張蓓蓓，徐 琨，王 昌，劉保軍

(國家中藥品種保護審評委員會，北京 100070)

·文獻(xiàn)綜述·

傳統(tǒng)中藥及植物美白成分作用機理及其在化妝品中的應(yīng)用

張蓓蓓，徐 琨，王 昌，劉保軍△

(國家中藥品種保護審評委員會，北京 100070)

傳統(tǒng)中醫(yī)藥植物與天然植物原料制成的美白化妝品，以溫和、安全性高等優(yōu)點受到消費者的喜愛，本文討論了化妝產(chǎn)品中常見的中藥及天然植物美白成分通過不同的途徑實現(xiàn)美白功效的原理，及美白成分在化妝品中的應(yīng)用。

傳統(tǒng)中藥；天然植物；美白成分；化妝品原料；美白機理

化妝品是具有清潔、消除不良?xì)馕?、護膚、美容和修飾作用的一類日用化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品[1]。相比白皮膚的西方人，黃皮膚的東方人更希望擁有緊致、白皙的肌膚，因此在清潔、修飾等基本皮膚保養(yǎng)的基礎(chǔ)上，更加注重化妝品的抗老化、美白功效。傳統(tǒng)中醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，美白成分的研究及應(yīng)用歷史悠久，植物中藥美白成分經(jīng)過了廣泛、長期的使用和驗證，避免其產(chǎn)生過敏及毒性，才能確認(rèn)其功效及安全性，目前市面上銷售的美白化妝品種類繁多[2]，源自純天然植物的綠色、安全美白成分的開發(fā)及應(yīng)用是值得學(xué)者廣泛研究的一個領(lǐng)域。

1 傳統(tǒng)中藥及植物美白成分作用機理

人體皮膚的顏色源于皮膚的最外層，受多種因素影響，其中最主要的決定因素是黑色素的含量及分布，皮膚顏色的深淺與黑色素的生成和減少密切相關(guān)[3]。因此，抑制皮膚黑色素生成是美白作用機理的核心。黑色素是一種天然的紫外線吸收劑，存在于所有的生物中，是底物在氧化過程中形成的高分子色素的總稱。當(dāng)皮膚受到日光照射時，UV射線致使活性氧的生成，增強黑色素合成關(guān)鍵酶的活性，進而誘導(dǎo)黑色素顆粒產(chǎn)生[4]，使皮膚變黑。

人體黑色素是由棕黑色難溶性真黑色素，與淺紅黃色含硫的可溶性褐黑色素組成的復(fù)合體[5]。目前，公認(rèn)的黑色素合成途徑大致為：在黑色素細(xì)胞的黑色素小體中，以L-酪氨酸作為底物，在酪氨酸酶的作用下轉(zhuǎn)化為多巴酸，再轉(zhuǎn)化為多巴醌，進一步形成多巴色素或二羥基吲哚酸中間體，經(jīng)由黑色素低聚體，逐漸變?yōu)檎婧谏兀煌瑫r，多巴醌在半胱氨酸或谷胱甘肽的作用下通過另外一條途徑形成褐黑色素[6，7]。

在黑色素的形成過程中，酪氨酸在酪氨酸酶的作用下形成黑色素的過程為氧化過程，其最初反應(yīng)為主要控速階段，酪氨酸酶為主要限速酶[8，9]。因此，通過清除氧自由基減少氧化[10]和抑制酪氨酸酶活性的方式，均可減少黑色素的形成而達(dá)到美白功效[11]。

酪氨酸酶是一種糖蛋白，存在于黑色素細(xì)胞的黑色素小體膜，由催化區(qū)域、短跨膜蛋白區(qū)域及一個約30個氨基酸的胞質(zhì)區(qū)域組成黑色素小體結(jié)構(gòu)域。酪氨酸酶的催化作用部分由組氨酸殘基和維持酶活性的金屬銅離子組成[8]。

此外，皮膚色素沉著的一個關(guān)鍵過程，是成熟的黑色素顆粒通過細(xì)胞樹狀突起轉(zhuǎn)移進入角質(zhì)形成細(xì)胞，因此，蛋白酶激活受體2抑制劑和煙酰胺均是通過干預(yù)此項過程而減少黑色素的生成。

