植物精華對皮膚美白作用的研究進展

崔文穎 楊高云 李 妍

(首都醫科大學附屬北京友誼醫院皮膚科，北京100050)

近年隨著世界經濟的迅速發展，人們生活水平的提高，越來越多的人對皮膚的護理有了更高的追求，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、不良反應小的植物精華美白祛斑產品擁有了越來越廣闊的空間。在化妝品發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少而被廣泛認同。各大化妝品品牌推出的美白產品很多都來自植物提取物?！俺缟凶匀唬h離污染”的理念被廣泛推崇，其安全性、有效性也得到了科學研究的驗證。尋找天然、安全、有效的植物美白產品成為目前有市場前景且重要意義的研究方向。

1 植物美白的機制研究

1.1 減少黑色素生成

黑色素的形成機制為，黑色素細胞內的酪氨酸在酪氨酸酶的作用下，受環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，達到美白作用。同時它作用溫和、安全無不良反應。徐寶軍等［4］研究發現，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、防風等天然產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利用。Lin Y P等［5］研究發現，一種產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，提示可用于美容產品中。Momtaz S等［6］研究發現，植物提取物非洲球狀鷹爪花屬和南非鐵仔(紫金?？?對酪氨酸酶有較強的抑制性，單獨或聯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 破壞黑素細胞

破壞已經形成的黑素細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，選擇性抑制異常活躍黑素細胞的增生作用，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構還原成酚型結構，使色素褪色［10］。

一是做好導向工作。針對博士后個人科研取向與油田單位科研取向的差異，（各自關注點不同，博士后增加科研經歷、獲獎／油田技術創新、解決生產難題），做好科研活動的思想認識工作，把好選題立項、成果質量、報告終審關口，項目研究和課題管理導向應用研究和實用技術研究。保證產出高水平、高質量的科研成果，保證成果能應用易轉化，確實能解決生產、科研實際中的技術難題。

1.2 角質剝脫劑

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形成細胞連接減弱，含有黑素的角質形成細胞脫落，同時促進真皮層內膠原纖維、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，正是利用了這一作用機制。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。安全有效的防曬品不僅可以美白肌膚，而且可以預防上述疾病的發生。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烈吸收范圍290～320 nm內紫外線，并有保濕、調理皮膚的功能。研究［13-14］結果表明，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烈吸收230～350 nm的紫外線［15］。3%黃芩苷與3%超細二氧化鈦復合在一起，其SPF可達18左右。黃芩苷對黑色素細胞增生率具有較好的抑制作用，并且作用專一，只對黑素細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結構，在紫外線區有很強吸收率;對于植物而言，多酚作為植物體內的次生代謝產物，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，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］報道發現中藥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蛋白(styrosine related proteins，TRP1、TRP2)1、2的活性，并且轉錄編碼酪氨酸、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，而且在鏈球菌培養基中有對黑素細胞合成的抑制區域。更重要的是，它可減少細胞色素a的合成，抑制黑素細胞基因的表達，并且未表現出細胞毒性。

1.5 減少黑色素傳送到角質細胞

煙酰胺，又名尼克酰胺、維生素B3、維生素PP，白色結晶或結晶性粉末，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學、美容界所共知。被廣泛地應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細胞，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，可與銅離子結合抑制黑素細胞酪氨酸酶活性，減少黑素生成。曲酸穩定性較差，刺激性高，容易致敏［21］，在曲酸基礎上已開發出不少的衍生物，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，性質穩定，刺激性低［22］。因其安全性可疑，日本禁止曲酸應用于化妝品。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，在化妝品的開發利用中，具有廣闊發展前景。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，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［24］：① 吸收紫外線是多酚的美白途徑之一。通過復配可有效地吸收整個區域內的紫外線，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酪氨酸酶和過氧化酶的活性增高密切相關。前者在皮膚組織的黑色素細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，達到美白作用。含多酚的中草藥對酪氨酸酶抑制性較強，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，能抑制黑素細胞活性，對各種皮膚色斑有淡化作用［25］。王建新等［26］研究發現，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。根皮素與它們復配，可提高抑制率達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，預防黑色素產生，同時可以通過還原反應將已經存在的黑色素變成顏色較淡的“還原型黑色素”，但因經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 內皮素拮抗劑(endothelin antagonists)

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

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

從歐洲草本植物洋甘菊中提取內皮素拮抗劑，經體內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皮素拮抗劑的作用下，內皮素不能與黑皮素細胞上的受點聯結，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胞的黑色素內，因此酪氨酸酶抑制劑必須通過4層(即角質層、表皮深層、黑色素細胞膜和黑色素膜)障礙才能起到抑制作用，由于內皮素拮抗劑的作用點在黑色素細胞膜之外，因此，它僅需通過2層障礙即可發揮效用，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胞外黑色素的生成，導致皮膚色斑及不均勻色素分布，而使用內皮素拮抗劑后，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的黑素細胞的毒性較低，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局部透皮吸收的方式作用于皮膚，對光損傷導致的皮膚損害有較好的效果。UV照射導致的過氧化作用于皮膚磷酸卵磷脂囊泡，而類黃酮可以保護磷酸卵磷脂脂質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，在對小鼠的體內實驗中，植物類黃酮也表現出抗氧化和光防護作用，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

納米技術指研究由顆粒直徑為0.1～100 nm之間物質組成體系的運動規律和相互作用，以及實際中科學的技術。納米化妝品由活性成分與載體系統構成，載體系統如納米顆粒懸浮液、納米乳液、聚合物納米粒、磁性納米粒、納米脂質運載系統等;納米脂質運載系統包括納米脂質體、固體脂質納米粒(solid lipid nanoparticles，SLN)和納米結構脂質載體(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，得到其穩定性依次為NLC、SLN、NE。因此將植物精華與納米技術相結合，會使其發揮更大的功效。

3.2 復配方案

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了全美白的概念，這是美白劑開發的重要方向［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配方案，從減少黑素細胞的形成、抑制酪氨酸酶活性、向表皮轉移的過程、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生相互反應的情況下協同作用，發揮更強大的美白效果。

3.3 中草藥化妝品

繼承祖國傳統醫學，發揮中草藥的優勢，從身體內部進行調養，采用內養外潤的方法綜合治療。祖國醫學則認為色素沉著的主要病因是肝氣郁結、腎陰不足、氣血淤阻、勞傷脾土。在治療上，全身療法以疏肝、補腎、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，而是以傳統中醫藥理論指導中藥進行組方遣藥、復配入特定基質體系而形成具有一定功效的化妝品［37］。產品研發人員不能機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配入化妝品中，而是在傳統中醫藥美容理念及其在個人護理用品的發掘、繼承和推廣中有所創新。

通過不斷的科學研究，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，結合現代生物技術和分離提取技術，綠色天然化妝品及其添加品可發揮更大的功效。

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