饒治 應亭良



探討一款含庫拉索蘆薈成分的凝膠對曬后皮膚的修護、舒緩、保濕功效,使用日光模擬儀進行紫外線誘導,在31 名志愿者背部形成曬后皮膚模型后使用該凝膠,通過測試皮膚角質層水分含量、經皮水分流失量、皮膚紅斑指數EI 值,同時結合專家評估( 皮膚泛紅、皮膚光澤度、皮膚干燥),進行人體功效評價試驗,驗證該凝膠對曬后皮膚具有修護、舒緩、保濕等功效。
關鍵詞:庫拉索蘆薈;凝膠;曬后皮膚;臨床功效
皮膚是人體最大的器官,作為人體抵御外界侵害的第一道防線,具有保護、調節、分泌、保濕、屏障等功能。
皮膚易受各種物理、化學等外源性刺激影響,造成皮膚損傷。紫外線是最主要的外源性刺激之一。紫外線屬于太陽光中的不可見光,根據波長分為UVA(320 ~ 400 nm)、UVB(280 ~ 320nm) 和UVC(200 ~ 280nm),UVC 被臭氧層與大氣層完全吸收,因此實際到達地球表面的是UVA( 約占95%) 和UVB( 約占5%)。當人體皮膚受到超過耐受量的UVA 和UVB 照射后,會促使細胞釋放炎癥介質,導致真皮毛細血管擴張充血、皮下組織水腫并激發炎癥,出現刺痛、紅斑、脫屑等不適癥狀[1-3]。紫外線波長為290 ~ 320nm,對皮膚照射后,會引起皮膚發紅[4],曬后幾分鐘到2 ~ 6h 開始出現曬傷反應,16 ~24h 達到高峰,3 ~ 5d 逐漸消退,紅斑慢慢變成暗紅色,消退后皮膚脫屑并留下褐色的色素斑[5]。另外研究表明,紫外線輻射等因素可引起表皮屏障功能障礙,使表皮屏障變得更易滲透,經皮水流失量增加[6-7]。在陽光的強烈照射下,即使做了防曬措施也無法完全避免紫外線的傷害,所以有必要使用針對曬后皮膚的護膚品,及時補充皮膚水分,緩解皮膚泛紅、干燥,修護皮膚屏障功能等。
蘆薈是一種多年生百合科蘆薈屬肉質的草本植物,最早起源于南非,作為天然藥用植物,蘆薈已有幾千年的藥用歷史。據統計,目前世界范圍內的蘆薈大約有500 多個品種[8],我國《已使用化妝品原料目錄(2021 年版)》中共收錄蘆薈類原料26 項,主要包括的蘆薈品種有5 種,分別為庫拉索蘆薈(Aloe barbadensis)、安東蘆薈(Aloeandongensis)、東非蘆薈(Aloe perryi)、好望角蘆薈(Aloeferox)、木立蘆薈(Aloe arborescens),使用部位涵蓋葉和花。其中庫拉索蘆薈因其葉肉肥厚、營養豐富、有效成分含量高且各項有效成分較為均衡而得到廣泛開發和應用[9]。
蘆薈葉片中大約99.5% 為水分,其余主要為蒽醌類、多糖類、酶類、維生素等多種潛在的活性化合物。在對蘆薈功效的研究中,調節機體免疫力、抗菌、抗炎以及促進創面愈合等方面的研究居多[10]。庫拉索蘆薈發揮功能的主要物質基礎是蘆薈多糖,大分子蘆薈多糖成膜性好,可在人體皮膚表面形成一層均勻的薄膜以減少水分蒸發并達到潤膚的作用[11,12],董銀卯等人使用蘆薈原汁制成一系列化妝品,并通過測量失水率的方法研究了蘆薈的保濕性,結果表明蘆薈具有較好的保濕性[13];張浩等人采用斑馬魚切尾造模,觀察其炎癥細胞反向遷移及切尾再生情況,研究了庫拉索蘆薈大分子凝膠粉的修復功效,結果表明其在低濃度下能有效促進炎癥細胞反向遷移及促進斑馬魚斷尾再生,即具有出色的修復功效[14]。另外,庫拉索蘆薈凝膠能夠有效抑制透明質酸酶作用,也能使角質形成細胞在經過UVB 照射后有效減少炎性細胞因子IL-1α、IL-8 的分泌。因此,庫拉索蘆薈凝膠能夠有效修復角質形成細胞受UVB 照射形成的損傷,具備曬后修復功效[15]。
本研究中筆者開發了一款含庫拉索蘆薈成分的凝膠產品,通過日光模擬儀在測試志愿者背部進行紫外線誘導照射,形成曬后皮膚模型,在相應區域使用該蘆薈凝膠后,通過測試皮膚角質層水分含量、經皮水分流失量、皮膚紅斑指數EI 值,同時結合專家評估( 皮膚泛紅、皮膚光澤度、皮膚干燥),進行人體功效評價試驗,驗證該凝膠對曬后皮膚具有修護、舒緩、保濕等功效。
