南京锐博科技公司程思传
摘要:
文章内容主要包括:皮肤过敏机理,常见舒敏原料及其机理,
抗过敏化妆品开发思路
及其抗敏功效测试方法,
羧甲基脱乙酰壳多糖在抗过敏化妆品中的应用实例
近年来,我国居民皮肤炎症病例逐渐增多。2008年-2015年,我国皮肤病用药市场规模从106亿元增长到208亿元人民币。另据报道,敏感性肌肤在消费者所占比例在中国人群中已到达36%。
造成皮肤炎症的原因因人而异,过敏、环境污染,自身内分泌失调抵抗力下降、真菌感染均可导致皮肤炎症的出现。而化妆品本身也常常成为皮肤炎症的重要原因,常见的原因包括:化妆品的不当或过度使用导致皮肤受损;化妆品原料(香精、防腐剂、表活等)带入刺激性杂质;甚至由于不法商家加入的糖皮质激素引起的依赖性皮炎等等。
为了真正达到抗过敏的目的,我们必须研究引起皮肤过敏症状(红肿、瘙痒)的相关机理,通过与上海大学生命科学院的研究合作,我们发现
皮肤炎症与皮肤瘙痒的机理并不完全相关,这也充分解释了为什么市面存在的一些产品并不能同时达到舒敏和止痒的目的
皮肤炎症机理及治疗
皮肤炎症机理示意图
我们可以看到,皮肤炎症的各种症状,是通过众多炎症因子、炎性介质在皮肤免疫系统中进行复杂的作用,最终引起血管渗透性增加,血管扩张,皮肤出现红斑、疤痕而导致的。因此,
目前常见的舒敏原料都致力于降低皮肤内各个炎症因子的含量,从而达到改善炎症的目的。
常见舒敏原料细胞实验数据
我们选取了市场上常见的舒敏原料,对其在细胞层面对于炎症因子的抑制效果进行了对比。为了更直观的体现各个原料的效果,我们选取了地塞米松作为阳性对照。通过与上海医药工业研究院,广州博溪生物检测的合作,我们得知,由于细胞实验排除了皮肤屏障及生物免疫系统对于抗敏功效的阻碍,原料的细胞抗敏效果往往优于人体实际使用时的情况。因此,当应用于舒敏化妆品时,这些功能原料的用量通常应当为10倍于细胞实验最低有效浓度。
皮肤瘙痒机理与缓解
值得一提的是,通常我们认为能有效抗过敏的甘草酸二钾并不能抑制炎症因子,而是通过其稳定肥大细胞的能力降低组胺的释放,从而达到止痒的效果。
目前,主流的止痒方案除了以甘草酸二钾为代表的肥大细胞稳定剂以外,还有一类以羧甲基脱乙酰壳多糖为代表的H1组胺受体结合剂,其止痒机理为与H1组胺受体高亲和力竞争性结合,阻止组胺对引发痒感的H1受体的激活,从而达到止痒目的,从机理上来说,后者由于直接作用于瘙痒靶点,其止痒效果往往快于肥大细胞稳定剂。
舒敏化妆品开发思路
抗过敏化妆品首先依然是快速消费品,确保安全性始终是根本。在原料的选择上,可以从
降低炎症因子含量,缓解瘙痒,修复皮肤屏障,深层保湿
从而加速皮肤自愈等几个方面思考。
例如,我们
将作用于不同炎症因子的抗炎原料进行复配
,再配合止痒原料,从而全方位的提高了配方的舒敏效果;同时,通过选用合适的保湿剂,皮肤修复因子等,
营造了一个适宜于皮肤的外部环境,加速皮肤的自愈
,最终达到从根源上改善皮肤健康状况的目标。
舒敏功效测试介绍
在配方完成之后,除了进行常规的稳定性测试以外,为了确定配方的实际舒敏效果,我们往往要进行一系列的功效测试,以下是一些常见的测试项目。
安全性检测:糖皮质激素检测(SGS)
此项检测的目的在于确保产品的安全性,排除一些不法分子在原料中添加激素的可能。
皮肤抗变态动物实验
(上海医药工业研究院)
此项实验具体为:通过豚鼠皮肤经DNCB皮肤诱导接触后,产生变态(过敏)状态,同时涂抹实验样品,经激发接触,观察样品对豚鼠皮肤的抗变态作用。
此项实验的意义在于,验证舒敏配方在皮肤屏障和动物免疫系统存在的情况下,其真正的抗过敏效果。相对于直接进行人体测试,具有
数据稳定性高,验证成本合理
等优点。
组胺盐酸盐止痒测试
此项实验具体为:通过在人体皮肤表面滴加一滴1%组胺盐酸盐溶液,待产生瘙痒红肿之后洗净擦干,并涂抹测试样品,观察样品对于止痒及消除红肿的作用。
消费者测试
在上述各项测试均得到预期效果后,再进行相关的消费者测试。邀请轻度皮炎患者及敏感肌人群进行产品体验测试,并进行长期(一个月)效果追踪记录。
人体皮肤斑贴试验(上海市皮肤病医院)
针对一些含有美白剂、防晒剂等可能存在刺激性的特殊配方,可在加入合适的舒敏成分后再进行皮肤斑贴试验,观察是否能达到降低刺激的效果。
羧甲基脱乙酰壳多糖在抗过敏化妆品中的应用实例
羧甲基脱乙酰壳多糖
