李梦雪 刘华石 李玉姗 霍金海
随着消费水平升级,传统的护肤方式已难以满足消费者的需求,消费者更注重护肤品成分的安全性、功效性及更多个性化的需求。近年来,护肤品中添加具有功效性作用的中草药提取物,以其安全、低敏、低刺激等诸多优势,赢得了众多消费者的信任,成为护肤品行业的发展风口。本文从中草药提取物对皮肤的主要功能方面对其进行分类,对近5年国内外最新的研究进展进行综述,为今后中草药护肤品的开发和使用提供参考依据。
人类对美的追求从未停止,随着物质水平的大幅度提升,美容护肤的需求不断升级,面向不同人群,差异化细分产品应运而生。护肤产品既要保证成分稳定、安全,又要有针对性地改善皮肤状况。运用现代技术将天然活性成分的中草药提取物运用至护肤品中,获得具有防晒、美白、保湿、祛痘等功效的护肤产品,具有天然、安全、功效稳定等特点。从中草药中探索新的天然活性成分,并利用先进的制剂技术,对皮肤发挥功效作用,成为近年来市场研发的热点。本文从中草药原料功能分类角度对近年来中草药提取物的作用加以综述。
中草药原料的美白及抗氧化作用
健康、白皙的肌肤是东方女性追求的肌肤状态,美白成分的破解成为护肤品研发的“重中之重”。同以往单纯追求皮肤白净不同,成分的安全性逐渐被提至首位,在保证安全的前提下,追求持久稳定的效果。早期美白成分合有汞、氢醌、类激素等,虽效果显著,但由于其毒性、刺激性等安全问题,现已退出市场。现广泛使用的美白抗氧化成分如维生素C衍生物、曲酸、熊果苷、烟酰胺等又存在稳定性差、不耐受、易过敏等问题。肌肤呈现的颜色很大程度上取决于黑色素的含量及分布,黑色素细胞产生黑色素,其是以酪氨酸为起始原料,经酪氨酸酶催化而成,因此抑制黑色素的形成逐渐成为皮肤美白的核心。
中草药在美白方面发挥作用的原理为抑制黑色素细胞和酪氨酸酶的活性。陈亮等首次从莪术油中分离得到莪术醇并进行结构修饰,修饰后的成分对B16小鼠黑色素瘤细胞有抑制作用,可作为护肤品美白研究的新方向。Song等研究了玫瑰花瓣提取物(RPE)对皮肤美白和抗皱活性的影响,表明其能够抑制酪氨酸酶活性,同时减少了黑色素积累,其作用是通过激活MAPKK-MAPK信号通路而产生的。王雪梅等考察了19种中草药水提物及无水乙醇提取物对酪氨酸酶的抑制作用和抗氧化作用,其中茯苓无水乙醇提取物对酪氨酸酶的抑制作用超过维生素C。张向娜等发现绿茶提取物中的没食子儿茶素、没食子酸有利于其美白功效的发挥,可作为化妆品美白添加剂应用于产品中。Kim等研究表明灵芝萜酮二醇作为灵芝的主要成分具有美白效果,其主要机制是通过抑制TPR-1、TPR-2两种酪氨酸酶相关蛋白和相关转录因子MITF的表达。付小华等以甘草提取物甘草黄酮为研究对象,证实其提取物能双重抑制酪氨酸酶单酚酶与二酚酶活性,并有效阻止L-酪氨酸和L-多巴的氧化。刘兆明等研究表明桑白皮对马铃薯酪氨酸酶活性的抑制作用呈现很好的剂量依赖性,具有潜在实际应用价值。
