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化妆品科学研究
玻色因的作用机理与护肤科学研究

发布时间:2020-12-26 来源:节选自内部资料 《化妆品配方研究与创新实践》 浏览次数:1441

       山毛榉,别名水青冈,是一种广泛分布于西欧的树种,2006年法国欧莱雅科学家在通过对山毛榉中提取的木糖进行了长达7年的研究后,终于开发出了一种木糖的衍生物-羟丙基四氢吡喃三醇,又名玻色因。由于山毛榉树生长缓慢,数量也有限,无法满足作为化妆品原料的来源大规模使用。

       欧莱雅公司采用绿色化学合成工艺,以木糖和乙酰丙酮为原料,人工合成了“玻色因”,满足了市场需求。最初的工业合成路线为:木糖和乙酰丙酮在碱性水溶液中发生Knoevenagel缩合,生成1-C-(β-D-吡喃木糖基)-丙酮,再通过硼氢化钠作用还原酮羰基,得到羟丙基四氢吡喃三醇,即玻色因(Pro-XylaneTM)[1]。

       研究表明,玻色因由木糖转换生成,易于生物降解,不会在生物体内积累,没有毒性。已有研究表明,玻色因具有广泛的生物活性及护肤潜能,清碧化妆品加工厂配方师揭育科主要从以下两个方面对皮肤发生作用。

 

一、玻色因可诱导浅表皮层中GAGs黏多糖包括透明质酸的生物合成

       皮肤由细胞和细胞外基质组成。细胞外基质,extracellular matrix,即ECM,由细胞分泌到细胞外间质中的大分子物质,主要有胶原蛋白、弹性蛋白、糖胺多糖和蛋白多糖和糖蛋白等,构成复杂的网架结构,支持并连接组织结构、调节组织的发生和细胞的生理活动。

       我们皮肤的细胞外基质,即ECM间存在大量的粘多糖,大部分都是由糖醛酸和氨基糖组成的糖胺多糖Glycosaminoglycans,即GAGs,对皮肤起到了非常重要的作用。GAGs是一种大分子,能吸湿水分,起到了防止肌肤水分散失的作用。GAGs也可帮助维持人皮肤及结缔组织的弹性,因此需要较快地代谢以推陈出新。

       最常见的GAGs就是我们行内常说的透明质酸,行外说的玻尿酸。此外还有一些粘多糖也很有名,比如硫酸软骨素、肝素,都具备很好的保湿和修护作用。按单糖残基、残基间连键的类型以及硫酸基的数目和位置,GAGs可分为5个主要类别:(1)透明质酸(HA),(2)硫酸软骨素(CS),(3)硫酸皮肤素(DS),(4)硫酸角质素(KS),(5)硫酸乙酰肝素和肝素(HP) [2]。

       由于GAGs吸收了大量的水分,能够形成一个可以想象成由水组成的胶状体的结构。同时GAGs的分子结构具有吸水能力,使得基质网状结构更加有弹性,从而提高细胞紧致性,增强肌肤弹性。而这些是影响着肌肤的弹性与质地的重要因素。

       但随着肌肤的衰老,这些粘多糖越来越难产生,所以如何促进GAGs的生物合成就是非常有益的研究课题了。研究者们首先从低聚糖(主要成分为多糖)开始研究,发现它在GAGs的生成中表现了发起者和调控者的角色。这种低聚糖促进GAGs的生成,是通过细胞间信息传递的形式完成的。

       玻色因进入皮肤,促进细胞外基质中糖类聚合物(GAGs)的生成和构建(例如凝胶状的蛋白质网络和作为支架及细胞间减震器的糖)。这些分子吸收水分,使基质呈凝胶状,增加细胞及皮肤的紧致度。它还可以作为指引修复分子(譬如细胞生长的蛋白质)通行的通道。

 

