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白藜芦醇磷脂复合物和脂质体的研究进展

2022-05-30张恺滟吴悦航宋冠洁李丽

中国化妆品 2022年10期
关键词:白藜芦醇抗炎抗氧化

张恺滟 吴悦航 宋冠洁 李丽

白藜芦醇(Resveratrol,Res)具有抗炎、抗氧化、抗癌等多种生物活性,广泛应用于医药、生化等领域。但是 Res 的低溶解性和不稳定性限制了其在化妆品领域的应用。国内外学者提出了多种载体方法以提高 Res 的油溶性,其中使用最多的两种方式是将 Res 制备成 Res-磷脂复合物和 Res-脂质体。本文讨论 Res 的生物活性及其在应用中常见的将其应用于油剂型中的制备方法,并对 Res 在化妆品领域的应用前景进行了讨论和展望。

关键词:白藜芦醇、皮肤、抗炎、抗氧化、油剂型

1 背景

白藜芦醇(Resveratrol,Res) 化学名为3,4,5-三羟基-1,2-二苯乙烯,化学分子式为 C14H12O3,以顺式和反式两种异构体形式存在,其反式构象比顺式构象更稳定,故自然界中主要以反式构象形式存在。此外,由于其不稳定性,Res 的顺反异构体在自然界中多与葡萄糖结合,形成糖苷形式。白藜芦醇是一种具有良好的抗氧化、延缓衰老以及抗炎活性的化学成分,来源于虎杖、葡萄、虎杖、桑葚等植物。但是具有难溶于水(<0.05 mg/mL)以及油,并且光照条件下异变色等局限性。

皮脂膜是皮肤重要的保湿层,皮脂膜中的脂质是由皮脂腺分泌到皮肤表面,起到了滋润肌肤、保湿等功能。但是皮脂膜容易受很多因素影响,如炎症、过度清洁、季节以及年龄的变化等的影响。而油剂型化妆品可以弥补皮脂膜的损失,在古代人们就用植物油脂作为功效成分的载体用于护肤。古代中药常用的十种剂型中,油剂、油调剂、软膏剂和硬膏剂均以油脂为基础承载中药的功效成分。油剂型化妆品可以促进功效成分的经皮吸收,而 Res 的低油溶性限制了其应用于油剂型化妆品中。

0 2 改善白藜芦醇油溶性的主要技术

针对 Res 不溶于油的局限性,国内外学者提出了多种载体方法以提高 Res 的油溶性,其中使用最多的两种方式是将 Res 制备成 Res—磷脂复合物和 Res—脂质体,下面将主要介绍这两种方式。

2.1磷脂复合物技术

磷脂复合物(Phytosome) 是活性成分与磷脂分子在某些特定反应条件下,通过次级键形成的相对稳定的化合物或复合物。制备方法简单可行,可以提高活性成分的亲水性和亲油性,同时增加稳定性,提高利用度,减少不良症状[1]。含有活泼氢原子的活性成分,如— COOH,— OH,— NH2,— NH 等,可以与磷脂分子的 N —(CH3) 之间形成氢键[2],并形成复合物,从而提高其生物利用度。

文献表明,植物成分与磷脂的络合可提高其膜透性和油水分配系数,从而增强其通过角质层的渗透性。目前市面上存在添加活性成分磷脂复合物的化妆品。有研究将难溶于油的积雪草苷、积雪草酸制备成活性成分磷脂复合物,作为胶原蛋白重组剂、抗皱剂、愈合剂、滋养剂将其应用于成熟肌肤护理产品中;还有研究将水飞蓟宾与磷脂络合而成的复合物添加到抗衰老产品中,以增加水飞蓟宾的脂溶性,提高生物利用度[3]。

文献调研发现,Res—磷脂复合物的制备方法一般均为溶剂法,通常是在加热、搅拌、回流的操作下,于芳烃等非质子溶剂中加入 Res 和磷脂所进行的。最后通过真空、蒸发、冷冻干燥或非溶剂沉淀等方式将制备好的复合物和溶剂分离,从而获得 Res—磷脂复合物。溶剂蒸发法制备工艺简单,但复合物的制备受反应溶剂、投料比、反应温度等因素的影响较大。将 Res 和磷脂按1:2的比例超聲溶解在适当体积的乙醇溶液中,然后40℃旋转蒸发除去乙醇是一种最简单的制备 Res—磷脂复合物方法[4]。Li Y 等[5]采用简单的溶剂蒸发法制备了 Res—磷脂复合物和白藜芦醇甘草次酸磷脂复合物(Res/GA-PC)。相较于 Res 单体,这种方法下制备的 Res—磷脂复合物的溶解性、累计溶出率均得到很大的改善,极大地提高了 Res 的生物利用度。段明星等[6]首先在低沸点溶液中制备了 Res—磷脂复合物,然后将复合物分布在质量浓度为30-99%的多元醇水溶液中,再通过高压均质器进行均质形成粒径小于200nm 的 Res—磷脂复合物纳米乳液。这种方式制备出的 Res—磷脂复合物纳米乳液,具有明显的耐热耐寒稳定性和水溶性,可以与水任意比例稀释,且无 Res 结晶析出。同时该方法制备的 Res—磷脂复合物的粒径小于200nm,优化条件下粒径小于50nm,能够显著提高了 Res 的生物利用率。

