美白活性成分

草的活性成分及其在化妝品中的應(yīng)用甘

介紹了甘草中有美白和防曬效能的活性成分:甘草素、甘草苷、異甘草素、異甘草苷、光甘草定、光甘草素、甘草酸和甘草甜素;概括了甘草活性成分的美白和防曬機(jī)理;探討了化妝品中應(yīng)用甘草的現(xiàn)狀和前景;指出了甘草活性成分在化妝品中應(yīng)用的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞:化妝品添加劑;甘草;應(yīng)用

甘草的主要化學(xué)成分是三萜類和黃酮類化合物,還有少量生物堿、木質(zhì)素、香豆素和多種氨基酸。三萜類化合物已鑒定到61種,其中苷元45個;黃酮類及其衍生物分離得到106個,其中苷元73個[1]。

隨著對甘草化學(xué)成分的深入研究,人們發(fā)現(xiàn)甘草提取物,特別是甘草中的黃酮對人體的皮膚有較好的美白和防護(hù)作用,且安全、溫和、能有效清除氧自由基。因而,甘草在化妝品中的應(yīng)用越來越受到重視。

1甘草活性成分的美白、防曬機(jī)理

甘草活性成分的美白作用主要是通過抑制酪氨酸酶和多巴色素互變酶(TRP-2)的活性,阻礙5,6-二羥基吲哚(DHI)的聚合,以此來阻止黑色素的形成,從而達(dá)到美白皮膚的效果。

甘草活性成分中,有防曬效能的成分一般為黃酮化合物。由于甘草黃酮類化合物分子結(jié)構(gòu)的共軛性,對紫外光和可見光都顯示強(qiáng)烈的吸收。吸收了高能量紫外線的分子,從基態(tài)躍遷到激活態(tài),然后再從激活態(tài)回到基態(tài),釋放出無害低能射線。

2甘草中有美白、防曬效能的活性成分

(1)甘草素和甘草苷(甘草素的葡萄糖苷)[2]屬二氫黃酮類,是甘草(G1uralensis)和光甘草(G1glabra)根莖中的藥效成分,總黃酮含量約占3%,其中以甘草苷含量最高。甘草素為白色針狀結(jié)晶,難溶于水,能溶于乙醚,紫外吸收特征峰波長[3]為276nm、312nm。甘草苷為白色粒狀結(jié)晶,能溶于甲醇、乙醇和乙酸乙酯,紫外吸收特征峰波長為249nm。甘草素有抗氧、抗過敏、抗霉菌、防止皮膚老化和有效清除超氧離子[4]等作用。甘草苷有抗炎、抗皮膚腫瘤和有效祛除皮膚色斑[5]的作用。甘草素和甘草苷都能有效降低酪氨酸酶的活性,20μg/mg的甘草苷即可減慢皮膚中黑色素的形成,如與其他類型增白劑配合(如曲酸),美白效果更明顯,用量為0.06%～6%。它們的結(jié)構(gòu)式如下:

由于甘草素為油溶性的美白劑,其美白效果優(yōu)于水溶性的熊果苷,IC50為0184mg/mL,最大抑制率為62.2%,熊果苷最大抑制率為60.9%[6]。

(2)異甘草素和異甘草苷(異甘草素的葡萄糖苷)[2]屬查爾酮類(結(jié)構(gòu)式如下)。

異甘草素為黃色針狀結(jié)晶,難溶于水,溶于極性小的溶劑,如乙醚、氯仿等;異甘草苷為黃色粒狀結(jié)晶,溶于乙酸乙酯、甲醇和乙醇等極性較大的溶劑。異甘草素的紫外吸收特征峰波長為367nm[3]。

異甘草素有抑制單氨氧化酶、抑制醛糖還原酶、清除自由基、抗氧和防治艾滋病病毒等作用。異甘草素和異甘草苷都能較好抑制酪氨酸酶活性,0.01μmol/L的異甘草素即可抑制黑色素的形成,在美白化妝品中用量為1%。

油溶性的異甘草素的美白效果遠(yuǎn)好于水溶性的熊果苷,IC50為0.45mg/mL,最大抑制率為98.8%[6]。

(3)光甘草定和光甘草素[2]:分別屬于異黃烷類和異黃烯類,同為豆科植物光甘草根的主要有效成分(結(jié)構(gòu)式如下)。光甘草定為無色粉末,光甘草素為淡黃色粉末,它們都不溶于水,可溶于甲醇、乙醇和乙醚。光甘草素的紫外吸收特征波長為324nm,吸光系數(shù)為20900。

光甘草定(素)有強(qiáng)烈的抗菌、防止紫外線引起的發(fā)炎、色素沉著和皮膚粗糙[7,8]等作用,光甘草素還能有效清除超氧離子、抑制由過氧化氫引起的溶血作用[4]。兩者都能顯著抑制酪氨酸酶活性,在美白化妝品中用量01001%～011%,無副作用。曾有一種用光甘草制成的含光甘草定10%和光甘草素3%的制劑[9]。經(jīng)測定,該制劑對酪氨酸酶活性50%抑制時的用量是0.002mg,而曲酸對酪氨酸酶活性50%抑制時的用量是0.05mg,Vc則是0.16mg。

