抗衰老化妆品及其功效评价
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综述与专论
香料香精化妆品 2013年10月第5期
FLAVOUR FRAGRANCE COSMETICS O
ctober,2013,NO.5www.ffc-j
ournal.com
抗衰老化妆品及其功效评价
1.
上海应用技术学院香料香精技术与工程学院,上海 2
01418;2.上海市日用化学工业研究所,上海 200232
李 想1 胡君姣1 李 琼1,2 张婉萍1#
…………………作者简介
李想(1990—)
,男,硕士研究生,研究方向为化妆品的功效评价。
联系电话:13167068673
E-mail:lixiang0902@hotmail.com#
通讯作者:张婉萍(1970
—),副教授,博士,主要从事化妆品新型技术研究及配方开发。
联系电话:021-
60873419E-mail:zhwanp@y
ahoo.com.c
n 概括了皮肤衰老机制、
抗衰老化妆品中的活性原料以及抗衰老化妆品的功效评价三部分内容。
分别从内在与外在两方面对皮肤衰老机制进行了介绍,并按照作用机制将抗衰老化妆品中的活性物质进行分类。
综述了抗衰老化妆品的功效评价方法,包括人体评价与体外评价。
化妆品 抗衰老 活性原料 功效评价
Anti-aging Cosmetics and Its Efficacy
Assessment MethodsLI Xiang1 HU Junjiao1 LI Qiong1,
2 ZHANG Wanping1#
(1.School of Perfume and Aroma Technology,Shanghai Institute of Technology,Shang
hai 201418,Chi-na;2.Shanghai Research Institute of Daily
Chemical Industry,Shanghai 200232,China)Abstract: The mechanisms of skin aging,the active ingredients used in anti-aging cosmetics and evaluation methods for anti-aging cosmetics were summarized in this paper.Also,the mechanisms of skin aging were introduced from the intrinsic and ex-trinsic ways.Meanwhile,the anti-aging cosmetic active ingredients were classified in accordance with the mechanism of action.Various evaluation methods such as in vivo and in vitro evaluation were
summarized.Key
words: cosmetics anti-aging active ingredients efficacy evaluation收稿日期:2013-03-27;修回日期:2013-05-
02 皮肤时时刻刻都在老化,其弹性慢慢降低,并变得越来越薄、越来越脆弱和松弛,给人的直观印象就是布满皱纹。
皮肤老化一般有两种表现形式—
——自然老化和光老化。
前者主要指随着年龄增长,由机体内存在的如遗传、重力、内分泌及免疫功能等不可抗因素引起的老化;
后者主要是由于紫外线的作用,加快了自然衰老的进程,而气候变化以及环境污染等一系列环境暴露对皮肤的光老化也有着直接的影响。
根据皮肤的衰老机理,可以探讨抗衰老的途径。
概括起来主要包括:保护皮肤免受外界环境刺
激;清除细胞内的多余自由基;对皮肤细胞进行修复和补充营养。
