壳聚糖微球在护肤美容药物载体中的应用前景

壳聚糖微球在护肤美容药物载体中的应用前景

壳聚糖微球因具有良好的载药性而成为药物载体的研究热点。壳聚糖微球的缓释给药不仅改变了临床给药方式，还降低药物的不良反应提高药物的利用度。本文主要介绍壳聚糖微球作为护肤美容药物载体、药理特性以及缓释作用等方面具有良好的应用前景。

标签：壳聚糖微球；美容护肤；载体

1 壳聚糖的性质与微球结构

壳聚糖又名（1，4）-2-氨基-2-脱氧-β-D葡聚糖，壳聚糖结构中含有羟基和氨基，具有较强的氢键作用；不溶于中性和碱性介质，在酸性条件下，氨基容易得到一个氢离子而质子化，因而形成带正电荷的电解质溶液。以上性质可以为壳聚糖微球的制备、功能化利用和改性提供依据。

在药剂学上，微球（microspheres）是一种药物新剂型，是利用如淀粉、壳聚糖、聚乳酸、明胶等高分子聚合物材料作为载体，将固体或液体药物包裹固化而形成的微小球状实体的固体骨架物，一般制备成混悬剂供注射或口服用。其直径大小不一，微球粒径范围一般为1-500μm，小的可以是几纳米，大的可达800μm，甚至更大，属于基质型骨架微粒。理想的微球是大小均匀的球形颗粒，分散性好且互不粘连，大多数气体、液体、固体均可被包裹。根据不同的用途、反应介质和条件壳聚糖微球的制备方法一般有乳化交联法、离子凝胶法、壳聚糖溶液包衣法、凝聚/沉淀法、喷雾干燥法等。

2 壳聚糖微球的护肤美容药物载体

目前，壳聚糖载药的研究报道很多，但壳聚糖微球运载护肤美容營养物质的研究却较罕有，主要的一些是将壳聚糖微球作为维他命原的载体。视黄醇及其衍生物等药物被广泛地用于化妆品区，Kim等[1]制备了封装维生素A的壳聚糖纳米颗粒，颗粒具有球形及其粒径根据药物的内容为50～200nm，且随着维生素A 含量的增加而增加。高效液相色谱（HPLC）研究表明，维生素A是稳定，有效地封装成纳米粒。

胶原蛋白、辅酶Q10、海洋多肽等是在护肤美容品中常用的药物，但在制备、储存和释放过程中容易受到外界条件的影响，利用壳聚糖微球搭载蛋白、多肽等有效成分不仅能避免被氧化还能增强药物的靶向性，以达到缓释的目的。Xu等[2] 以牛血清蛋白作蛋白质型药物，通过离子凝胶法制备了低分子量壳聚糖载药纳米微球，经过PEG修饰的载药微粒包封率高，体内缓释效果明显，该纳米颗粒具有高的BSA的包封率，约为90%，该方法提供了使用牛血清白蛋白（BSA）作为包埋蛋白质类药物缓慢连续释放的模型。

维生素C是抗衰老药物之一，具有捕捉游离的氧自由基、还原黑色素、促

进胶原蛋白合成的作用，可以有效地强化肌肤对抗日晒伤害的能力。但由于维生素C很容易被氧化破坏，直接口服不易被肠道上皮细胞吸收，生物利用度比较低，并且易被胃肠道中的酶类降解。Cho等[3] 通过自聚集方法将维生素C 装入N-酰基壳聚糖纳米颗粒中，得到载维生素C纳米微球粒径为216～288nm，其包封率为55%～67%，显示出良好的控释性能。

3 壳聚糖的功能特性

壳聚糖作为护肤品中的保湿剂，具有成膜性好，可对皮肤发挥保水作用，并且增加皮下角质层的水分。人体细胞需要在湿润的环境中进行正常的生理活动，而中低分子量的壳聚糖可以保持组织湿润，有力与于调节氧张力，低氧张力有助上皮细胞生长、胶原蛋白和胶原纤维的合成，并且湿润环境能够加速坏死细胞和上皮组织的溶解，提高细胞的增殖能力。护肤美容品中主要利用的是低聚壳聚糖的保湿性能，壳聚糖膜不仅能防止水分的逃逸，且能对水分进行水合，从而起到增湿保湿作用[4]。皮肤的水合作用依赖于皮肤水分的浸出与持续性，对抵抗皮肤的老化相当重要，低聚壳聚糖结合的水分能够保证皮肤中的酶反应顺利进行，而皮肤水合作用的丧失会引起皮肤结构与基本机能的削弱。

