α-羟基酸在化妆品中的应用专利技术综述
2020-08-17梁嘉琪
梁嘉琪
(中国专利局专利审查协作北京中心,北京 100071)
从上个世纪以来,抗皱就是女性市场最热门的话题,通过在化妆品中添加抗皱活性成分以达到延缓肌肤衰老的目的一直是各大化妆品公司努力研究的方向。1991年,第一次有人通过在化妆品产品中添加α-羟基酸(简称AHA)以期使化妆品具有抗衰老的功效[1]。
α-羟基酸(Hydroxy Acid)又称果酸、α-羟酸,是一类羟基位于α上的脂肪族羟基酸,是一类在化妆品有较为普遍的成分。α-羟基酸为一类化合物,主要包括柠檬酸(Citric Acid)、乳酸(Lactic Acid)、羟基乙酸(Glycolic Acid)、苹果酸(Malic Acid)、酒石酸(Tartaric Acid)等。这类化合物主要在化妆品中可以作为剥脱剂、保湿剂、抗氧化剂等,当角质层形成后,α-羟基酸通过降低表皮细胞的黏着性,从而加速表皮细胞的剥落速度,达到改善皮肤外观的效果[2]。此外,α-羟基酸可能促进皮肤内聚葡糖胺和其他胞间基质的物质合成,使皮肤能形成完善的毛细管网络,从而增强皮肤的贮水能力,使皮肤看起来较丰满,达到减少细小皱纹的效果[2]。
1 α-羟基酸在化妆品中应用的专利申请概况
笔者通过在中国专利文摘数据库(CNABS)、外文数据库(DWPI)中进行了检索,以关键词和分类号为主要检索手段获取专利文件。主要利用关键词羟基酸、果酸、羟酸、柠檬酸、乳酸、苹果酸、alpha Hydroxy Acid、Citric Acid、Lactic Acid、AHA等,分类号主要涉及A61K8、A61Q19等IPC大组。经检索并去除燥音后,在DWPI中检索到546篇与α-羟基酸相关的发明专利申请,在CNABS中检索到328篇与α-羟基酸相关的发明专利申请,检索截止时间为2019年10月31日。
1.1 α-羟基酸的全球申请量概况
图1 α-羟基酸的全球申请量趋势
图1展示了α-羟基酸类化合物在化妆品中相关应用的全球申请趋势,可以看出,在该领域内,从1991年开始,α-羟基酸类化合物开始被应用于带有特定功效作用的化妆品中,其后两年内,α-羟基酸用于化妆品中的专利申请处于一种启蒙状态。1993年后,对于α-羟基酸的专利申请开始出现较大规模的申请,主要原因是化妆品企业逐渐开始掌握α-羟基酸的美白、抗皱技术,例如宝洁公司于1994年使用α-羟基酸作为一种既有保湿效果又有抗痤疮效果的有机酸活性成分加入到化妆品中,欧莱雅公司于1995年将α-羟基酸与钛氧化物结合使用,替代具有毒性的氢醌及其衍生物和造价较高的曲酸及其衍生物,以期生产一种安全实惠的美白抗皱化妆品。而真正的大规模发展是在1997年到2008年之间,这种现象与化妆品的属性有关。化妆品需要通过一段时间的动物皮肤的药理、毒性实验后,确定相应的化合物组分的合理有效浓度。这期间,各大公司开始致力于α-羟基酸的合理用量、可以通过添加可以减少这种刺激性的其他物质的α-羟基酸化妆品的研发,例如联合利华公司于2000年公开了使用葡聚糖或麦芽糖糊精来增强含α-羟基酸的护肤乳液的抗衰老性能,并且降低由α-羟基酸带来的刺激性。2012年至2018年,国外含α-羟基酸的化妆品的研发进入平缓期,而随着中国化妆品行业的兴起,国内对于含α-羟基酸的化妆品的申请开始变多,这期间全球申请量的增加主要得益于国内申请的显著增加。