皮肤抗衰老是防止皮肤因时间推移而发生逐渐性的功能和器质性退性改变,表现为防止出现皱纹、干燥、起屑、松弛和色斑。
抗衰老化妆品就是实现抗衰老功效的化妆品,是重要的功效型化妆品之一。
随着人们生活水平的不断提高,大家在满足基本的衣食住行需求之后也开始关注其他方面,比如自己的容颜。
其实对不老容颜的追求绝对不是现在才出现的,从古至今,从男到女,从西方到东方,从黑人到白人,无一例外都在寻求这种可能。
随着科学技术的发展,实现的可能性也逐渐提高,抗衰老化妆品也越来越受到人们的关注。
本文介绍了
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ournal.com皮肤衰老机理与抗衰老化妆品,并针对不同的衰老机理介绍了所使用的活性原料。
同时对抗衰老化妆品的功效性评价也有所介绍。
1 皮肤的衰老机理
皮肤老化是随着个人年龄的增长逐步发生的细胞以及结构损伤的积累,皮肤老化的过程被分为内在和外在两个方面。
1.1 内在过程
内在过程是指随着人的年龄增大,皮肤上会出现一些小细纹和皮肤松弛等现象。
皮肤衰老的内源性机制非常复杂,比较有代表性的衰老学说主要包括自由基学说、遗传基因学说、线粒体DNA损伤学说等。
1.1.1 自由基学说
自由基又称为游离基,确切地说是氧自由基,是由体内氧化代谢产生的。
自由基学说是Harman
在1956年提出的[1-3]
,它的中心内容包括:自由基是普遍存在于生命有机体中、
具有高度化学活性的中间体;在正常生理条件下,机体内自由基的产生与消除处于动态平衡,一旦这种平衡被破坏则会导致过量自由基的产生;过量的自由基对染色体、线粒体、细胞膜和结缔组织等生物组织的毒害性攻击会引起机体的衰老。
自由基引起机体衰老的机制可以概括为以下三个方面:
一是使生物大分子交联聚合和脂褐素堆积;二是使器官组织细胞受到破坏并减少;三是使免疫功能降低。
1.1.2 遗传基因学说
遗传基因学说主要从染色体及基因水平分析衰老现象。
该学说认为,
衰老是由某种遗传程序确定并按时表达出来的生命现象。
随着年龄的增长,修饰基因丧失、DNA甲基化减少、磷酸化反应降低、端粒缩短、DNA自我修复能力下降、原癌基因和抑癌基因等调控异常导致染色体突变、正常细胞过度
分化,从而导致出现衰老表现[4]。
Hay
flik[5]最早进行的细胞体外培养发现了细胞传代规律,认为发育进程具有时间顺序性,控制机制随着年龄增长而减弱,最终导致衰老。
1.1.3 线粒体DNA损伤学说
1980年,Miq
uel和Cowiker提出了衰老的线粒体假说[6]
,认为线粒体DNA的损伤是细胞衰老和
死亡的分子基础,近年来对它的研究成为国际上研究衰老机理的热点。
从细胞生物学角度讲,细胞内氧化磷酸化产生的能量有90%来自线粒体,以供细胞生命之需,当发生线粒体DNA损伤时,产生的能量减少,影响细胞的能量供给,导致细胞、组织、器
官功能的衰退。
因此研究人员认为,线粒体的变性、渗漏和破裂都是其衰老的重要原因。
延缓线粒体的破坏过程,可能会延长细胞寿命,进而延长机体的寿命。
1.1.4 其他学说
其他包括酶类活性变化学说、免疫学说、激素学说、端粒学说、必需微量元素的缺失等,都从不同角度和水平对衰老机理作了种种推测。
1.2 外在过程
外在过程通常指环境或者其他形式的暴露对皮肤造成影响,
从而引起的一些变化。
比如出现更深更粗的皱纹、
蜕皮、皮肤干燥、老年斑等。
外源性因素主要包括紫外线照射、香烟烟雾以及其他不良生活习惯等。
外源性因素的存在可加速皮肤自然老化的进程。
2 抗衰老化妆品中的活性原料
抗衰老化妆品按其功能或作用不同大致可以分为三类,分别为保湿型化妆品、抗氧化型化妆品以及生物活性化妆品。
不同种类化妆品中的活性原料是不同的,随着对生物活性成分研究的不断完善,被应用于抗衰老化妆品中的活性原料也越来越多。
按不同作用机制一般可将活性原料分为保湿类、清除自由基类、吸收紫外线类以及细胞修复类四种类型。
