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从专利看海茴香提取物在化妆品中的应用

2024-02-18刘南岑耿立冬马业萍杨倩

中国化妆品 2024年1期
关键词:再生修复化妆品

刘南岑 耿立冬 马业萍 杨倩

海茴香中富含维生素C和矿物质,其提取物具有抗氧化、修复、再生、抗菌、美白等多种功效,被广泛应用于各类型化妆品中。本文介绍了潜力股天然提取物成分——海茴香提取物的护肤作用、机理、相关专利技术及主要护肤品,以期为海茴香提取物在化妆品领域的进一步开发提供参考。

关键词:海茴香;化妆品;再生;修复;抗氧化;抗菌;专利

巨量算数发布的《2022美妆成分趋势洞察报告》显示,2021年抖音美妆行业产品商品交易总额(GMV)增速为127%,美妆成分产品GMV增速则飙升至366%;TOP 50成分潜力榜中舒缓修护成分为最大亮点。在TOP50成分潜力榜中,以海茴香、油橄榄、青刺果、松茸、红没药醇等为代表的舒缓修护成分占比达18%,“潜力股”成分也迎来了新的机会。由于环境、换季、刺激性饮食以及作息不规律等因素,现代人的肌肤变得敏感脆弱,而天然植物组分作为护肤成分越来越受到人们的青睐。其中,被誉为“21世纪最珍惜的保养成分”的海茴香(Crithmum Maritimum Extract,Cri)作为很多舒缓修复贵妇产品中的主打功效成分,越来越多地被应用在各类化妆品中。

海茴香,别名海马齿、圣彼得草,又名海洋堇。一年或二年生草本,高至60cm,小叶细长,肉质,亮绿色,花小,黄绿色。海茴香的生长季节仅限于春季,采收期约在四月至六月间,其根、叶、果实以及全草的提取物均可以入药,具有多种功效。海茴香最早生长于纯净无污染的法国西部布列塔尼(Bretagne)海岸,是专属于东半球海岸线上的特征植物,喜欢生长在海岸潮湿的石缝和沙滩上,被称为“法国国宝级植物”。由于海茴香的根部必须吸收海岸间的养分去应对严苛的陆地环境,进而进化出一种独特生命系统,再生能力特别强。1837年,海茴香出现在法国药典中,其含有丰富的维生素C和矿物质,被广泛用于美容行业。水手远洋时会带着海茴香以补充维生素C防止壞血病以及抵御晒伤。1981年,波恩大学的沃·弗兰克,报道了富含维生素C的伞形花科植物海茴香。

一、海茴香提取物相关专利概况

本文依托Incopat科技创新情报平台,以海茴香的中英关键词与化妆品分类号相结合的方式进行检索,经浏览、筛选与标引(数据截至2022年12月31日),确定与海茴香提取物在化妆品中应用的密切相关的专利文献作为研究基础。下面从专利进行详细分析。

1.海茴香提取物专利申请趋势分析

根据我国专利法规定,发明专利申请自申请日起满18个月予以公布。也即是说,截至2023年12月底,2022年6月之后的申请还未完全公开,因此2022年的申请量为不完全统计。

实际上,涉及海茴香提取物的第一件专利申请是1990年法国的SECMA提出的使用海茴香提取物制备抗自由基的化妆品,之后10多年内申请量为0,直至2002年再次出现包含海茴香提取物的化妆品申请。涉及海茴香提取物的专利申请趋势如图l所示,从2002年至2016年的15年时间里,年申请量均在10件以下。从2017年开始,申请量逐年快速增长,4年时间从十几件一跃达到2020年的近40件,之后可能由于疫情影响,2021年出现腰斩趋势,但从2022年开始又快速重回申请高峰。由于部分申请还未公开,据2022年不完全统计申请量已达28件,说明海茴香提取物在化妆品领域的研究稳步增长。

2.海茴香提取物专利申请人情况分析

如图2所示,海茴香提取物相关专利的申请量排名前十的申请人全部为公司,分别为BIOTECHMARINE、MARY KAY INC、广州一一生物技术有限公司、广东丸美生物技术股份有限公司、OREAL、广东嘉丹婷日用品有限公司、广州环亚化妆品科技股份有限公司、广州艾蓓生物科技有限公司、浙江英树生物科技有限公司、湖北省麦诗特生物科技有限公司,其中三家国外公司,且排名均在前五之列,国外公司申请总量占十家公司的近40%,可见对于海茴香提取物在化妆品领域的研究,起源于国外,主要集中于几家大型化妆品公司,这可能与海茴香原植物的来源有关。排名前十的申请人中本土公司有七家,各公司申请数量较为平均。

