張 錚 楊琳琳(并列第一作者) 楊 倩 馬業(yè)萍
1.國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作北京中心,北京,100160;
2.國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局,北京,100088
隨著人們生活節(jié)奏不斷加快,生活和工作壓力變大,脫發(fā)已成為社會(huì)人群普遍面臨的問(wèn)題。根據(jù)國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2019年中國(guó)有超過(guò)2.5億人受到脫發(fā)問(wèn)題的困擾。近年來(lái),脫發(fā)問(wèn)題也呈現(xiàn)出低齡化趨勢(shì),許多80后甚至90后也加入了脫發(fā)行列。經(jīng)調(diào)查,多數(shù)脫發(fā)嚴(yán)重者會(huì)選擇??崎T(mén)診及使用治療藥物,而脫發(fā)不嚴(yán)重的消費(fèi)者則更傾向于在日常護(hù)理中使用防脫洗護(hù)產(chǎn)品來(lái)改善癥狀[1-2]。
常用于洗護(hù)產(chǎn)品的防脫有效成分包括植物來(lái)源成分和非植物來(lái)源成分兩種[3],其中,植物來(lái)源的成分因其取材方便、制作工藝簡(jiǎn)單、功效顯著、作用溫和及副作用小等特點(diǎn),更多地被應(yīng)用到洗護(hù)產(chǎn)品中[4]。有學(xué)者統(tǒng)計(jì)了國(guó)家藥品監(jiān)督管理局網(wǎng)站上育發(fā)類(lèi)洗發(fā)水的注冊(cè)信息,在205個(gè)產(chǎn)品的配方中,總計(jì)使用育發(fā)成分64種,使用防脫育發(fā)成分384次,其中,天然植物提取物次數(shù)比例高達(dá)96.6%[5]。可見(jiàn),以植物來(lái)源成分為主要活性成分的防脫洗護(hù)產(chǎn)品越來(lái)越受到消費(fèi)者的青睞。
我國(guó)植物資源豐富多樣,將傳統(tǒng)中藥材應(yīng)用于治療脫發(fā)有悠久的歷史,在中醫(yī)外治藥劑中常用祛風(fēng)、除濕、殺蟲(chóng)、止癢、潤(rùn)發(fā)、補(bǔ)虛等方面辨證施治,以達(dá)到頭發(fā)正常生長(zhǎng)的目的。隨著相關(guān)研究的不斷深入,越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)發(fā)出更加安全有效的防脫洗護(hù)產(chǎn)品。本文以市售的熱門(mén)防脫洗護(hù)產(chǎn)品為切入點(diǎn),對(duì)部分天然植物提取物防脫產(chǎn)品的相關(guān)專利技術(shù)進(jìn)行淺析,以期對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的研究提供參考。
頭發(fā)的正常生長(zhǎng)周期依賴于毛囊的不斷自我更新,包括生長(zhǎng)期、退行期、休止期。但由于各種原因,當(dāng)退行期和生長(zhǎng)期的頭發(fā)的動(dòng)態(tài)平衡被打破時(shí),就會(huì)導(dǎo)致頭發(fā)過(guò)度脫落或突然異常脫落[6]。