2.1 保湿类
随着皮肤的逐渐老化,皮肤角质层的保水能力逐渐变弱,皮肤变得越来越干燥。
皮肤的水分含量降低将会引起蛋白酶活性降低,从而引发蜕皮等现象,因此保湿是抗衰老中必不可少的一个环节。
化妆品中提升皮肤水分合成作用的物质有保湿剂和润肤剂。
保湿剂是一种将水分吸引到角质层中从而使皮肤水分含量增加的物质,目前应用于抗衰老化妆品中的保湿剂主要有吡咯烷酮羧酸盐、山梨醇、甘油、聚乙二醇、胆固醇油酸、透明质酸、乳酸和一些微生物的发酵代谢物等,其中应用最广的是透明质酸。
润肤剂是一种脂质化合物,它可以在皮肤表面形成屏障从而阻止皮肤水分的蒸发,目前应用在化妆品中的润肤剂有辛基十二烷醇、油酸油酯、肉豆蔻酸异丙酯等。
2.2 清除自由基类
氧化是对肌肤的最大威胁,饮食不健康、日晒、压力、环境污染等都能让肌肤自由基泛滥,从而产生面色黯淡、缺水等氧化现象。
因此,想要保持年轻的肌肤,需要在日常生活中注意抗氧化。
对于化妆品而言,抗氧化剂可以分为两类—
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ournal.com物理抗氧化剂和活性抗氧化剂。
前者主要用于稳定产品基质,而后者负责在化妆品中发挥功效作用。
目前用于化妆品中的活性抗氧化剂主要有维生素E、维生素C、超氧化物歧化酶、辅酶Q10、硫酸锌、阿魏酸、绿茶、艾地苯醌、多酚类物质以及类胡萝卜素等。
2.2.1 维生素E
维生素E又名生育酚,是指具有α-生育酚生物活性的一类物质。
它产生于人类的皮脂腺,是在皮肤内发现的含量最为丰富的抗氧化剂。
当皮肤内的维生素E含量减少时,皮脂腺内分泌的α-生育酚以及β-生育酚便会通过皮脂传递到皮肤的表面,
作为第一道防线抵御外界环境压力[
7]。
当皮脂腺的分泌量小于皮肤的消耗量时,皮肤便出现一系列的氧化损害。
皮脂腺和皮脂在产生和运输维生素E过程中发挥的作用或许可以解释油性皮肤比干性皮
肤老得慢这种现象[
8]。
Dj
erassi D[9]
通过实验发现维生素E可以渗透进皮肤并且不断累积,使皮肤变得平滑柔软。
添加维生素E的防晒霜防晒效果更佳,而且当维生素E与维生素C结合使用时,是非常好的光保护剂。
除此之外,维生素E还具有延缓衰老、抑制日晒红斑、减少皱纹、润肤消炎等功效,是防止光老化的良好活性物质。
2.2.2 维生素C
维生素C是一种重要的水溶性抗氧化剂,在皮肤的光老化防护以及胶原蛋白的合成中起着重要
作用。
此外,早在1971年,Takashima
H[10]
就证实外用维生素C可以通过抑制酪氨酸酶的活性来减少皮肤色素沉着。
人体内的维生素C含量随着年龄的增长逐渐减少,而且人体不能自行合成,所以必须通过体外摄取来维持其正常含量。
维生素C的性质非常不稳定,为了使这种高度不稳定的分子能够稳定发挥作用,各种外用抑制剂
已被用于不同形式的维生素C中。
Pinnell
SR[11]通过皮肤渗透吸收试验发现用于皮肤的任何形式的维生素C必须转化为抗坏血酸才能被身体识别并且发挥作用。
用在化妆品中的维生素C的形式很多,比较常用的有抗坏血酸、抗坏血酸磷酸酯(镁或钠盐)、抗坏血酸棕榈酸酯以及抗坏血酸葡萄糖苷。
不幸的是,外用维生素C制剂的长期稳定性仍然有待进一步研究。
2.2.3 超氧化物歧化酶
超氧化物歧化酶(SOD),是一类广泛存在于生物体内的金属酶,能有效消除人体内生成的过多致衰因子,具有调节体内氧化代谢和延缓衰老、抗皱消炎等生物功效,同时还可以治疗脂质过氧化引起的皮炎和减轻色素沉着等。
但SOD的相对分子质量大、不易被皮肤吸收、性质不太稳定,且SOD具有生物活性,贮存或加工工艺条件不当均会导致其失活。
所以目前常采用酶生物技术对SOD分子进行化学修饰。
经修饰过的SOD克服了易失活的不足,作用效果也明显提高。
2.2.4 辅酶Q10
辅酶Q10又称泛醌,是一种功能强大的内源性抗氧化剂,存在于包括皮肤在内的身体各个部位。
Hopp
e U等人[12]