2 美白劑的種類及發(fā)展

根據(jù)美白劑的來源，可分類為生物發(fā)酵、動植物提取和人工合成等幾種?；诤谏匦纬傻倪^程，至今為止，公認(rèn)的皮膚美白成分通過以下幾種途徑實現(xiàn)美白作用：(1)曲酸、熊果苷及多種多樣的植物及植物提取物，大部分種類都是通過抑制酪氨酸酶活性的方式，達(dá)到減少黑色素合成的作用；(2)可以阻止黑色素從黑色素細(xì)胞轉(zhuǎn)移至角質(zhì)形成細(xì)胞的物質(zhì)，如煙酰胺和大豆提取物；(3)水楊酸、α-羥基酸(乙醇酸)、亞油酸、維甲酸等物質(zhì)，促進皮膚表皮代謝脫落，使黑色素伴隨著角質(zhì)細(xì)胞的脫落而消失，達(dá)到更新皮膚黑色素代謝的美白作用。(4)維生素E、維生素C等美白成分，通過清除氧自由基的抗氧化作用，達(dá)到美白效果。

常用的美白成分，如氫醌類作為常規(guī)美白劑，在防治色素沉著方面已有40多年的使用歷史[12，13]。氫醌類物質(zhì)廣泛存在于小麥、茶、發(fā)酵酒類、咖啡和漿果中，通過與酪氨酸酶的組氨酸活性位點結(jié)合而減少色素沉著[14]。由于氫醌類物質(zhì)可以誘導(dǎo)活性氧的產(chǎn)生從而導(dǎo)致膜脂和蛋白的氧化分解，將引起不可逆的皮膚色素流失，因此，歐盟及我國已禁止氫醌類美白劑的使用。熊果苷作為氫醌類物質(zhì)的衍生成分，存在于莓類、梨及小麥等植物中。通過競爭作用和與酪氨酸酶的可逆性結(jié)合減少黑色素的產(chǎn)生，而不影響酪氨酸酶的mRNA轉(zhuǎn)錄過程[15]，色素細(xì)胞毒性作用小于氫醌類美白劑。熊果苷與脫氧熊果苷被證明是安全有效的皮膚美白成分[16，17]，在人體臨床試驗中，使用脫氧熊果苷經(jīng)過12周的局部治療，均有減少色斑及提高皮膚亮度的作用[18]。微生物提取物類，如從醋酸菌、曲霉及青霉屬等天然真菌的代謝產(chǎn)物中提取的曲酸[19]，通過與酪氨酸酶活性位點的銅離子螯合，并抑制二羥基吲哚酸中間體來實現(xiàn)美白功效[20]。曲酸可引起接觸性皮炎及過敏性反應(yīng)[21]。約4000種類黃酮類植物多酚存在于傳統(tǒng)中藥、樹葉、樹皮和花朵中，常用的類黃酮類美白劑有甘草提取物、蘆薈提取物等。研究證明此類物質(zhì)具有消炎、抗氧化甚至抗癌的特性，通過清除活性氧和與活性位點金屬離子螯合來達(dá)到美白效果[22，23]。煙酰胺是煙酸的一種生物活性形式，是NADH和NADPH的重要前體，存在于酵母和根類蔬菜中[24]，研究表明，煙酰胺可以抑制黑色素轉(zhuǎn)移，改善皮膚老化、減少色素沉著和油脂分泌[25]。

3 美白劑的篩選及功效評價

目前，已上市的美白化妝品種類繁多，尚未有標(biāo)準(zhǔn)的美白產(chǎn)品功效評價方法，

幾種較常用的美白成分功效評價方法有體外試驗、體內(nèi)動物試驗[26，27]、人體皮膚試驗[18]等。

體外試驗采用測定酪氨酸酶活性法、黑色素細(xì)胞中黑色素含量測定法、細(xì)胞生物學(xué)方法[28]等方法評價美白劑的美白功效。

4 常用的中藥及天然植物美白成分及其在化妝品中的應(yīng)用

我國是中醫(yī)中藥的發(fā)源地，天然藥用植物資源豐富，美白方劑歷史悠久，有著幾千年的應(yīng)用實踐基礎(chǔ)，為選擇新型植物美白成分和進一步開發(fā)傳統(tǒng)中藥的美白原料提供極大的便利。

傳統(tǒng)中醫(yī)理論認(rèn)為面部暗沉、色斑是由于氣血虧虛、肝脾不調(diào)、氣血運行受阻、外邪侵襲等原因所致，需選用具有補氣血、促進代謝及新生的藥物進行調(diào)理[29]。同理，然新型植物美白成分及原料的開發(fā)與研究應(yīng)在傳統(tǒng)中藥美白方劑的基礎(chǔ)上，選擇具有相應(yīng)功效的植物提取物成分，通過現(xiàn)代科技手段，拓展傳統(tǒng)中藥美白方劑在化妝品中的研究及應(yīng)用，同時，探索提高天然植物美白成分效用的方法并開發(fā)高效新型的美白祛斑類化妝品。

