胜肽在化妆品中的应用和最新进展_钟星

传统化妆品功能性原料多为化学合成或植物提取,而近10年来,明显地向生物美容与基因美容方向发展[1]。胜肽类原料和成品非常活跃,其活性成分胜肽是由一定序列的多个氨基酸组成[2]。自然界中生物体内多数的生化反应和进化过程在一定程度上是由特定的氨基酸序列(多肽或蛋白质)调控的[3]。因此,生物活性胜肽为化妆品原料和成品提供了全新的方向和思路,在各种化妆品中的应用已越来越普遍[4~5]。国外化妆品原料和成品厂商开发和应用胜肽类原料也越来越活跃,其功能除了常规的抗衰老和修复等,在美白、丰胸、减肥及生发等方面也有很明显的进展。
1美容胜肽及其发展过程
胜肽(peptide)即小分子的蛋白质,又称多肽或
肽,它是由具有一定序列的氨基酸通过酰胺键相连,2个氨基酸组成的叫二胜肽,3个氨基酸组成的叫三胜肽,依次类推[6]。肽在生物的生长、发育和代谢中起着重要作用。人体内的各种生理进程几乎都是由特定的氨基酸序列组成的多肽或蛋白质调控的。在皮肤自然老化和护理过程中,胜肽起着重要的作用,如细胞增殖、细胞迁移、炎症、血管发生、素形成以及蛋白合成及调控等[7]。随着人类对自身皮肤微观结构和机理的进一步认识,多种结构的胜肽被引入皮肤护理中,以达到促进胶原蛋白生成、抗自由基氧化、消炎修复、抗水肿、促进毛发再生、美白、丰胸和减肥等功能。
20世纪八九十年代,使用DNA、RNA以及天然胶原蛋白质的化妆品曾经风靡一时,但由于人的皮
肤具有独特的生理化学屏障性质,尤其是角质层,这些高分子量的活性成分除了保湿等基础作用外,很难透过表皮发挥进一步的作用。此后,引入了蛋白质碎片,通过水解和发酵将蛋白质分解为多肽,这类多肽不能完全自主地选择片段和肽序,成分不单纯,多用于一般保湿和修复。这类多肽或多肽混合物不是严格意义的美容胜肽。
真正意义的美容胜肽须同时具备以下特点[2]:①特定的氨基酸序列和分子量,目前常见美容胜肽为2~10的氨基酸缩合物;②机理清晰:明确作用于皮肤某个微观受体;③添加量少;④来源大都为化学合成。
真正意义的美容胜肽始于铜胜肽,1973年,美国人罗伦·皮卡特(Dr.LorenPickart)发现铜胜肽对于伤口和皮肤损伤非常有效[8],不但可以减少疤痕组织生成,同时还能刺激皮肤自行愈合。此后美国纽奥良州杜兰大学医学院发现了胜肽可以改善老化皮肤的科学根据。1986年在美国华盛顿州成立ProCyte公司,致力于将GHK-Cu复合体应用于人体组织修护、除皱及头发增生的,并于1999年成立NEOVA品牌[9~10]。
乙酰基六胜肽-3(Acetylhexapeptide-3,别称Argireline),又被称为类肉毒杆菌素,是胜肽里应用最广泛的产品之一。由LIPOTEC公司研制开发于并
收稿日期:2012-09-02
基金项目:广东省高校科技创新重点项目(编号:100187)、广东省科技计划项目(编号:2010B010800030)和广州市科技计划项目(编号:
2010J-D00051)
作者简介:钟星(1986-),男,江西宜春人,博士研究生。
胜肽在化妆品中的应用和最新进展
钟星1,郭建维1,成秋桂2
(1.广东工业大学轻工化工学院,广东广州510006;2.广州欣浪生化公司,广东
广州510410)
摘要:介绍了美容胜肽的定义及其在化妆品中的发展概况。总结了国内外化妆品成品品牌使用美容胜肽的情况。按照功能机理对美容胜肽进行分类和介绍。同时展望了胜肽美容化妆品的未来发展趋势,为中国胜肽化妆品产品的发展提供参考。关键词:化妆品;胜肽;美容;进展中图分类号:TQ658
文献标识码:D
文章编号:1006-7264(2012)11-0035-04
日用化学品科学
DETERGENT &COSMETICS
第35卷第11期2012年11月
Vol.35No.11Nov.2012
日用化学品科学第35卷
于2002年获得国际专利,Argireline能局部阻断神经传递肌肉收缩信息,影响皮囊神经传导,使脸部肌肉放松,以抚平动态纹、静态纹及细纹。目前被证实[11],Argireline的功效可以与A型肉毒素媲美,但是又避开了肉毒素的必须注射和使用成本高昂的缺点。