Res—磷脂复合物的形式不仅可以提升 Res 的溶解性以及溶出率,达到抑制其葡萄糖醛酸化来提高其生物利用度的效果,还可以提升其生物活性,并提供持久发挥其抗炎功效的可能性。Kalita B 等[7]用角叉菜胶诱导的足水肿模型和兔子的皮肤刺激试验探究了 Res—磷脂复合物的生物活性,证明了 Res—磷脂复合物比 Res 单体具有更高的皮肤渗透性和滞留性,优化后的 Res—磷脂复合物释放率从48.21±5.68%提升到95.79±3.02%,皮肤渗透率从16.47%提升到51.36%,皮肤中 Res 积累量从21±1.06%提升到38.31±2.42%,这为 Res—磷脂复合物在化妆品中的应用提供了理论依据。此外,该研究还验证了通过溶剂成膜法获得的 Res—磷脂复合物包埋聚合物贴片具有持续抗炎作用及其安全性。

2.2脂质体

脂脂质体(Liposomes) 是由磷脂胆固醇等膜材料包合而成。当磷脂被分散在水中时,它们可以形成层间被水隔开的多层微囊,并且每一层均为脂质双分子层,这种微囊就是脂质体。脂质体技术在皮肤科应用的主要优点,一方面是能够将活性化合物靶定在皮肤中,使显著活性化合物的持续释放,减少严重的副作用;另一方面是脂质体具有无毒、可生物降解、耐冲洗、保湿等特性,可封装水溶性和脂溶性的活性成分,且易于规模化生产等。除了具有独特的优点外,脂质体技术还存在一些缺点,如稳定性低、包封效率低、制造成本高、在储存期间通过水解或氧化降解、沉淀、聚集或融合等[8]。

脂质体的局部应用具有广泛的优势,与其他输送系统相比,它们与生物膜相似的结构使得被包裹的活性成分更容易穿透表皮屏障。1980年,脂质体被首次用作局部治疗皮肤病的药物输送系统,并于1986年出现在化妆品中[8]。咖啡因因其消瘦作用而被广泛用于化妆品中,咖啡因脂质体也可以局部应用于刺激表皮脂肪细胞脂解的健美化妆品中,使咖啡因能够到达皮下脂肪细胞的活性部位[9, 10]。除此之外,有研究表明,与传统配方相比,多层脂质体可能是甲氧基肉桂酸辛酯在防晒霜中的更优载体,其不

仅提升了 SPF 值,还减少了经皮吸收量,保护了皮肤。在一项对黄褐斑患者的研究中,整个研究过程未观察到受试者出现皮肤刺激等不良反应,发现0.1%的4-正丁基间苯二酚脂质体的耐受性良好,并显示脂质体比单纯4-正丁基间苯二酚治疗显示出更高的疗效[12]。通过将 Res 制备成脂质体也可以显著增加 Res 的溶解性和生物利用度。 Lorena Tavano等[13]设计了含 Res、α-生育酚和姜黄素的脂质体载体,并证明其在抗氧化剂分子经皮输送方面具有潜力,旨在开发新型制剂。

Res—脂质体的制备技术包括薄膜分散技术、反相蒸发技术、醚注入技术、电沉积法、冻融法、快速溶剂交换法等,一般需要根据被包封活性成分和脂质体成分的理化特性、分散介质的性质、包裹物的有效浓度及其潜在毒性等有關参数来选择不同的制备方法[14]。其中薄膜分散技术,将 Res、二棕榈酰磷脂酰胆碱和胆固醇加入适量的乙醇和乙醚中,完全溶解后水浴搅拌以去除有机溶剂并在内壁上形成薄层,再加入磷酸盐缓冲液充分水合,最后超声去除溶剂,即可制备出一种可应用于临床治疗 Res—脂质体递送系统[4]。这种制备方式或在其基础上优化出的制备方式所得到的 Res—脂质体具有一定的缓释作用,且稳定性更高,具有均一的粒径,包封率最高已经达到90%以上

