从专利视角看青刺果提取物在化妆品中的应用
2024-10-15张志鸣
青刺果富含脂肪酸、维生素、多糖、黄酮、多酚类物质,具有保湿、抗氧化、抗衰老、修复等多种功效,被广泛应用于各类型化妆品中。本文分析了青刺果提取物的主要成分、护肤功效,从全球专利申请量、主要申请人等角度对青刺果提取物在化妆品领域的专利申请概况进行了分析,并对青刺果提取物专利技术现状进行了简要介绍,以期为青刺果提取物在化妆品领域的研发提供参考。
关键词:青刺果;化妆品;专利分析;保湿;抗氧化;修复;舒缓
青刺果(Prinsepia utilis Royle)为蔷薇科扁核木属植物,别名扁核木、青刺尖、打油果等,在中国西南地区的云南、贵州等地广泛分布,是当地独特、稀有的纯天然特色生物油料资源,作为食用油、保健精油和护肤品的原料,具有较大的经济价值和产业化开发价值[1]。据《滇南本草》记载,用青刺果油或用青刺果尖、叶、根水煮后清洗,对蚊虫叮咬引起的皮肤溃烂发炎有较好的消炎作用[2]。此外,青刺果油能抑制头发脱落,使白发变黑,还可作为保湿剂用于化妆品[3]。《化妆品监督管理条例》提出,“鼓励和支持运用现代科学技术,结合我国传统优势项目和特色植物资源研究开发化妆品”[4],随着化妆品行业对植物提取成分的关注度不断高涨,对青刺果的研发和利用也越来越多。由巨量算数发布的《2022美妆成分趋势洞察报告》显示,以青刺果、油橄榄、松茸、红没药醇、依克多因、海茴香为代表的舒缓修护成分占比达18%,而青刺果则位居TOP50成分潜力榜榜首,开发潜力巨大[5]。
本文旨在从专利角度出发,对用于化妆品中的青刺果提取物相关专利技术进行梳理和分析,以期为相关企业及科研人员提供参考。
Part 1
青刺果提取物的主要成分及护肤功效
青刺果油是青刺果中主要的功效成分,其包含大部分不饱和脂肪酸和维生素[6-7],此外,青刺果还富含抗氧化肽、抗菌肽、多糖[8]、黄酮及多酚类化合物[9-11],依托于丰富的活性成分,青刺果具有很高的美容护肤价值。
1.保湿
张蕾[3]研究结果表明,青刺果油是一种纯天然的护肤油,可显著提高皮肤的水分,因此可以将青刺果油用作化妆品保湿剂。Hu L等[12]研究发现,局部外用青刺果油能明显降低裸鼠皮肤的经皮水分流失,并增加表皮水合作用。
2.抗氧化
陈江燕等[7]研究了青刺果油中的脂肪酸成分和抗氧化、防紫外线活性,青刺果油中主要含有棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸,DPPH自由基清除率IC50值为31.81mg/mL,具有一定的抗氧化能力、对紫外线UVB照射后的人角质形成细胞(HaCaT)保护能力及防DNA损伤的保护作用。于梦怡等[13]采用超滤、离子交换层析法从青刺果蛋白酶解物中分离并鉴定出3条潜在的抗氧化肽,可以作为新型抗氧化肽被进一步开发和利用。
3.修复
研究发现,薇诺娜的青刺果成分能够改善角质层的角化泡沫,增加细胞间质,精准作用到颗粒层的Claudin-5,全方位修复皮肤屏障[14]。张永涛等[15]研究了青刺果发酵液对UVA损伤人皮肤成纤维细胞的修复作用,发现青刺果发酵液能提高长波紫外线诱导后的细胞存活率,并对UVA诱导损伤后细胞内活性氧含量和细胞的抗氧化酶活性具有更强的修复作用。尤艺璇等[16]研究发现,青刺果油能修复表皮通透屏障功能,还可通过增加cathelicidin和β—防御素的表达来增加表皮抗菌肽的表达,从而可用于特异性皮炎的辅助治疗。