几乎与此同时,Sederma公司推出了棕榈酰五胜肽-3(PalmitoylPentapeptide-3),也是目前应用最广泛的胜肽之一。它刺激和促进了I型和III型胶原蛋白和纤维黏连蛋白的生成,从而增加皮肤厚度以及减少细纹。后来Sederma公司和P&G公司对此产品进行了更进一步的临床研究,后来此产品被P&G买断。
此后,SEDERMA,LIPOTEC,PANTAPHARM(DSM),SYMERISE及Evonik等国外公司陆续推出几十款序列和功能不同的美容胜肽,ISP公司最近已注册多款胜肽准备推入护肤市场,欧美多家公司在美容胜肽方面的研究开发非常活跃,推出的原料也层出不穷。
2国外化妆品应用胜肽情况
2011年,国外多肽护肤年销售额已超过160亿美元,并以每年30%~40%的速度递增。已有多个国际知名品牌推出了胜肽化妆品,如玉兰油、雅芳、雅诗兰黛、兰蔻、欧莱雅、香奈儿、迪奥以及SK-II等,掀起胜肽美容热潮。
据调查发现,目前被国外著名品牌采用频率最高的几款胜肽为:棕榈酰五肽-3、乙酰基六肽-3、乙酰基四肽-5、棕榈酰寡肽(棕榈酰三肽-1)、棕榈酰四肽-3和肌肽等,这几种美容胜肽被各个品牌采用的搜索结果均超过500条,足见其应用广泛。
3美容胜肽的分类和功能
由于胜肽类产品显著的美容效果,越来越多有效的生物活性胜肽被应用到化妆品行业中,目前国外著名化妆品原料商已推出近50款原料。护肤品类一个永恒和最重要的主题就是抗皱、抗衰老,美容胜肽用途目前仍然集中于这方面。由于衰老原因的复杂性,各类美容胜肽以不同的机理发挥独特的效果,达到
抗皱目的。同时还涌现多类其他特殊功能的胜肽,如:美白祛斑、丰胸、纤体、促进毛发生长及创伤修复等。
传统分类法将美容胜肽按机理分成:信号类胜肽(Signalpeptides)、神经递质抑制类胜肽(Neurotransmitter-inhibitingpeptides)和承载类胜肽(Carriedpeptides)等。
3.1信号类胜肽(Signal peptides)
信号类胜肽能促进基质蛋白(matrixprotein)尤其是胶原蛋白的合成,同时还可能增加弹性蛋白、透明质酸、糖胺聚糖和纤维连接蛋白的生成。该类胜肽通过增加基质细胞活动促进胶原蛋白的合成,使得皮肤看起来更显弹性和年轻[12~13]。类似传统的抗皱原料,如维生素C、维生素A的衍生物,但促进胶原蛋白生成的能力远胜于维生素C和维生素A(视黄醇),P&G公司的研究表明,棕榈酰五肽-3能促进胶原蛋白(Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅳ型)和其他细胞外基质蛋白(包括弹性蛋白和纤维连接蛋白等)的生成。棕榈酰寡肽(棕榈酰三肽-1)的作用基本与此相同,这也是棕榈酰寡肽得到普遍使用的原因。市售中常见的棕榈酰五肽-3、棕榈酰三肽-1、棕榈酰六肽、棕榈酰三肽-5、六肽-9以及肉豆蔻酰五肽-11等均属于信号类胜肽。
3.2神经递质抑制类胜肽(Neurotransmitter-inhibiting peptides)
此类胜肽为类肉毒素机理,通过抑制SNARE接受体的合成[14],抑制肌肤的儿茶酚胺和乙酰胆(acetylcholine)过度释放,局部阻断神经传递肌肉收缩信息,使脸部肌肉放松,达到平抚细纹的目的。此类胜肽同信号类胜肽一样应用广泛,特别适合应用于表情肌集中的部位(眼角、脸部及额头)。代表性胜肽产品有:乙酰基六肽-3、乙酰基八肽-1、五肽-3、二肽类蛇毒素和五肽-3等,其中被采用最广泛的是乙酰基六肽-3。
3.3承载类胜肽(Carried peptides)
人体血浆中的三肽Gly-L-His-L-Lys(GHK)和二价铜离子有很强的亲和力,能自发地形成络合物铜胜肽(copperpeptide或GHK-Cu)。铜离子对伤口愈合以及许多的酶促反应过程而言是一种非常重要的成分。研究表明,GHK-Cu可促使神经细胞、免疫相关细胞的生长、分裂和分化,能有效促进伤口愈合和生发[8~10]。代表的胜肽产品为铜胜肽(copperpeptide)。