脫發(fā)一般分為生理性脫發(fā)和病理性脫發(fā)兩種類(lèi)型。生理性脫發(fā)是指正常新陳代謝狀態(tài)下的頭發(fā)脫落,正常成年人每天脫發(fā)在100根以內(nèi)屬于正常的新陳代謝活動(dòng);而病理性脫發(fā)則指頭發(fā)脫落的數(shù)量超過(guò)正常情況,包括雄激素脫發(fā)(脂溢性脫發(fā),AGA)、營(yíng)養(yǎng)代謝性脫發(fā)、斑禿(俗稱“鬼剃頭”)、精神性脫發(fā)、物理性脫發(fā)、化學(xué)性脫發(fā)、感染性脫發(fā)等[7]。據(jù)統(tǒng)計(jì),在脫發(fā)患者中,雄激素脫發(fā)和斑禿比例較高。雄激素脫發(fā)患者多為青壯年(20~30歲)男性,發(fā)病原因可能系雄性激素水平增高,導(dǎo)致皮脂分泌過(guò)多,毛囊逐漸萎縮毀壞,常造成永久性脫發(fā)。斑禿以頭皮突然出現(xiàn)圓形、橢圓形脫發(fā)為特征,多突然發(fā)生,患者無(wú)任何自覺(jué)癥狀,其病因至今尚未完全清楚[8]。
目前常用的具有防脫育發(fā)作用的植物提取物有:側(cè)柏葉提取物、生姜提取物、人參提取物、何首烏提取物、旱蓮草提取物、紅景天提取物、當(dāng)歸提取物、川芎提取物、桑葉提取物等[9-12]。
朱立堅(jiān)等綜述了多種植物提取物防治AGA的相關(guān)藥理學(xué)研究,主要包括降低雄激素敏感性、改善血液循環(huán)和營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)、毛囊生長(zhǎng)調(diào)控、抗炎和抗氧化等,為研究和應(yīng)用植物提取物防治AGA提供思路[13]。Li等研究發(fā)現(xiàn)何首烏通過(guò)刺激成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子-7的表達(dá)來(lái)促進(jìn)毛發(fā)生長(zhǎng),還可上調(diào)人毛乳頭細(xì)胞血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子等成分,減少雄激素受體的產(chǎn)生,延緩毛囊退行性變[14]。趙海婷等綜述了當(dāng)歸提取物可以減少毛囊細(xì)胞空泡化,增加單位視野中毛囊數(shù)量,還能通過(guò)下調(diào)TNF-α和IL-1β的表達(dá),上調(diào)IL-4和IL-13的表達(dá),平衡促炎和抗炎細(xì)胞因子的釋放,減輕毛囊炎性反應(yīng),緩解毛囊損傷??鄥⑺崛∥锖偷⒋继崛∥锟梢砸种?α-還原酶,表明在一定程度上可發(fā)揮抗雄性激素的作用。脫發(fā)與毛囊周期紊亂、細(xì)胞凋亡及激素水平等密切相關(guān),而補(bǔ)虛、清熱和活血化瘀類(lèi)中藥及其活性成分可通過(guò)Wnt/β-catenin、TGF-β/Smad、ERK/Akt、p38 MAPK/CREB等多種信號(hào)途徑的關(guān)鍵靶點(diǎn)信號(hào)因子,誘導(dǎo)毛囊周期轉(zhuǎn)變,減輕毛囊受損與凋亡,最終實(shí)現(xiàn)防脫生發(fā)作用[3]。
下面就選取其中使用頻次最高的三種植物提取物:人參提取物、生姜提取物和側(cè)柏葉提取物進(jìn)行介紹,梳理包含這些提取物的防脫產(chǎn)品及其相關(guān)的專利技術(shù)。
各大品牌越來(lái)越重視生發(fā)育發(fā)這一產(chǎn)品研究方向,在某電商網(wǎng)站搜索“防脫洗發(fā)水”可以看到,銷(xiāo)量排名靠前的多數(shù)是植物洗發(fā)產(chǎn)品,產(chǎn)品評(píng)論多達(dá)上百萬(wàn)條[15],可見(jiàn),植物防脫化妝品備受市場(chǎng)青睞,其功效也得到了市場(chǎng)的認(rèn)可[16]。
