药妆品配方的研究进展

几类天然活性成分在药妆品中的开发利用与研究进展徐铭键化学生物学12-1班20123008摘要关键词AbstractKeywordsⅠ引言日用化学品是指人们日常生活中经常使用的精细化学品。它和我们的生活息息相关。化妆品作为一种常用的日用品，可以使人们保持清洁、保养肌肤、美化、修饰和改变外观，或修正气味，保持良好状态。随着人们生活水平的提高，越来越多的消费者开始重视对皮肤、毛发等的护理和保养，对化妆品的需求和功能要求也愈来愈高。“绿色、环保、安全、功效”是21世纪全球化妆品业不可逆转的发展潮流，而今化妆品已发展成为追求温和舒适、功效显著的药妆品。为了增强化妆品的功能性，在研发的过程中加入功效性成分如植物提取物、动物提取物等，导致药妆品的出现[1-4]。大量天然活性成分在配方中的使用，以及更突出强调产品的功效成分得化妆品已成为制造企业的开发重点。1药妆品的概念药妆品的概念药妆品是译自“Cosmeceuticals”一词，它衍生于国际上“Drug-likecosmetics”（类药化妆品）和“Medcarecosmetics”（医学护理化妆品）概念，蓄意产品像药品一样，更安全且更有疗效[2]。1962年，Ｒaymond提出药妆品是用于描述“具有活性的”或“有科学依据”的一类化妆品，源于“医学护肤”的概念，兼有药物治疗和美容护肤的作用，也可称之为功能性化妆品或活性化妆品。虽然药妆品于1963年就已出现，但真正在美国被广泛使用是由1993年果酸类产品之风带动，美国学者Kligman提倡功能性保养品的概念，药妆品才逐渐被消费者熟悉和接受，并在世界各地逐渐推广。1998年，法国著名化妆品品牌薇姿(Vichy)首次登陆中国化妆品市场，为中国消费者带来药妆的概念[4]。由于各国对化妆品管理及法规要求不一样，对药妆品的定义不尽相同。在我国，现行的化妆品管理法规，只有普通化妆品和特殊用途化妆品分类和定义，并没有药妆品一说[3]。相关权威部门将药妆品定义为以天然功效活性成分为原料的疗效型化妆品。药妆品是以天然功效成分为原料、针对性较强的疗效性化妆品，它具有配方精简且必须完全公开，所有的有效成分及安全性须经医学文献和皮肤科临床测试证明，且不含公认的致敏原，不含色素、香精、防腐剂及化学源表面活性剂；有效成分的含量较高，针对性强较一般保养品功效显著等特点。药妆品的这些特点及要求使得人们从动植物及微生物中提取物及高级表面活性剂的要求日益增多，且引起了相应的研究热点。2药妆品的功效活性成分药妆品配方用料关键是功效活性成分，这些这些功效活性成分可以分为8大类：生化活性物类、植物标准提取物类、维生素类、活性酶类、活性菌类、特殊精细化工类、天然精油类及矿物质类[1-6]。2.1生化活性物类功效活性成分2.1.1基本概念生化活性物类：指以发酵、水解、酶解、微生物转化等生物化工过程中提取的动物或植物活性成分，如透明质酸、辅酶Q10、胶原蛋白、水解（小麦和大豆等）蛋白、低聚肽（各类生长因子）、多元胜肽（三元和五元胜肽等）、氨基酸、和类肉毒素（六胜肽等）等。抗氧化剂几乎是所有药妆品都使用的活性成分，、辅酶Q-1（0CoQ-10）多酚等是良好的抗氧化剂。透明质酸以其独特的分子结构和理化性质在机体内显示出多种重要的生理功能，如，调节蛋白质，水电解质扩散及运转等。尤为重要的是，透明质酸具有特殊的高携水性和良好的生物相容性，已广泛应用于药妆品行业，特别是近年来新兴起来的医疗美容行业的微整形当中。2.1.2代表成分——透明质酸透明质酸(hyaluronicacid,HA)作为一种高分子量的黏多糖,广泛存在于脊椎动物细胞中,发挥着结构信号传导和信号识别的功能[15]。HA由于其优异的黏弹性、保湿性和支撑作用，广泛应用于药妆品种。工业上主要经由革兰氏阳性C型链球菌如兽疫链球菌(Streptococcuszooepidemicus)发酵生产。