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源自植物的天然防晒成分

发布日期:2018-11-01 08:55:09 点击次数: 字号: [默认] [] [] []
摘要: 近年来,随着臭氧层破坏,紫外线(UV)对地球表面辐射水平急剧增加,皮肤过度暴露于紫外线,导致皮肤病发生率增加。为了阻挡紫外线对
      近年来,随着臭氧层破坏,紫外线(UV)对地球表面辐射水平急剧增加,皮肤过度暴露于紫外线,导致皮肤病发生率增加。为了阻挡紫外线对皮肤的伤害,涂抹防晒产品于阳光暴露部位是有效保护措施之一。《化妆品安全技术规范》(2015年版)规定防晒剂的定义为:利用光的吸收、反射或散射作用,以保护皮肤免受特定紫外线所带来的伤害或保护产品本身而在化妆品中加入的物质,并限定了27类准用防晒剂,包括25种化学防晒剂和2种物理防晒剂。

 

但随着防晒霜使用频次的增加,化学防晒剂引起皮肤的不良反应以及造成环境问题越来越突出,而高防晒指数下物理防晒剂肤感不佳,消费者难于接受。因此,更加安全、高效、肤感卓越的防晒剂成为科研人员关注的热点。相比物理、化学防晒剂,植物源成分相对安全性高、肤感卓越,对环境污染少。因此,植物源成分的防晒功能也就愈发受到关注。

 
 
1 紫外线损伤皮肤机理

紫外线损伤皮肤机理有:①紫外线辐射引起皮肤产生氧自由基(ROS)。UVA辐射引发皮肤的氧化应激反应,产生ROS。UVB辐射将表皮反式尿刊酸转化为顺式尿刊酸,亦能释放ROS。当皮肤内的ROS过剩,细胞凋亡被激活以阻止ROS对细胞的损伤。此时,内源性的抗氧化物质(包括超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、辅酶Q10、谷胱甘肽、维生素E)发挥了清除ROS的作用,减少机体损伤。②紫外线辐射引起皮肤炎症反应。UVA辐射能够促进皮肤5-羟色胺、激肽释放等炎性介质释放并诱发活化核转录因子AP-1和NF-κB的表达。AP-1和NF-κB能够调节与基本细胞有关的基因表达、增殖、分化和存活,它们的激活将可能导致炎症、血管生成和肿瘤的发生。③紫外线辐射引起皮肤光老化反应。AP-1能够刺激基质降解酶(MMPs,包括MMP-1,MMP-3和MMP-9)的基因转录,降解皮肤胶原,导致皮肤光老化[5]。④紫外线辐射引起皮肤DNA损伤。皮肤中的核酸、蛋白质、反式尿刊酸、黑色素及其前体能够吸收UVB,直接造成DNA损伤和其他生物组织损伤。当DNA损伤过度,机体为阻止细胞的恶性变化,P53基因表达迅速增强,细胞凋亡被激活。同时,DNA损伤产物环丁烷嘧啶二聚体CPDs亦能诱导NF-kB,IL-6,IL-10及TNF-α的分泌,导致炎症的发生。

根据紫外线损伤皮肤机理,降低紫外线对皮肤损伤途径包括将紫外线与皮肤隔离或通过皮肤某些信号通路减少紫外线对皮肤的损伤,由此可将防晒功效物质划分为:①紫外过滤剂,通过依靠物质的光吸收或光反射过滤紫外线,降低皮肤紫外线暴露量;②防晒增效剂,通过降低皮肤DNA损伤、清除皮肤过量ROS、减少皮肤抗氧化物质的损失、抗光老化、抑制炎症和红斑(晒后红斑与血管生成相关)等光保护作用,增强皮肤对抗紫外线的能力,降低皮肤光损伤。笔者将具有防晒功能的植物源成分按以上划分依据进行分类并对其研究进展进行了综述。

2 紫外过滤剂

化学防晒剂含有羰基共轭的分子结构和给电子的邻对位取代基,分子内易发生电子转移而吸收紫外线,而一些植物成分因含有苯环共轭结构也具有紫外吸收能力。

2.1芦丁

芦丁又名芸香苷、紫槲皮苷,为一类来源很广的黄酮类化合物。芦丁能提高防晒产品抵抗UVA能力,与UVA化学防晒剂二苯甲酮-3以及丁基甲氧基二苯甲酰基甲烷复配,能增强以上两种防晒剂的光稳定性,提高其配方的抗氧化性以及防晒指数。DAPeres等将芦丁添加在UVB防晒霜中,配方临界波长上升,抵抗UVA能力增强。

芦丁具有抵抗UVB能力。10%芦丁防晒霜抵抗UVB能力和胡莫柳酯相当。BenjaminChoquenet等[10]将10%的芦丁、槲皮素与10%的二氧化钛、氧化锌进行复配,以体外SPF、PFA值为防晒指标进行评价。结果表明,相比槲皮素,芦丁更能提升二氧化钛和氧化锌的防晒指数。配方中添加质量分数为10%芦丁与10%二氧化钛复配,其SPF为34.29,PFA值为16.25;配方中添加质量分数为10%的芦丁与10%氧化锌复配,其SPF为11.25,PFA值为9.75。