01 試驗部分
1.1 材料與儀器
含庫拉索蘆薈成分的凝膠,主要由庫拉索蘆薈葉汁成分、甘油、泛醇和其他多種輔料構成。按照《化妝品安全技術規范》第4 章的理化檢驗方法對該配方進行測試。
按照行業標準QB/T 2874《護膚啫喱》“表1 感官、理化指標” 的要求進行穩定性測試。按照《化妝品安全技術規范》的要求通過了微生物、重金屬、二噁烷、苯酚等檢測,配方各成分經過嚴格的安全評估。紫外日光模擬儀,型號601-300,美國Solarlight 公司;角質層水分含量測試探頭Corneometer CM825、皮膚表面水分流失測試探頭Tewameter TM Hex、皮膚黑色素和血紅素測試探頭Mexameter MX18,德國Courage+Khazaka(CK) 公司。
1.2 受試者要求
本研究開展前已在檢測機構功效評價實驗室通過了內部倫理審查,確保整個研究遵守倫理學原則要求,進行試驗之前完成了必要的產品安全性評價,確保整個測試流程在正常、可預見的情況下開展,保證受試者安全。同時本研究嚴格遵循《赫爾辛基宣言》,所有受試者了解整個實驗目的和過程,并簽署知情同意書。
按照自愿原則選擇了31 例18 歲~ 60 歲健康受試者。
納入標準:男女均可;既往無光感性疾病史,近期內未使用影響光感性的藥物;受試者皮膚類型為I、II、III 型,即對日光或紫外線照射反應敏感,照射后易出現曬傷而不易出現色素沉著者;同一受試者參加SPF 試驗的間隔時間不應短于兩個月;無過敏性疾病,無化妝品或其他外用制劑過敏史;受試部位的皮膚應無胎記、色素沉著、炎癥、瘢痕、色素痣、多毛等現象。排除標準:妊娠或哺乳期婦女,或近期有備孕計劃者;患有銀屑病、濕疹、異位性皮炎、嚴重痤瘡等皮膚病史者,或患有其他慢性系統性疾病者;近1 個月內口服或外用過皮質類固醇激素等抗炎藥物者;體質高度敏感者;近2 個月內參加過其他藥品/ 化妝品人體臨床試驗者。
1.3 測試方法
測試環境為溫度20.5° C~21.2° C,濕度44.1%~55.4%RH。
受試者應在試驗環境中至少適應 30 min。
具體試驗流程如下:
(1)D0( 正式測試前一天)。照射前,在背部選擇一測試區域,進行基線數據采集和主觀評估。
(2)D0。MED 值( 最小紅斑量) 測定在背部測試區域內,用日光模擬儀取不同劑量的紫外線照射,16~24h 后觀察結果。
(3)D1(正式測試第一天)。誘導照射:根據觀察結果,確定受試者正常皮膚的MED 值。使用定位膜在受試者背部標記3 個測試區域( 試驗組、陰性對照組、空白組),區域大小均為3cm×3cm。空白組不做任何處理,在其他2個誘導區域內按照1.5 倍MED 劑量進行誘導照射。
(4)D1:使用樣品。在照射后,研究人員按照隨機表,分別于照射后即時、照射后4h(4h 數據采集后)、照射后24h(24h數據采集后)在受試者測試區域涂抹相應受試物,用量為2.00±0.05mg/cm2。
(5) 樣品使用后數據采集。分別在第一次使用樣品后4h、6h、24h、48h,研究人員對受試者測試區域進行數據采集和主觀評估。
(6) 本次試驗結束。
在整個測試期間測試區域不能清洗、不能沾水、不能涂抹其他產品或藥品,不能進行跑步等引起出汗的劇烈運動或其他行為。
1.4 測量指標
1.4.1 角質層水分含量
角質層水分含量通過電容法測定, 電容值越高,皮膚含水量越高,可反映產品的保濕功效[16]。使用角質層水分含量測試探頭,每個區域測試6 次取平均值。
1.4.2 皮膚紅斑指數EI 值
皮膚的紅斑指數反映了皮膚毛細血管的狀況,直觀體現炎癥程度。皮膚紅斑指數越低,產品修護或者舒緩肌膚、改善皮膚紅斑反應的效果越好[17,18]。使用皮膚黑色素和血紅素測試探頭,每個區域測試3 次取平均值。
1.4.3 經皮水分流失量
