹等［31］比較觀察了內(nèi)皮素拮抗劑和甘草黃酮對體外培養(yǎng)的B16鼠黑素瘤細(xì)胞時發(fā)現(xiàn)，新型內(nèi)皮素拮抗劑對培養(yǎng)的B16黑素瘤細(xì)胞黑素生成沒有直接的抑制作用，但能特異性抑制內(nèi)皮素對黑素細(xì)胞分化和酪氨酸酶的激活作用，因此認(rèn)為內(nèi)皮素拮抗劑是一種安全的皮膚美白物質(zhì)，在UVB照射后內(nèi)皮素增加引起的皮膚色素沉著中，具有廣泛的應(yīng)用前景。

從歐洲草本植物洋甘菊中提取內(nèi)皮素拮抗劑，經(jīng)體內(nèi)及體外實驗表明具有以下3方面作用：① 高效性：在洋甘菊提取物這種內(nèi)皮素拮抗劑的作用下，內(nèi)皮素不能與黑皮素細(xì)胞上的受點聯(lián)結(jié)，因此，不會再有額外的黑色素形成。② 快速祛色素作用：由于酪氨酸酶存在于黑色素細(xì)胞的黑色素內(nèi)，因此酪氨酸酶抑制劑必須通過4層(即角質(zhì)層、表皮深層、黑色素細(xì)胞膜和黑色素膜)障礙才能起到抑制作用，由于內(nèi)皮素拮抗劑的作用點在黑色素細(xì)胞膜之外，因此，它僅需通過2層障礙即可發(fā)揮效用，這就是為什么針對紫外線引起的色素沉著的祛除，采用內(nèi)皮拮抗素要比酪氨酸酶抑制劑快4倍的原因。③均勻黑色素分布：由于紫外線照射引起細(xì)胞外黑色素的生成，導(dǎo)致皮膚色斑及不均勻色素分布，而使用內(nèi)皮素拮抗劑后，這一狀況會得到根本改善。

2.6 植物類黃酮(plant flavonoids)

黃酮類化合物廣泛存在于植物界，具有清除皮膚中自由基、促進(jìn)皮膚新陳代謝、減少色素沉著、潤澤肌膚等作用。甘草黃酮對體外培養(yǎng)的黑素細(xì)胞的毒性較低，是一種理想的、安全有效的美白藥物［3］。Francesco B等［32］報道植物類黃酮可以經(jīng)局部透皮吸收的方式作用于皮膚，對光損傷導(dǎo)致的皮膚損害有較好的效果。UV照射導(dǎo)致的過氧化作用于皮膚磷酸卵磷脂囊泡，而類黃酮可以保護(hù)磷酸卵磷脂脂質(zhì)體所受的光損害引起的過氧化作用。實驗表明活性依次為槲皮(黃)素、橙皮素、柚皮素。

Shimoi K等［33］的實驗證明不僅在體外實驗，在對小鼠的體內(nèi)實驗中，植物類黃酮也表現(xiàn)出抗氧化和光防護(hù)作用，可能是通過清除羥基等自由基來實。

3 植物美白的新趨勢

3.1 納米技術(shù)

納米技術(shù)指研究由顆粒直徑為0.1～100 nm之間物質(zhì)組成體系的運動規(guī)律和相互作用，以及實際中科學(xué)的技術(shù)。納米化妝品由活性成分與載體系統(tǒng)構(gòu)成，載體系統(tǒng)如納米顆粒懸浮液、納米乳液、聚合物納米粒、磁性納米粒、納米脂質(zhì)運載系統(tǒng)等;納米脂質(zhì)運載系統(tǒng)包括納米脂質(zhì)體、固體脂質(zhì)納米粒(solid lipid nanoparticles，SLN)和納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體(nanostructured lipid carriers，NLC)。SLN和NLC是最富潛力的載體。

維生素C具有較好的美白和抗氧化效果，但其水溶液不穩(wěn)定且不易被皮膚吸收。Uner M等［34-35］制備維生素C棕櫚酸酯的SLN和NLC，以NE為對照，并將其制入水凝膠中，在試驗中SLN和NLC均使皮膚的水分得到顯著提高;離體人皮透過試驗表明，SLN和NLC持續(xù)滲透維生素C棕櫚酸酯，較對照組分別長1/2和1/3倍。將其儲存3個月，得到其穩(wěn)定性依次為NLC、SLN、NE。因此將植物精華與納米技術(shù)相結(jié)合，會使其發(fā)揮更大的功效。

3.2 復(fù)配方案

如果一種活性成分既具有美白功效，又能吸收大量紫外線起防曬作用或具有自由基清除作用，那么這種活性劑就體現(xiàn)了全美白的概念，這是美白劑開發(fā)的重要方向［36］，植物來源的化合物中，有一些具有這樣多重功效，并且協(xié)同作用非常理想的化合物。

從多靶點、多方位、多層次上探求更加有效的復(fù)配方案，從減少黑素細(xì)胞的形成、抑制酪氨酸酶活性、向表皮轉(zhuǎn)移的過程、甚至從基因水平上減少黑色素形成，使不同的植物精華在不發(fā)生相互反應(yīng)的情況下協(xié)同作用，發(fā)揮更強(qiáng)大的美白效果。

3.3 中草藥化妝品

繼承祖國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)，發(fā)揮中草藥的優(yōu)勢，從身體內(nèi)部進(jìn)行調(diào)養(yǎng)，采用內(nèi)養(yǎng)外潤的方法綜合治療。祖國醫(yī)學(xué)則認(rèn)為色素沉著的主要病因是肝氣郁結(jié)、腎陰不足、氣血淤阻、勞傷脾土。在治療上，全身療法以疏肝、補(bǔ)腎、活血、益氣健脾為主，外用以中藥面膜和霜、膏劑居多。中草藥化妝品并不是在配方中簡單地添加天然動物、植物和礦物原料的一類化妝品，而是以傳統(tǒng)中醫(yī)藥理論指導(dǎo)中藥進(jìn)行組方遣藥、復(fù)配入特定基質(zhì)體系而形成具有一定功效的化妝品［37］。產(chǎn)品研發(fā)人員不能機(jī)械地照搬照抄古人遺留下的藥方，也不能簡單地取用幾味中草藥加以提取后復(fù)配入化妝品中，而是在傳統(tǒng)中醫(yī)藥美容理念及其在個人護(hù)理用品的發(fā)掘、繼承和推廣中有所創(chuàng)新。

通過不斷的科學(xué)研究，尋找安全有效的植物精華，從多靶點、多方位、多層次上探求更加有效的植物美白精華，結(jié)合現(xiàn)代生物技術(shù)和分離提取技術(shù)，綠色天然化妝品及其添加品可發(fā)揮更大的功效。

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