人參被稱為“百草之王”,使用人參養(yǎng)生治病的歷史已有兩千多年。人參育發(fā)防脫的機(jī)制主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:首先,人參提取物中含有與雌激素有關(guān)的植物激素,可改善頭皮血液循環(huán),并調(diào)節(jié)免疫力,促進(jìn)毛發(fā)生長(zhǎng);其次,其中富含的人參皂苷成分對(duì)毛囊間充質(zhì)干細(xì)胞具有促增殖作用,能夠減少生長(zhǎng)期毛囊角質(zhì)形成細(xì)胞凋亡和退行性變,促進(jìn)毛囊生長(zhǎng)[17]。
市場(chǎng)上以人參提取物為主要成分的防脫洗護(hù)產(chǎn)品很多,包括呂(RYO)、博滴、蜂花、霸王、章光101等多個(gè)品牌。其中,來(lái)自韓國(guó)株式會(huì)社愛(ài)茉莉太平洋集團(tuán)旗下的相關(guān)產(chǎn)品中含有防脫成分GinsenEX?,即人參提取物,該公司的專利ZL201480050020.8中公開(kāi)了一種用于促進(jìn)生發(fā)及毛發(fā)生長(zhǎng)的人參提取物,該提取物以水和/或有機(jī)溶劑為提取溶劑,通過(guò)反復(fù)加壓再減壓的循環(huán)工藝來(lái)提取人參中的有效成分,之后再進(jìn)行純化以獲得最終產(chǎn)品。在最終獲得的人參提取物中,包含多種人參皂苷:2.91wt%以上的人參皂苷Rb2、3.14wt%以上的人參皂苷Rc、6.23wt%以上的人參皂苷Re、3.52wt%以上的人參皂苷Rb1、1.58wt%以上的人參皂苷Rd以及2.1wt%以上的人參皂苷Rg1。經(jīng)試驗(yàn)證明,與對(duì)比例中直接采用50%乙醇進(jìn)行人參細(xì)粉得到的提取物相比,通過(guò)所述方法獲得的人參提取物有效提高了毛乳頭細(xì)胞中毛發(fā)生長(zhǎng)因子VEGF的表達(dá),促進(jìn)了毛乳頭細(xì)胞的增殖,具有更優(yōu)異的增加角質(zhì)形成細(xì)胞的活性、促進(jìn)毛囊中毛發(fā)生長(zhǎng)的效果。
在實(shí)際產(chǎn)品中,人參提取物作為活性組分的配方會(huì)與其他育發(fā)成分相互配合,以提高防脫效果。以“呂滋養(yǎng)韌發(fā)根源防脫護(hù)理洗發(fā)水”(國(guó)妝特進(jìn)字HZJT20201394)為例,其備案配方中含有38種原料,其中,人參提取物和咖啡因作為育發(fā)劑,輔以13種其他植物提取物來(lái)源的組分,包括何首烏根提取物、川谷籽提取物、黃芩根提取物和姜根提取物等,作為發(fā)用調(diào)理劑或皮膚調(diào)理劑??梢?jiàn),多種成分之間的合理復(fù)配仍然是洗護(hù)產(chǎn)品的熱門(mén)研究方向。
在國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品中,北京章光101科技股份有限公司、霸王(廣州)有限公司、廣州莉妍生物科技有限公司等推出的防脫發(fā)產(chǎn)品中均采用人參根提取物與其他組分復(fù)配,通過(guò)這些成分的復(fù)配能夠在增強(qiáng)防脫育發(fā)效果的同時(shí),達(dá)到滋潤(rùn)毛發(fā)、減少頭皮出油等目的。表1列舉了包含人參提取物的洗護(hù)產(chǎn)品及相關(guān)專利情況。
表1 包含人參提取物的洗護(hù)產(chǎn)品成分及專利