3.海茴香提取物技术研究类型分析

如图3数据显示,围绕海茴香提取物的专利申请主要集中在组合物、用途和制备工艺三个方面。组合物申请量最大,也是研究初期的主要类型,基本是呈逐年增长的趋势,2020年达到最高峰;2004~2009年期间,涉及用途的申请量与组合物数量相当,均在10件以下,涉及抗氧化、修复、再生、保湿、美白等功效应用,2009年之后的用途申请寥寥无几;对于制备工艺,2019年后有少量申请,直至2023年,申请量仍在5件以下。可见,涉及海茴香提取物新用途和制备工艺的研究方向还存在巨大潜力,可进一步进行挖掘探索。

4.海茴香提取物在化妆品应用中的用途专利分析

海茴香提取物专利申请中的主要用途如图4所示,其涉及的主要功效在于修复皮肤屏障、再生、舒缓、美白、淡斑、抗氧化、抗皱、滋润、保湿以及增加光滑度。特别是从2020年开始,对修复、再生、美白、舒缓、抗氧化、抗皱用途的研究呈爆发式增长,并在近三年内稳步发展。这与近些年人们追求更加年轻化的皮肤,应对气候等原因带来的皮肤敏感、屏障受损的趋势相符。部分专利对抗菌、抗炎、护发、防脱等也做了相关研究。可以看出,天然植物来源的海茴香提取物是一种功效丰富的化妆品活性物质。

二、海茴香提取物的功效及作用机理

海茴香具有真皮修复、表皮再生、抗氧化、美白祛斑、延缓衰老、消除痘印等多种功效。

1.修复、再生

法国海洋生物技术公司在专利申请FR2864446A1中披露,通过表皮基底细胞层细胞增殖活性的研究试验证明,海茴香细胞的冻干粉剂可通过对表皮基底层细胞增殖的刺激作用使表皮再生;通过表皮分化研究实验证明了海茴香细胞冻干粉剂对表皮分化的抑制作用可再生表皮。

C.Lequeux等人研究了去分化的海茴香细胞

(Dedifferentiated Crithmum maritimum Cells,dCMC)对真皮修复和表皮再生的影响,通过将成纤维细胞接种在由角质形成细胞表皮化的胶原一糖胺聚糖一壳聚糖真皮基质(DS)上3周后制备SE模型,比较了在经dCMC处理的SE中表皮的厚度以及表达Ki-67的增殖细胞和表达终末分化标志物(丝聚蛋白)的层的数量与未处理的对照组。结果表明:与阴性对照相比,dCMC加速表皮的完全再生和分化。在培养35天后,组织学显示有多层、厚的、分化的上皮。基底层和上基底层比阴性对照组增加了4.88±0.41倍。该结果归因于基底细胞的更大增殖,因为表达Ki-67增殖的细胞数增加。dCMC使分化的上皮恢复,因为只有处理的SE表达终末分化标志物丝聚蛋白。数据显示,dCMC通过刺激表皮细胞移植物的再生和分化在完全稳态中增强表皮细胞移植物。它们允许表皮更快地恢复其用于保护功能的结构。

Marie Caucanas,MD等人通过实验证明,与安慰剂预处理的(硅油)和未处理的部位相比,用海茴香制剂预处理的部位受控的角质层(SC)水分(电容)在治疗结束时更高,且没有记录到不良的炎症和感觉反应。证明海茴香细胞生物量对表皮通透性屏障修复动力学的有益促进作用。海茴香具有卓越的新生修护、自我愈合能力,能够增厚表皮,促进细胞新陈代谢,替换基底老废细胞,从根源上修复肌肤屏障。

2.抗氧化

法国海洋生物技术公司还披露了海茴香细胞的冻干粉剂对由紫外线B(150mj/cm)诱导的脂过氧化提供了显著的保护作用:与UVB辐射的表皮相比MDA的产量分别减少28%,即海茴香可通过抗自由基作用保护表皮。Laetitia Meot-Duros等人对海茴香叶片中的主要成分进行了研究,其中,碳水化合物(蔗糖、葡萄糖)含量最高,其次是有机酸(苹果酸和奎宁酸)和一种以前从未在盐生植物中描述过的酚类化合物绿原酸(CGA)。通过对生长在沙山和悬崖的两个群体的总酚和CGA含量以及抗氧化活性进行了跟踪,发现沙丘植物比生长在悬崖上的植物积累更多的CGA,且前者表现出更高的自由基清除活性。这些结果表明海茴香是抗氧化产品的宝贵来源。

