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這8個(gè)熱門美白成分,都有1種相同結(jié)構(gòu)

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這8個(gè)熱門美白成分,都有1種相同結(jié)構(gòu)

間苯二酚衍生物——美白劑的一大家族。

文|聚美麗 小栗子

編輯|木頭

在化妝品行業(yè)里,美白成分一直是各品牌和企業(yè)持續(xù)關(guān)注的方向。

國(guó)家藥監(jiān)局于2021年12月的科普文章《淺談美白化妝品與美白劑》中指出,在我國(guó)及日本、韓國(guó)化妝品中常用的美白劑包括:熊果苷、煙酰胺、光甘草定、苯乙基間苯二酚、抗壞血酸(即維生素C)、抗壞血酸葡糖苷、3-鄰-乙基抗壞血酸、抗壞血酸磷酸酯鎂、凝血酸、甲氧基水楊酸鉀、紅沒(méi)藥醇等。

在這些美白劑中,苯乙基間苯二酚——即名噪一時(shí)的“377”,實(shí)際上是間苯二酚衍生物的一種,而間苯二酚衍生物通常具有不同程度的美白效果。

實(shí)際上,除了377,有不少企業(yè)在間苯二酚衍生物類美白劑上都申請(qǐng)過(guò)專利,如POLA寶麗在1998年推出的、至今仍在用的Rucinol專利成分,雅詩(shī)蘭黛獨(dú)有的山菅蘭提取物專利,以及拜爾斯道夫近年推出的強(qiáng)效美白劑“肽安密多”都屬于間苯二酚衍生物。

美白的關(guān)鍵:讓酪氨酸酶無(wú)法工作

在解釋間苯二酚衍生物是如何起到美白作用之前,我們先了解一下皮膚是如何變黑的。

首先,皮膚變黑或者出現(xiàn)黃褐斑、曬斑等色素沉著問(wèn)題,是由于黑素的產(chǎn)生。而黑素的產(chǎn)生本質(zhì)上是為了應(yīng)對(duì)紫外線輻射、氧化等外界壓力,以減少損害。當(dāng)出現(xiàn)色斑時(shí),黑素的產(chǎn)生是過(guò)度的。

黑素的形成整體上是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,但科學(xué)家發(fā)現(xiàn),在形成過(guò)程中,有三種酶起著重要的調(diào)節(jié)作用,被認(rèn)為是黑素生成的關(guān)鍵酶:酪氨酸酶(TYR)、酪氨酸酶相關(guān)蛋白-1(TRP-1) 和酪氨酸酶相關(guān)蛋白-2(TRP-2),TRP-1和TRP-2被認(rèn)為主要起到增加TYR活性的作用。

而TYR兼具酪氨酸羥化酶活性(催化酪氨酸→多巴)和多巴氧化酶活性(催化多巴→多巴醌),在TYR作用下,將原料酪氨酸催化形成多巴醌,多巴醌則是黑素形成的中間體。[1]

故我們可以通過(guò)抑制TYR的活性來(lái)阻斷黑素形成。除抑制TYR活性外,抑制黑素小體向角質(zhì)形成細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)、促進(jìn)表皮層代謝等方式也可減少色素。

而間苯二酚衍生物主要的作用機(jī)制就是以不同的方式來(lái)抑制TYR的活性或減少TYR的生成,大致可以分為以下3種:

1、競(jìng)爭(zhēng)性抑制

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō):一種間苯二酚衍生物在TYR看來(lái)與它要催化的酪氨酸長(zhǎng)得很像,TYR會(huì)把這種分子誤認(rèn)為是酪氨酸,將其結(jié)合在催化的活性中心(酪氨酸在這里被催化成多巴)。

但是TYR結(jié)合這種分子后,并不能將其催化合成多巴醌,進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成黑素,故這種分子就成功阻斷了黑素的形成。

2、非競(jìng)爭(zhēng)性抑制

在這種情況下,間苯二酚衍生物并不直接與TYR的活性中心結(jié)合,而是與TYR的其他部位結(jié)合。TYR在結(jié)合這種分子后,仍然可以與酪氨酸結(jié)合;或者TYR已經(jīng)結(jié)合酪氨酸,但在沒(méi)有完成催化之前仍可以結(jié)合該分子??傊摲肿优c酪氨酸和酶的結(jié)合互不干擾,不存在“競(jìng)爭(zhēng)性”。

但是當(dāng)這三者(酪氨酸、TYR、一種間苯二酚衍生物分子)結(jié)合在一起時(shí),TYR也不能夠繼續(xù)催化酪氨酸,因此黑素的合成被中斷。

3、減少酪氨酸酶的表達(dá)

上面兩種方式是通過(guò)分子與酶的結(jié)合,直接抑制TYR的活性。除此之外有研究發(fā)現(xiàn),某些間苯二酚衍生物在抑制酶活性的同時(shí)可以下調(diào)相關(guān)基因的表達(dá),換句話說(shuō)則是直接從源頭上減少TYR的合成。

綜上,簡(jiǎn)言之,部分間苯二酚衍生物有美白效果的原因?yàn)椋涸擃惙肿涌梢酝ㄟ^(guò)不同方式抑制酪氨酸酶的活性或減少酪氨酸酶的產(chǎn)生,阻止酪氨酸酶將酪氨酸催化成黑素合成的中間體,從而減少黑素的合成,起到美白作用。

同樣的結(jié)構(gòu),不同的分子

目前在化妝品中明確是間苯二酚衍生物的成分共有5種,分別是:苯乙基間苯二酚、4-丁基間苯二酚、己基間苯二酚、二甲氧基甲苯基-4-丙基間苯二酚、異丁酰胺基噻唑基間苯二酚。這些以間苯二酚作為名稱后綴的成分,已經(jīng)較廣泛地應(yīng)用在美白淡斑產(chǎn)品中。

△圖:標(biāo)記處為間苯二酚結(jié)構(gòu),圖源蓋德化工網(wǎng)