生姜?jiǎng)e名姜根、百云辣等,其提取物中含有多種生物活性成分,如揮發(fā)油、姜辣素、二苯基庚烷及黃酮類(lèi)化合物等。姜根提取物是常用的化妝品植物原料,其主要活性成分為6-姜酚,具有消炎等功效[18]。6-姜醇能夠促進(jìn)局部血液循環(huán)加快,給毛囊提供更多營(yíng)養(yǎng)來(lái)源,促進(jìn)頭發(fā)生長(zhǎng),生姜中含有姜烯酮、姜酣等幾十種芳香物質(zhì),對(duì)皮炎有抑制作用[15]。此外,姜根提取物對(duì)皮膚癬菌、白念珠菌有一定抑制作用,可增強(qiáng)皮膚活性,也可用作抗衰劑、抗氧劑[19]。
從生姜中提取姜精油、姜油及姜油樹(shù)脂的最主要工藝技術(shù)有傳統(tǒng)的水蒸氣蒸餾法、溶劑法以及超臨界CO2提取法,將水蒸氣蒸餾法與溶劑萃取兩個(gè)過(guò)程結(jié)合的同時(shí)萃取蒸餾法也有一些研究報(bào)道。不同生姜提取工藝得到的姜精油、姜油和姜油樹(shù)脂提取產(chǎn)物在外觀形態(tài)和化學(xué)成分組成上有一定差異[20]。裴亞萍對(duì)比了分別采用水蒸氣蒸餾法和超臨界CO2法提取山東大姜的香氣成分的差異[21]。于大勝等分析比較了水蒸氣蒸餾法、有機(jī)溶劑浸提法和超臨界CO2萃取法提取得到的生姜中風(fēng)味物質(zhì)[22]。朱藝佳等對(duì)產(chǎn)自同一地的生姜用水蒸氣蒸餾法、有機(jī)溶劑浸提法和超臨界CO2萃取法三種不同提取工藝進(jìn)行提取分離,對(duì)得到的各類(lèi)姜精油、姜油進(jìn)行分析,結(jié)果表明超臨界CO2萃取法可以通過(guò)改變或調(diào)整工藝參數(shù)得到三種不同的生姜提取物,從收率、化學(xué)組成以及姜酚類(lèi)物質(zhì)含量分析檢測(cè)結(jié)果的比較表明,超臨界CO2提取作為一種綠色高效提取工藝是生姜中揮發(fā)性及脂溶性成分提取的優(yōu)選提取分離技術(shù)[20]。
市場(chǎng)上以姜根提取物為主要成分的防脫洗護(hù)產(chǎn)品很多,包括霸王、卡詩(shī)、養(yǎng)元青、滋源等。以國(guó)產(chǎn)品牌滋源研發(fā)的滋源生姜強(qiáng)根健發(fā)洗發(fā)水為例,該產(chǎn)品的備案信息顯示含有25種原料,其中防脫功效成分為姜根提取物,同時(shí)含有庫(kù)拉索蘆薈葉汁粉、寬窄葉雜交薰衣草提取物等5種其他植物提取物作為皮膚調(diào)理劑,該產(chǎn)品的相關(guān)專利為ZL201510324052.9。該專利公開(kāi)了一種不含硅油且具有頭皮護(hù)理功效的洗發(fā)水,其包括(5~50)wt%溫和表面活性劑和(0.1~10)wt%的頭皮護(hù)理劑,其中,溫和表面活性劑為椰油酰氨基丙酸鈉、椰油酰胺丙基甜菜堿及癸基葡糖苷的混合物;頭皮護(hù)理劑為姜根提取物、谷精草提取物、吡羅克酮乙醇胺鹽及亞麻薺籽油。通過(guò)表面活性劑與頭皮護(hù)理劑的搭配組合,協(xié)同達(dá)到溫和無(wú)刺激、保護(hù)頭皮及毛囊、滋養(yǎng)頭皮頭發(fā)的功效,從而使頭皮、毛囊健康,發(fā)根堅(jiān)固,掉發(fā)減少。經(jīng)試驗(yàn)證實(shí),該專利的洗發(fā)水梳理性、皮膚刺激性和頭皮護(hù)理功效較好。
國(guó)內(nèi)產(chǎn)品包含姜根提取物的洗護(hù)產(chǎn)品還有很多,其成分和專利情況如表2所示,可以看到,這些產(chǎn)品也多采用了不同成分之間的復(fù)配工藝來(lái)增強(qiáng)防脫效果。例如,采用高山火絨草愈傷組織提取物和二肽二氨基丁酰芐基酰胺二乙酸鹽與姜根提取物的組合物。