經皮水分流失(TEWL) 值反映水分從皮膚表面蒸發的量的大小,是評價皮膚屏障功能的生理參數之一[19]。
TEWL 值越低,說明經皮水分流失越少,皮膚屏障功能越完善,反映產品修護肌膚的效果越好。使用皮膚表面水分流失測試探頭,每個區域測試3 次取平均值。
1.4.4 主觀評估
主觀評估是由經過培訓的專業人員進行評估的,在實驗室恒定光照( 色溫5500~6500K 的日光燈管) 燈箱中進行觀察。按照0~3 分分別對皮膚光澤度、泛紅、干燥進行評分,分值越高,說明皮膚的光澤度越高,皮膚泛紅程度越嚴重,皮膚干燥程度越嚴重。
1.5 統計學方法
對測量參數進行描述性統計,包括數量、均值、標準差、最小值、中位值和最大值等,各采樣區域可單獨統計。計算測量參數的初始值/ 空白值與其他測量時間點/ 其他組間的數值,使用專業統計軟件進行分析。如測試數據為正態分布,則采用t 檢驗或方差分析方法進行數據分析;如測試數據為非正態分布,則采用秩和檢驗方法進行統計分析。
統計方法均采用雙尾檢驗,檢驗水平α =0.05。
02 結果與討論
2.1 建模結果
在背部測試區域內,用日光模擬儀取不同劑量的紫外線照射,16~24h 后觀察結果;以皮膚出現紅斑的最低照射劑量或最短照射時間為該受試者正常皮膚的MED。技術人員根據觀察結果,確定受試者正常皮膚的MED 值,然后根據隨機表對受試者試驗組和陰性對照組測試區域進行紫外線誘導照射,使用定位膜在受試者背部標記3 個測試區域(試驗組、陰性對照組、空白組),區域大小均為3cm×3cm。空白組不做任何處理,在其他2 個誘導區域內按照1.5 倍MED 劑量進行誘導照射。
根據陰性對照組結果表明,使用紫外線誘導后24h內,皮膚紅斑指數EI 值呈持續上升的趨勢,在照射后24h 達到高峰,照射后48h 開始下降,這與劉瑋[5] 的研究結果基本一致,可以證明建模達到預期效果。
2.2 皮膚角質層含水量測試
首次使用測試產品后4h、6h、24h、48h,與使用前相比,試驗組背部角質層水分含量顯著性分別升高21.82%、34.93%、10.67%、21.29%(P <0.001),陰性對照組背部角質層水分含量顯著性分別降低15.95%、12.89%、9. 38%、7. 51%(P <0.001),空白組背部角質層水分含量無明顯變化;各測試時間點的組間相比,試驗組顯著高于陰性對照組和空白組(P <0.05),陰性對照組顯著低于空白組(P <0.05)。結果表明,皮膚經過紫外線照射,角質層皮膚水分含量顯著下降,使用含庫拉索蘆薈成分的凝膠產品能夠有效提高皮膚水分含量,對曬后皮膚具有良好的保濕作用。
不同測試點組間角質層水分含量測試結果變化如圖1 所示。
2.3 經皮水分流失量測試
首次使用測試產品后4h,6h、48h,與使用前相比,試驗組背部經皮水分流失量顯著性降低4.08%(P <0.01)、8.38%(P <0.001)、5.27%(P <0.001), 陰性對照組背部經皮水分流失量顯著性升高21.14%、16.79%、9.17%(P <0.001),空白組背部經皮水分流失量無明顯變化;各測試時間點的組間相比,在4h,試驗組顯著低于陰性對照組(P <0.05),試驗組和空白組無顯著性差異,陰性對照組顯著高于空白組(P <0.05)。在6h、48h,試驗組顯著低于陰性對照組和空白組(P <0.05),陰性對照組顯著高于空白組(P <0.05)。首次使用測試樣品后24h,與使用前相比,試驗組背部經皮水分流失量無明顯變化,陰性對照組背部經皮水分流失量顯著性升高11.55% (P <0.001),空白組背部經皮水分流失量無明顯變化;在24h,組間相比,試驗組顯著低于陰性對照組(P <0.05),試驗組和空白組無顯著性差異,陰性對照組顯著高于空白組(P <0.05)。
結果表明,紫外線照射破壞皮膚屏障結構的穩定性,導致經皮水分流失量明顯上升,使用含庫拉索蘆薈成分的凝膠產品能夠有效降低經皮水分流失量,有助于維護皮膚正常屏障功能,對曬后皮膚具有良好的修護效果。