透明质酸是由D-葡萄糖醛酸及N-乙酰葡糖胺组成的双糖单位（图2-1），又称糖醛酸、玻尿酸，基本结构是D-葡萄糖醛酸及N-乙酰葡糖胺之间由β-1,3-配糖键相连，双糖单位之间由β-1,4-配糖键相连的大型多糖类[18]。与其它粘多糖不同，它不含硫。有研究者[17-19]认为HA在高浓度时会形成分子间氢键而形成物理交联而形成网状结构因而有较高的粘性和较大的渗透压从而使其有较好的保水性。图2-1透明质酸双糖单位结构目前药妆所用透明质酸按分子量不同可分为三种：大分子透明质酸，分子量范围1800000～2200000，可在皮肤表面形成一层透气的薄膜，使皮肤光滑湿润，并可阻隔外来细菌、灰尘、紫外线的侵入，保护皮肤免受侵害；中分子透明质酸，分子量范围1000000～1800000可以紧致肌肤，长久保湿；小分子透明质酸分子量范围400000～1000000能渗入真皮，具有轻微扩张毛细血管，增加血液循环、改善中间代谢、促进皮肤营养吸收作用，衡量一个好的护肤品是以含有三种不同分子量的透明质酸成分为衡量标准的，只含有单一分子量透明质酸成分的护肤品作用有限，并不能发挥透明质酸的最佳护肤功效。这三种透明质酸虽然糖链的长度及其分子量不同，但是基本单元均一致[17]。透明质酸还能促进表皮细胞的增殖和分化、清除氧自由基，可预防和修复皮肤损伤。透明质酸的水溶液具有很高的粘度，可使水相增稠；与油相乳化后的膏体均匀细腻，具有稳定乳化作用。透明质酸是高档化妆品最好的天然保湿成分，它相容性好，几乎可以添加到任何美容化妆品中，广泛用于膏霜、乳液、化妆水、精华素、洗面奶、浴液、洗发扩发剂、摩丝、唇膏等化妆品中[17-18]，一般添加量为0．05—0.5%。2.1.3近期研究热点如今随着材料领域的研究深入，一些生物化活性物类已朝向运用液相或固相合成、自发自组装等成本低廉、收率较高和周期较短人工合成的方向发展。透明质酸与其他大分子物质交联制备成功能性材料[19]，或制成靶向给药的载体已经成为如今在医学及医疗整形研究方面的研究热点。天然氨基酸组成的自组装短肽具有良好的低细胞毒性，可控的降解性能，高的运载效率及细胞摄取率，因而可广泛应用于药妆领域，近年来也有较多人进行研究。张腾等[12]对六胜肽药妆肽进行液相合成及组装,序Ac-Glu-Glu-Met-Gln-Arg-Arg-NH2,是相对安全的类肉毒素活性物质。拟用液相方法分别合成片段A[Ac-Glu(OtBu)-Glu(OtBu)-Met-OH]和片段B[H-Gln(Trt)-Arg-Arg-OH],然后将两个片段在固相载体上进行组装,经切割、纯化得到六胜肽产品,纯度大于98%,片段组装的收率为65%,并对组装反应的条件进行分析和讨论。该方法结合了固相和液相合成的优点,是一种成本低廉、收率较高和周期较短的六胜肽合成方法。此外新型生化活性物质的发现与研究也是一大热点课题。MorgantiP[7]等研究发现从蟹和虾壳几丁质中提取出甲壳纳米纤维素(图2-2)，由于其有较好的网状纤维结构，有助于维持皮肤稳态和中和自由基的活性，并且可自然负载多种成分，利于许多活性成分经皮渗透。图2-2甲壳纳米纤维素的基本构造2.2植物标准提取物类2.2.1基本概念指以超临界萃取[11]、低温冷冻萃取、醇提取和微波提取等工艺为主的植物提取精华，黄酮类、酚类、萜类、皂苷类、生物碱类、糖类和蛋白质、肽及激素类等[1]，这些活性成分在药妆品中发挥着美白、营养滋润、保护、消炎抑菌、育发乌发等作用。如红没药醇，茶多酚，人参，金缕酶，何首乌，金银花，当归，积雪草，洋甘菊，芦荟，迷迭香，薰衣草等提取物[20-21]。2.2.2植物提取物的应用概况植物提取物因其多样性和多功能性被广泛应用于肌表、毛发护理的药妆品种。2.2.2.1在护肤品中的应用它具有皮肤保湿功效、治疗问题皮肤、杀菌消炎作用防衰老、抗氧化、防晒、皮肤的整体调理等功效。如人参[20]含有的多种皂甙和多糖类成分，其浸出液可被皮肤缓慢吸收，达到扩张皮肤毛细血管、增加皮肤营养之功效。方燕玉等[22]利用鞣花酸和玫瑰水研制成保湿玫瑰水，并采用仪器检测进行保湿功能评价，结果显示在4小时之内玫瑰水具有良好的保湿效果。