CN110464669A - 一种美白剂及其用途、美白用化妆品和美白用医药产品 - Google Patents
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Abstract
本发明提供以辣椒素为有效成分的美白剂以及含有该美白剂的化妆品或医药制品。辣椒素具有优异的黑色素生成抑制作用,即,通过抑制与黑色素生成相关基因(如酪氨酸酶、酪氨酸酶相关蛋白、小眼畸形相关转录因子)的表达而具有皮肤美白效果,对黑色素细胞和角质层细胞无明显的毒害作用,且对皮肤无明显的刺激效果,因此可以作为美白剂外用在皮肤上,并且可以有效预防雀斑、褐斑等黑色素沉积。
Description
技术领域
本发明涉及一种以辣椒素为有效成分的美白剂及其用途、美白用化妆品和美白用医药产品。
背景技术
辣椒素(Capsaicin)又名辣素、辣椒碱,即反式-8-甲基-N-香草基-6-壬烯酰胺,是辣椒属植物红辣椒的活性成分。它对包括人类在内的哺乳动物都有刺激性并可在口腔中产生灼烧感。辣椒素和与其相关一些的化合物并称为辣椒素类物质,它们可能是辣椒为阻止草食动物啃食和真菌寄生而产生的次级代谢产物。纯的辣椒素是一种斥水亲脂、无色无嗅的结晶或蜡状化合物。有研究表明,辣椒素能够被皮肤迅速吸收,并且很快达到最大浓度。辣椒素大量存在于辣椒属植物果实的胎座组织(用以保护种子)、内膜中,在果实的肉质部分也有少量分布。目前研究发现辣椒素具有多种药理作用,如减肥、止痛、抗菌、抗氧化、保肝等。
近来黑色素沉着等皮肤问题已经引起了社会的广泛关注,其中黑色素的生成与其密切相关。在皮肤的表皮结构中,黑色素细胞(Melanocytes)被角质细胞(Keratinocytes)所包围,并受封闭的旁分泌系统调控。众所周知,黑色素细胞的主要生理功能是合成黑色素(Melanin)。黑色素是一种色素杂聚物,是在黑素体(Melanosome)的这一特殊的细胞器中合成的。成熟的黑色素体会转移到相邻的角质细胞中。黑色素是决定我们皮肤、头发和眼睛颜色的主要因素,此外,黑色素的另一已知功能是通过吸收和散射紫外线辐射来保护细胞DNA免受紫外线损伤。
黑色素的生成过程受酪氨酸酶(TYR)、酪氨酸酶相关蛋白-1(TRP-1)、酪氨酸酶相关蛋白-2(DCT)等多种蛋白的调控。这一过程首先由酪氨酸酶催化酪氨酸(Tyrosine)氧化为左旋多巴(L-DOPA),接着再由左旋多巴氧化为多巴喹酮,最终合成黑色素。由于酪氨酸酶在黑色素生成过程中起核心作用,因此它是筛选新的美白剂的关键靶点。酪氨酸是黑色素合成的起点,酪氨酸酶(TYR)、酪氨酸酶相关蛋白-1(TYR-1)、酪氨酸酶相关蛋白-2(DCT)通过酶促过程,将酪氨酸转换成黑色素。因此,黑色素生成是TYR、TRP-1和DCT来调控的一种级联反应。其中,TRP-1不仅在黑色素生成过程中具有调节作用,而且对黑色素细胞的生长和调亡也具有一定的作用。此外,黑色素生成受多种因素和信号通路的调控。其中,MITF是黑色素生成途径中的主要调控因子,它通过绑定TYR、TRP-1和DCT基因表达的启动因子区域调节TYR、TRP-1和DCT的转录。
过量的黑色素表达会导致雀斑、黄褐斑等皮肤疾病,严重的甚至会导致黑色素瘤。由于这些皮肤病会对患者的生活质量产生影响,因此制药和化妆品行业一直在不断寻求新的解决方案。目前研究发现许多天然以及合成来源的酪氨酸酶抑制剂,如熊果苷、曲酸等,但熊果苷因其具有一定的致癌风险而被禁用,因此,科学家也在不断寻找效果新异且安全无害的美白剂。
随着老龄化社会的日益发展,人们对于美容和健康的意识也在逐步提高,特别是女性,由于对白皙肤色的日益追求,以及预防治疗皮肤雀斑、褐斑等皮肤问题的需要,市场上涌现出大量含有美白成分的化妆品及准药品,但其美白效果并不能满足大众需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,应用生物活性和安全性作为筛选指标,发现了一种安全且美白效果优异的新型美白成分--辣椒素。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种美白剂,所述美白剂包括具有如下所示化学式的杂环化合物,
本发明还提供一种上所述的美白剂的用途,所述美白剂用于抑制黑色素的生成。
本发明还提供一种上所述的美白剂的用途,所述美白剂用于抑制酪氨酸酶的表达。
在根据本发明一实施例的美白剂的用途中,所述美白剂抑制酪氨酸酶相关蛋白-1基因的表达。
在根据本发明一实施例的美白剂的用途中,所述美白剂抑制酪氨酸酶相关蛋白-2基因的表达。
本发明还提供一种上所述的美白剂的用途,所述美白剂用于抑制小眼畸形相关转录因子的表达。
本发明还提供一种美白用化妆品,包括上述美白剂。
本发明还提供一种美白用医药产品,包括上述美白剂。