聞名遐邇的“377”

“377”全名Symwhite 377,學(xué)名為苯乙基間苯二酚,是國(guó)際原料公司德之馨的研發(fā)專利,曾經(jīng)因日本城野醫(yī)生的一款美白淡斑精華在消費(fèi)者中“出圈”。去年12月,藥監(jiān)局明確規(guī)定含有“377”的產(chǎn)品不能按普通化妝品備案,應(yīng)按特殊化妝品進(jìn)行備案,“377”從而更加炙手可熱。

來(lái)源:據(jù)公開資料顯示,德之馨當(dāng)時(shí)是將歐洲赤松松塔中的天然美白成分銀松素進(jìn)行化學(xué)改性,從而開發(fā)了這一項(xiàng)新原料。

作用方式:非競(jìng)爭(zhēng)性抑制酪氨酸酶活性

國(guó)內(nèi)相關(guān)法規(guī):限特殊化妝品使用,限量為0.5%。

部分功效評(píng)價(jià):

1、在著色的3D皮膚模型MelanoDerm中,應(yīng)用0.1%的苯乙基間苯二酚培養(yǎng)14天,處理結(jié)果顯示幾乎完全抑制細(xì)胞的黑素合成。

2、對(duì)12名亞洲受試者進(jìn)行的體內(nèi)測(cè)試證明,0.5%的苯乙基間苯二酚可以有效地使人的皮膚變白。

聲量較大的城野醫(yī)生的美白淡斑精華,377的添加量據(jù)稱達(dá)1.8%,在包裝上更是直接將顯著的“377”字樣打在瓶身。其實(shí)很多國(guó)際品牌像蘭蔻、伊麗莎白雅頓、巴黎歐萊雅等的美白產(chǎn)品中都有添加377,添加含量上各不相同。

國(guó)貨中,肌膚未來(lái)的377美白煥亮精華液就有淡斑美白特證,除添加377外,也另外添加了凝血酸、煙酰胺、光甘草定、兩種抗壞血酸衍生物等美白成分,共同起效。

4-丁基間苯二酚,效果是377的6倍?

4-丁基間苯二酚曾被認(rèn)為是四種常見(jiàn)間苯二酚衍生物(另三種:苯乙基間苯二酚、己基間苯二酚,二甲氧基甲苯基-4-丙基間苯二酚)中最強(qiáng)的美白劑。有研究曾對(duì)其中3種分子的美白效果做過(guò)人體功效評(píng)價(jià):

研究人員邀請(qǐng)14名老年志愿者(55~60歲,女性)每天使用2次含有0.3%的4-丁基間苯二酚、0.3%的己基間苯二酚和0.5%的苯乙基間苯二酚制劑治療老年斑。8周后,結(jié)果顯示:4-丁基間苯二酚能顯著減少老年斑,效果明顯優(yōu)于己基間苯二酚和苯乙基間苯二酚。

來(lái)源:1998年,日本化妝品品牌POLA寶麗所推出的Rucinol專利。(據(jù)查詢,發(fā)明專利權(quán)期限為20年,目前該專利已過(guò)期)

作用方式:競(jìng)爭(zhēng)性抑制酪氨酸酶活性

國(guó)內(nèi)相關(guān)法規(guī):目前市面產(chǎn)品的最大使用濃度為2%。已收錄于《已使用化妝品原料目錄》(2021版)

部分功效評(píng)價(jià):

Kolbe等人[2]將氫醌、熊果苷、曲酸和4-丁基間苯二酚的美白性能進(jìn)行過(guò)系統(tǒng)性對(duì)比研究,測(cè)試了4種美白劑對(duì)人酪氨酸酶活性的抑制作用,以及在人造皮膚模型MelanoDerm中抑制黑素生成的效果,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示4-丁基間苯二酚比377強(qiáng)6倍多,比曲酸強(qiáng)24倍,比熊果苷強(qiáng)310倍。

除POLA自己的產(chǎn)品中有用到該成分外,優(yōu)色林曾經(jīng)(現(xiàn)在其美白產(chǎn)品中的美白成分已被自家專利取代)有一款美白淡斑精華的主要美白成分就是4-丁基間苯二酚,另外NOREVA、意大利品牌儷納斯等美白產(chǎn)品中也有添加。

國(guó)貨品牌中,吾相的煥顏精華霜也添加了2%的4-丁基間苯二酚,這款產(chǎn)品被網(wǎng)友稱為“吾相大白罐”,小紅書等社交品牌上也有不少網(wǎng)友曬出自己的測(cè)評(píng)結(jié)果。其在進(jìn)行產(chǎn)品宣傳時(shí),也以4-丁基間苯二酚為主要美白成分作為宣傳重點(diǎn)。

另外半畝花田的一款身體乳中也有添加4-丁基間苯二酚。

△圖:吾相大白罐(左)、半畝花田身體乳(右),圖源于天貓旗艦店

最初用于“蝦類褐變”的美白劑

己基間苯二酚在化學(xué)結(jié)構(gòu)式上應(yīng)準(zhǔn)確稱為4-己基間苯二酚,是一項(xiàng)從“食品添加劑”跨界而來(lái)的美白劑。

來(lái)源:最初該物質(zhì)被用于防止蝦類褐變。研究人員自1991年就發(fā)現(xiàn)己基間苯二酚是蝦中酪氨酸酶的有效抑制劑,可抑制蝦類黑斑的形成和黑變病,且抑制力強(qiáng),安全性高,后來(lái)逐漸作為美白成分應(yīng)用在化妝品中。

作用方式:競(jìng)爭(zhēng)性抑制酪氨酸酶活性

國(guó)內(nèi)相關(guān)法規(guī):目前市面產(chǎn)品的最大使用濃度為1%。已收錄于《已使用化妝品原料目錄》(2021版)

部分功效評(píng)價(jià):