3.4其他抗皱类胜肽
传统机理的胜肽除铜胜肽外(铜胜肽同时具有多种性能)总体功能都是抗皱抗衰老。近年来,胜肽种类不断增多,其中一部分从全新的机理和角度(抗自由基氧化、抗羰基化、消炎抗水肿和促进真皮修复)达到抗皱抗衰老的目的。
1)抗皮肤下垂,促进皮肤紧实。棕榈酰二肽-5、六肽-8或六肽-10通过刺激层黏连蛋白
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第11期
(LamininV)和IV,VII型胶原蛋白使皮肤紧实,而棕榈酰四肽-7可减少白细胞介素(interleukin-6)的生成,消除炎症。此类功能胜肽开发很活跃,新的型号不断增加,目前应用最多的是棕榈酰四肽-7。
2)抗羰基化(glycosylation):此类胜肽能保护胶原蛋白不被活性羰基类物质(RCS,reactivecarbonylspecies)破坏和交联,同时一些抗羰化胜肽可清除自由基。传统的皮肤护理非常重视抗自由基,越来越重视抗羰基化。具有此类功能的胜肽有:肌肽、三肽-1和二肽-4等。
3)改善眼部水肿,改善微循环,加强血液循环。乙酰四胜肽-5和二肽-2是有效的血管紧张素转换酶(ACE)抑制剂[17],它们可以通过抑制血管紧张素I转换为血管紧张素II,从而改善血液循环。
4)促进真皮修复。棕榈酰六肽-6[3],是以遗传性免疫肽为模板研制的一种肽,能有效刺激成纤
维细胞增殖和链接、胶原蛋白合成和细胞迁移。
3.5特殊功能的美容胜肽
除抗皱以外,其他全新功能的美容胜肽也层出不穷,如促进眼睫毛(毛发)再生、美白、丰胸以及减肥纤体等。特殊功能的美容胜肽越来越成为美容胜肽的热点。
1)美白祛斑这类胜肽能抑制在皮肤素沉着中起关键作用的酪氨酸酶的活性,从而阻断黑素向角质层传递[18],达到美白祛斑效果,如四肽-30、九肽-1和六肽-2等。
2)促进眼睫毛(头发)生长肉豆蔻酰五肽-17和肉豆蔻酰六肽-16刺激角蛋白基因,促进眼睫毛增浓增长。
3)丰胸乙酰六肽-38可以激励PGC-1α(注:PGC-1α:过氧化物酶体增殖活化受体γ辅助活化因子-1α。它与脂肪细胞的分化及其生理功能关系密切,调节脂肪生成速率)的表达,促进胸部脂肪的生成速率,达到丰胸的美容效果。
4)减肥和纤体乙酰六肽-39通过抑制PGC-1α的表达而减少表皮下的脂肪堆积,达到减肥和美体的效果。
4国内美容胜肽的概况
与美容胜肽类似的是药用胜肽,但药用胜肽肽链更长,纯度要求更高,临床评价更严格。胜肽在国内医药方面已有比较成熟和全面的应用,如:抗肿瘤多肽、抗病毒多肽、多肽疫苗以及细胞因子模拟肽等,并不断有多肽类新药进入临床前和临床研究阶段。相对而言,国内美容胜肽还处于初级和模仿阶段,只有Siped誖PP-3,Siped誖GHK-Cu和Siped誖AH-8等不多的几个品种。
和其他原料一样,结构决定性能。美容胜肽的性能也是由结构(肽序)决定的。目前多肽合成、提纯以及分析技术已经非常成熟,3个以上(含3个)氨基酸的胜肽基本都采用固相合成法,美容行业也完全可以借用药用胜肽的合成技术。
美容胜肽因涉及分子生物学、生物化学、基因科学、皮肤科学以及化妆品科学等多学科,需要长期的、基础性的和微观深入的研究,同时需要建立完整、准确的评价体系。国内化妆品原料及成品企业目前规模小、投入少,难以长期投入巨大资金进行基础研究和建立评价体系。但另一方面,国内美容化妆品巨大的市场潜力,势必推动美容胜肽进一步的发展和提高。
5结语
美容胜肽已给化妆品成品及原料带来革命性的进展,并显示出巨大的潜力。伴随着基因科学、分子生物学和生物化学等方面的进步,将会有更多新用途、效果更好的美容胜肽产生,给美容学领域带来更多突破,造益于广大消费者。
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钟星,郭建维,成秋桂:胜肽在化妆品中的应用和最新进展公司专栏
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第35卷