表2 包含姜根提取物的洗護(hù)產(chǎn)品成分及專利
側(cè)柏葉是一味常用的治療脫發(fā)的中藥,《中華本草》中有記載,用側(cè)柏葉乙醇提取物涂搽毛發(fā)脫落部位,治療160例,總有效率達(dá)77.5%[23]。側(cè)柏葉的化學(xué)成分復(fù)雜,包括黃酮類(lèi)化合物、揮發(fā)油、鞣質(zhì)等,具有抑菌抗炎、擴(kuò)張血管、祛屑防脫及增生須發(fā)等功效?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究已發(fā)現(xiàn),側(cè)柏葉中的黃酮成分可激活毛母細(xì)胞,促進(jìn)血液循環(huán),改善毛囊發(fā)育和生長(zhǎng),使毛發(fā)生長(zhǎng)能力衰退的毛囊復(fù)活,為復(fù)活的毛囊補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)成分而發(fā)揮養(yǎng)發(fā)、生發(fā)的作用[24-25]。此外,側(cè)柏葉中的雪松醇、槲皮苷和穗花杉雙黃酮具有促進(jìn)細(xì)胞自噬的活性[26-27]。研究表明,毛乳頭細(xì)胞自噬障礙可能是雄激素性脫發(fā)的潛在機(jī)制,誘導(dǎo)毛乳頭細(xì)胞自噬足以防脫發(fā)[28-30]。
側(cè)柏葉提取物通常以水、乙醇等為溶劑,經(jīng)加熱回流提取,然后將提取液濃縮至干,側(cè)柏提取物對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌等均有抑制作用[19]。側(cè)柏葉提取物中黃酮的提取方法有很多種,寧娜等綜述了側(cè)柏葉總黃酮提取工藝,包括浸提法、乙醇回流提取、乙醇超聲提取、乙醇微波提取、在超聲條件下進(jìn)行酶解提取、甲醇勻質(zhì)法提取。經(jīng)比較,乙醇體積分?jǐn)?shù)60%,料液比1∶20,微波時(shí)間4 min,微波功率385 W條件下,側(cè)柏葉總黃酮提取率最高,為5.905%[31]。
市場(chǎng)上有多種以側(cè)柏葉提取物作為功效成分的防脫產(chǎn)品,蜂花作為創(chuàng)立于1984年的中國(guó)美妝品牌,推出了蜂花九樽植萃固發(fā)防脫洗發(fā)露,其備案信息顯示,含有21種原料,其中育發(fā)功效成分為側(cè)柏葉提取物,同時(shí)含有苦參根提取物、川芎根提取物、丹參根提取物等8種其他植物提取物的皮膚調(diào)理劑。經(jīng)檢索,其對(duì)應(yīng)專利為ZL201811502797.X,該專利涉及一種含有當(dāng)歸提取物的中藥養(yǎng)發(fā)生發(fā)液,為了解決現(xiàn)有包含5α-還原酶抑制劑的防脫產(chǎn)品容易引起副作用的問(wèn)題,其提供一種既可以抑制5α-還原酶又不會(huì)產(chǎn)生副作用的中藥養(yǎng)發(fā)生發(fā)液。所述中藥養(yǎng)發(fā)生發(fā)液包含從中藥原料中提取的下述有效成分:當(dāng)歸提取物、苦參提取物、側(cè)柏葉提取物、丹參提取物、川芎提取物、人參提取物、何首烏提取物、天麻提取物、桑葚提取物和溶劑。制備方法是將中藥原料用體積比為1∶3~1∶6的乙醇和水的混合物通過(guò)煎煮法進(jìn)行提取。實(shí)驗(yàn)顯示,生發(fā)液能夠使毛囊細(xì)胞毛發(fā)數(shù)量變多,毛發(fā)直徑變粗,斑禿、全禿,部分禿頂?shù)娜巳和磕^皮三個(gè)試驗(yàn)周期后,脫發(fā)現(xiàn)象明顯改善。通過(guò)九種中藥活性物質(zhì)的相互協(xié)同作用,能夠改善頭皮血液微循環(huán),提高毛囊細(xì)胞的活性,具有養(yǎng)發(fā)生發(fā)的效果,可以強(qiáng)根健發(fā),有效減少落發(fā)。