有研究報(bào)道,通過(guò)15位受試者的臨床測(cè)試(每天早晚使用試驗(yàn)制劑,為期8周)發(fā)現(xiàn),含0.5%己基間苯二酚的乳液與含2%氫醌的乳液,兩者皮膚美白效果相當(dāng),測(cè)試期間兩組制劑均未觀察到不良反應(yīng)。

美國(guó)品牌Replenix珞蓓詩(shī)的一款美白精華乳中添加了2%的己基間苯二酚,據(jù)稱,權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示,使用4周后色斑部位黑色素含量下降13.6%,顏色提亮30.19%。

國(guó)貨中百植萃的瑩肌煥顏精華液中也添加了0.3%的己基間苯二酚,另配以5%的煙酰胺和3%的羥乙基哌嗪乙烷磺酸以提亮膚色。

△圖:Replenix珞蓓詩(shī)美白精華乳(左)、百植萃瑩肌煥顏精華液(右),圖源天貓旗艦店

雅詩(shī)蘭黛從植提中分離的美白劑

二甲氧基甲苯基-4-丙基間苯二酚是雅詩(shī)蘭黛集團(tuán)的一項(xiàng)獨(dú)家專利,最初是從植物提取物中發(fā)現(xiàn)的,但目前原料生產(chǎn)主要依靠化學(xué)有機(jī)合成。

來(lái)源:從藥用植物山菅蘭(Dianella ensifolia)提取物中分離得到,由于該化合物的相對(duì)分子質(zhì)量是302,故對(duì)外宣稱CL-302,商品名為Nivitol ,起初宣傳時(shí)是采用山菅蘭提取物為名,后才以二甲氧基甲苯基-4-丙基間苯二酚的名稱出現(xiàn)在成分表中。

作用方式:目前查詢到的資料顯示,跟抑制酪氨酸酶活性中的多巴氧化酶活性相關(guān)。(披露的相關(guān)資料較少)

國(guó)內(nèi)相關(guān)法規(guī):目前市面產(chǎn)品的最大使用濃度為0.2%,已收錄在《已使用化妝品原料名稱目錄》(2021版)

部分功效評(píng)價(jià):

有研究將小鼠黑素瘤細(xì)胞B16-F1的勻漿用不同濃度的CL-302和曲酸處理,在抑制酪氨酸酶活性方面,其抑制結(jié)果比曲酸強(qiáng)22倍。

由于該原料為雅詩(shī)蘭黛的獨(dú)家專利,故只有雅詩(shī)蘭黛集團(tuán)旗下品牌的產(chǎn)品添加,如倩碧、海藍(lán)之謎、TOM FORD等,其中倩碧的302鐳射瓶淡斑精華為眾多消費(fèi)者所熟知,產(chǎn)品宣傳中的302就是指這項(xiàng)獨(dú)家原料專利。

被稱為“地表第一強(qiáng)美白劑”

肽安密多(THIAMIDOL)學(xué)名稱為異丁酰胺基噻唑基間苯二酚,是拜爾斯道夫近年來(lái)開發(fā)出的一項(xiàng)新原料,網(wǎng)上有聲音稱其為“地表第一強(qiáng)”美白劑,這種說(shuō)法來(lái)源于一篇拜爾斯道夫發(fā)表的論文[3]。論文中顯示,研究人員對(duì)比了市面上常用的美白成分比如4-丁基間苯二酚、377、熊果苷、氫醌等抑制人酪氨酸酶的效果。

單從抑制酪氨酸酶的數(shù)據(jù)來(lái)看,肽安密多的抑制情況是第二名4-丁基間苯二酚的20倍,第四位377的120倍,第三位是己基間苯二酚,曲酸、氫醌、煙酰胺在抑制酪氨酸酶活性方面表現(xiàn)得并不良好。

拜爾斯道夫這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的一個(gè)突出點(diǎn)在于:在進(jìn)行分子篩選和比對(duì)各種美白劑對(duì)酪氨酸酶活性的抑制情況時(shí)均采用了人酪氨酸酶。

由于商業(yè)化生產(chǎn)的人酪氨酸酶比較少,在過(guò)去許多相關(guān)實(shí)驗(yàn)中,研究人員往往采用的是蘑菇酪氨酸酶。但是蘑菇酪氨酸酶活性中心的氨基酸序列與人酪氨酸酶并不相同,結(jié)構(gòu)不同可能會(huì)影響分子的結(jié)合情況,故以蘑菇酪氨酸酶進(jìn)行檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果未必準(zhǔn)確。

拜爾斯道夫是利用基因技術(shù)生產(chǎn)出重組人酪氨酸酶,在重組人酪氨酸酶下進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)情況與人體情況更為相似,也更具說(shuō)服力。

來(lái)源:拜爾斯道夫利用重組人體酪氨酸酶從50000種化合物的庫(kù)中篩選出的成分

作用方式:據(jù)目前相關(guān)資料顯示,僅指明是酪氨酸酶活性抑制劑

國(guó)內(nèi)相關(guān)法規(guī):目前僅在藥監(jiān)局官網(wǎng)中搜尋到一條2018年6月的相關(guān)信息:拜爾斯道夫德國(guó)總部申請(qǐng)的化妝品新原料衛(wèi)生行政許可(進(jìn)口)JHZYL1500003異丁酰胺基噻唑基間苯二酚未獲得批準(zhǔn)。

部分功效評(píng)價(jià):研究人員使用0.2%濃度的肽安密多測(cè)試對(duì)人體色斑的淡化效果,分別在第4、8、12周評(píng)估色斑的變化,發(fā)現(xiàn)色斑可以顯著變淡。

拜爾斯道夫旗下的妮維雅和優(yōu)色林的部分美白產(chǎn)品中都有添加,如優(yōu)色林光引美白精華、妮維雅630淡斑煥白精華。

△圖:優(yōu)色林光引美白精華(左)、妮維雅630淡斑煥白精華(右),圖源天貓旗艦店

這些天然分子中亦有“間苯二酚”