1.2 α-羟基酸全球专利技术原创国家/地区分布
图2 α-羟基酸全球专利技术原创国家/地区分布
对采集到的该领域的专利数据样本按照最早申请所在的国家进行统计(图2),可以看出美国、中国、日本、韩国、法国申请量较领先于其他国家,这主要是由于龙头日化企业均属于上述国家,其中美国的申请又远超于其他三个国家,客观的反映出美国化妆品市场的强大垄断效应和先进的化妆品技术。美国拥有多家世界500强的跨国日化企业,其中包括拥有α-羟基酸相关专利位于前五名的欧莱雅集团、雅芳集团、以及联合利华集团。其中,来源于中国的申请中,数量最多的为广州丹奇日用化工厂公司,其余较多专利申请均来自于个人。这也表明,中国的日化企业仍然需要提高技术研发的实力和专利申请的意识,同时科研院校也应该重视在该领域的研究实力,打破国外企业占主导地位的局势。
1.3 α-羟基酸全球专利申请国家/地区分布
图3 α-羟基酸全球专利申请国家/地区分布
对采集到的该领域的专利数据样本按照申请所进入的国家进行统计(图3),排除WO和EP申请,可以看出美国、日本、中国的申请量较领先于其他国家。结合图2可知,美国的专利进入量居于第一位,主要是由于美国的大企业先进的化妆品技术和发展较早的专利申请制度。而日本和中国作为第二、第三大进入量,这一值远远超过图2中显示的技术原创值,因此可知,一些欧美国家会选择日本和中国作为进入国申请专利,可以看出一些大型企业对于日本和中国市场的重视。
1.4 α-羟基酸的全球申请人排名
图4 α-羟基酸的全球申请人排名
对采集到的该领域的专利数据样本按照申请人进行统计(图4),统计分析本领域的重要申请人包括欧莱雅、雅芳、联合利华、裴礼康和诺薇雅等。作为著名化妆品集团,欧莱雅首先于1991年将α-羟基酸与神经酰胺等化合物用于修护烫染发后护理产品,可以有效的修护毛躁。直到2003年,欧莱雅开始将α-羟基酸用于改善皮肤状态的护肤品中,将其作为主要活性成分用于具有改善痤疮、保湿以及美白功效的护肤产品中。2006年,由于α-羟基酸具有加速表皮细胞脱落的作用,欧莱雅开始出现用于深层清洁的去角质产品。不同于欧莱雅将α-羟基酸应用于各个领域,雅芳、联合利华、诺薇雅则主要集中于改善皮肤外观的护肤品的研发,包括改善暗沉肌肤、抚平细小皱纹、增强保湿效果等功效。裴礼康主要研发重点在于将α-羟基酸应用于日晒后修复、治疗皮肤疤痕组织、包括湿疹、皮炎等在内的皮肤损伤等的修护产品中。
2 α-羟基酸在化妆品中应用的专利中技术主题分析
图5 α-羟基酸申请的技术主题
经统计分析,在含有α-羟基酸的化妆品专利申请中,其技术功效主要集中在抗衰老、治疗痤疮、美白这三大类(图5),这是由于α-羟基酸可以促进上皮细胞的新陈代谢,加速脱落老化细胞,加速皮肤更新速度,同时还可刺激真皮玻尿酸、黏多醣、胶原蛋白及弹力纤维的增生及重新排列,减少细纹,是一种理想的抗衰老成分;另一方面可促进毛孔周围的角化栓塞脱落,疏通毛囊漏斗部,通过有效排除皮脂以防止皮脂堵塞毛孔,是一种有效的治疗痤疮的皮肤调理剂,其还可以促进表皮细胞的活化与更新,降低黑色素生成,以达到美白、减少色斑的功效[3。
2.1 抗衰老