2.2黄芩苷

黄芩苷分子结构中有2个较长的共轭体系,在紫外线吸收光谱上有2个主要吸收带,带I在300~400nm,带II在250~290nm,在242、271和310nm处均有很强的吸收峰,故黄芩苷能吸收UVA、UVB和UVC,是一种广谱吸收紫外线物质[11]。10%黄芩苷膏霜紫外辐照前与紫外辐照后进行体外SPF值测定,其SPF0h为8.49,SPF2h为7.11,PFA0h为6.21,

PFA2h为5.60,表明黄芩苷防晒性能稳定。将3%黄芩苷与3%超细二氧化钛复配,SPF值可达18左右。将3.5%黄芩苷复配3.5%芦丁,加入膏霜基质制成的防晒霜体外SPF值为12。

2.3柚皮素

柚皮素能抑制防晒剂甲氧基肉桂酸辛酯的光降解,最大抑制率为49.65%;提高防晒剂阿伏苯宗的光稳定性和减少阿伏苯宗的光毒性[13],提高防晒效率。柚皮素具有紫外吸收能力,体外仪器实验表明,用纳米脂质体包裹的复配物(0.3%柚皮素+1%DHHB),以植物油作为基质,其SPF值为8.4,PFA值为13.8,而含有1%DHHB的纳米脂质体配方SPF值为6,PFA值为10.5[14]。

2.4水飞蓟素

水飞蓟素是从菊科药用植物水飞蓟种子的种皮中提取出来的一种黄酮类活性成分。10%水飞蓟素其防晒能力相当于防晒剂对甲氧基肉桂酸辛酯,体外SPF值将近9。水飞蓟素经2h紫外辐照后稳定性好,表明其可作为较理想的防晒物质。

2.5白藜芦醇

白藜芦醇是一种天然植物抗体,是植物遇到真菌感染、紫外线照射等不利条件下产生的植物防御素。白藜芦醇紫外吸收强,对UVB的吸收能力强于UVA。将1%的白藜芦醇与基础配方(含3%的丁基甲氧基二苯甲酰甲烷和5%的甲氧基肉桂酸2-乙基己酯)复配成防晒霜,其SPF值增加2.7。除了可提高防晒指数外,白藜芦醇与β-胡萝卜素抗氧化剂复配还能提高防晒剂光稳定性,尤其是丁基甲氧基二苯甲酰基甲烷的光稳定性。

2.6绿原酸

绿原酸又名咖啡鞣酸,主要存在于杜仲、金银花、咖啡、菊花等植物中。植物体内的绿原酸可以大幅吸收紫外线,被称为植物的“紫外吸收器”。张英等对金银花中绿原酸的体外防晒作用进行了探索,结果表明绿原酸紫外吸收性能好,pH为3~7条件下稳定性较好;SPF值与防晒霜中绿原酸的含量呈正相关,含有0.71%、1.43%、2.15%质量分数的绿原酸防晒霜其SPF值分别为4、9、15。BenjaminChoquenet等[10]对12种物质的体外防晒性能进行了考察,结果表明,绿原酸防晒效果最优,但其光稳定差,配方中添加10%绿原酸,SPF0h为10.13,SPF2h为2.17;PFA0h值为5.89,PFA2h值为1.86。

2.7阿魏酸

阿魏酸是桂皮酸的衍生物之一,是自然界普遍存在的一种酚酸。阿魏酸在290~330nm具有良好的紫外吸收。张红等[20]对30种中草药紫外吸收能力进行了考察,其中阿魏酸的紫外吸收图谱与2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮(全波段紫外吸收剂)相似且平均紫外吸收值大于4-甲基亚苄基樟脑(UVB防晒剂)。阿魏酸的防晒作用在市场上已得到认可,具有阿魏酸基团的谷维素(tocopherylferulete)在日本已经商品化,可作为紫外吸收剂[21]。2002年美国农业部将大豆油和阿魏酸作为紫外吸收剂,产品名为Soyscreen,能有效过滤长波和中波紫外线。

 

3 防晒增效剂

植物防晒增效剂能增强皮肤对抗紫外线能力,降低皮肤光损伤。植物防晒增效成分详见表2。

4 结论

具有防晒功能的植物源成分不仅能通过过滤紫外起到防晒效果,亦能通过调控各种信号途径减少紫外线对皮肤的损伤。

作为防晒剂的开发,植物源成分必须既安全又有具有良好的防晒保护作用。因此,植物源成分的有效含量、相容性和稳定性是应用于防晒产品的关键因素。文中总结的植物源成分的防晒指数,大部分属于体外结果,还需进一步人体防晒指数评价。
世界中联中药养颜

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