以上提到的成分均以含間苯二酚的名稱出現(xiàn)在成分表中,可被歸類為間苯二酚衍生物,且都是通過(guò)抑制酪氨酸酶活性起作用。但除此之外,一些以植物命名的天然成分,其分子結(jié)構(gòu)式中亦有間苯二酚結(jié)構(gòu),且實(shí)驗(yàn)顯示也能抑制酪氨酸酶活性。

一個(gè)是一度被譽(yù)為“美白黃金”的光甘草定(詳情請(qǐng)點(diǎn)擊:《 比維C、煙酰胺美白效果更強(qiáng),光甘草定有哪些應(yīng)用特點(diǎn)?丨成分特輯7》),其分子中也有間苯二酚結(jié)構(gòu)。目前研究發(fā)現(xiàn),光甘草定對(duì)酪氨酸酶的抑制表現(xiàn)為可逆的非競(jìng)爭(zhēng)性抑制。[4]

△圖:光甘草定結(jié)構(gòu)式,圖源蓋德化工網(wǎng)

現(xiàn)在光甘草定已收錄在《已使用化妝品原料名稱目錄》(2021版)中,但無(wú)濃度要求顯示。在一些體外實(shí)驗(yàn)中顯示,其對(duì)酪氨酸酶活性的抑制效果強(qiáng)于煙酰胺和VC乙基醚。也有科學(xué)家將其與曲酸,熊果苷在斑馬魚實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行對(duì)比,能顯示出良好的淡斑效果。

除光甘草定外,白藜蘆醇的分子中也存在間苯二酚結(jié)構(gòu),白藜蘆醇的功效不局限于美白,但從產(chǎn)生美白效果的作用機(jī)制來(lái)看,白藜蘆醇被發(fā)現(xiàn)也是通過(guò)抑制酪氨酸酶活性來(lái)減少黑素生成的。

△圖:白藜蘆醇結(jié)構(gòu)式,圖源百度百科

有科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn):白藜蘆醇是一種非肽類內(nèi)皮素拮抗劑(白藜蘆醇和內(nèi)皮素的關(guān)系表現(xiàn)為此消彼長(zhǎng)),而內(nèi)皮素-1可以提高黑素細(xì)胞的酪氨酸酶(TYR)活性以及增加酪氨酸酶(TYR)和酪氨酸酶相關(guān)蛋白-1(TRP-1)的表達(dá)。這種觀點(diǎn)認(rèn)為,白藜蘆醇是“間接”對(duì)酪氨酸酶起抑制作用的。

目前白藜蘆醇也已經(jīng)收錄在《已使用化妝品原料名稱目錄》(2021版)中,市面產(chǎn)品的最大使用濃度為5%。

關(guān)于白藜蘆醇的美白功效評(píng)價(jià),曾有項(xiàng)目招募40名面部光老化女性受試者,隨機(jī)分為治療組及對(duì)照組,每組20名,連續(xù)12周分別涂抹白藜蘆醇或基質(zhì),于使用前、后不同時(shí)間點(diǎn),測(cè)量皮膚顏色及含水量。

結(jié)果顯示,白藜蘆醇組受試者的黑素指數(shù)均值較試驗(yàn)開始前明顯下降,黑素指數(shù)差值顯著低于對(duì)照組。醫(yī)師評(píng)價(jià)約65%的受試者皮膚亮白程度獲得了中度至明顯的改善,約60%的受試者對(duì)療效滿意。

上述提到的城野醫(yī)生的377美白淡斑精華,以及Replenix珞蓓詩(shī)的一款美白精華液也有添加白藜蘆醇。

另外,前不久至本在公眾號(hào)發(fā)布的一項(xiàng)紅景天苷-pIus的研究進(jìn)展顯示,其尚在研究階段的紅景天苷-plus的結(jié)構(gòu)中亦有間苯二酚結(jié)構(gòu)(紅景天苷并無(wú)間苯二酚結(jié)構(gòu),修飾后的plus版有),據(jù)文章稱,這樣的分子結(jié)構(gòu)不僅保留了對(duì)酪氨酸酶的轉(zhuǎn)錄抑制作用,更增強(qiáng)了對(duì)酪氨酸酶的活性抑制作用。

△圖:紅景天苷-plus結(jié)構(gòu)式,圖源至本美肌課堂公眾號(hào)

以生物化學(xué)的視角來(lái)看,結(jié)構(gòu)決定功能,間苯二酚結(jié)構(gòu)可能跟酪氨酸酶的活性存在一定聯(lián)系,有間苯二酚結(jié)構(gòu)的物質(zhì)因此也成為了美白劑的一大“家族”。未來(lái)在這個(gè)家族里——以植物活性成分角度或者在相關(guān)結(jié)構(gòu)物的嘗試篩選中,可能會(huì)發(fā)現(xiàn)更多有效且安全的美白成分。

參考文獻(xiàn):[1]于承仟, 徐學(xué)剛, 李遠(yuǎn)宏. 苯乙基間苯二酚的研究應(yīng)用進(jìn)展[J]. 中國(guó)皮膚性病學(xué)雜志, 2020, 34(6):4.

[2]Kolbe L,Mann T,Gerwat W,et al. 4-n-butylresorcinol,a highly effective tyrosinase inhibitor for the topical treatment of hyperpigmentation

[3]Mann T, Gerwat W, Batzer J, Eggers K, Scherner C, Wenck H, St b F, Hearing VJ, R hm KH, Kolbe L. Inhibition of Human Tyrosinase Requires Molecular Motifs Distinctively Different from Mushroom Tyrosinase. J Invest Dermatol. 2018 Jul;138(7):1601-1608.

[4]駱從艷, 慕春海, 王園姬,等. 光甘草定抑制酪氨酸酶及體外抗氧化活性的研究[J]. 中藥材, 2010(11):5.