4.抗炎
曹玺等[17]研究发现,青刺果油皮炎凝胶可显著降低二甲苯所致小鼠耳廓肿胀的影响,还能显著提高磷酸组织胺所致豚鼠致痒域,具有抗炎、止痒作用。Wang S[18]研究表明,A60uGLEsty9SqXoa7neNHg==在儿童患特异性皮炎维持期使用青刺果润肤剂,可显著降低特异性皮炎的发作风险,延长特异性皮炎发作时间,改善临床疗效。
5.美白
陆雯丽等[19]观察了一种含青刺果、马齿苋、滇山茶和三七的美白精华液对黄褐斑疗效,发现患者的色素沉着有明显改善,对炎症和血管扩张也有一定效果,且无明显不良反应。专利技术CN104523479B发现青刺果提取物中的多酚类物质具有明显抑制酪氨酸酶活性和减少B16黑素细胞产生黑色素的效果,具有非常高的开发美白、祛斑化妆品的可行性。
Part 2
青刺果提取物的专利申请概况
基于青刺果提取物良好的护肤功效,其在化妆品中的应用越来越多。为了研究青刺果提取物在化妆品领域的全球专利申请情况,笔者在HimmPat数据库中,以“青刺果”“扁核木”“化妆品”等为关键词进行中英文扩展,结合专利分类号构建检索式进行检索,检索截止时间为2024年6月30日,并进行了梳理分析。
1.专利申请趋势
从青刺果提取物在化妆品领域的专利申请量年度变化趋势(图1)来看,最早将青刺果提取物用于化妆品中的申请人为阮生(个人申请),其于2000年提交了专利技术CN1152698C,公开了将青刺果油作为药品、食品、化妆品添加剂用于补充棕榈酸,将其用于化妆品中,可通过皮肤吸收。此后,从2004年起,陆续有关于青刺果化妆品的专利申请被提出,2009年以前申请量比较低,技术发展缓慢。从2011年开始,年申请量开始快速增长,10年时间从5件突破到2021年的43件,中间虽有波动,但是仍可看出很高的研发热情。随着中国特色植物在化妆品中的应用被重视,企业及科研人员对青刺果的研发投入也加大,更多的青刺果化妆品被开发并投入市场,有关青刺果化妆品的专利布局也相应增加。由于部分专利申请还未公开,2022年至今申请量呈现下降趋势,但仍然具有很高的发展潜力。
2.专利申请人分析
从青刺果提取物在化妆品领域的专利申请人分布(图2)来看,申请量最多的申请人首先是云南贝泰妮生物科技集团股份有限公司(以下简称“贝泰妮”),申请量遥遥领先于其他申请人,其次是云南白药集团股份有限公司(以下简称“云南白药”)、广东丸美生物技术股份有限公司(以下简称“丸美”)。申请人类型主要为化妆品企业,可以看出该领域企业具有较好的创新活力;北京工商大学排名第5,其与云南白药之间也有合作,并且共同进行了专利布局。排名前10的申请人中没有国外申请人,说明该领域的研究主要集中于国内,国内企业在研发热情和专利布局上占据绝对优势,这和青刺果的地域分布有一定关系。例如诞生于云南的贝泰妮,旗下拥有专注敏感肌肤护理的功效性品牌“薇诺娜”等,依托云南的丰富植物资源,通过现代生物技术提取植物中的活性成分,以马齿苋、青刺果等作为成分核心,成功打造出明星产品,如薇诺娜马齿苋舒缓保湿喷雾、薇诺娜青刺果修护保湿喷雾、薇诺娜舒敏保湿特护霜等,也推动了马齿苋、青刺果等植物成分进入中国化妆品原料目录[20]。
Part 3
青刺果提取物在化妆品中的专利技术现状
1.功效应用专利分析