不同測試點組間經皮水分流失量測試結果變化如圖2 所示。
2.4 皮膚紅斑指數EI 值測試
首次使用測試產品后4h、6h、24h、48h,與使用前相比,試驗組背部皮膚紅斑指數EI 值顯著性分別升高39.14%、34.77%、45.32%、29.30%(P <0.001),陰性對照組背部皮膚紅斑指數EI 值顯著性分別升高52.95%、60.76%、74.85%、65.57% (P <0.001),空白組背部皮膚紅斑指數EI 值無明顯變化;各測試時間點的組間相比,試驗組顯著低于陰性對照組(P <0.05),試驗組顯著高于空白組(P <0.05),陰性對照組顯著高于空白組(P <0.05)。
結果表明,紫外線照射,皮膚紅斑反應程度明顯增強,使用含庫拉索蘆薈成分的凝膠產品能夠顯著降低皮膚紅斑指數,對曬后皮膚具有良好的舒緩效果。
不同測試點組間皮膚紅斑指數測試結果均值如圖3所示。
2.5 主觀評估
2.5.1 皮膚泛紅評分
首次使用測試產品后4h、6h、24h、48h,與使用前相比,試驗組背部皮膚泛紅評分顯著性升高(P <0.001),陰性對照組背部皮膚泛紅評分顯著性升高(P <0. 001),空白組背部皮膚泛紅評分( 主觀評估) 無明顯變化;各測試時間點的組間相比,試驗組顯著低于陰性對照組(P <0.05),試驗組顯著高于空白組(P <0.05),陰性對照組顯著高于空白組(P <0.05)。結果表明,紫外照射過后,皮膚明顯泛紅,使用含庫拉索蘆薈成分的凝膠產品能夠緩解皮膚 泛紅的情況,對曬后皮膚具有良好的舒緩效果。
不同測試點組間主觀評估(泛紅) 測試結果均值如圖4 所示。
2.5.2 皮膚干燥評分
首次使用測試產品后4h、6h、24h、48h,與使用前相比,試驗組背部皮膚干燥評分無明顯變化,陰性對照組背部皮膚干燥評分顯著性升高(P <0.001),空白組背部皮膚干燥評分無明顯變化;各測試時間點的組間相比,試驗組顯著低于陰性對照組(P <0.05),試驗組與空白組無顯著性差異,陰性對照組顯著高于空白組(P <0.05)。結果表明,紫外照射過后,皮膚水分含量降低,明顯變得干燥,使用含庫拉索蘆薈成分的凝膠產品能夠緩解皮膚干燥的情況,對曬后皮膚具有良好的舒緩效果。
不同測試點組間主觀評估(干燥) 測試結果均值如圖5 所示。
2.5.3 皮膚光澤度評分
首次使用測試產品后4h、6h、24h、48h,與使用前相比,試驗組背部皮膚光澤度評分顯著性降低(P <0.001),陰性對照組背部皮膚光澤度評分顯著性降低(P <0.001),空白組背部皮膚光澤度評分無明顯變化;在24h、48h,組間相比,試驗組顯著低于空白組(P <0.05),陰性對照組顯著低于實驗組(P <0.05),陰性對照組顯著低于空白組(p <0.05)。
結果表明,紫外照射過后,皮膚的光澤度下降,變得暗沉。
即便如此,使用含庫拉索蘆薈成分的凝膠產品的實驗組,光澤度評分還是顯著高于陰性對照組,說明該凝膠產品能夠提升皮膚的光澤度,改善曬后皮膚的暗沉,對曬后皮膚具有良好的修護效果。
不同測試點組間主觀評估(光澤) 測試結果均值如圖6 所示。
03 結論
紫外線損傷,是由于皮膚在紫外線特別是UVB 的照射下,局部出現的紅斑、角質層破壞等微觀損傷,也是皮膚眾多微觀炎癥和損傷中較為常見的微觀損傷。蘆薈作為一種具有漫長種植史的草本植物,在很多地方被當地人用作保濕和修復方面的藥材。本研究探討了含有庫拉索蘆薈成分的凝膠對于曬后皮膚的修護、舒緩、保濕等功效,開展了人體功效評價試驗。結果表明:該凝膠產品針對曬后皮膚普遍存在的干燥、泛紅、暗沉以及屏障受損的情況,具有顯著的改善效果,有助于保持皮膚水分含量,改善皮膚刺激狀態,減少水分流失,維護皮膚正常的屏障功能。
今后將庫拉索蘆薈作為功效成分添加到曬后修復化妝品中,具有廣闊的應用前景。