愛美之心人皆有之,中國、日本的古籍里面就有關于美白劑的記載,美白劑有減輕皮膚色素沉著,增白皮膚的效果。對于化妝品消費者,美白劑滿足他們對于肌膚白皙的追求,而在臨床上美白劑則是治療色素增加性皮膚病,如: 黃褐斑、炎癥后色素沉著癥等。市面上關于美白劑的概念層出不窮,本文主要從色素沉著的機制出發(fā),對常見的美白劑進行介紹。
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皮膚色素沉著過程
要了解美白劑的作用機制,首先需要理解皮膚色素沉著的過程。皮膚顏色由四種生物色素的混合物決定:黑色素(黑褐色)、氧合血紅蛋白(紅色)、還原血紅蛋白(藍色)和胡蘿卜素(黃色)。
膚色深淺取決于表皮細胞中黑色素的含量,黑色素越多則膚色越深。黑色素主要由黑素細胞( melanoncyte,MC) 合成與分泌,黑素細胞與周圍的角質細胞聚集形成樹枝狀結構。黑素小體( melanosome)是黑素細胞的特殊細胞器,其內(nèi)包含黑素顆粒,黑素顆粒的合成、儲存與轉運均在黑素小體中進行。黑色素生成后從黑素細胞的樹突尖傳遞至角質形成細胞。[1]黑色素的形成保護皮膚免受紫外線傷害,但是過量的黑色素又會導致皮膚色素沉著。
黑色素合成中的關鍵酶是絡氨酸激酶(TYR)。TYR的轉錄由小眼畸形相關轉錄因子(MITF)控制,MITF是黑色素生成的關鍵調節(jié)因子。除MITF外,還有旁分泌黑素原刺激因子,如α-促黑素(α-MSH),可以調節(jié)色素沉著。當旁分泌黑素原刺激因子與黑素皮質素-1受體(MC1R)結合時,導致黑色素形成增加。影響黑色素合成的最有效途徑是避免陽光照射,陽光照射可誘導活性氧(ROS)生成,而ROS是黑素細胞增殖和黑色素生成的信號。
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美白劑的作用機理
下圖1展示了氨基酸到絡氨酸到黑色素合成的過程,在這個過程中TYR、酪氨酸相關蛋白-1( TRP-1)、TRP-2起重要作用,尤其是 TYR 被視為黑素合成過程中最重要的關鍵酶,抑制該酶活性直接影響黑素合成的速率與數(shù)量,減少色素沉著,是目前市場美白劑主要研究方向。此外,減少皮膚色素沉著可以通過調節(jié)MC1R、清除ROS、抑制黑素體轉移或增強黑色素分散來實現(xiàn)。[1]
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常見美白劑的分類
在理解了黑色素合成和轉移的過程后,圍繞這一過程美白劑的研制可以從以下幾個方面入手。
(一)絡氨酸激酶抑制劑
氫醌(對苯二酚,HQ),結構與酪氨酸相似,作為底物,通過競爭性與酪氨酸酶結合,從而阻止黑素細胞合成。但是這一反應過程中會生成ROS,長期使用會帶來導致不同程度的副作用。作為藥物應用時,使用濃度在1%至5%(w/w)之間,但是HQ減少皮膚色素沉著是可逆的,停藥后出現(xiàn)反復,故消費者為了保持膚色會長期使用,這就增加了比如外源性黃褐斑、永 久性皮膚白斑的副作用,甚至有誘發(fā)皮膚癌的風險。目前在世界范圍內(nèi)已經(jīng)被廣泛禁止用于化妝品中,藥用的氫醌乳膏在臨床中用于黃褐斑、雀斑及炎癥后色素沉著斑的治療。
莫諾苯宗(氫醌單芐醚,MBEH)是一種強大的黑素生成抑制劑,與皮膚接觸時,MBEH被TYR代謝并產(chǎn)生醌半抗原和ROS,誘導黑素細胞破壞,并增強醌半抗原誘導的免疫反應,甚至可以造成未受到藥物暴露部位的黑素細胞的破壞,導致全身性色素脫失。MBEH的使用受到嚴格的限制,不能用于化妝品中?,F(xiàn)在MBEH更多是用在實驗中進行白癜風造模,NMPA官網(wǎng)尚未查到莫諾苯宗乳膏的批號,即使是醫(yī)療用途,也需要謹慎使用。