包含側(cè)柏葉提取物的洗護(hù)產(chǎn)品的成分復(fù)配及專利情況參見(jiàn)表3。
表3 包含側(cè)柏葉提取物的洗護(hù)產(chǎn)品成分及專利
從上述分析不難看出,天然植物防脫產(chǎn)品具有幾個(gè)明顯的特點(diǎn),植物防脫成分還有更廣闊的研究和發(fā)展空間。
1)現(xiàn)有防脫產(chǎn)品仍多采用常見(jiàn)的傳統(tǒng)植物提取物:現(xiàn)有防脫產(chǎn)品中多采用人參、生姜、側(cè)柏葉、何首烏等常見(jiàn)的傳統(tǒng)天然植物,這些植物提取物的防脫作用一般是已知的,對(duì)于防脫機(jī)制的研發(fā)也已經(jīng)較為深入。我國(guó)植物資源豐富,還有更廣闊的植物資源有待開(kāi)發(fā)及探討其在防脫產(chǎn)品中的應(yīng)用可能性,以期獲得種類(lèi)更加豐富、防脫效果更好的天然植物防脫產(chǎn)品。
2)不同功效成分的復(fù)配已然成為防脫趨勢(shì):由前面幾種市售產(chǎn)品的成分可看出,防脫產(chǎn)品中的功效成分已不再是單一植物提取物,而是與其他多種功效成分進(jìn)行復(fù)配。由于從天然植物中提取出的水性提取物與很多原料都有較好的兼容性,因此將天然植物提取物有效應(yīng)用于防脫產(chǎn)品中,通過(guò)將中藥藥理機(jī)制與脫發(fā)的病因相結(jié)合,針對(duì)不同的客戶人群與需求,結(jié)合現(xiàn)代化妝品設(shè)計(jì)原理,將天然植物提取物合理地搭配并以足夠的添加量添加到防脫產(chǎn)品中,是設(shè)計(jì)出有效防脫產(chǎn)品的一個(gè)主流方向。已知的防脫功效成分種類(lèi)繁多,還有更多的復(fù)配方式等待研究,以期研發(fā)者發(fā)現(xiàn)更多的協(xié)同復(fù)配組合物。
3)應(yīng)用在防脫產(chǎn)品中的植物提取物的制備方法較為簡(jiǎn)單常規(guī):前面介紹的幾種市售防脫產(chǎn)品中的提取物基本都采用了常規(guī)的制備方法,而植物提取物成分復(fù)雜,通常含有大量不同的物質(zhì),確定其中起主要作用的活性成分存在難度,開(kāi)發(fā)更加有效的提取、純化等方法,或?qū)⒗冒l(fā)酵、酶技術(shù)的提取方法應(yīng)用到防脫成分的提取中也是未來(lái)的研發(fā)方向。
4)兼顧防脫和美發(fā)功能的產(chǎn)品較少:現(xiàn)有防脫產(chǎn)品的功能較為單一,能有效解決消費(fèi)者痛點(diǎn)并兼具美發(fā)功能的防脫產(chǎn)品屈指可數(shù)。很多飽受脫發(fā)困擾的人群也同時(shí)具有與之相關(guān)的美發(fā)需求,比如希望頭發(fā)豐盈蓬松、展現(xiàn)更豐富的造型等。因此,開(kāi)發(fā)防脫發(fā)和美發(fā)等功能融合的多功效產(chǎn)品,以增強(qiáng)產(chǎn)品的使用便捷性也是又一條研發(fā)思路。
我國(guó)天然植物資源豐富,中醫(yī)藥理論底蘊(yùn)深厚,歷史悠久,將天然植物成分應(yīng)用于防脫產(chǎn)品中給行業(yè)帶來(lái)了新的生命和活力。隨著植物分離提取技術(shù)和分析技術(shù)的發(fā)展,天然植物活性成分在防脫發(fā)產(chǎn)品中的應(yīng)用必將越來(lái)越廣泛。