信息來(lái)源:汀蘭生物公眾號(hào),至本美肌課堂公眾號(hào),國(guó)家藥監(jiān)局科普文《淺談美白化妝品與美白劑》,《已使用化妝品原料名稱目錄》(2021版)

本文為轉(zhuǎn)載內(nèi)容,授權(quán)事宜請(qǐng)聯(lián)系原著作權(quán)人。

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間苯二酚衍生物——美白劑的一大家族。

文|聚美麗 小栗子

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國(guó)家藥監(jiān)局于2021年12月的科普文章《淺談美白化妝品與美白劑》中指出,在我國(guó)及日本、韓國(guó)化妝品中常用的美白劑包括:熊果苷、煙酰胺、光甘草定、苯乙基間苯二酚、抗壞血酸(即維生素C)、抗壞血酸葡糖苷、3-鄰-乙基抗壞血酸、抗壞血酸磷酸酯鎂、凝血酸、甲氧基水楊酸鉀、紅沒(méi)藥醇等。

在這些美白劑中,苯乙基間苯二酚——即名噪一時(shí)的“377”,實(shí)際上是間苯二酚衍生物的一種,而間苯二酚衍生物通常具有不同程度的美白效果。

實(shí)際上,除了377,有不少企業(yè)在間苯二酚衍生物類美白劑上都申請(qǐng)過(guò)專利,如POLA寶麗在1998年推出的、至今仍在用的Rucinol專利成分,雅詩(shī)蘭黛獨(dú)有的山菅蘭提取物專利,以及拜爾斯道夫近年推出的強(qiáng)效美白劑“肽安密多”都屬于間苯二酚衍生物。

美白的關(guān)鍵:讓酪氨酸酶無(wú)法工作

在解釋間苯二酚衍生物是如何起到美白作用之前,我們先了解一下皮膚是如何變黑的。

首先,皮膚變黑或者出現(xiàn)黃褐斑、曬斑等色素沉著問(wèn)題,是由于黑素的產(chǎn)生。而黑素的產(chǎn)生本質(zhì)上是為了應(yīng)對(duì)紫外線輻射、氧化等外界壓力,以減少損害。當(dāng)出現(xiàn)色斑時(shí),黑素的產(chǎn)生是過(guò)度的。

黑素的形成整體上是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,但科學(xué)家發(fā)現(xiàn),在形成過(guò)程中,有三種酶起著重要的調(diào)節(jié)作用,被認(rèn)為是黑素生成的關(guān)鍵酶:酪氨酸酶(TYR)、酪氨酸酶相關(guān)蛋白-1(TRP-1) 和酪氨酸酶相關(guān)蛋白-2(TRP-2),TRP-1和TRP-2被認(rèn)為主要起到增加TYR活性的作用。

而TYR兼具酪氨酸羥化酶活性(催化酪氨酸→多巴)和多巴氧化酶活性(催化多巴→多巴醌),在TYR作用下,將原料酪氨酸催化形成多巴醌,多巴醌則是黑素形成的中間體。[1]

故我們可以通過(guò)抑制TYR的活性來(lái)阻斷黑素形成。除抑制TYR活性外,抑制黑素小體向角質(zhì)形成細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)、促進(jìn)表皮層代謝等方式也可減少色素。

而間苯二酚衍生物主要的作用機(jī)制就是以不同的方式來(lái)抑制TYR的活性或減少TYR的生成,大致可以分為以下3種:

1、競(jìng)爭(zhēng)性抑制

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō):一種間苯二酚衍生物在TYR看來(lái)與它要催化的酪氨酸長(zhǎng)得很像,TYR會(huì)把這種分子誤認(rèn)為是酪氨酸,將其結(jié)合在催化的活性中心(酪氨酸在這里被催化成多巴)。

但是TYR結(jié)合這種分子后,并不能將其催化合成多巴醌,進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成黑素,故這種分子就成功阻斷了黑素的形成。

2、非競(jìng)爭(zhēng)性抑制

在這種情況下,間苯二酚衍生物并不直接與TYR的活性中心結(jié)合,而是與TYR的其他部位結(jié)合。TYR在結(jié)合這種分子后,仍然可以與酪氨酸結(jié)合;或者TYR已經(jīng)結(jié)合酪氨酸,但在沒(méi)有完成催化之前仍可以結(jié)合該分子??傊摲肿优c酪氨酸和酶的結(jié)合互不干擾,不存在“競(jìng)爭(zhēng)性”。

但是當(dāng)這三者(酪氨酸、TYR、一種間苯二酚衍生物分子)結(jié)合在一起時(shí),TYR也不能夠繼續(xù)催化酪氨酸,因此黑素的合成被中斷。

3、減少酪氨酸酶的表達(dá)

上面兩種方式是通過(guò)分子與酶的結(jié)合,直接抑制TYR的活性。除此之外有研究發(fā)現(xiàn),某些間苯二酚衍生物在抑制酶活性的同時(shí)可以下調(diào)相關(guān)基因的表達(dá),換句話說(shuō)則是直接從源頭上減少TYR的合成。

綜上,簡(jiǎn)言之,部分間苯二酚衍生物有美白效果的原因?yàn)椋涸擃惙肿涌梢酝ㄟ^(guò)不同方式抑制酪氨酸酶的活性或減少酪氨酸酶的產(chǎn)生,阻止酪氨酸酶將酪氨酸催化成黑素合成的中間體,從而減少黑素的合成,起到美白作用。

同樣的結(jié)構(gòu),不同的分子

目前在化妝品中明確是間苯二酚衍生物的成分共有5種,分別是:苯乙基間苯二酚、4-丁基間苯二酚、己基間苯二酚、二甲氧基甲苯基-4-丙基間苯二酚、異丁酰胺基噻唑基間苯二酚。這些以間苯二酚作為名稱后綴的成分,已經(jīng)較廣泛地應(yīng)用在美白淡斑產(chǎn)品中。

△圖:標(biāo)記處為間苯二酚結(jié)構(gòu),圖源蓋德化工網(wǎng)

聞名遐邇的“377”