肽安密多(Thiamidol,噻唑基間苯二酚),絡氨酸激酶的強抑制劑,2018年問世,一些研究報道指出0.2%的肽胺密多,能有效的改善痤瘡引起的色沉,臨床上用0.1%濃度的肽胺密多,可減少老年斑的出現(xiàn)。目前相關的證據(jù)研究還是不夠充分,盡管國外有相關產(chǎn)品上市,但NMPA的官網(wǎng)上尚未收錄Thiamidol進入化妝品原料目錄中。
含汞 制劑用于美白由來已久,唐末馬縞在《中華古今注》就有“秦穆公女弄玉有容德感仙人蕭史,為燒水 銀作粉與涂亦名飛云丹,傳以簫曲終而同上升”的記載。汞離子通過置換酪氨酸激酶的陰離子使該酶失去活性,導致黑色素暫時不能生成,所以達到了快速美白祛斑的效果,但汞主要通過腎 臟排出,在反復接觸后,可能會出現(xiàn)慢性中毒,如精 神-神經(jīng)異常、齒齦炎、震顫為主要癥狀,嚴重的可造成腎小管上皮細胞壞死。自1973年以來,F(xiàn)DA已經(jīng)禁止在化妝品中使用汞作為皮膚增白劑,絕大多數(shù)化妝品中汞的含量不允許超過百萬分之一。我國《化妝品安全技術規(guī)范》規(guī)定,化妝品中汞的含量應≤ 1 mg/kg。然而,含汞皮膚美白劑仍在一些化妝品中被非法添加。
曲酸(Kojic acid )是源于曲霉菌的發(fā)酵產(chǎn)物,現(xiàn)在主要是來源于葡萄糖發(fā)酵,曲酸的美白作用主要是通過與TYR中銅原子的螯合,使TYR失去活性,從而阻斷黑色素的產(chǎn)生,達到美白的效果。我國新疆為黃褐斑高發(fā)病地區(qū),新疆醫(yī)學院1987年起應用進口的含曲酸霜劑進行治療,取得了較好的效果。但是曲酸使用充滿爭議,在日本,曲酸經(jīng)歷了03年被禁止05年又解禁的過程。歐盟消費者安全科學委員會SCCS在2008年,2012年發(fā)布報告認為使用1%(w/w)曲酸為用于面部手部美白是安全的,2021年11月,SCCS發(fā)布了關于化妝品美白成分曲酸的初步評估意見稿SCCS/1637/21,認為曲酸存在潛在內(nèi)分泌干擾特性,當前歐盟化妝品中允許使用的最大濃度1%安全性存疑。2022年6月10日發(fā)布的最終書面報告SCCS/1637/21Final version & CORRIGENDUM中認為皮膚美白劑中曲酸濃度不超過1%是安全的。
熊果苷(對-羥基苯-β-D-吡喃葡萄糖苷,ARB),主要萃取自熊果 (Bearberry) 的葉子,目前已經(jīng)化學合成。熊果苷具有兩種異構體,包括α-熊果苷和β-熊果苷。ARB的結構是在HQ的結構中引入了一個糖苷鍵,作用機制類似于HQ,引入的糖苷鍵也限制了熊果苷的皮膚穿透力,ARB的效力也低于HQ。后來,合成了幾種ARB衍生物,如D-熊果苷,來解決這一問題。相比于β-熊果苷,α-熊果苷穩(wěn)定性更佳,α-熊果苷對該TRY的抑制能力是β-熊果苷的10~15倍,而D-熊果苷為熊果苷的衍生物之一,可以在皮膚組織中有效地抑制TRY的作用,根據(jù)研究指出,它的效力甚至是氫醌的10倍,是熊果苷的350倍。SCCS認為化妝品中最高可以含有7%(w/w)的 β-熊果苷,α-熊果苷在面霜中的最大濃度為2%,在身體乳液中的最大濃度為0.5%。國內(nèi)含有熊果苷的藥品制劑主要在是醫(yī)院的院內(nèi)制劑,需要在醫(yī)生綜合判斷具體情況之后才會開具這個藥。在用藥的過程中要注意晚上避光使用。
(二)MC1R抑制劑
糖皮質激素可以通過抑制α-MSH前體,這導致MC1R的激活降低,減少色素形成。在治療實踐中證據(jù)也表明糖皮質激素可以減少色素過度沉著(如黃褐斑),但是它不會導致黑色素細胞破壞。糖皮質激素的美白作用是可逆的。長期使用糖皮質激素的副作用較多,但是在非法化妝品中的添加又屢見不鮮。
