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    化妝品科學研究
    玻色因的作用機理與護膚科學研究

    發布時間:2020-12-26 來源:節選自內部資料 《化妝品配方研究與創新實踐》 瀏覽次數:8535

           山毛櫸,別名水青岡,是一種廣泛分布于西歐的樹種,2006年法國歐萊雅科學家在通過對山毛櫸中提取的木糖進行了長達7年的研究后,終于開發出了一種木糖的衍生物-羥丙基四氫吡喃三醇,又名玻色因。由于山毛櫸樹生長緩慢,數量也有限,無法滿足作為化妝品原料的來源大規模使用。

           歐萊雅公司采用綠色化學合成工藝,以木糖和乙酰丙酮為原料,人工合成了“玻色因”,滿足了市場需求。最初的工業合成路線為:木糖和乙酰丙酮在堿性水溶液中發生Knoevenagel縮合,生成1-C-(β-D-吡喃木糖基)-丙酮,再通過硼氫化鈉作用還原酮羰基,得到羥丙基四氫吡喃三醇,即玻色因(Pro-XylaneTM)[1]。

           研究表明,玻色因由木糖轉換生成,易于生物降解,不會在生物體內積累,沒有毒性。已有研究表明,玻色因具有廣泛的生物活性及護膚潛能,清碧化妝品加工廠配方師揭育科主要從以下兩個方面對皮膚發生作用。

     

    一、玻色因可誘導淺表皮層中GAGs黏多糖包括透明質酸的生物合成

           皮膚由細胞和細胞外基質組成。細胞外基質,extracellular matrix,即ECM,由細胞分泌到細胞外間質中的大分子物質,主要有膠原蛋白、彈性蛋白、糖胺多糖和蛋白多糖和糖蛋白等,構成復雜的網架結構,支持并連接組織結構、調節組織的發生和細胞的生理活動。

           我們皮膚的細胞外基質,即ECM間存在大量的粘多糖,大部分都是由糖醛酸和氨基糖組成的糖胺多糖Glycosaminoglycans,即GAGs,對皮膚起到了非常重要的作用。GAGs是一種大分子,能吸濕水分,起到了防止肌膚水分散失的作用。GAGs也可幫助維持人皮膚及結締組織的彈性,因此需要較快地代謝以推陳出新。

           最常見的GAGs就是我們行內常說的透明質酸,行外說的玻尿酸。此外還有一些粘多糖也很有名,比如硫酸軟骨素、肝素,都具備很好的保濕和修護作用。按單糖殘基、殘基間連鍵的類型以及硫酸基的數目和位置,GAGs可分為5個主要類別:(1)透明質酸(HA),(2)硫酸軟骨素(CS),(3)硫酸皮膚素(DS),(4)硫酸角質素(KS),(5)硫酸乙酰肝素和肝素(HP) [2]。

           由于GAGs吸收了大量的水分,能夠形成一個可以想象成由水組成的膠狀體的結構。同時GAGs的分子結構具有吸水能力,使得基質網狀結構更加有彈性,從而提高細胞緊致性,增強肌膚彈性。而這些是影響著肌膚的彈性與質地的重要因素。

           但隨著肌膚的衰老,這些粘多糖越來越難產生,所以如何促進GAGs的生物合成就是非常有益的研究課題了。研究者們首先從低聚糖(主要成分為多糖)開始研究,發現它在GAGs的生成中表現了發起者和調控者的角色。這種低聚糖促進GAGs的生成,是通過細胞間信息傳遞的形式完成的。

           玻色因進入皮膚,促進細胞外基質中糖類聚合物(GAGs)的生成和構建(例如凝膠狀的蛋白質網絡和作為支架及細胞間減震器的糖)。這些分子吸收水分,使基質呈凝膠狀,增加細胞及皮膚的緊致度。它還可以作為指引修復分子(譬如細胞生長的蛋白質)通行的通道。

     