“377”全名Symwhite 377,學(xué)名為苯乙基間苯二酚,是國(guó)際原料公司德之馨的研發(fā)專利,曾經(jīng)因日本城野醫(yī)生的一款美白淡斑精華在消費(fèi)者中“出圈”。去年12月,藥監(jiān)局明確規(guī)定含有“377”的產(chǎn)品不能按普通化妝品備案,應(yīng)按特殊化妝品進(jìn)行備案,“377”從而更加炙手可熱。

來(lái)源:據(jù)公開資料顯示,德之馨當(dāng)時(shí)是將歐洲赤松松塔中的天然美白成分銀松素進(jìn)行化學(xué)改性,從而開發(fā)了這一項(xiàng)新原料。

作用方式:非競(jìng)爭(zhēng)性抑制酪氨酸酶活性

國(guó)內(nèi)相關(guān)法規(guī):限特殊化妝品使用,限量為0.5%。

部分功效評(píng)價(jià):

1、在著色的3D皮膚模型MelanoDerm中,應(yīng)用0.1%的苯乙基間苯二酚培養(yǎng)14天,處理結(jié)果顯示幾乎完全抑制細(xì)胞的黑素合成。

2、對(duì)12名亞洲受試者進(jìn)行的體內(nèi)測(cè)試證明,0.5%的苯乙基間苯二酚可以有效地使人的皮膚變白。

聲量較大的城野醫(yī)生的美白淡斑精華,377的添加量據(jù)稱達(dá)1.8%,在包裝上更是直接將顯著的“377”字樣打在瓶身。其實(shí)很多國(guó)際品牌像蘭蔻、伊麗莎白雅頓、巴黎歐萊雅等的美白產(chǎn)品中都有添加377,添加含量上各不相同。

國(guó)貨中,肌膚未來(lái)的377美白煥亮精華液就有淡斑美白特證,除添加377外,也另外添加了凝血酸、煙酰胺、光甘草定、兩種抗壞血酸衍生物等美白成分,共同起效。

4-丁基間苯二酚,效果是377的6倍?

4-丁基間苯二酚曾被認(rèn)為是四種常見(jiàn)間苯二酚衍生物(另三種:苯乙基間苯二酚、己基間苯二酚,二甲氧基甲苯基-4-丙基間苯二酚)中最強(qiáng)的美白劑。有研究曾對(duì)其中3種分子的美白效果做過(guò)人體功效評(píng)價(jià):

研究人員邀請(qǐng)14名老年志愿者(55~60歲,女性)每天使用2次含有0.3%的4-丁基間苯二酚、0.3%的己基間苯二酚和0.5%的苯乙基間苯二酚制劑治療老年斑。8周后,結(jié)果顯示:4-丁基間苯二酚能顯著減少老年斑,效果明顯優(yōu)于己基間苯二酚和苯乙基間苯二酚。

來(lái)源:1998年,日本化妝品品牌POLA寶麗所推出的Rucinol專利。(據(jù)查詢,發(fā)明專利權(quán)期限為20年,目前該專利已過(guò)期)

作用方式:競(jìng)爭(zhēng)性抑制酪氨酸酶活性

國(guó)內(nèi)相關(guān)法規(guī):目前市面產(chǎn)品的最大使用濃度為2%。已收錄于《已使用化妝品原料目錄》(2021版)

部分功效評(píng)價(jià):

Kolbe等人[2]將氫醌、熊果苷、曲酸和4-丁基間苯二酚的美白性能進(jìn)行過(guò)系統(tǒng)性對(duì)比研究,測(cè)試了4種美白劑對(duì)人酪氨酸酶活性的抑制作用,以及在人造皮膚模型MelanoDerm中抑制黑素生成的效果,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示4-丁基間苯二酚比377強(qiáng)6倍多,比曲酸強(qiáng)24倍,比熊果苷強(qiáng)310倍。

除POLA自己的產(chǎn)品中有用到該成分外,優(yōu)色林曾經(jīng)(現(xiàn)在其美白產(chǎn)品中的美白成分已被自家專利取代)有一款美白淡斑精華的主要美白成分就是4-丁基間苯二酚,另外NOREVA、意大利品牌儷納斯等美白產(chǎn)品中也有添加。

國(guó)貨品牌中,吾相的煥顏精華霜也添加了2%的4-丁基間苯二酚,這款產(chǎn)品被網(wǎng)友稱為“吾相大白罐”,小紅書等社交品牌上也有不少網(wǎng)友曬出自己的測(cè)評(píng)結(jié)果。其在進(jìn)行產(chǎn)品宣傳時(shí),也以4-丁基間苯二酚為主要美白成分作為宣傳重點(diǎn)。

另外半畝花田的一款身體乳中也有添加4-丁基間苯二酚。

△圖:吾相大白罐(左)、半畝花田身體乳(右),圖源于天貓旗艦店

最初用于“蝦類褐變”的美白劑

己基間苯二酚在化學(xué)結(jié)構(gòu)式上應(yīng)準(zhǔn)確稱為4-己基間苯二酚,是一項(xiàng)從“食品添加劑”跨界而來(lái)的美白劑。

來(lái)源:最初該物質(zhì)被用于防止蝦類褐變。研究人員自1991年就發(fā)現(xiàn)己基間苯二酚是蝦中酪氨酸酶的有效抑制劑,可抑制蝦類黑斑的形成和黑變病,且抑制力強(qiáng),安全性高,后來(lái)逐漸作為美白成分應(yīng)用在化妝品中。

作用方式:競(jìng)爭(zhēng)性抑制酪氨酸酶活性

國(guó)內(nèi)相關(guān)法規(guī):目前市面產(chǎn)品的最大使用濃度為1%。已收錄于《已使用化妝品原料目錄》(2021版)

部分功效評(píng)價(jià):

有研究報(bào)道,通過(guò)15位受試者的臨床測(cè)試(每天早晚使用試驗(yàn)制劑,為期8周)發(fā)現(xiàn),含0.5%己基間苯二酚的乳液與含2%氫醌的乳液,兩者皮膚美白效果相當(dāng),測(cè)試期間兩組制劑均未觀察到不良反應(yīng)。