大戟科植物斑地锦的主要成分包括单宁、萜类和多酚。Kang等选取大戟科植物斑地锦的地上部分,采用70%乙醇提取,研究发现提取物能显著降低酪氨酸酶活性和B16F10细胞色素含量,并呈剂量依赖性,具有抗氧化作用。Han等研究葛根地上部分的美白效果,证实葛根地上部分乙醇提取物能够降低酪氨酸酶的活性,其作用机理为通过激活AKT-GSK-3B通路,抑制酪氨酸酶相关蛋白TPR-1和相关转录因子MITF的表达。Di等发现芦笋提取物多酚和黄酮类含量较高,其叶、花、茎均具有抑制酪氨酸酶活性的作用。其中,花的乙醇提取物抑制酪氨酸酶活性最强,能够竞争性抑制酪氨酸活性酶,同时能够降低黑色素含量,动力学Ki值为0.19mg/mL,与标准的酪氨酸酶抑制剂(曲酸)相当。Lei Wang等发现海藻提取物[裙带菜提取物(UPEF)、昆布提取物(ECE)及海鞘提取物(GAGs)]联合使用的美白效果大于单独使用的美白效果。以4:5:1为比例的混合物(UEG-451)的活性最强,通过抑制MITF转录因子的表达,抑制B16F10细胞中α-MSH合成黑色素,且无细胞毒性,具有良好的美白效果。Garcia-Jimenez A等研究发现α-熊果苷和β-熊果苷作为熊果叶的主要成分能够抑制酪氨酸酶单酚酶和二酚酶,起到美白作用。
同樣,中草药发酵作为一种新型的提取手段,在护肤中,发挥着不可替代的作用。赵丹等研究玫瑰发酵液中丰富的多糖及蛋白质能够抑制酪氨酸酶活性,可能是通过抑制FGF2和EGFe的表达降低黑色素细胞的增殖。灵芝的发酵液不仅可以抑制酪氨酸酶活性,对DPPH自由基具有较高清除率,还可以作为高档产品的美白成分运用到面膜、精华及美体产品中。李瑜等以酪氨酸抑制率确定红景天、覆盆子、绿茶叶、丁香的最佳复配比例,将酵母菌和乳酸菌接种复方中药获得中药发酵体系,其酪氨酸酶抑制率高达82.41%,具有美白和抗氧化作用。
中草药原料的防晒作用
随着消费者生活水准的提升,其对白皙皮肤的需求日渐凸显。而随着紫外线加速皮肤衰老,医美后要严格进行防晒等信息的普及。以及对过量紫外线危害认识的逐渐加强,防晒产品无疑成为继美白产品后又一日趋关注的研发重点。
市场上单一的物理防晒及化学防晒均存在无法克服的弊端,尤其针对敏感肌肤,化学防晒可能会造成严重的过敏和皮肤不适。中草药防晒剂优势成分多,可多途径发挥防晒、抗皮肤光老化等功效。
1.具有吸收紫外线的作用
选取在中波段(UVB范围为280~320nm)、长波段(UVA范围为320~400nm)具有较强紫外吸收的中草药成分作为防晒主成分,开发系列广谱植物防晒产品,具有良好的市场前景。例如,醌类、苯丙素类、黄酮类、萜类、二萜类等物质对各个紫外光区具有良好的紫外吸收。例如,徐陞梅等将黄酮类成分黄岑和菊花进行复合,复合后在UVB区紫外吸收率高,兼顾具有美白、抗炎作用。可制备成修复型防晒产品,用于多效防晒。胡念芳以紫外吸收及自由基清除能力为考察指标,从31种常见中草药中筛选出槐米、大黄、檀香、黄芩等具有广谱的紫外吸收和清除自由能力、可作为天然防晒剂的优势成分。苏学军等选择槐米、藏红花、黄连、苦丁茶、月季和紫罗兰6种中草药提取液按2:2:0.5:5:1.5:1进行复配,其组合物防晒效果极佳。刘俊霞等以50%乙醇或水为提取溶剂,测定102种提取物在UVB区和UVA区的平均紫外线吸收率。其中黄连、吴茱萸、番泻叶在UVA区紫外线吸收较强,大黄、菊花、丁香在UVB区紫外吸收率超过60%。WanessaAparecida等评价70%乙醇巴西绿蜂胶提取物的抗氧化活性、防晒系数和光稳定性,经测定发现其乙醇提取液在UVB区有较高的吸收率。70%乙醇绿色蜂胶提取物加入卡波姆TR-1制成防晒凝胶,具有较高的防晒系数。经证实光稳定性良好,皮肤安全性良好。LavitaRoshniRodrigues将芦荟提取物配制成固体脂质纳米粒(SLN),既显著提高药物的渗透效果也增加了稳定性。体外SPF值为16.9±2.44,体内SPF值约为14.81±3.81。合成的防晒霜的SPF值被发现与目前市场上的防晒霜相当。
