美白祛斑化妝品功效評價技術與展望
黑色素的合成必須有三種物質參與：
① 酪氨酸為製造黑色素的主要原料；
② 酪氨酸酶是酪氨酸轉 變為黑色素的主要限速酶；
③ 酪氨酸在酪氨酸酶的作用下產生黑色素，此種作用為氧化過程，必須與氧結合才能轉變為黑色素。
黑色素細胞合成黑色素是一組相當複雜的過程，目前公認的黑色素合成途徑為：酪氨酸一多巴 一多巴醌一多巴色素一5，6一二羥基吲哚一5，6一 吲哚醌一黑色素，合成的黑色素叫真黑色素，皮膚的色素主要由其組成。在黑色素合成中，多巴醌還可通過另一途徑經谷胱甘肽(還原型)或半胱氨酸催化生成赤褐素(黃紅色)，赤褐素在皮膚中的功效 尚不瞭解。
1．2 日曬引起的膚色黑化 因紫外線照射產生的膚色黑化現象都關聯到黑色素，其黑化過程分為即刻黑化和遲發黑化。UV照射後，即刻黑化迅速發生，可持續幾分鐘到幾天不等。這主要取決於UV的劑量和個體的膚色。在即刻黑化中，不一定有新的色素生成，皮膚顏色 改變是黑色素小體再分佈的結果，主要是黑色素小體從黑色素細胞的核周進入表皮角質形成細胞的樹突中。即刻黑化引起的皮膚顏色改變輕微，不易覺察到。足夠的UV照射後引起的皮膚遲發黑化在照射3～4d後即能檢測到。遲發黑化的主要病理改變是黑色素細胞、樹突、黑色素小體的增加，黑色素合成的增加，黑色素小體由黑色素細胞向表皮角質形成細胞轉移增加。引起遲發黑化的主要因素是UVB輻射，遲發黑化具有光保護作用。
UV照射可直接影響表皮內黑色素細胞，但其他細胞也參與紫外線引起的色素沉著過程，其中表皮角質形成細胞起到了非常重要的作用。表皮角 質形成細胞通過旁分泌因數(如內皮素)來促進黑色素細胞的增殖、樹突的生長以及黑色素的生成。
1．3 色斑 色斑是面部容易看到的黑色素沉著的代表，包括雀斑、老人斑、炎症後的色素沉著等。黑色素不一定全為黑色，根據黑色素化程度的不同，其顏色可為黃、紅、褐、黑等顏色。人類皮膚及頭髮顏色不是取決於黑色素細胞的數量，而是取決於黑色素小體的數量、大小、分佈及黑色素化程度。不同種族的人皮膚中黑色素細胞數大體上相同，但黑種人角質細胞內的黑色素小體數量多、形態大、黑色素化程度深、單個散在分佈、降解緩慢，而白種人角質細胞內的黑色素小體數量少、形態小、黑色素化程度輕、多聚集分佈於吞噬溶酶小體內，易降解。
2 美白祛斑產品的主要活性成分及其作用機制
近年來，不斷有新的外用美白劑被迅速研發出來，其中最主要的作用機理是通過抑制酪氨酸酶而達到美白效果。針對酪氨酸酶的作用機制可分為抑制酪氨酸酶的活性、減少酪氨酸酶的產生和合成、抑制酪氨酸酶的糖化、加速酪氨酸酶的分解。
此外，還有些美白劑可作用於黑色素形成的其他環節以及黑色素的轉運代謝。按不同的作用機制，目前已開發的美白活性成分主要包括：抑制酪氨酸酶活性的成分，如曲酸及其衍生物、甘草黃酮、桑樹提取物等；減少酪氨酸酶產生或合成的成分，如壬二酸、胎盤素、薑科植物 lempuyang(Zinginer aromaticum)等；抑制酪氨酸酶的糖化作用，使得酪氨酸酶無法從內質網傳送到黑色素小體內，具有此作用的活性成分如氨基葡糖、軟骨糖氨、衣酶素等；加速酪氨酸酶分解的成分，如亞麻油酸及次亞麻油酸等。