用浓度为0.3%的泛醌治疗面部皮肤,观察到眼部皱纹深度明显减轻。
也有文献介
绍用UV射线照射时,辅酶Q10能够抑制人的成纤维细胞胶原酶的表达。
辅酶Q10是组成细胞线粒体呼吸链的成分之一,在细胞能量产生中起着非常重要的作用。
研究还发现,线粒体中辅酶Q10的存在或许能够有效防止氧化过激引起的细胞凋亡。
有些书籍也把泛醌归类于细胞修复类抗衰老化妆品原料中。
2.3 细胞修复类
真皮层胶原蛋白减少,皮肤弹性就会下降,从而产生皱纹。
因此促进胶原蛋白的生长也能缓解皮肤的衰老。
这类原料主要包括:
视维生素A、维甲酸、果酸、细胞生长因子、胶原蛋白、β-羟基酸、β-葡聚糖等。
2.3.1 维生素A
维生素A是一种脂溶性分子,可在化妆品中使用的维生素A类物质有很多种,如视黄醇、视黄醇酯类(如维生素A醋酸酯、维生素A丙酸酯、维生素A棕榈酸酯)和视黄醛。
通过皮肤上的内源性酶促反应,这些形式的维生素A最终都转换成反式维甲酸,这是维生素A在皮肤中的活性形式。
皮肤内维生素A最广泛的存在形式是视黄醇。
Oblong
J E和Bissett D L[13]
在他们的书中提及,视黄醇和丙酸视黄酯在低浓度下能有效地减少面部皱纹。
Duell E
A[14]
通过皮肤渗透试验发现,视黄醇的皮肤渗透效果要优于视黄醇酯类物质,甚至比维甲酸还要好。
外用维生素A可以通过皮肤吸收,有助于减少细纹和皱纹、保持皮肤柔软和丰满、改进皮肤作为水的阻隔层的功能。
研究还发现维生素A可以增
强皮肤弹性、改善肤色和皮肤纹理。
Kafi
R等人[15]
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ournal.com的研究表明,维生素A对自然老化的皮肤有良好的修复能力。
2.3.2 维甲酸
维甲酸是局部治疗皮肤光老化的中流砥柱。
Yaar M和Gilchrest B
A[16]
通过试验证实全反式维甲酸可以改善细小皱纹、色斑和色素减退、面部痣等症状。
Rabe J
H等人[17]通过试验得出,维甲酸具有功效的大部分原因可能是它们有促进胶原蛋白合成的能力,从而使皮肤具有韧性和弹性。
Ber-
mann P
E[18]
发现维甲酸可能有助于增加皮肤的保水性。
不过,维甲酸类物质对皮肤有一定刺激性,因此定义临床上的皮肤耐受剂量是更有效地使用这些物质的关键步骤。
2.3.3 α-羟基酸
α-羟基酸又被称为果酸,因为它们存在于许多常见的水果中,如柑橘类水果(柠檬酸)、苹果(苹果酸)、葡萄(酒石酸)等。
使用最广泛的两种果酸是乙醇酸和乳酸。
果酸主要是通过渗透至皮肤角质层、促进老化角质层中细胞间的键合力减弱、加速细胞更新速度和促进死亡细胞脱离等途径来达到改善皮肤状态的目的,它的作用受pH以及浓度的影响。
Bermann P E[19]
经过试验证实,长期使用α-羟
基酸(例如乙醇酸、乳酸、柠檬酸、苹果酸等)可以改
善皮肤因光老化产生的皱纹、粗糙和色斑现象,或许还能增加表皮厚度、
诱导真皮上的胶原蛋白合成、增加保水性,从而改善皮肤的弹性和外观。
2.3.4 胶原蛋白
在年龄增长的过程中,皮肤内胶原蛋白的结构由螺旋形可溶胶原蛋白逐渐转变为互相交织的不可溶胶原蛋白,同时成纤维细胞的合成能力下降,使皮肤出现干燥、失去柔软性、弹性降低等现象。
水解胶原蛋白能被皮肤吸收并填充在皮肤基质之间,从而使皮肤丰满、皱纹得到舒展。
同时胶原蛋白还能提高皮肤密度、增加皮肤弹性、刺激皮肤微循环和促进皮肤新陈代谢,使皮肤光滑、亮泽、皱纹减少。
2.4 吸收紫外线类紫外线辐射、风、烟雾等外在环境因素会造成皮肤的外在老化。
其中,紫外线照射是影响皮肤老化的最主要的环境因素。
它可以通过影响细胞的生长、增殖和分裂来改变皮肤的内稳态。
紫外线对皮肤的影响包括直接损害DNA、使细胞凋亡或者生长停滞。
这种衰老与自然老化结合起来,导致皮肤
屏障退化、皱纹生成、色素沉着,可能还会引起恶变以及其他变化。
因此,防晒对于抗衰老而言也是很有必要的。