2.具有抗皮肤光老化作用
光老化是皮肤衰老的由内在因素(如年龄)以及外部因素(如慢性紫外线照射)介导的一种复杂的过程,是造成皮肤老化的“元凶”。氧自由基、活性氧基参与其中,并起到重要作用。抗氧化的运用是有效防止光老化损伤的有效手段。中草药中黄酮类成分、皂苷类成分、多糖类成分及多酚类成分在抗衰老抗光损伤方面有着其独特的作用,可作为多效复合防晒产品的抗氧化成分,安全有效,无不良刺激。甘草黄酮对UVB损伤的成纤维细胞具有保护作用,能够抑制氧化损伤、提高超氧化物歧化酶(SOD)活性,在防治皮肤光老化方面具有良好作用。麦冬多糖、槟榔多糖具有良好的抗氧化性,显著提高细胞存活率以及抑制过氧化氢和短波紫外线(尤其针对UVB区),起到光抵御效果。皂苷类成分在抗光损伤方面同样具有独特的作用,王洁等研究显示光老化HSF细胞模型经绞股蓝总皂苷合药血清干预后,活性氧水平降低,并且与剂量成量效关系。其作用机制主要是通过抑制细胞内活氧以及Bax的表达,同时激活Bcl-2、Caspase-3信号通路,起到延缓细胞光老化和损伤的作用。人参皂苷Rg3可以抑制皮肤光老化,并有助于恢复光致真皮损伤,同时抑制紫外线和红外线照射导致的IL-6和MMP-1水平的升高。三七总皂苷可以抑制细胞的氧化水平,提高抗氧化酶活性、降低细胞的凋亡率。同时具有改善皮肤组织弹性,阻止纤维聚集、增加总胶原分泌等功效。
近年来,酚类成分在抗氧化及光老化修复方面的作用也得到证实,桑白皮多酚能抵抗UV诱导的皮肤光老化作用,并与浓度呈线性,具有显著抗氧化活性。
通过调控MMP-1和PIP的mRNA表达,修复光老化作用。到手香,唇形科马刺花属植物,合有酚类化合物,包括迷迭香酸,Terto等研究其醇提物的光保护和抗氧化活性。测定其防晒系数、DPPH自由基清除活性和总酚含量,结果表明该提取物具有较好的光保护作用(SPF=12.63)、较好的抗氧化活性(EC50=112.39μpg/mL)、总酚含量(142.39±1.12mg GAE/g)。另外,该提取物具有潜在的光保护和抗氧化活性,有利于分离出具有广谱保护作用和生物保护特性的最终产品。
中草药原料的皮肤保湿作用
皮肤的保湿是化妆品的基本功能之一,天然、安全的天然产物逐渐成为焦点。具有保湿功效的中草药成分主要有多糖类、蛋白质类、多酚类、植物油类、黄酮类等化合物。傅楷历等建立皮肤外燥小鼠模型,通过银耳多糖外用给药后,能够有效改善小鼠皮肤缺水干燥的状态,能显著提高皮肤含水量、透明质酸(Haluronic acid,HA)含量以及水通道蛋白3(AQP3)表达量。可能与银耳多糖能够调节皮肤HA和AQP3表达量相关,其他可以作为天然保湿成分添加至护肤品中。何杜鹏等以吸湿率和累积渗透量为考察指标,全面评价了银杏叶多糖的保湿特性,其24h RH在43%、60%和81%条件下的吸湿率分别为27.5%、36.9%、47.2%。以Ritger-Peppas模型的拟合度最好,证实其吸湿、保湿、经皮渗透性能突出。陈默等采用水提法获得铁皮石斛多糖提取物,并通过称重实验、细胞水平和人体功效评价其保湿性能。