    二、玻色因可促進膠原蛋白的合成,改善真皮與表皮間的粘合度

           玻色因通過促進膠原蛋白的合成,起到緊密鏈接細胞外基質的作用。我們皮膚的表皮和真皮的連接處,又叫做DEJ(DermalEpidermalJunction),這層結構相當于是表皮和真皮層的一層鏈接結構,能否牢固鏈接這2層皮膚結構就是DEJ的作用??梢韵胂蟮玫紻EJ也影響著皮膚的彈性和緊致等外在表現。其中膠原蛋白VII型,膠原蛋白IV對這層膜具有相當重要的作用。而玻色因就能夠在DEJ處發揮作用,促進膠原蛋白VII和膠原蛋白IV的合成,使我們的表皮和真皮鏈接得更緊密,讓使整個皮膚重現飽滿。

           也就是說,隨著皮膚老化,細胞外基質會逐漸失去彈性;細胞開始變壞,不能再生產促進年輕態的蛋白質,如膠原蛋白。玻色因利用細胞外基質的活動告訴衰老的細胞要做什么,同時傳遞信息給年輕的細胞,自發性地重新激活衰老的細胞。玻色因通過這種信息傳遞的方式促進GAGs和膠原蛋白的生成,使得皮膚的細胞外基質(ECM)一直保持飽滿和健康的狀態,還能幫助表皮與真皮緊密聯結,改善皮膚彈性,預防皮膚老化,皮膚也就更顯緊致和富有彈性。

           總結下來就是,玻色因能通過刺激粘多糖GAGs的生成,提高細胞外基質間的水分仿含量,從而充分地填充ECM的間隙,使得肌膚減少皺紋,顯得更加細膩。同時玻色因能夠在DEJ處發揮作用,促進膠原蛋白VII和膠原蛋白IV的合成,使我們的表皮和真皮鏈接得更緊密,讓使整個皮膚重現飽滿,更顯緊致和彈性[3]。

           根據蘭蔻實驗室(并非獨立的實驗室)的說法,“實驗和人體實驗表明玻色因對皮膚的改善是全面的,不僅僅局限于細胞外基質:還有基質和細胞之間的聯系,皮膚的密度和緊致度,或者促進像膠原蛋白這種年輕態纖維的生成。”

           歐萊雅研發中心開展了一項為期6個月的研究,通過對41位女性長達半年的研究發現:在3%濃度玻色因的作用下,眼角的魚尾紋淡化達11%,肌膚的緊致度增加了24%,膚質得到了全面改善。這一成分的添加為肌膚注入三重年輕能量:平細紋、隱毛孔、賦彈力。

           另外還有其它兩個機構的兩組試驗中的皮膚檢測樣品的研究,也表明使用了玻色因活性物的組織在GAGs的表達上,要強于沒有使用玻色因的部位,尤其是在皺紋部分的組織中表達弱,GAGs含量低[3]。

           玻色因的功效性在清碧化妝品OEM工廠人體試驗中也得到驗證。雙盲臨床試驗在兩組35-45各18名中年婦女中完成,歷時90天用以驗證實際的護膚效果:一組使用含有玻色因的精華,而另一組作為空白組。主要評估皮膚干燥性,肌膚彈性和皺紋深度等方面,試驗結果表明使用玻色因精華的組在使用的皮膚區域的各方面均優于空白組。

           當然,促進GAGs生成,以及增強DEJ鏈接的成分,也有其它成分可以辦到,并不是唯一。比如大家都熟知的果酸也可以促進GAGs的生成,但可惜濃度太高,其風險還是要考慮的。玻色因算是提供了一種溫和的選擇方式。而且,玻色因能刺激我們的真皮層自行分泌GAGs,這對熟齡肌很有幫助,甚至可以說是目前無法取代的一種安全無刺激的成分。而這篇文章,也再次說明了,糖類成分對人體皮膚的重要作用,而這方面在護膚領域的應用,還研究得遠遠不夠,是大有前景的研究方向[3]。

     

           [1]黃冬婷,孟飛,梁磊,等.玻色因的合成[J].廣東化工,2018,10(45):73-74

           [2]王鏡巖,朱圣庚,徐長法等.《生物化學》 第三版 上冊.北京:高等教育出版社,2013:66-69

           [3]湖州浦瑞生物醫藥技術有限公司 網站資料

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