還原黑色素及抑制黑色素合成的成分，如維生素C及其衍生物、熊果苷等；抑制黑色素顆粒轉移至角質形成細胞的成分，如煙醯胺、綠茶提取物、黃豆提取物、RWJ- 50353、抑糖蛋白等；抑制內皮素與黑色素細胞受體結合的成分，如西洋甘菊Matricacia、德國洋甘菊等；軟化角質層和加速角質層脫落(加速黑色素排 出體外)的成分，如果酸等。
此外，在美白化妝品中還會加入一些抵抗紫外線的成分，以減少紫外線、氧自由基等對黑色素形成生理過程的負面影響。
3 美白祛斑功效評價 美白祛斑功效評價方法可分為生物化學法、細胞生物學法、動物實驗法和人體試驗法等，前兩種方法主要用於美白活性添加劑的體外快速篩選，而美白化妝品的功效評價則主要採用後兩種方法。另據報導，有研究者利用生物化學方法，體外檢 測了祛斑美白化妝品對酪氨酸酶活性的抑制作用，為評價美白祛斑化妝品的功效提供一種新的客觀 量化指標。
3．1 生物化學法 生物化學方法常以L一酪氨酸或L一多巴為底物， 通過試管試驗檢測美白祛斑成分對酪氨酸酶活性的抑制作用。
此種方法測定時間短、操作簡便、所需費用低，適用於對美白祛斑劑進行大面積的初步篩選，但其在實際應用上存在局限性。
它不能反映出所篩選的美白祛斑添加劑是否能夠通過細胞膜，也不能夠反映出與黑色素合成有關的其他機制。在正常的生理狀態下，酪氨酸酶存在於黑色素細胞內，分為3個區域：黑色素小體內區域、黑色素小體跨膜區域和黑色素小體留在黑色素細胞質的區域。酶的大部分是在黑色素小體內，只有10 氨基酸在黑色素小體外的細胞質中。在功能上，酪氨酸酶黑 色素小體內區域是主要的功能區，但並非是所有功能的所在口。
因此，通過生物化學法體外檢測證明對酪氨酸酶有良好抑制作用的美白祛斑添加劑，並不一定能較好地抑制細胞內的酪氨酸酶 。採用生物化學法檢測的美白祛斑添加劑一般為水溶性活性物，這是由試驗體系所決定的。
為了測定水溶性小的添加劑，有研究者改用了丙二醇一水體系引，但對於極性更小的油溶性添加劑，這一體系也不能適用。油溶性美白祛斑添加劑對酪氨酸酶活性的抑制作用更強，對皮膚的滲透性也勝於水溶性添加劑。現有文獻報導，油溶性美白祛斑添加劑對酪氨酸酶的抑制試驗體系可採用有機溶劑一水測試體系。作者通過測定若干單一有機溶劑和複配有機溶劑對酪氨酸酶活性的抑制率及相關的溶解參數，發現V(丙二醇)：V(乙酸乙酯)為9： 1的複配有機溶劑與水構成的測試體系可用於油溶 性美白祛斑添加劑，如異甘草素和甘草素對酪氨酸 酶活性的抑制率測定。
3．2 細胞生物學法 細胞生物學法是利用細胞培養技術，體外測定美白祛斑添加劑對黑色素細胞內酪氨酸酶活性及黑色素生成的影響。該方法對細胞數量、環境溫度、測定時間等因素要求高，操作步驟比較複雜。 B一16黑色素瘤細胞株的基本結構，特別是黑色素合成功能與人正常的黑色素細胞基本一致，在人體原代皮膚黑色素細胞培養非常困難的情況下，國外化妝品生產企業的科研部門在篩選美白劑的過程中，廣泛採用該細胞株作為美白祛斑添加劑功效測定的受試細胞。宋琦如等利用細胞生物學法評價了幾種皮膚美白劑的美白功效，研究結果表明實驗所用的4種皮膚美白劑均可抑制黑色素細胞的生長和黑色素的合成，具有一定的美白效果，但其對酪氨酸酶活性的抑制均不明顯，提示細胞黑色素合成是通過多酶和多途徑進行的。作者對以酪氨酸酶活性高低作為美白祛斑添加劑的評價體系提出了質疑，他認為以細胞中黑色素含量的變化作為評 判美白效果的最終指標可能更為適合和重要。