2h和4h保湿效果与透明质酸钠相当,200μg/mL铁皮石斛防护率可达22.84%。此浓度制备乳液经人体涂抹后,皮肤水合度提升,皮肤保湿效果显著。此外,以麦冬多糖、枸杞多糖、黄精多糖、霍山石斛多糖和原桃胶多糖为代表的多糖类成分已逐渐运用至保湿乳剂、保湿霜剂中发挥其多效保湿的作用。油类成分中橄榄油、甜杏仁油、鳄梨油、茶树油和月见草油具有良好的皮肤保湿性能。在不同的环境和不同的合油量下均能提高皮肤水分含量,可以作为保湿类成分添加至精油产品中。
中草药原料的祛痘抗敏感作用
痤疮,又称粉刺,临床表现为丘疹、脓疱、结节、囊肿等。市场上部分产品添加激素类成分,具有严重的不良反应。中草药祛痘的主要机制就是疏通和加速皮脂排泄,抑制或杀灭痤疮丙酸杆菌,同时具有抗菌消炎的作用。陈静等证实黄连、黃柏、黄芩、丹参、半枝莲对痤疮丙酸杆菌有抑制作用,将黄连与丹参配伍,抑菌效果显著,为研制改善痤疮的外用护肤品提供了新的方向。严纯等发现花椒精油可能通过下调TLR2的表达,抑制NF-κB的表达,降低促炎性因子的蛋白分泌量和mRNA表达水平,抑制痤疮丙酸杆菌所致的炎症。可以添加至祛痘精油皂或祛痘乳液、面膜中,作为抗炎成分发挥作用。此外,梁巩等建立驴皮伤口模型,以不同浓度的紫草素涂抹伤口,经检测发现紫草素均能降低相关炎症因子的表达,基因表达中TGF-β1、IL-10mRNA显著升高,TNF-α、IL-6 mRNA显著降低,证实其能够促使伤口愈合。马齿苋因富合活性氨基酸且具有抗敏抗炎作用,现已应用于各类祛痘抗敏护肤产品中。
存在的问题和展望
近年来,护肤品安全性问题屡出不绝,越来越多的消费者将安全性作为购买的首选条件。成分的安全性成为大众更为普遍的需求。以中草药作为原料的护肤品利用中草药源自天然、副作用低、具有针对性解决皮肤问题、疗效稳定的特点,精准满足消费者的个性需求。尤其以美白、防晒、保湿等特殊功效产品的市场需求逐年增加,但是也逐渐暴露出诸多问题。
第一,中医理论指导中草药的应用,如何将中医理论与中草药相结合,更好地指导中草药发挥作用。
第二,传统的提取工艺、分离纯化工艺相对落后,会不同程度地破坏有效物质,需要配套现代工艺不断改良提升和优化。
第三,缺乏护肤品中药材基原产地来源追溯以及药用部位的限定。需要从药材来源上把控质量。
第四,对提取物缺乏科学的定性定量分析,对提取物功效性成分的分析和作用机制研究不够透彻,需要进一步优化提取工艺技术,逐步完善基础研究,要把控理化指标,严格限定活性成分的含量,清晰明确地指认有效成分和作用机理以保证添加成分的精准和功效。
第五,中草药护肤品行业存在标准不严格的情况,应该尽快出台统一标准,包括提取物的添加标准、提取物的检验标准等,尽快实现统一的产业标准。
中国地域辽阔,有得天独厚的中草药资源以及传统深厚的中医理论。独特的美容护肤理论体系起源于先秦,绵延传承至今。已收载的古籍文献中归属于现代概念中草药护肤品配方高达数千种。传承中草药特色,将成分明确、作用机制明确的中草药功效性成分应用于护肤品中,顺应了护肤品“安全、自然、科学”这一发展趋势,顺应了“成分党”对于添加成分的日益关注的趋势。中草药护肤产业以传统中医药理论为先导,在明确物质基础的前提下,多学科联合,将提取分离技术、分析技术、制剂技术、现代生物技术结合起来,辅以完整规范的中草药质量标准体系,未来必然会在护肤品市场中开辟出一条独特的路。