是一种有着广泛应用价值的天然生物多糖,其基本结构为β-1,4葡萄糖结构,但因为在重复单元中多了乙酰基或氨基,尤其是羧甲基脱乙酰壳多糖带有阳离子性,所以其具有较多明显的生物活性
如抑制革兰氏阳性菌(例:金黄色葡萄球菌);降低炎症因子,抗癌,抗凝血,细胞修复等多种作用。目前已广泛应用于食品,保健品,医疗领域。
截至目前为止,日本本土每年生产将近200吨壳多糖及其衍生物,此外另从中国进口上千吨甲壳素及壳聚糖。日本的壳多糖及其衍生物中70%用于生产食品及其添加剂,20%用于生产药品,5%用于生产絮凝剂,剩余主要用于生产化妆品及其他化学品。
在我国,羧甲基脱乙酰壳多糖主要应用于医疗领域,医用羧甲基壳聚糖(羧甲基脱乙酰壳多糖为化妆品原料目录中名称,是同一物质)行业标准已于2017年1月1日正式实施。
本次我们与上海大学生命科学院以及上海春露生物化学有限公司合作,将羧甲基脱乙酰壳多糖这应用于化妆品抗过敏领域,并进行了相关测试。
羧甲基脱乙酰壳多糖体外细胞炎症因子测试
通过第三方测试,我们看到羧甲基脱乙酰壳多糖对白介素-6,TNFα肿瘤坏死因子具有显著的抑制作用。作为非激素类天然多糖,羧甲基脱乙酰壳多糖的抗炎效果基本与地塞米松相似。
IL-6
的作用
IL-6早期被称为肝细胞刺激因子或B细胞刺激因子2,分子量26KD,角质形成细胞,成纤维细胞,T细胞,内皮细胞均可分泌IL-6。IL-6作用的靶细胞很多,包括巨噬细胞、肝细胞、静止的T细胞、活化的B细胞和浆细胞等;其生物效应也十分复杂。
主要有:
①促进T细胞表面IL-2r的表达,增强IL-1和TNF对TH细胞的有丝分裂作用。
②作为肝细胞刺激因子,在感染或外伤引起的急性炎症反应中诱导急性期反应蛋白的合成,其中以淀粉状蛋白a和c-反应蛋白增加尤为明显。
③促进B细胞增殖、分化并产生抗体;多发性骨髓瘤的恶变B细胞既能产生IL-6,又能对IL-6发生应答,提示IL-6可能作为这些细胞的自分泌性生长因子。
④IL-6还能有效地促进TNF和IL-1诱导的恶病质;促进糖皮质激素合成;刺激破骨细胞活性和角质细胞生长;还能促进骨髓造血的功能。IL-6不能刺激相应细胞分泌其它细胞因子,在生理浓度下对免疫细胞的自分泌作用亦比较弱,提示其主要免疫学功能是加强其它细胞因子的效果。
TNF-a
的作用
UV辐照可以诱导角质形成细胞产生促炎因子IL-1和TNFa。表皮生长因子(EGF)协同IL-1和TNFa可以激活JNK路径,JNK路径被激活后,可以进一步使核内的转录因子c-Jun氨基末端63及73位的丝氨酸基磷酸化,进而激活c-Jun而增强转录活性,对调节免疫反应、细胞凋亡,炎症及肿瘤的发生等有一定的作用。此外,TNF-a可以促进内皮细胞分泌PGE2和血小板活化因子,淋巴细胞分泌IFN-7,CSFs和IL-2R。TNFa在PGE2诱导的中性粒细胞积聚和二恶烷产生中也发挥协同作用。
羧甲基脱乙酰壳多糖配方测试
安全性检测:糖皮质激素检测(SGS)
测试结果显示羧甲基脱乙酰壳多糖样品中不含任何激素。
皮肤抗变态动物实验(上海医药工业研究院)
此项实验具体为:通过豚鼠皮肤经DNCB皮肤诱导接触后,产生变态(过敏)状态,同时涂抹羧甲基脱乙酰壳多糖实验样品,经激发接触,观察样品对豚鼠皮肤的抗变态作用。
实验数据显示羧甲基脱乙酰壳多糖能有效缓解动物皮肤变态情况,其抗变态效果约为地塞米松60%
消费者测试
案例1:中、轻度湿疹,皮炎,过敏皮肤。原来用三九皮炎平的换用含羧甲基脱乙酰壳多糖0.25%的基础乳液后,治疗和控制效果同样显著,案例10人,有效率100%,治愈率60%。可部分代替激素治疗,减少患者的激素依赖症。
案例2:接触性过敏皮肤患者,使用含羧甲基脱乙酰壳多糖0.06%的基础乳液,无过敏红肿反应。案例10人,有效率100%。
使用前
使用1周
使用四周
组胺盐酸盐止痒测试
人体测试显示羧甲基脱乙酰壳多糖能快速抑制由组胺引起瘙痒。
细胞修复测试(上海医药工业研究院)
人体皮肤斑贴试验(上海市皮肤病医院)
选用高剂量熊果苷与烟酰胺复配后,以羧甲基脱乙酰壳多糖作为抗敏剂,进行斑贴实验并通过。
作者简介:
程思传,南京锐博科技公司总工程师
1991年毕业于华东师范大学化学系化学专业,理学硕士。从事化妆品的产品研发和技术管理工作三十余年,先后担任南京金芭蕾化妆品公司生产技术总监,丁家宜化妆品公司研发主管,圣美伦香水公司技术副总。
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