3．3 動物實驗法 用棕色或黑色成年豚鼠10只，均於背部毛成若干1cmx 2cm大小的去毛區。用棉棒將化妝品依次塗布一圈，每日2次，並設空白對照。28d後取皮膚活組織，固定、包埋、切片，進行組織學觀察，基底細胞中含黑色素顆粒細胞計數及多巴陽性細胞計數。
3．4 人體實驗法人類的膚色有白色、黃色、黑色、棕色等不同種類。
對於皮膚顏色變化的判定，最初採用目測法，但此法受觀察者的光感差異、觀測時的照明 光源影響很大。後來，採用照相的方法，在照片上分析皮膚灰度值的變化來評價皮膚顏色的變化。 但此法受照相時光線及沖印條件的影響很大，且反映的皮膚顏色變化單一。膚色的變化以簡單的黑白概念不能概全，故以往膚色量化採用的灰度值不適用膚色的判斷。
近年來，國外普遍採用國際照明 委員會(CIE)規定的色度系統(Lab色度系統)測量皮膚顏色的變化，認為該法量化比較準確，反映了皮膚顏色空間多維變化，使膚色的量化更可靠。Lab色度系統表明了顏色在色空間的位置，並加以量化，使顏色變化可以以數值的形式表達。通過量化，肉眼不能看見的細微變化也可以反映出來。李玲等採用Lab色度系統評價某品牌美白化妝品的美白效果，通過膚色變化的定量，應用 SPSS統計分析，得出使用該品牌美白化妝品90d後對頰部皮膚有明顯的美白效果，
作者認為Lab色度系統用於美白化妝品的人體功效評價是有效的。 除此之外，美白祛斑化妝品的美白功效評價還可採用德國CK公司生產的皮膚黑色素測試儀，該儀器測量的是人體皮膚中黑色素和血紅素的含量，測量數值越高，說明皮膚中黑色素和血紅素的含量越高。該儀器是基於光譜吸收的原理，通過測定特 定波長的光在人體皮膚上照射後的反射量來確定 皮膚中黑色素和血紅素的含量。相對於Lab色度系統而言，此方法使用更為方便，但測定的數值較單一，不能反映皮膚顏色空間的多維性變化。
4 未來研究的發展方向美白祛斑化妝品對改善和提高人們的生活質量起著不可忽視的作用，越來越受到消費者的青睞。作為美容業中的一大產業，其發展趨勢仍然圍繞著開發新的美白祛斑產品及建立便捷有效的功效評價方法而展開。
目前，許多著名的化妝品公司和研究機構投入大量的人力物力進行新型美白祛斑添加劑的開發， 投入使用的新型美白祛斑添加劑已越來越多，但是與之相適應的美白祛斑功效檢測方法卻沒有什麼變化。體外快速篩選優良的美白祛斑添加劑是開發新型美白祛斑產品的第一步，這一步對於化妝品原料開發商及化妝品生產廠家都至關重要。
迄今為止，美白祛斑添加劑的體外篩選仍然延 續使用過去慣用的檢測法，如酪氨酸酶活性測定、細胞中黑色素含量測定等方法。這些方法雖屬經典，但也都存在缺陷。隨著分子生物學技術的發展，人們對黑色素細胞合成黑色素機制的認識進一步加深，明確了在黑色素合成過程中，不單是酪氨酸酶起調節作用，多巴色素互變酶和二羥基吲哚羧酸氧化酶等也起著不容忽視的作用。因此僅僅檢測美白祛斑添加劑對酪氨酸酶活性的抑制程度，就對其美白效果進行判定，必然帶有一定的片面性和盲目性。
為此，迫切需要對這些方法進行改進， 或尋找新途徑來檢測這些指標，以便通過更為完善的體外篩選方法快速評價美白祛斑添加劑的功效
轉載自華夏化妝品技術網！www.Cosmeticn.com
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