化学品中美白物质研究

化妆品中美白物质研究

摘要：受传统审美观点的影响，对于黄种人而言，相对更加重视皮肤的白哲，故而对美白作用有更为特殊的要求。皮肤颜色主要是由黑素形成，故而，美白作用的发挥，主要有效成分是褪色剂，能够抑制黑素细胞生黑素，这当中多以影响黑素合成的关键酶酪氨酸酶活性为主；防晒剂等能够阻挡紫外线的成分，减少紫外线诱导黑素合成增加导致皮肤变黑；一些抗氧化成分也有助于防晒和美白功效的有效发挥。本文主要研究了葛根的美白功效。包括葛根有效成分的提取，提取工艺的优化，和对美白活性成分进行分离纯化，并进一步探讨了葛根提取物对酪氨酸酶抑制作用的类型和机理，最后对葛根提取物作了一些应用研究。

关键词：化妆品黑色素美白葛根

化妆品的使用具有非常悠久的历史，并伴随着人类自身的存在和发展而流传至今川。皮肤美白最早开始于20 世纪50 年代，当时主要是外用汞制剂。由于其安全性问题，汞制剂在70 年代被禁用。此后，人们的美白观念从借助物理性的遮盖美白（如粉饼、粉底和增白粉蜜等）逐渐向黑色素还原的生理性美白转变。各国对皮肤美白剂作用机理、新的美白剂的开发和美白剂的应用投人了大量的人力、物力，并取得了明显的进展，已有很多新的美白剂被应用到产品当中。近年来，美白护肤品越来越被人们所重视，其安全性和功效性评价自然成为消费者和生产厂家所关注的重点。中草药在几千年内服外敷的应用中己经积累了许多药效记录，对它们的用量、安全性和副作用也有很多验证，这是任何一个合成化合物无法与之相比的。天然活性物从中草药、动物器官和微生物的天然原料中提取分离，化学结构和生物活性没有改变，而其又有多重效能，药效持久稳定，适用面广，无副作用或副作用很小，因此是顺应回归自然，科学美容、科学护理这一趋势的。我国是中药的发源地，中药、天然产物资源丰富，而且中草药的应用已有几千年的历史，与其它国家相比我们具有得天独厚的优越条件，也给开发和利用美白的天然产物提供宽广的空间。从中草药中提取的有效成分具有独特的功能和疗效，由于它们具有很好的美白功能，一直受到国内外研究者的密切关注。近年来随着人们对黑色素生成生物学机制的不断认识，加之化学美白剂存在的安全性问题，从天然产物中寻找安全高效的美白活性物质己成为化妆品研究的热点，具有很好的发展前景，已经成为美白化妆品的发展方向。

一黑色素形成机理及美白机理

皮肤的颜色取决于黑色素的含量及分布。黑色素形成的生理过程基本概括为：黑色素细胞产生黑色素；黑色素颗粒通过黑色素细胞树枝状突起向角肮细胞转移：转移至角肮细胞的黑色素颗粒随表皮细胞上行至角质层，并随角质层脱落而排泄。对美白剂的开发和应用应建立在对美白机理深入了解的基础上，而皮

肤黑色素抑制机理是美白机理的中心内容，因此，了解黑色素的生成原因与机理是首要的。

黑色素形成的化学机理

据调查，约有70 ％的被调查者认为女性美容的最大的忧虑之一是老人斑、雀斑的产生。老人斑、雀斑的形成，实际上是体内酪氨酸代谢的失调、色素的异常沉积造成，根本原因就是酪氨酸酶的活性高于正常状况。

在黑色素细胞中，黑色素的形成发生在黑色素细胞内的某一特定细胞器上，该细胞器被称为黑素体，其中含有酪氨酸酶，该酶是一多酚氧化酶，属于氧化一还原酶类，是黑色素形成过程中必不可少的酶之一。黑色素的合成必须有三种物质参与：①酪氨酸为制造黑色素的主要原料；②酪氨酸酶是酪氨酸转变为黑色素的主要限速酶；③酪氨酸在酪氨酸酶的作用下产生黑色素，此种作用为氧化过程，必须与氧结合才能转变为黑色素。

目前公认的黑素合成途径是：酪氨酸多巴一多巴酿叶多巴色素．二轻基酮式黑素，此途径合成的黑素为真黑素。此外，多巴酮还可通过另一途径经半肤氨酸催化生成褐黑素，但褐黑素在皮肤中的功效尚未深入了解。存在于黑色素细胞组织中的酪氨酸酶等酶的作用经多巴、多巴醒、多巴色素等中间体逐步转化为真黑素；多巴醒通过另一途径由半肤氨酸参与反应形成褐黑素。在该系列反应中，多巴从还原型到氧化型结构反复进行，这些中间产物，在还原型时颜色很淡或无色，在氧化型时颜色增加，最终形成许多有醒式结构的不同的杂聚合物，即为黑色素。