二、玻色因可促进胶原蛋白的合成,改善真皮与表皮间的粘合度

       玻色因通过促进胶原蛋白的合成,起到紧密链接细胞外基质的作用。我们皮肤的表皮和真皮的连接处,又叫做DEJ(DermalEpidermalJunction),这层结构相当于是表皮和真皮层的一层链接结构,能否牢固链接这2层皮肤结构就是DEJ的作用。可以想象得到DEJ也影响着皮肤的弹性和紧致等外在表现。其中胶原蛋白VII型,胶原蛋白IV对这层膜具有相当重要的作用。而玻色因就能够在DEJ处发挥作用,促进胶原蛋白VII和胶原蛋白IV的合成,使我们的表皮和真皮链接得更紧密,让使整个皮肤重现饱满。

       也就是说,随着皮肤老化,细胞外基质会逐渐失去弹性;细胞开始变坏,不能再生产促进年轻态的蛋白质,如胶原蛋白。玻色因利用细胞外基质的活动告诉衰老的细胞要做什么,同时传递信息给年轻的细胞,自发性地重新激活衰老的细胞。玻色因通过这种信息传递的方式促进GAGs和胶原蛋白的生成,使得皮肤的细胞外基质(ECM)一直保持饱满和健康的状态,还能帮助表皮与真皮紧密联结,改善皮肤弹性,预防皮肤老化,皮肤也就更显紧致和富有弹性。

       总结下来就是,玻色因能通过刺激粘多糖GAGs的生成,提高细胞外基质间的水分仿含量,从而充分地填充ECM的间隙,使得肌肤减少皱纹,显得更加细腻。同时玻色因能够在DEJ处发挥作用,促进胶原蛋白VII和胶原蛋白IV的合成,使我们的表皮和真皮链接得更紧密,让使整个皮肤重现饱满,更显紧致和弹性[3]。

       根据兰蔻实验室(并非独立的实验室)的说法,“实验和人体实验表明玻色因对皮肤的改善是全面的,不仅仅局限于细胞外基质:还有基质和细胞之间的联系,皮肤的密度和紧致度,或者促进像胶原蛋白这种年轻态纤维的生成。”

       欧莱雅研发中心开展了一项为期6个月的研究,通过对41位女性长达半年的研究发现:在3%浓度玻色因的作用下,眼角的鱼尾纹淡化达11%,肌肤的紧致度增加了24%,肤质得到了全面改善。这一成分的添加为肌肤注入三重年轻能量:平细纹、隐毛孔、赋弹力。

       另外还有其它两个机构的两组试验中的皮肤检测样品的研究,也表明使用了玻色因活性物的组织在GAGs的表达上,要强于没有使用玻色因的部位,尤其是在皱纹部分的组织中表达弱,GAGs含量低[3]。

       玻色因的功效性在清碧化妆品OEM工厂人体试验中也得到验证。双盲临床试验在两组35-45各18名中年妇女中完成,历时90天用以验证实际的护肤效果:一组使用含有玻色因的精华,而另一组作为空白组。主要评估皮肤干燥性,肌肤弹性和皱纹深度等方面,试验结果表明使用玻色因精华的组在使用的皮肤区域的各方面均优于空白组。

       当然,促进GAGs生成,以及增强DEJ链接的成分,也有其它成分可以办到,并不是唯一。比如大家都熟知的果酸也可以促进GAGs的生成,但可惜浓度太高,其风险还是要考虑的。玻色因算是提供了一种温和的选择方式。而且,玻色因能刺激我们的真皮层自行分泌GAGs,这对熟龄肌很有帮助,甚至可以说是目前无法取代的一种安全无刺激的成分。而这篇文章,也再次说明了,糖类成分对人体皮肤的重要作用,而这方面在护肤领域的应用,还研究得远远不够,是大有前景的研究方向[3]。

 

       [1]黄冬婷,孟飞,梁磊,等.玻色因的合成[J].广东化工,2018,10(45):73-74

       [2]王镜岩,朱圣庚,徐长法等.《生物化学》 第三版 上册.北京:高等教育出版社,2013:66-69

       [3]湖州浦瑞生物医药技术有限公司 网站资料

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