研究結(jié)果顯示，常用的傳統(tǒng)中醫(yī)藥美白成分及天然植物美白成分已廣泛應(yīng)用于美白祛斑類化妝品中。紅景天，景天科紅景天屬植物，分布于北半球高寒地帶，是我國的傳統(tǒng)中藥材。其根和根莖提取物含有種類豐富的次生代謝產(chǎn)物，主要生理活性物質(zhì)為紅景天苷，可在體外抑制酪氨酸酶活性[30]。川芎，傘業(yè)形科藁本屬植物川芎的干燥根莖，始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》的中草藥，有著悠久的使用歷史[31]。主要成分有酸性成分、揮發(fā)油和含氮化合物，具有調(diào)節(jié)心腦血管功能、護膚美白、鎮(zhèn)痛等功效。甘草，多年生草本豆科植物，用于醫(yī)藥、食品、化妝品領(lǐng)域的傳統(tǒng)藥用植物。有效成分為甘草黃酮、甘草素、異甘草苷等，可以抑制酪氨酸酶活性，減少黑色素生成，是美白祛斑類化妝品的常用原料之一[10]。此外，蘆薈[32]、葡萄籽[33]、銀杏葉提取物[34]、白首烏[35]等植物提取物均用于美白祛斑類化妝品中，具有廣闊的應(yīng)用前景。

5 展望

傳統(tǒng)中藥的美白成分多為混合物，對黑色素合成的阻斷途徑是多種多樣的，可不同程度的達(dá)到美白祛斑效果，其有效成分和美白機理仍有待進一步深入探索。因此，從植物或傳統(tǒng)中藥中分離出天然的、安全性高且易吸收的皮膚美白劑并應(yīng)用于化妝品，仍具有廣泛的研究空間。此外，我國美白祛斑類化妝品領(lǐng)域，尚待相關(guān)法規(guī)的出臺，對美白祛斑類化妝品進行規(guī)范的管理，以最大程度發(fā)揮美白祛斑化妝品的護膚功效。

[1]《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例》中華人民共和國衛(wèi)生部，1989年11月.

[2]K.H.Son，M.Y.Heo.The evaluation of depigmenting efficacy in the skin for the development of new whitening agents in Korea[J].International Journal of Cosmetic Science，2013，35(1)：9-18.

[3]趙惠.人參美白活性物質(zhì)研究[D].長春：長春中醫(yī)藥大學(xué)，2012：1-42.

[4]Wood J.M.，Schallreuter K.U.Studies on the reactions between human tyrosinase，superoxide anion，hydrogen peroxide and thiols.Biochim.Biophys.Acta.1991，1074(3)：378-385.

[5]Ito S.，Wakamatsu K.Quantitative analysis of eumelanin and pheomelanin in humans，mice，and other animals：a comparative review[J].Pigment Cell Res.2003，16(5)：523-31.

[6]Prota G.The role of peroxidase in melanogenesis revisited[J].Pgment Cell Res.Suppl.1992，2：25-31.

[7]Ito S.，F(xiàn)ujita K.，Takahashi H.，Jimbow K.Characterization of melanogenesis in mouse and guinea pig hair by chemical analysis of melanins and of free and bound dopa and 5-S-cysteinyldopa[J].J.Invest.Dernatol.1984，83(1)：12-14.

[8]Hearing V.J.，Jimenez M.Mammalian tyrosinase-the critical regulatory control point in melanocyte pigmentation[J].Int.J.Biochem.1987，19(12)：1141-1147.

[10]Fu B.Q.，Li H.，Wang X.R.，et al.Isolation and identification of flavonoids in licorice and a study of their inhibitory effects on tyrosinase[J].Journal of Agricutural and Food chemistry.2005，53(19)：7408-7414.

[11]Heo S.J.，Ko S.C.，Kang S.M.，et al.Inhibitory effect of diphloretho hydroxycarmalol on melanogenesis and its protective effect against UV-B radiation-induced cell damage[J].Food Chem.Toxicol.2010，48(5)：1355-61.

[12]Arndt K.A.，F(xiàn)itzpatrick T.B.Topical use of hydroquinone as a depigmenting agent[J].JAMA 1965，194(9)：965-967.

[13]Haddad A.L.，Matos L.F.，Brunstein F.，et al.A clinical，prospective，randomized，double-blind trial comparing skin whitening complex with hydroquinone vs.placebo in the treatment of melasma[J].Int.J.Dermatol.2003，42(2)：153-156.