(上接第34页)“保存效力试验”等反映化妆品微生
物学品质的内容已进入ISO/FC217/WGl的讨论中。今后,配方设计师除了设定本公司产品应有的防腐能力外,还需注意销售该制品的国家的一些相关标准。
5结论
化妆品在新兴经济国家市场的扩大,使得化妆品
面临更多的微生物环境要求,再加上世界各国安全意识的不断提高和民众对环境负荷降低要求呼声的高涨,为确保化妆品的防腐力,在采取综合制造条件和限制某些配方原料后,需要配方设计师提高产品防腐
配方的技术水平,既要对使用天然原料中的有效抗菌成分进行探索,又要最大化地发挥现有原材料的防腐能力,提高化妆品有效成分的防腐能力。
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Trends of global cosmetic microorganism control
HU Jing
(Northwestern Polytechnic University,Xi ’an,Shaanxi 710072,China )
Abstract:Thetrendsofglobalcosmeticmicroorganismcontrolweresummarized.Theimportanceofthepreservativeformulationandtheevaluationmethodologyonc
osmeticmicroorganismcontrolwereoverviewed.Therelationshipamongrawmaterials,preservativesandmicroorganismwereexpounded.Thepreservativecompounddesignbasedontheglobalenvironmentalfriendlytrendsandthepromotionofconsumerawarenessofenvironmentalsaftywereintroducedhere.
Key words:cosmetic;preservative;microorganismcontrol;compounddesign
Application and latest development of peptides in cosmetics
ZHONG Xing 1,GUO Jian-wei 1,CHENG Qiu-gui 2
(1.School of Chemical Engineering &Light Industry,Guangdong University of Technology,Guangzhou,Guangdong 510006,
China;2.Guangzhou Silat Chemicals Co.,Ltd.,Guangzhou,Guangdong 510410,China )
Abstract:Thedefinitionanddevelopmentofpeptidesinco
smeticsweredescribed;theapplicationofpeptidesinwell-knowncosmeticbrandsweresummedupandthepeptidesusedincosmeticswereclassifiedbyfunctionaswellasmechanism.Then,thedevelopmenttrendsandapplicationprospectsinthefieldsofcosmeticapplicationwerepresented.ThisarticleprovidesareferenceforthefuturedevelopmentofthepeptidescosmeticsinChina.
Key words :cosmetics;peptide;beautyculture;progress
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