(4)甘草酸和甘草甜素屬皂苷類,甘草酸(結(jié)構(gòu)式見下)又稱甘草皂苷,是甘草的主要成分,由甘草次酸及2分子葡萄糖醛酸所組成。甘草皂苷可能以鉀鹽或鈣鹽形式存在于甘草中[10]。烏拉爾甘草、脹果甘草、光果甘草、黃甘草和粗毛甘草均含有甘草皂苷,而云南甘草、刺果甘草、圓果甘草中甘草皂苷未被檢出。甘草皂苷的含量隨品種產(chǎn)地而變動,大體在5%～11%,而烏拉爾甘草的甘草皂苷含量最高可達(dá)6%～14%[10,11]。甘草酸具有抗炎、抗氧、抑菌、治療創(chuàng)傷[12]、有效清除超氧離子和羥基自由基、顯著抑制脂質(zhì)體過氧化物[13]的作用。甘草酸在化妝品中有廣泛的配伍性,常與其他活性劑共用,可加速皮膚對它們的吸收而增效,可用于防曬、增白、調(diào)理、止癢和生發(fā)護(hù)發(fā)等[2]。

甘草甜素是用甘草酸制成的易溶鹽(通常為銨鹽、鈉鹽或鉀鹽),具有高甜度、低熱能,起泡性和溶血作用很低,安全無毒和較強(qiáng)的醫(yī)療保健功效。在化妝品中,可制成護(hù)膚霜、祛斑霜、高級珍珠膏等,既有美容護(hù)膚作用,又能治療皮膚病等[11]。

3化妝品中應(yīng)用甘草的現(xiàn)狀

市場調(diào)查[14]發(fā)現(xiàn),與1998年的情況相比,目前許多美白、祛斑產(chǎn)品中都添加了天然美白成分,其中使用最多的天然成分是甘草提取物與胎盤提取液。如妮維雅美白防護(hù)日霜中加有甘草精華;羽西天然潤白膏配方中加有甘草精華、葡萄籽提取液、桑樹根及天然水藻;雅芳美白系列產(chǎn)品中也含有甘草提取物、胎盤素;迪奧(上海)生產(chǎn)的美白護(hù)膚露中同時加入了維生素C,熊果苷和甘草酸鹽3種美白成分。天津奧利天然化妝品有限公司生產(chǎn)的瑞草植物潤白營養(yǎng)霜含有甘草提取物。還有夏奈爾、悅兒U1V1White、CD美白專業(yè)護(hù)膚、嘉娜寶艾麗美白、高絲精純美白露、美爽爽皙嫩白保養(yǎng)、資生堂UVwhite、資生堂懷潔皙嫩白露、雅芳美白系列和羽西天然潤白霜等美白產(chǎn)品均使用了甘草提取物或甘草黃酮[15]。

不過,目前所使用的甘草提取物多為甘草粗提物,并不完全是甘草中具有美白、防曬效能的純活性成分。如有的是把甘草的乙醇提取物直接用于化妝品中,用量1%[16];也有的把甘草的乙醇提取物溶于水后,用正丁醇萃取,把正丁醇萃取物用于化妝品,用量為3%[17]。

文獻(xiàn)[18]用10g甘草,以50%乙醇溶液于50℃的溫水中浸提12h,取浸膏配成1mg/mL的溶液,測得其對酪氨酸酶的抑制率為-9415%,即這種粗提物對酪氨酸酶活性沒有抑制作用,相反有促進(jìn)作用。

前文[6]研究也發(fā)現(xiàn),甘草經(jīng)浸提及萃取分離后得到的幾種物質(zhì)中,有的對酪氨酸酶活性有抑制作用,有的沒有抑制作用,甚至有促進(jìn)作用。只有當(dāng)對酪氨酸酶活性沒有抑制作用的組分被分離掉后,才會有顯著的美白效果。因此,把甘草粗提物直接添加到化妝品中,美白效果不可能會顯著,有時甚至?xí)a(chǎn)生副作用。加大用量有時雖能達(dá)到一定的效果,但由于甘草粗提物的顏色較深,加大用量將影響化妝品的外觀。

4甘草在化妝品中的應(yīng)用前景

2000年2月羅氏公司曾對全球美白產(chǎn)品進(jìn)行了市場調(diào)查,在調(diào)查的91個產(chǎn)品中,歐洲占42%,亞洲占28%,南非占20%,拉丁美洲占10%。調(diào)查結(jié)果顯示:目前,應(yīng)用比較普遍的美白活性成分是氫醌、維生素C及其衍生物、甘草提取物和紫外線吸收劑等。而中國市場上極具潛力的美白劑包括煙酰胺、內(nèi)皮素拮抗劑和甘草提取物等[15]。因此,甘草提取物是目前在化妝品中使用較多的天然活性成分之一,有著廣闊的應(yīng)用前景。

基于甘草在化妝品中的應(yīng)用及研究現(xiàn)狀,作者認(rèn)為下列方面應(yīng)當(dāng)是關(guān)注的焦點:

(1)把甘草中的活性成分用于化妝品,而不是粗提物。甘草粗提物添加到化妝品中存在許多不利因素,因而要提高該類化妝品的效果,先得提高化妝品原料的質(zhì)量,即添加到化妝品中的原料應(yīng)是甘草中有活性的成分,而不應(yīng)是甘草粗提物。

(2)化學(xué)合成以降低成本。由于甘草中美白、防曬效能的成分含量較低,所以,從甘草中提取這些有效成分的成本相當(dāng)高。另外,甘草是荒漠地區(qū)固沙性能很強(qiáng)的沙生植被,過度采挖,勢必破壞自然界的生態(tài)平衡。為了能夠應(yīng)用這些高活性的皮膚美白防曬劑,應(yīng)探討如何用廉價的化工原料,進(jìn)行化學(xué)合成,以擴(kuò)大應(yīng)用,降低成本,減少人類對大自然的依賴。

5結(jié)束語

甘草既是一種好的藥用性植物,又是一種好的美白、防曬劑原料。其提取物不僅有較好的