研究表明,青刺果提取物具有抗氧化、抗菌、美白、保湿、抗炎、舒缓、抗衰老、防晒、修复、护发等生理活性[3, 21-24]。图3、图4分别显示了青刺果提取物在化妆品领域的功效应用情况。可见,青刺果提取物在化妆品领域的功效主要体现在保湿、抗氧化、抗衰老、修复等。例如,专利技术CN104510668A将青刺果油和青刺果多糖按特定比例复配具有更好的皮肤保湿效果,尤其是长久保湿效果更加显著;专利技术CN109363984A公开了青刺果发酵原浆具有较好的自由基清除能力以及酪氨酸酶抑制能力,可用于美白抗衰老化妆品;专利技术CN105125427A将青刺果油、芦荟油、有机钙制备得到一种皮肤保湿修复凝胶,可修复受损的皮肤屏障,还具有消炎抑菌作用,应用于日常意外皮肤损伤可起到控制炎症,减少继发皮肤损伤。
从2020年至今,保湿、抗氧化功效应用的专利申请量均保持在相对较高水平,修复、抗敏、抗炎功效应用的专利申请量呈现明显递增的发展趋势,说明具有较好的发展潜力。然而,青刺果提取物在防晒、护发功效上的应用还较少,在该方面存在一定的技术空白。
2.制备工艺
青刺果提取物的制备工艺包括传统的压榨法、溶剂提取法以及水提醇沉、大孔树脂吸附等精制方法。专利技术CN1768729A将粉碎后的青刺果果实在35—40℃下进行压榨、精制而制成的淡黄色油状物,皮肤渗透性能特别好,能使皮肤保持营养、水分和弹性,改善皮肤表面的细纹及粗糙肤质,有效延缓肌肤衰老。专利技术CN104510668A以青刺果种子为原料,经石油醚浸渍提取得到青刺果油和油粕,并将油粕在沸水中煮,所得滤液经氯乙酸脱蛋白、透析、醇沉等纯化处理得青刺果多糖;将所述青刺果油和青刺果多糖按特定比例复配,具有更好的保湿效果。伽蓝(集团)股份有限公司的专利技术CN107308226A将青刺果加水或乙醇提取获得青刺果粗提液,并用大孔树脂吸附法精制,所得青刺果提取物具有显著的自由基清除活性和促进人成纤维细胞增殖的作用,能够用于皮肤抗衰老和相关化妆品中。
此外,通过将中国特色的植物或中草药与现代的生物发酵技术结合,使植物原料转化为高附加值的活性成分,开发出具有中国特色的植物发酵产品,也是目前的研发热点。北京工商大学的专利技术CN105919889A以青刺果为底物,以酿酒酵母为菌种,进行发酵得到青刺果发酵原浆,产品中富含多糖、黄酮等物质,与发酵滤液中的发酵产物成分具有协同作用,能够显著抗氧化及抗衰老。专利技术CN116376731A利用从青刺果果实上分离到的异常威克汉姆酵母WX31菌株,对榨油后的青刺果油粕进行发酵,制得具有抑制 TNF-α 和 IL-6 炎症因子、具有镇定舒缓功效的青刺果提取物。
贝泰妮将超临界CO2萃取、微波提取、脂质体技术运用到青刺果提取物的制备中,并作了一系列的专利布局。专利技术CN112175713A采用超临界CO2法制得青刺果毛油,并经脱色除味、脱水等物理方法处理,最终所得成品青刺果油无异味、色泽好,且氧化诱导时间也有显著提升,适用于药品、化妆品、食品领域。专利技术CN118121509A将青刺果与水混合后进行微波处理、真空减压回流提取处理,将所得提取液进行醇沉处理得到所述青刺果提取物,具有显著的皮肤修复功效。专利技术CN109589278A公开了一种高稳定青刺果油脂质体的制备工艺,采用高低温交变和高压均质复合工艺制备青刺果油脂质体(图5),将青刺果油包封率提高到98%以上,可直接用作绿色安全化妆品,使皮肤润泽嫩滑,并能治疗冻疮,对头发保养也有极好的调理作用。