对壳聚糖具有抗菌消炎功效的研究报道很多[5，6]，壳聚糖能够黏附到细菌细胞表面，结合细菌细胞壁的二价金属阳离子，从而降低了细菌细胞壁的稳定性；细菌失去细胞壁的保护后，壳聚糖改变细菌细胞膜的结构阻碍物质运输，从而导致细菌死亡。壳聚糖是带正电荷的聚阳离子结构，壳聚糖与细胞膜上带负电荷的蛋白或磷脂的相互作用，切断原核体内物质循环。

化妆品中美白的关键是黑色素，而黑色素的产生与酪氨酸酶及L-酪氨酸酶有关，在护肤美容品中的美白剂有一些是通过抑制酪氨酸酶的活性或阻碍L-酪氨酸酶转化成黑色素。Sun等[7]将酪氨酸酶加入壳聚糖、壳低聚糖、谷胱甘肽和L-酪氨酸酶的溶液中通过观察不同浓度时的吸光度，结果表明，壳聚糖、壳低聚糖、谷胱甘肽对酪氨酸酶有明显的抑制作用，在较低浓度下就有较强的抑制效果，壳聚糖和谷胱甘肽配合，可使抑制率达到90%以上。

4 结语

近年来，壳聚糖微球已广泛应用于各类抗癌、抗菌和糖尿病药物的载体，是被关注和研究的缓释功能材料热点。目前，在护肤美容领域研究的是将壳聚糖微球作为包裹较难吸收、活性高的多肽及抗衰老药等用途。考虑化妆品中的安全性，壳聚糖需要进行精确的化学修饰，包括溶解性、亲和性、保湿和缓释效果等；生产规模扩大、生产工艺优化及成本投入等需要进一步研究。随着壳聚糖微球搭载护肤美容药物的研究不断深入，在保湿美白和缓释作用都表现相当大的优势，显示了壳聚糖微球在化（下转第页）（上接第页）妆品领域的应用前景。

参考文献：

[1]Kim D G，Jeong Y I，Choi C，et al. Retinol-encapsulated low molecular

water-soluble chitosan nanoparticles.[J]. International Journal of Pharmaceutics，2006，319（1-2）：130-138.

[2]Yong-Mei X U，Yu-Min D U. Studies on Controlled Release of Protein Drugs from Chitosan Nanoparticles with Low Molecular Weight[J]. Wuhan University Journal，2003，49（4）：470-474.[3]Cho Y，Kim J T，Park H J. Size-controlled self-aggregated N-acyl chitosan nanoparticles as a vitamin C carrier[J]. Carbohydrate Polymers，2012，88（3）：1087-1092.

[4]Jae-Young J，Se-Kwon K.Chitosan derivatives killed bacteria by disrupting the outer and inner membrane.[J].Journal of Agricultural & Food Chemistry，2006，54（18）：6629-6633.

[5]Ying-Chien C，Chih-Yu C. Antibacterial characteristics and activity of acid-soluble chitosan.[J]. Bioresource Technology，2008，99（8）：2806-2814.

[6]Gerasimenko D V，Avdienko I D，Bannikova G E，et al. Antibacterial Effects of Water-Soluble Low-Molecular-Weight Chitosans on Different Microorganisms[J]. Applied Biochemistry & Microbiology，2004，40（3）：253-257.

[7]Sun A L，Tan T W，Zhu Z W. Effect of chitosan/oligo-chitosan and glutathione on tyrosinase activity [J]. China Surfactant Detergent &Cosmetics，2004，34（4）：270-271.

作者簡介：

李东东（1991- ），男，壮，广西人，在读研究生师承孔松芝博士，李思东教授从事中药新药开发研究。

广东省自然科学基金-博士启动项目（项目编号：2015A030310360）