导致黑色素细胞功能异常的原因有很多种，目前认为可能的因素有遗传、口服避孕药、妊娠、自身免疫性疾病、紫外线、废气、活性氧等环境因素。某些食物也是皮肤变黑的祸根，如富含铜、铁、锌等金属的食物易使人的皮肤变黑，这是因为这些金属可直接或间接地增加与黑色素生成有关的酪氨酸酶及多巴醒等物质的数量与活性。不少药物也会改变正常肤色，如氯哇对黑色素的亲和力特别强，会加重肤色变黑。不少疾病也会改变正常肤色，使其变黑，如营养不良性疾病，体内氧化与抗氧化平衡失调；内分泌失调：微生态失衡；代谢紊乱；机体微量元素含量异常等

化妆品美白剂的美白机理

皮肤美白剂就是作用于皮肤黑色素生成、代谢过程中抑制黑色素生成且符合规范的物质。美白机理即黑色素的抑制机理，黑色素的抑制机理可分为胞内抑制和胞外抑制。黑色素细胞的胞内抑制：在黑色素形成过程中酪氨酸酶是主要限速酶，该酶活性大小决定着黑色素形成的数量。酪氨酸酶是一种多酚氧化酶，属氧化还原酶类，该酶主要催化两类不同的反应：( l ）一元酚轻基化，生成邻二经基化合物；( 2 ）邻二酚氧化，生成邻二苯醒。这两类反应中均有氧自由基参与反应。当前化妆品市场上的美白产品，几乎绝大多数以酪氨酸酶抑制

剂为主。依据抑制机理的不同，可将该类化合物分为两类：( l ) 酪氨酸酶的破坏型抑制；( 2 ）酪氨酸酶的非破坏型抑制。所谓酪氨酸酶的破坏型抑制，就是寻求某种美白剂，使该美白剂直接对酪氨酸酶进行修饰、改性，使之失去对黑色素前体一酪氨酸的作用，从而达到抑制黑色素形成的目的。所谓酪氨酸酶的非破坏型抑制，即不对酪氨酸酶本身进行修饰、改性，而是通过抑制酪氨酸酶的合成或取代酪氨酸酶的作用底物，从而达到抑制黑色素形成的目的。根据非破坏型抑制剂的美白机理，目前研究大致有下列3 种形式：①酪氨酸酶的合成抑制剂；②酪氨酸酶糖昔化作用抑制剂；③酪氨酸酶作用底物替代剂。在黑素的形成过程中，除了酪氨酸酶以外，多巴色素异构酶也起作用。多巴色素异构酶即TRP -2 ，是一种与酪氨酸酶有关的蛋白质，其抑制机理是促使所作用的底物发生重排，生成底物的某一同分异构体，最终生成另一黑色素。即在多巴色素自发脱梭、重排生成5 , 6 -二羟基吲哚（D HD 的同时，黑色素细胞内部分多巴色素由于多巴色素异构酶的存在而发生重排生成5 , 6 -二羟基吲哚-2 –羧酸。因此该酶主要调节5 , 6 -二羟基吲哚-2 -羧酸（DHICA ）的生成速率，从而影响所生成的黑色素分子的大小、结构和种类。对该酶的抑制目前认为主要是竞争性抑制。有关TRP -2 的抑制，目前研究报道较少。对DHICA 氧化酶（TRP -1 ）和过氧化物酶抑制机理的研究就更少了。黑色素细胞的胞外抑制：黑色素的形成不仅是黑色素细胞的胞内行为，同时也是胞外物质作用的结果。内皮素是一类由21 个氨基酸组成的多肤物质，其中内皮素一1 ( E T - 1 ）、内皮素一2 ( ET 一2 ）和内皮素一3 ( ET 一3 ）均己可分离。近来研究发现，内皮素一1 和内皮素一2 也是黑色素的形成过程中两种不可缺少的胞外物质。

二化妆品美白剂的美白功能及分类

化妆品美白剂的美白功能

目前要求的皮肤美白剂应该符合两个标准：一是对酪氨酸酶活性有较高的抑制率，能显著地减少黑色素的生成；二是有较高的安全性，对人体皮肤无毒无刺激。化妆品的美白功能可以归纳为以下几个方面 :

( l ）抑制黑色素细胞增殖。

( 2 ）抑制黑色素形成：①抑制酪氨酸酶、多巴互变酶、二羟基吲哚（DHICA ）氧化酶活性：②还原黑色素形成过程各中间体，或与之结合以阻断黑色素形成。阻断二羟基吲哚（D Hl ）聚合为黑色素。

( 3 ）抑制黑色素颗粒转移至角肮细胞。

( 4 功口速角阮细胞中黑色素向角质层转移；软化角质层和加速角质层脱落。

( 5 ）减少外源性因素如紫外线、氧自由基等对黑色素形成生理过程的负面影响。现在化妆品美白剂的主要功能是抑制酪氨酸酶活性。但由于黑色素的形成主要是由黑色素细胞内的四种酶：酪氨酸酶、多巴色素异构酶（TRI -2 ）、过氧化酶、