0 3 白藜芦醇在皮肤科及化妆品领域的应用

Res 既有植物多酚的一些共性,又具有其独特的生物活性,如抗氧化、抗自由基、抗糖化、保湿等作用,在化妆品具有广阔应用前景。

3.1晒后修复产品

已有研究证明 Res 可以通过多种途径抑制体内氧化应激[25],而氧化应激通常会造成细胞功能障碍、诱发细胞凋亡等病理现象,因此 Res 可以提高细胞在氧化胁迫条件下的存活率,应用于如晒后修复的产品中。相比于 Res 单体,Res—脂质体可以减少高浓度 Res 的细胞毒性,增加刺激细胞增殖的能力和细胞在 UVB 胁迫下的生存能力[26],或许可以应用于防晒霜或晒后修复类产品中。

3.2抗衰老产品

Res 是一种天然的抗氧化剂。武鹏程[27]测定了花生芽中 Res 的抗自由基氧化活性,发现0.025mg/mL 的 Res 对 DPPH 和 ABTS 自由基的清除率达到了58.54%和70%。Res 除了具有直接清除自由基的生物活性外,在体外培养实验中,Res 还可以通过提高细胞内源的抗氧化酶活性[28],间接的发挥抗氧化作用。衰老过程中的调控主钥匙之一——Sir2蛋白家族,已被证明可以调节包括酵母和圆虫在内的许多模式生物的衰老和寿命,以响应营养和激素的提示,类似的基因 SIRT1也存在于人类体内。而 Res 被证明可以调节Sirtuin的表达,因此抗衰老产品当中利用了 Res 这种天然活性物[29]。另一项研究证明,使用 Res 对紫外线辐射引起的色素沉着有好处,Res 可通过减少kertain细胞引起的炎症,有助于保护氧化损伤,从而助于保护黑素细胞的刺激,防止皮肤出现老化迹象[30]。

3.3天然抑菌剂

Res 具有抗炎、杀菌作用。Res 可以减少炎症因子的生成、调节 NO 的含量并调节免疫功能,通过激活AMPKct—SIRTI 通路,抑制 NFκB 和细胞凋亡从而发挥抗炎作用[31, 32]。Res 还可以对微生物膜蛋白的功能产生干扰,影响线粒体功能,从而具有抗微生物的活性,其在体外对皮肤癣菌具有较强的抑菌效果[33],有望发展为天然抑菌剂应用在化妆品中。

除上述活性外,Res 还具有保护血管[34]的药理活性,故其还可用于改善皮肤微循环状态等。

0 4 讨论与展望

Res 已被列入《国际化妆品原料标准目录》(INCI)中,但目前在国际上,欧盟、美国和日本未明确限制其在化妆品中的用量。Res 也纳入了我国国家食品药品监督管理总局发布的《国际化妆品原料标准中文名称目录》(2010年版)[35]和《已使用化妆品原料》(2021版)[36]中,且在驻留类产品中的最高历史使用量为5%。这为 Res 在化妆品中的使用以及添加量提供了参考依据。经过调研发现,市场上含 Res 的国外品牌有美国的海蓝之谜、雅诗兰黛、修丽可、露得清、旁氏等,日本的肌肤之钥、澳尔滨、黛珂等,法国的赫莲娜、Lancome等;含 Res 的国内品牌有佰草集、珀莱雅、米蓓尔、百雀羚、丸美等,可见其倍受品牌的青睐。张裕杭等[37]通过分析专利信息,发现 Res 在化妆品的使用主要集中在皮肤和毛发两大类;而 Res 的强抗氧化活性使得其主要被应用在抗衰老和美白的护肤类化妆品中。由于 Res 不仅具有多酚类物质的一些共性,还具有其特有的天然药理作用,因此 Res 原料在化妆品领域的应用中极具开发潜力和市场价值。

本文综述了两种可以用于提升 Res 油溶性的载体的制备方式以及 Res 在化妆品领域中的潜在应用。受限于皮肤表面的皮脂膜以及皮肤表皮层的“砖墙”结构,化妆品中很多的功效成分的生物利用率很低,而将化妆品制备成油剂型可以很大程度上解决这一问题,并且油剂型的化妆品可以很好的与皮肤表面的皮脂膜相溶,发挥滋润、保湿的作用。此外油剂型的化妆品还具有很多其他的优势,如产品中水活度相当低,在这种无水环境下一般的微生物很难生长,所以油剂型体系可以看做一个天然的抑菌体系,相对于其他剂型而言,很容易做到不添加防腐剂。通过将 Res 制备成脂质体和磷脂复合物的形式,可以很大程度的提高其油溶性,并应用于油剂型化妆品,提升 Res 的生物利用度。

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