采用紫外线散射剂或紫外线吸收剂,即
可减轻因日晒引起的皮肤损伤[
20]。
紫外线吸收剂根据作用性质可分为吸收UVB
紫外线和吸收UVA紫外线两种。
吸收UVB紫外线的一些吸收剂包括甲氧基肉桂酸乙基己酯、水杨酸乙基己酯等。
吸收UVA紫外线的吸收剂包括丁基甲氧基二苯甲酰基甲烷、二苯酮-4/二苯酮-5等。
3 抗衰老化妆品的功效评价
目前,抗衰老化妆品的功效评价分为体外评价和人体评价两部分。
3.1 体外评价3.1.1 清除自由基能力的测定
根据自由基伤害理论,自由基过量产生是导致皮肤自然衰老和光老化的主要原因。
因此,是否具有清除自由基的能力是评价抗衰老化妆品(原料)的重要指标之一。
目前评价清除自由基的能力的指标主要有:清除二苯代苦味酰基自由基(DPPH)能力、清除超氧阴离子能力、清除羟自由基能力。
信璨、王振宇等人[21-
22]分别测定了黑豆水提取
物和蓝靛果乙醇洗脱物对超氧阴离子自由基、羟基自由基、DPPH自由基的清除能力,证实黑豆水提取物和蓝靛果乙醇洗脱物具有很好的清除自由基的能力,
可以应用于化妆品中。
3.1.2 成纤维细胞体外增殖能力检测
人皮肤成纤维细胞的复制寿限与供者的年龄呈负相关,供者年龄每增加一岁,其细胞的体外复制寿限降低0.2代。
为了检测样品对细胞衰老的影响,在细胞体外传代的培养液中加入一定浓度的受试物溶液,进行传代培养,记录各组传代的间隙天数,以此来评价抗衰老化妆品对成纤维细胞体外增殖能力的影响。
刘晓英[23]
通过比较在年轻的和老化的成纤维
细胞中添加褐藻提取物后重要基因表达的变化,确认了褐藻提取物有能力使衰老细胞中的基因表达恢复至年轻细胞的水平。
3.2 人体评价
进行人体评价的方法有很多,包括专家评分、高品质的图像分析、经皮水分流失、角质蛋白的变化以
及红斑和干燥的临床数据等[
24
]。
但是要获得对化妆品客观、公正的评价结果,仅仅靠仪器设备是不够的,还需要建立一个多层次多方位的评价系统。
刘晓英[23]
通过使用高分辨率UVA摄像机测量皮肤的光学性能、以Cutometry仪器评价提取物
—
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ournal.com恢复皮肤弹性的效果以及皮肤科医生针对皮肤光滑性、紧致性、皱纹外观的肉眼可见的增进效果进行评估等一系列方法,验证了褐藻提取物具有改善皱纹、
提高皮肤弹性的功效性。
赵乐荣等
[25]
制备了含青梅花提取物的护肤霜,
由30名志愿者连续使用4 w,通过对皮肤粗糙度和皮肤弹性的测量得出,
含青梅花提取物护肤霜能使皮肤粗糙度降低,
皱纹深度变浅,皮肤弹性增强。
Watson
S等[26]
通过一个随机对照试验研究了抗衰老化妆品对光老化皮肤的功效作用,他们运用基线评估的方法得出,
连续使用6个月测试产品的志愿者中,有43%的人面部皱纹得到改善。
该研究表明测试产品可以改善面部皱纹,原纤维蛋白是有效修复光老化损伤真皮的生物标记物。
Fu
JJJ等人[27]
通过一个随机的平行对照试验,比较了一种润肤膏与含0.02%维甲酸的基准处方
产品在减少皮肤皱纹的功效性以及皮肤对两种产品的耐受性上的差别。
结果显示,连续使用8 w后,润肤膏对皱纹的改善效果显著,而24 w后维甲酸也可以达到同样的效果,润肤膏的耐受性则一直优于维甲酸。
4 结语
经过数十年的研究和探索,抗衰老化妆品的发展已日趋完善。
如今已有的抗衰老化妆品按其活性原料的作用机制大致可以分为四类,分别是保湿类、清除自由基类、
细胞修复类以及吸收紫外线类。
抗衰老化妆品的功效评价方法主要包括体外评价和人体评价两大类。
其中,人体评价方法众多,主要包括专家评分、高品质的图像分析、经皮水分流失、角质蛋白的变化以及红斑和干燥的临床数据等。
完善现有的功效评价方法以及开发新型评价方法将是未来抗衰老化妆品领域中的一个重要任务。
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