美國(guó)品牌Replenix珞蓓詩(shī)的一款美白精華乳中添加了2%的己基間苯二酚,據(jù)稱,權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示,使用4周后色斑部位黑色素含量下降13.6%,顏色提亮30.19%。

國(guó)貨中百植萃的瑩肌煥顏精華液中也添加了0.3%的己基間苯二酚,另配以5%的煙酰胺和3%的羥乙基哌嗪乙烷磺酸以提亮膚色。

△圖:Replenix珞蓓詩(shī)美白精華乳(左)、百植萃瑩肌煥顏精華液(右),圖源天貓旗艦店

雅詩(shī)蘭黛從植提中分離的美白劑

二甲氧基甲苯基-4-丙基間苯二酚是雅詩(shī)蘭黛集團(tuán)的一項(xiàng)獨(dú)家專利,最初是從植物提取物中發(fā)現(xiàn)的,但目前原料生產(chǎn)主要依靠化學(xué)有機(jī)合成。

來(lái)源:從藥用植物山菅蘭(Dianella ensifolia)提取物中分離得到,由于該化合物的相對(duì)分子質(zhì)量是302,故對(duì)外宣稱CL-302,商品名為Nivitol ,起初宣傳時(shí)是采用山菅蘭提取物為名,后才以二甲氧基甲苯基-4-丙基間苯二酚的名稱出現(xiàn)在成分表中。

作用方式:目前查詢到的資料顯示,跟抑制酪氨酸酶活性中的多巴氧化酶活性相關(guān)。(披露的相關(guān)資料較少)

國(guó)內(nèi)相關(guān)法規(guī):目前市面產(chǎn)品的最大使用濃度為0.2%,已收錄在《已使用化妝品原料名稱目錄》(2021版)

部分功效評(píng)價(jià):

有研究將小鼠黑素瘤細(xì)胞B16-F1的勻漿用不同濃度的CL-302和曲酸處理,在抑制酪氨酸酶活性方面,其抑制結(jié)果比曲酸強(qiáng)22倍。

由于該原料為雅詩(shī)蘭黛的獨(dú)家專利,故只有雅詩(shī)蘭黛集團(tuán)旗下品牌的產(chǎn)品添加,如倩碧、海藍(lán)之謎、TOM FORD等,其中倩碧的302鐳射瓶淡斑精華為眾多消費(fèi)者所熟知,產(chǎn)品宣傳中的302就是指這項(xiàng)獨(dú)家原料專利。

被稱為“地表第一強(qiáng)美白劑”

肽安密多(THIAMIDOL)學(xué)名稱為異丁酰胺基噻唑基間苯二酚,是拜爾斯道夫近年來(lái)開發(fā)出的一項(xiàng)新原料,網(wǎng)上有聲音稱其為“地表第一強(qiáng)”美白劑,這種說(shuō)法來(lái)源于一篇拜爾斯道夫發(fā)表的論文[3]。論文中顯示,研究人員對(duì)比了市面上常用的美白成分比如4-丁基間苯二酚、377、熊果苷、氫醌等抑制人酪氨酸酶的效果。

單從抑制酪氨酸酶的數(shù)據(jù)來(lái)看,肽安密多的抑制情況是第二名4-丁基間苯二酚的20倍,第四位377的120倍,第三位是己基間苯二酚,曲酸、氫醌、煙酰胺在抑制酪氨酸酶活性方面表現(xiàn)得并不良好。

拜爾斯道夫這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的一個(gè)突出點(diǎn)在于:在進(jìn)行分子篩選和比對(duì)各種美白劑對(duì)酪氨酸酶活性的抑制情況時(shí)均采用了人酪氨酸酶。

由于商業(yè)化生產(chǎn)的人酪氨酸酶比較少,在過(guò)去許多相關(guān)實(shí)驗(yàn)中,研究人員往往采用的是蘑菇酪氨酸酶。但是蘑菇酪氨酸酶活性中心的氨基酸序列與人酪氨酸酶并不相同,結(jié)構(gòu)不同可能會(huì)影響分子的結(jié)合情況,故以蘑菇酪氨酸酶進(jìn)行檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果未必準(zhǔn)確。

拜爾斯道夫是利用基因技術(shù)生產(chǎn)出重組人酪氨酸酶,在重組人酪氨酸酶下進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)情況與人體情況更為相似,也更具說(shuō)服力。

來(lái)源:拜爾斯道夫利用重組人體酪氨酸酶從50000種化合物的庫(kù)中篩選出的成分

作用方式:據(jù)目前相關(guān)資料顯示,僅指明是酪氨酸酶活性抑制劑

國(guó)內(nèi)相關(guān)法規(guī):目前僅在藥監(jiān)局官網(wǎng)中搜尋到一條2018年6月的相關(guān)信息:拜爾斯道夫德國(guó)總部申請(qǐng)的化妝品新原料衛(wèi)生行政許可(進(jìn)口)JHZYL1500003異丁酰胺基噻唑基間苯二酚未獲得批準(zhǔn)。

部分功效評(píng)價(jià):研究人員使用0.2%濃度的肽安密多測(cè)試對(duì)人體色斑的淡化效果,分別在第4、8、12周評(píng)估色斑的變化,發(fā)現(xiàn)色斑可以顯著變淡。

拜爾斯道夫旗下的妮維雅和優(yōu)色林的部分美白產(chǎn)品中都有添加,如優(yōu)色林光引美白精華、妮維雅630淡斑煥白精華。

△圖:優(yōu)色林光引美白精華(左)、妮維雅630淡斑煥白精華(右),圖源天貓旗艦店

這些天然分子中亦有“間苯二酚”