3.美白、淡斑

海茴香能抑制亚油酸的过氧化作用,抑制络氨酸酶的活性,具有美白的功效。专利申请FR2864446A1中公开了海茴香细胞的冻干粉剂通过阻断酪氨酸酶活性,使表皮脱色素。实验结果显示,乳膏PXTS+0.5% AK205(去分化海茴香细胞的冻干粉剂)诱导整合黑色素细胞的重建表皮黑色素水平显著的降低37%,诱导酪氨酸酶活性显著的降低32%。

4.其他作用

Laetitia Meot-Duros等人还证明了海茴香有可能用于食品和美容的防腐剂和生物杀虫剂,或在医学上作为新的抗生素。Laetitia Meot-Duros等人测定了盐生植物海茴香氯仿提取物和甲醇提取物对12种细菌和酵母菌的抗菌活性。Pedreiro Sonia等人测定了海茴香的营养成分(粗蛋白、纤维、脂质和灰分含量)和HPLC-PDA酚类谱,证实了精油具有抗菌活性。

海茴香精油中的化学成分主要为柠檬烯、γ-萜品烯、百里酚甲醚,对大部分菌有较低活性,仅对厌氧的产气荚膜梭菌的生长有良好抑制作用,这与其高含量的单菇烃类成分有关。

三、海茴香提取物在化妆品中的应用

1.制剂工艺

专利技术FR2864446A1中披露了海茴香愈伤组织去分化细胞的培养方法、冻干粉剂技术。首先,通过获得最初的愈伤组织、愈伤组织再植、在液体培养基中扩增愈伤组织以从植物组织体外培养去分化的海茴香细胞,再将经离心后得到的细胞通过筛子、冷冻,然后在平板冷冻干燥机中冷冻干燥得到去分化的海茴香细胞的冻干粉剂。上述技术也正是使护肤品能够获得较好效果的核心技术。使用上述专利技术原料的大牌护肤品包括赫莲娜和海蓝之谜等知名产品。该原料的生产厂家是世界知名的原料工厂赛比克Seppic。

何梦蝶等人研究了苯乙基间苯二酚/烟酰胺/海茴香提取物经皮共输送纳米载体(Phe/Nic/Cri-NCs)的体外透皮性能和美白功效。实验结果表明,与游离活性成分比较,Phe/Nic/Cri-NCs能抑制B16F10細胞的酪氨酸酶活性、黑素含量及降低ROS水平,实现了不同作用机制皮肤美白功效成分协调增效、皮肤高渗透和高储留。

2.复配技术

赫莲娜使用上述去分化植物细胞的冻干粉剂技术,高效提纯海茴香愈伤组织提取物,协同复配红没药醇、依克多因,增加了肌肤焕新关键蛋白SMAD2在肌肤模型中的表达,提升了肌肤屏障关键蛋白Filaggrin在肌肤模型中的表达,显著提高了屏障防护力,舒缓敏感,解决干燥泛红的作用。赫莲娜的拥有者欧莱雅集团在专利申请US2007048243A1中将按所述组合物的重量计至少约0.025%的海茴香提取物和至少约0.025%的粉团扇藻提取物组合用于抗衰老组合物,通过测试评估包含上述两种成分的眼霜制剂的皮肤紧致度,发现与未处理的对照相比,该制剂在处理后四小时显著增加了皮肤的紧致度、回弹性和延展性。市场上已有一些含有海茴香和粉团扇藻的组合产品,例如SK-Ⅱ弹性抗松弛精华乳、英树法国松露凝时精华油等。欧莱雅在专利申请US2008226756A1和US2009018200A1中分别将C-糖苷化合物/菲酚化合物和海茴香提取物组合用于改善胶原蛋白合成,从而改善皮肤的生物力学性质,特别是紧致度。

海蓝之谜将FR2864446A1中的海茴香细胞的冻干粉剂与藻提取物、来檬果皮提取物、酵母提取物、楔基海带提取物、沙生蜡菊提取物、小球藻提取物等多种成分协同作用可强韧屏障,促进丝聚蛋白生成,延缓内源性老化。