在提高青刺果提取物的稳定性方面,拜斯特药业(广州)有限公司和丸美一起申请的专利技术CN114469802A将青刺果油和青刺果酵母发酵提取物混合、均质,得到含青刺果油的组合物,能够使青刺果油液滴分散更小,产品更加稳定。丸美专利技术CN114921284B采用柠檬酸溶液提取青刺果,通过提高电导率增加水油的不相容性,提高分层效果;同时能够有效除去不稳定成分如叶绿素和叶黄素,从而获得高得率、高稳定性的青刺果油。专利技术CN115040445A以聚二甲基硅氧烷、异十六烷、己基癸醇作为提取剂提取青刺果,除去上层青刺果油溶部分,然后加入季铵碱、溶解酶继续提取;能够实现乳化双相萃取的效果,降低油溶性部分带来的不稳定性,并且有效促进黄酮析出,提高黄酮获得率。
3.复配技术
何黎等人的专利技术CN102406576A通过体外、体内实验证实,1%青刺果油能提高酸性神经酰胺酶、透明质酸酶—3的表达,从而增加角质形成细胞分泌神经酰胺及透明质酸的含量,起到修复受损的皮肤屏障、抗皮肤老化、保湿等作用,可与马齿苋提取物一起添加到护肤品中。何黎等人将该专利技术的专利权转让给贝泰妮,青刺果油、马齿苋提取物也成为贝泰妮旗下品牌薇诺娜的核心成分。
贝泰妮专利技术CN111544311A将青刺果油、马齿苋提取物、棕榈酰三肽8、乙酰基二肽1鲸蜡酯、胶原、精氨酸/赖氨酸多肽复配使用,达到抗炎舒敏修护、增强皮肤屏障的功效,具有良好的微生态的修复作用。专利技术CN113730325A中的用于油性敏感皮肤的粉底将土木香提取物、卤虫提取物、马齿苋提取物、青刺果油、胶原作为防护、舒缓、修护活性组分,能提升使用粉底期间的面部舒适感,可满足油性敏感皮肤人群的使用。专利技术CN117959224A 将青刺果提取物、酸浆萼提取物、牛至提取物和马齿苋提取物进行组合,具有优异的皮肤修复功效和抗衰功效。贝泰妮依据上述专利技术在市场上推出了薇诺娜舒缓修护冻干面膜、薇诺娜安心舒缓保湿精华粉底液、薇诺娜屏障特护霜系列产品。
丹姿集团的专利技术CN106691942B将珊瑚藻提取物、西瓜果提取物、向日葵籽提取物、青刺果提取物、熊果叶提取物以及迷迭香提取物复配产生协同作用,防晒的同时帮助修护因紫外线和红外线晒伤的肌肤,抵御肌肤光老化,还能够锁水保湿,预防黑色素沉积;依据该专利技术在市场上推出了WETCODE 水密码水感清透防晒乳产品。
Part 4
结语
随着我国特色植物原料开发创新的热度不断增加,青刺果凭借其优秀的保湿、抗氧化、修复等作用,被广泛地应用到保湿、抗衰、舒缓修复等化妆品中,具有很大的发展潜力。贝泰妮等国内化妆品企业也从制备方法、原料复配等角度对青刺果进行了研发和专利布局。然而青刺果种植受地域性限制,如何扩大种植,降低生产成本,将稀缺产品变成大众产品,也是值得研究的议题。此外,企业还可以依托高校的研发优势,加强产学研合作,进一步开发出活性更好、更稳定的青刺果原料。回归自然已是当今化妆品行业的流行趋势,相信随着研发工作的不断推进,青刺果提取物在化妆品领域的市场规模和经济效益越来越大。
作者介绍
张志鸣:供职于国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心,主要从事化妆品领域发明专利审查工作
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