以上提到的成分均以含間苯二酚的名稱出現(xiàn)在成分表中,可被歸類為間苯二酚衍生物,且都是通過(guò)抑制酪氨酸酶活性起作用。但除此之外,一些以植物命名的天然成分,其分子結(jié)構(gòu)式中亦有間苯二酚結(jié)構(gòu),且實(shí)驗(yàn)顯示也能抑制酪氨酸酶活性。

一個(gè)是一度被譽(yù)為“美白黃金”的光甘草定(詳情請(qǐng)點(diǎn)擊:《 比維C、煙酰胺美白效果更強(qiáng),光甘草定有哪些應(yīng)用特點(diǎn)?丨成分特輯7》),其分子中也有間苯二酚結(jié)構(gòu)。目前研究發(fā)現(xiàn),光甘草定對(duì)酪氨酸酶的抑制表現(xiàn)為可逆的非競(jìng)爭(zhēng)性抑制。[4]

△圖:光甘草定結(jié)構(gòu)式,圖源蓋德化工網(wǎng)

現(xiàn)在光甘草定已收錄在《已使用化妝品原料名稱目錄》(2021版)中,但無(wú)濃度要求顯示。在一些體外實(shí)驗(yàn)中顯示,其對(duì)酪氨酸酶活性的抑制效果強(qiáng)于煙酰胺和VC乙基醚。也有科學(xué)家將其與曲酸,熊果苷在斑馬魚實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行對(duì)比,能顯示出良好的淡斑效果。

除光甘草定外,白藜蘆醇的分子中也存在間苯二酚結(jié)構(gòu),白藜蘆醇的功效不局限于美白,但從產(chǎn)生美白效果的作用機(jī)制來(lái)看,白藜蘆醇被發(fā)現(xiàn)也是通過(guò)抑制酪氨酸酶活性來(lái)減少黑素生成的。

△圖:白藜蘆醇結(jié)構(gòu)式,圖源百度百科

有科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn):白藜蘆醇是一種非肽類內(nèi)皮素拮抗劑(白藜蘆醇和內(nèi)皮素的關(guān)系表現(xiàn)為此消彼長(zhǎng)),而內(nèi)皮素-1可以提高黑素細(xì)胞的酪氨酸酶(TYR)活性以及增加酪氨酸酶(TYR)和酪氨酸酶相關(guān)蛋白-1(TRP-1)的表達(dá)。這種觀點(diǎn)認(rèn)為,白藜蘆醇是“間接”對(duì)酪氨酸酶起抑制作用的。

目前白藜蘆醇也已經(jīng)收錄在《已使用化妝品原料名稱目錄》(2021版)中,市面產(chǎn)品的最大使用濃度為5%。

關(guān)于白藜蘆醇的美白功效評(píng)價(jià),曾有項(xiàng)目招募40名面部光老化女性受試者,隨機(jī)分為治療組及對(duì)照組,每組20名,連續(xù)12周分別涂抹白藜蘆醇或基質(zhì),于使用前、后不同時(shí)間點(diǎn),測(cè)量皮膚顏色及含水量。

結(jié)果顯示,白藜蘆醇組受試者的黑素指數(shù)均值較試驗(yàn)開始前明顯下降,黑素指數(shù)差值顯著低于對(duì)照組。醫(yī)師評(píng)價(jià)約65%的受試者皮膚亮白程度獲得了中度至明顯的改善,約60%的受試者對(duì)療效滿意。

上述提到的城野醫(yī)生的377美白淡斑精華,以及Replenix珞蓓詩(shī)的一款美白精華液也有添加白藜蘆醇。

另外,前不久至本在公眾號(hào)發(fā)布的一項(xiàng)紅景天苷-pIus的研究進(jìn)展顯示,其尚在研究階段的紅景天苷-plus的結(jié)構(gòu)中亦有間苯二酚結(jié)構(gòu)(紅景天苷并無(wú)間苯二酚結(jié)構(gòu),修飾后的plus版有),據(jù)文章稱,這樣的分子結(jié)構(gòu)不僅保留了對(duì)酪氨酸酶的轉(zhuǎn)錄抑制作用,更增強(qiáng)了對(duì)酪氨酸酶的活性抑制作用。

△圖:紅景天苷-plus結(jié)構(gòu)式,圖源至本美肌課堂公眾號(hào)

以生物化學(xué)的視角來(lái)看,結(jié)構(gòu)決定功能,間苯二酚結(jié)構(gòu)可能跟酪氨酸酶的活性存在一定聯(lián)系,有間苯二酚結(jié)構(gòu)的物質(zhì)因此也成為了美白劑的一大“家族”。未來(lái)在這個(gè)家族里——以植物活性成分角度或者在相關(guān)結(jié)構(gòu)物的嘗試篩選中,可能會(huì)發(fā)現(xiàn)更多有效且安全的美白成分。

參考文獻(xiàn):[1]于承仟, 徐學(xué)剛, 李遠(yuǎn)宏. 苯乙基間苯二酚的研究應(yīng)用進(jìn)展[J]. 中國(guó)皮膚性病學(xué)雜志, 2020, 34(6):4.

[2]Kolbe L,Mann T,Gerwat W,et al. 4-n-butylresorcinol,a highly effective tyrosinase inhibitor for the topical treatment of hyperpigmentation

[3]Mann T, Gerwat W, Batzer J, Eggers K, Scherner C, Wenck H, St b F, Hearing VJ, R hm KH, Kolbe L. Inhibition of Human Tyrosinase Requires Molecular Motifs Distinctively Different from Mushroom Tyrosinase. J Invest Dermatol. 2018 Jul;138(7):1601-1608.

[4]駱從艷, 慕春海, 王園姬,等. 光甘草定抑制酪氨酸酶及體外抗氧化活性的研究[J]. 中藥材, 2010(11):5.

信息來(lái)源:汀蘭生物公眾號(hào),至本美肌課堂公眾號(hào),國(guó)家藥監(jiān)局科普文《淺談美白化妝品與美白劑》,《已使用化妝品原料名稱目錄》(2021版)

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