ALGOLOGIE开发了独家海藻干细胞专利技术Algo4 (FR3102059AI),将海茴香提取物与裙带菜提取物、滨海刺芹提取物、紫球藻提取物复配协同,可通过调节Nrf2、PINK1或AhR受体相关的信号通路,减少DNA乌苷的氧化而减少由室内污染和室内污染诱导的应激的细胞反应。这也有助于保持皮肤细胞的天然防御和维持皮肤细胞的细胞稳态。基于此专利技术得到了一支明星单品“海藻精粹玻尿酸精华原液”——“蓝血瓶”,可修护皮肤破损去红血丝、水肿等微损伤,重建皮肤屏障。

华熙生物使用三重植物修护成分海茴香、密罗木、白池花籽油共同补水、修复、维稳,三重补水锁水因子依克多因、熙敏修、矩陣玻尿酸结合三项有关透明质酸的专利技术共同养护肌底,强韧肌肤保护功能。华熙生物在专利申请CN109316439A中公开了一种海茴香干细胞的混悬修护精华液,针对海茴香干细胞不溶于油也不溶于水,在化妆品中稳定性差的问题,将海茴香干细胞、丙三醇、山梨醇、琼脂、透明质酸盐和泊洛沙姆组合后,较于含有海茴香干细胞的其他剂型,不仅功效性显著增强,而且更加稳定,不会产生有效成分析出、沉淀的现象。

广州蜜妆生物科技有限公司将海茴香提取物、单胞菌发酵产物提取物等成分,制成一种“海茴香抗衰老美肌面膜”,能够抑制脂质过氧化和炎症反应,重建水平衡,在提高皮肤含水量、皮肤光滑度、皮肤紧实度、皮肤弹性效果方面具有优异的效果。

3.新用途

2018年,海洋生物技术公司和化工产品开发公司SEPPIC共同申请了一件FR3069160A1专利申请,涉及未分化的海茴香细胞冻干物在促进毛发生长的新用途。制备含有2.5%乙醇(vol/vol)的水-醇凝胶,该乙醇含有或不合有(对照)按质量计0.1%的未分化的海茴香细胞的冻干物,转录组分析方法,发现未分化的海洋茴香细胞的冻干物的应用允许毛囊干细胞的保护和增殖:促进并保护毛囊干细胞的更新(KRT19的过表达);通过调节pH条件允许细胞增殖和分化(CA9的过表达);允许囊间表皮祖细胞和滤泡鞘表皮祖细胞的增殖(ITGA6的过表达);促进毛发生长期或生长阶段的维持(ITGA3和CA6的过表达);促进新毛囊的开始(ITGA6和DNER/ADAM15的过表达);提供全面的抗氧化剂保护(XDH和GPX2的显著过表达),限制影响白发症的氧化机制;开展免受细菌攻击(其尤其在生长阶段削弱皮肤屏障)的保护(基因P13、LCN2和PIGR的过表达),能够控制细胞分化阶段和应激反应过程中的基因表达(NEAT1的过表达)。总之,海茴香细胞以0.1%的剂量具有对毛发生长的活性。

四、结论

海茴香作为东半球海岸线上的植物,几乎全株植物均可药用或用于化妆品,具有强大的修复力、抗氧提亮、保湿防皱、抗衰老等多种全能功效。经检索发现,我国对海茴香的研究相关文献寥寥无几,可能与取材的困难相关,而我国海岸线长,根据海茴香所需要的生态条件,从温州、上海一直到青岛沿线,都可考虑进行试验引种,并结合我国在传统天然植物方面的研究优势进行探索。

目前,很多国货产品都声称采用了与国际高端品牌相同的海茴香提取物,但是采用传统提取方法提取,与采用专利技术提取的成分在功效上可是有天壤之别的,即使真是同厂同料,各个活性物浓度、基质、制备方法等之间的差异也会呈现完全不同的使用感和效果。因此,国货自强不能仅仅依赖于国外的核心专利技术,还得在原料升级、提取技术、协同复配等方面多管齐下,并及时做好全方位的专利布局以及专利技术的转化,将海茴香提取物变得不再“天价”和触不可及。

作者介绍

刘南岑,耿立冬(并列第一作者),杨倩供职于国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心工作人员,马业萍供职于国家知识产权局专利局。

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