(三)ROS清除劑
紫外線輻射誘導的ROS觸發(fā)黑素生成。因此,使用具有ROS清除能力的試劑會干預黑素生成反應,以誘導皮膚變亮。常見的如α-硫辛酸(LA),LA是一種含硫脂肪酸,當與皮膚接觸時,它會被還原為脫氫木糖酸,不僅可以通過清除ROS減少皮膚色素沉著,還可以通過MITF機制調節(jié)皮膚色素沉著。
維生素C(抗壞血酸)也是一種抗氧化劑,在皮膚中可以清除ROS,減少色素沉著,但是維生素C在水溶液中快速氧化并分解。后續(xù)開發(fā)出了更穩(wěn)定的酯,如維生素C磷酸酯鎂(MAP),MAP的脂溶性更強,可以更有效地穿透表皮。皮膚中存在的磷酸酶將MAP代謝為維生素C,通過其抗氧化作用防止紫外線依賴性黑素生成。
(四)抑制黑素體轉移
煙酰胺是維生素B3的生理活性形式。煙酰胺主要通過限制黑素體從黑素細胞向周圍角質的轉移,避免皮膚變黑。煙酰胺已經(jīng)在多個臨床研究中得到證實,可以效的皮膚美白劑,而且其耐受性比HQ高,副作用也少。
(五)黑色素分散和加速皮膚更新
維甲酸(全反式維甲酸,RA)具有雙重的色素作用。它促進角質形成細胞的增殖,增加角質形成細胞周轉,分散了表皮中的黑色素顆粒,從而使膚色變淺。此外,RA降低了角膜細胞的凝聚力,導致脫屑增加,促進了其他美白劑地滲透。在經(jīng)典的Kligman公式中,將RA+氫化可的松+HQ三聯(lián)使用,是目前最有效的色素沉著方案,可以輔助治療黃褐斑,淡化陽光引起的黑斑(老年斑),尤其有助于治療痤瘡后的黑斑。但是這個治療公式僅限于醫(yī)生處方,而且伴隨著紅斑和曬傷風險、甚至致畸的不良反應。
α-羥基酸(AHA)是一類羥基附著在α位的有機酸,因大多數(shù)在水果中天然存在,故稱果酸。主要包括乙醇酸、檸檬酸、蘋果酸,酒石酸和乳酸等。[12]在多項臨床試驗證明了AHA可以改善皮膚的粗糙,淡化膚色的療效,從而促進了AHA的廣泛應用,但其機制目前尚不明確,最常見的副作用是紅斑、鱗屑、瘙癢和皮膚刺痛,但最重要的問題是高濃度的AHA增加了皮膚對紫外線的敏感性。美國的Cosmetic Ingredient Review (CIR)推薦AHA濃度不應超過10%(w/w),配方的最終pH值不得低于3.5。SCCS也表建議乙醇酸不高于4%(pH≥3.8);乳酸不高于2.5%(pH≥5.0)的水平可以安全使用。國內(nèi)的化妝品中α-羥基酸及其鹽類和酯類(包括蘋果酸、檸檬酸等果酸)的含量不得超過6.0%,產(chǎn)品pH值不得低于3.5,一定情況下還需在標簽上標明“與防曬化妝品同時使用”。與此AHA使用類似的還有水楊酸(SA),壬二酸等,為此還衍生出刷酸的概念,但是“刷酸治療”需在具有醫(yī)療資質的醫(yī)院或診所,由經(jīng)過培訓的專業(yè)人員進行操作。
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總結
臨床上有治療色素沉著病變的治療需求,消費者也有美白化妝品的需求,基于該品類產(chǎn)品較高的安全風險,我國對美白化妝品劃歸特殊化妝品范疇并實施嚴格監(jiān)管,但消費大眾對美白劑在醫(yī)療與美容之間的界限的理解似乎顯得不是特別清晰,這也造成了一些美白劑的濫用和不合理添加。在這個過程中,醫(yī)務人員可以更好的發(fā)揮專業(yè)知識,指導患者使用,防止此類產(chǎn)品的濫用方面,而消費者也要擦亮眼睛,合理選用美白產(chǎn)品,呵護自己的健康。
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