芦荟[23]，对于皮肤粗糙、面部雀斑、皱纹、痤疮、粉刺等都具有一定的抑制作用，而且由于药性温和，对人体皮肤刺激性非常小配置成为防晒霜、沐浴露、染发膏等。芦荟胶[21]中含有蛋白质、糖类、维生素和矿物质可以为皮肤提供丰富的营养在美发产品中的应用。目前，具有美白祛斑功效的天然植物提取物，特别是中草药提取物已成为国内药妆领域的主要研究热点[26-27].如冬虫夏草、天山雪莲花、红花、甘草、当归[24]等中药植物如今已广泛应用于祛斑产品的研究中。此外，从植物中开发的天然色素的添加的研究也日益增多[28]。2.2.2.2在头发护理品中的应用许多植物提取物具有改善头部皮肤功能、促进头部血液循环、减少头皮屑、增强发质等作用。如人参[20]活性物质具有抑制黑色素的还原性能，在洗发剂中能提高头发的韧性，减少脱发、断发，对损伤的头发具有保护作用。实验证实葡萄籽提取物原花色素具有促进毛囊细胞增殖的作用，可以用作生发可以用作生发作用[24]。首乌[20]是传统的美发良品，其性温，能够滋养头发，赋予头发深层营养、强韧不易折断。2.2.2.3天然精油类产品的应用天然精油是指天然植物中的芳香物质不溶于水、有一定的挥发性、并且不与水发生反应,可以用水蒸气蒸馏的方法将芳香物质提取出来，得到植物和花卉精油(挥发油，芳香油)。如薰衣草、迷迭香、玫瑰和洋甘菊等。芳香植物提取物对人体的作用既有生理效应又有心理效应，在生理效应方面，有的提取物具有抗菌消炎作用，有的具有抗氧化作用，有的可以促进大脑血流量。心理效应则主要表现在香气及其有效成分可以作用于人的大脑边缘系统，影响人的记忆、心情和心理活动[23]。应丽亚[30]对大马士玫瑰精油提取工艺的优化，发现玫瑰精油对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和鼠伤寒沙门氏菌都有较好的抑菌程度，且过药物利血平诱导的小鼠抑郁模型对玫瑰精油的抗抑郁作用进行了初步探索。2.2.3植物提取物的安全性天然并不代表安全，许多植物提取物的使用有一定的禁忌，因此在配方时应格外注意。如众所周知的芦荟[21]，其汁液在显微镜下呈现众多锐利的结晶体，容易使皮肤受伤产生刺痛感．而从皮肤创口进入还易导致皮肤严重过敏。另外，许多植物提取物富含营养成分，若在应用中不采取一定的技术进行保护，极易腐败氧化变质，导致皮肤过敏现象的产生[23]。因此，天然植物提取物的应用需要新技术的保驾护航，例如，通过微胶囊技术、脂质体技术解决天然活性成分稳定性不好或者小分子物质容易挥发等问题。其防腐剂的添加也需慎重考虑具体应考虑的因素[25]为：①天然植物提取物成分；②剂型；③提取的方法及纯度；④自天然植物加入提取物的pH值；⑤提取溶媒是否具有抑菌作用。而且，可以通过一些植物所特有的抗氧化性来解决植物提取物在应用中出现的稳定性问题，减少化学合成防腐剂的使用。2.4其他种类生物活性物质的应用：除上述5种生物活性物质外还有矿物质类、维生素类、活性酶类、活性菌类、特殊精细化工类[3]等多种生物活性物质。矿物质类生物活性物质如抗坏血酸钙USP、苹果酸镁、柠檬酸钙USP、天冬氨酸钾和活性锌多肽等，常用于彩妆品粉饼。防晒霜等研制当中[5]。维生素及其衍生物类，如维生素A、维生素C、维生素E、维生素B（B3和B6等）是很好的抗氧化剂[23]，维生素C葡萄糖昔[10]系由日本原林生物化学研究所和冈山大学药学部教授山本格共同开发的稳定型的维生素C。是卫生署公布认可的美白添加剂之一。此外还有、维生素K和维生素B5等都可作为药妆品的添加成分。活性酶类产品包括SOD酶、木瓜酶和溶角蛋白酶等。活性菌类；活性菌类包括酵母和双岐杆菌等。特殊精细化工类如水杨酸、α-熊果苷、壬二酸、1,2-己二醇、吡咯烷酮羧酸钠、左旋肉碱和硒甲基-L-含硒半胱氨酸等,在美白保湿等方面都有较好的功效。3药妆品活性成分的一般研究步骤3.1药妆品产品配方原则为研究进达到药妆品标准的合格的天然活性成分，首先要了解药妆品的配方原则。药妆品的配方