[14]Palumbo A.，d’Ischia M.，Misuraca G.and Prota，G.Mechanism of inhibition of melanogenesis by hydroquinone[J].Biochim.Biophys.Acta.1991，1073(1)：85-90.

[15]Maeda K.，F(xiàn)ukuda，M.Arbutin：mechanism of its depigmenting action in human melanocyte culture[J].J.Pharmacol.Exp.Ther.1996，276(2)：765-769.

[16]Grimes P.E.Melasma.Etiologic and therapeutic considerations[J].Arch.Dermatol.1995，131(12)：1453-1457.

[17]Hu Z.M.，Zhou Q.，Lei T.C.，et al.Effects of hydroquinone and its glucoside derivatives on melanogenesis and antioxidation：Biosafety as skin whitening agents[J].J.Dermatol.Sci.2009，55(3)：179-184.

[18]Boissy R.E.，Visscher M.，DeLong M.A.DeoxyArbutin：a novel reversible tyrosinase inhibitor with effective in vivo skin lightening potency[J].Exp.Dermatol.2005，14(8)：601-608.

[19]Halder R.and Nordlund J.Topical Treatment of Pigmentary Disorders.The Pigmentary System.Blackwell Publishing Ltd，Oxford 2006：1165-1174.

[20]Cabanes J.，Chazarra S.，Garcia-Carmona F.Kojic acid，a cosmetic skin whitening agent，is a slow-binding inhibitor of catecholase activity of tyrosinase[J].J.Pharm.Pharmacol.1994，46(12)：982-985.

[21]Badreshia-Bansal S.，Draelos Z.D.Insight into skin lightening cosmeceuticals for women of color[J].J.Drugs Dermatol.2007，6(1)：32-39.

[22]Solano F.，Briganti S.，Picardo M.et al.Hypopigmenting agents：an updated review on biological，chemical and clinical aspects[J].Pigment Cell Res.2006，19(6)：550-571.

[23]Kim Y.J.，Uyama H.Tyrosinase inhibitors from natural and synthetic sources：structure，inhibition mechanism and perspective for the future[J].Cell.Mol.Life Sci.2005，62(15)：1707-1723.

[24]Zhu W.，Gao J.The use of botanical extracts as topical skin-lightening agents for the improvement of skin pigmentation disorders[J].J.Investig.Dermatol.Symp.Proc.2008，13(1)：20-24.

[25]Hakozaki T.，Minwalla L.，Zhuang J.et al.The effect of niacinamide on reducing cutaneous pigmentation and suppression of melanosome transfer[J].Br.J.Dermatol.2002，147(1)：20-31.

[26]馬來記，林惠芬，呂洛，等.美白祛斑化妝品添加劑基本篩選平臺研究[J].日用化學(xué)工業(yè)，2002，32(6)：26-28.

[27]程樹軍，步犁，潘芳.基于黑色素形成機制的美白化妝品功效體外檢測方法[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志，2012，22(3)：665-668.

[28]王寒清，王昌濤，董銀卯.美白化妝品的功能評價方法[J].日用化學(xué)品科學(xué)，2007，30(2)：32-34.

[29]董銀卯.本草藥妝品[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

[30]龔靜，張飛偉，韓銳，等.紅景天水提取液對酪氨酸酶抑制效果的初步研究[J].Journal of Sichuan university(Natural Science Edition)，2006，43(2)：468-471.

[31]川芎的化學(xué)成分及藥理研究進展[J].時珍國醫(yī)國藥，2006，17(7)：1298-1299.

[32]丘陵，鐘雪，莊江興，等.蘆薈皮酪氨酸酶抑制劑有效成分的提取與分析[J].廈門大學(xué)學(xué)報，2008，47(2)：227-229.

[33]孫蕓，徐寶才，谷文英.葡萄籽原花色素抗氧化作用的研究[J].中國糧油學(xué)報，2007(22)：129-134.

[34]宮霞，李全陽.銀杏葉提取物對酪氨酸酶活力的抑制作用[J].食品科學(xué)，2001，22(12)：25-27.

[35]楊景沖，王曉嵐，金堅.海濱白首烏提取物對酪氨酸酶活力的影響[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā)，2007，(19)：753-756.

張蓓蓓(1982-)，女，遼寧人，博士，化妝品原料，E-mail：zhangbeibei@bjsp.gov.cn

△通信作者：劉保軍，E-mail：liubaojun@bjsp.gov.cn

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