BeautiControl化妆品公司1993年研究了包含α-羟基酸、乳酸、SHG、硅酸镁铝、羟乙基纤维素、黄原胶、硬脂醇、丙二醇的护肤品化合物,用于治疗老化的皮肤的化妆品。诺薇雅公司1993年研究了一种包括一种或多种α-羟基酸,它们的盐和它们的衍生物、从蛋壳膜中提取的蛋白质、鞘磷脂和/或鞘糖脂的皮肤上外用剂。LONGEVITY公司1994年研究了用于局部治疗美容病症或皮肤病学的药物包含α-羟基酸、水杨酸、菠萝蛋白酶和/或木瓜蛋白酶。 拜尔斯多夫公司1994年研究了包含一种或多种α-羟基酸,水杨酸或其一种或多种酯,以及至少一种类维生素A的组合物。SUNSTAR化工集团1995年研究了包含一种或多种α-羟基酸、 一种或多种水溶性聚合物、艾蒿提取物、灵芝菌丝体培养物的组合。嘉娜宝1997年研究了一种防止老化的化妆品组合物,其含有乙基葡糖苷、α-羟基酸和多元醇。PIAS公司1999年则研究了一种化妆品包含一种以上的壳聚糖或其衍生物和一种以上的α-羟基酸。
2.2 治疗痤疮
BRISTOL-MYERS SQUIBB公司1995年研究了一种局部用药,包括 α-羟基酸、氨基酸、二肽、多肽或蛋白质、甘油单辛酸酯、凡士林、肉豆蔻酸异丙酯。史克必成集团1997年研究了一种皮肤洗涤组合物包含α-羟基酸、由非离子表面活性剂烷基聚葡糖苷和两性表面活性剂的混合物组成的洗涤剂基料。VAN SCOTT 1997年研究了一种新的组合物,包括α-羟基酸或相关酸和一种有机络合剂,该有机络合剂包含一个或多个氨基和一个或多个其他能够与游离α-羟基酸或相关酸的OH基形成多个分子间氢键的官能团。THOREL J N 1997年研究了一种由锌盐(最好以葡萄糖酸锌的形式)、维生素B5、维生素B6、视黄酸酯、α-羟基酸组成的抗脂溢性复合物。裴礼康2001年研究了一种组合物,包含α-羟基酸、抗坏血酸的酸酯(优选硫辛酸,酪氨酸,乙醇酸或抗坏血酸棕榈酸酯,尤其是硫辛酸或酪氨酸)。施泰福2000年研究了用于治疗痤疮的局部用组合物,其包含水、有机过氧化物、α-羟基酸、保湿剂、异山梨醇和清洁剂。
2.3 美白
SANGYO公司1994年研究了一种用于改善晒黑引起的皮肤晒黑,色斑,雀斑和色素沉着的组合物,包括α-羟基酸和/或(溶血)磷脂酰酯。HANNA 1995年研究了用于调节皮肤色素沉着的物质包括α-羟基酸、抗坏血酸、植物多酚。GATTEFOSSE公司1996年研究了用于制备皮肤化妆品组合物,包括甘草水溶液提取物、曲酸、α-羟基酸、乙醇、防腐剂、吸收促进剂。资生堂公司1997年研究了用于皮肤的化妆品材料组合物,包括α羟基酸、氨甲环酸和/或氨甲环酸衍生物。联合利华集团1998年研究了一种护肤组合物,包含阿魏酸异壬酯、烟酰胺、α-羟基酸和/或葡萄提取物。联合利华集团1999年研究了用于增白皮肤的化妆品组合物,其包含烟酰胺、α-羟基酸和/或L-苯丙氨酸的共活性化合物。KOREAN COSMETICS集团2004年研究了具有优异的黑色素形成抑制作用而又不引起任何皮肤刺激的美白化妆品组合物,包括桑提取物、金盏花提取物、α-羟基酸。
3 总结
对于α-羟基酸在化妆品中的研究与应用,在地域分布和申请人分布来看,美国、日本、中国的申请量较领先于其他国家。在技术主题方面,专利技术主要集中于抗衰老、治疗痤疮和美白三类。中国在α-羟基酸应用于化妆品的领域中,虽然相较于国外,起步较晚,但是随着国内化妆品市场需求的不断扩大,中国在α-羟基酸在化妆品领域中的应用申请量也逐步提升,但是与其他主要申请国相比,其核心专利较少。因此,国内的企业还需加大技术上的投入,赋予专利以更高的技术价值,将有利于在未来的技术竞争和市场竞争中取得先机。