本发明的美白剂及其用途,具有以下有益效果:本发明的以辣椒素为主要成分的美白剂通过抑制黑色素的生成进而实现优良的皮肤美白效果;本发明的以辣椒素为主要成分的美白剂具有优异的皮肤渗透性;发明的以辣椒素为主要成分的美白剂面霜对皮肤无明显的刺激性;本发明的以辣椒素为主要成分的美白剂因其优良的皮肤渗透性和安全无刺激性可以极大地有利于应用于皮肤美白的化妆品及美白用医药商品。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图:
图1为辣椒素、木犀草苷和岩白菜素的细胞毒性分析图;
图2为辣椒素、木犀草苷和岩白菜素的黑色素生成抑制效果图;
图3为经过辣椒素处理的Melan-A细胞的酪氨酸酶表达水平降低的结果图;
图4为经过辣椒素处理的Melan-A细胞中使用用于黑色素生成标记基因的引物进行RT-PCR的结果图;
图5-图10为使用辣椒素面霜进行人体皮肤敏感性测试的结果图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的典型实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。
为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明,应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明,而不是对本申请技术方案的限定,在不冲突的情况下,本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
本发明提供一种以辣椒素为主要成分的美白剂,该美白剂包括具有如下所示化学式的杂环化合物
通过实验发现,包含上述杂环化合物的辣椒素对黑色素细胞(Melan-A cell)及角质细胞(HaCaT cell)不具毒性,因此在皮肤美白方面具有较高的实用性。根据本发明,当Melan-A细胞和HaCaT角质细胞用剂量1-100μM的辣椒素进行处理时,细胞的数量没有发生明显变化,因此,本发明的辣椒素没有显示出细胞毒害作用,可以作为一种美白剂进行开发。
根据优选的实施方案,包含上述杂环化合物的辣椒素以剂量依赖方式显著抑制Melan-A细胞黑色素的生成。根据本发明,Melan-A细胞用辣椒素进行处理24小时后,检测其生成的黑色素总量。与对照组相比,黑色素生成的抑制率大约为20%-32%。因此,本发明的辣椒素具有优异的抑制黑色素生成作用。
根据优选的实施方案,本发明的辣椒素显著抑制了Melan-A细胞中TYR(酪氨酸酶)的表达水平。酪氨酸酶是一种铜蛋白,是黑色素生成的关键酶,其活性中心的双核铜离子在酶催化中起重要作用。根据本发明,Melan-A细胞用辣椒素进行处理24小时后,提取蛋白并用蛋白质免疫印迹实验(Western Blot)检测了酪氨酸酶的表达水平,结果显示,辣椒素以剂量依赖方式显著抑制了酪氨酸酶的表达,且最佳抑制浓度为100μM。
根据优选的实施方案,在培养的Melan-A细胞中,本发明的辣椒素抑制TYR(酪氨酸酶)、TRP-1(酪氨酸酶相关蛋白-1)、DCT(酪氨酸酶相关蛋白-2)、MITF(小眼畸形相关转录因子)基因的转录水平。这些结果表明,辣椒素通过抑制与黑色素生成相关的基因的会表达而对皮肤美白具有显著效果。因此,包含本发明的辣椒素的化妆品、美白剂组合物或美白用医药商品可以有效并安全的用于皮肤美白。
根据优选的实施方案,本发明的辣椒素面霜对人体皮肤无明显的刺激作用效果,是安全且温和的美白用化妆品,因此具有较强的发展应用前景。
本发明的以辣椒素为主要成分的美白剂具有以下优点:
(1)本发明的以辣椒素为主要成分的美白剂通过抑制黑色素的生成进而实现优良的皮肤美白效果。
(2)本发明的以辣椒素为主要成分的美白剂具有优异的皮肤渗透性。
(3)本发明的以辣椒素为主要成分的美白剂面霜对皮肤无明显的刺激性。
(4)本发明的以辣椒素为主要成分的美白剂因其优良的皮肤渗透性和安全无刺激性可以极大地有利于应用于皮肤美白的化妆品及美白用医药商品。
实施例1:细胞毒性分析
为评估本发明的辣椒素在黑色素细胞以及角质细胞中是否具有细胞毒性,以及是否会刺激皮肤细胞增生,使用MTT法进行检测,分析细胞存活率。Melan-A细胞和HaCaT角质细胞分别在补充有10%FBS(胎牛血清)、1%青霉素/链霉素的DMEM培养基中进行培养。培养的细胞分别用0.25%胰蛋白酶溶液进行消化培养皿底部贴壁细胞,制成细胞悬浮液,并对其计数,然后制成细胞浓度为1×104个/mL的悬浮液并接种在96孔板上,放入CO2培养箱(5%CO2、37℃)中培养24小时。然后分别加入不同浓度的木犀草苷,岩白菜素和辣椒素,继续培养24小时后,吸去96孔板中的培养基,加入0.5mg/mL的MTT溶液,放入培养箱中培养4小时。培育完毕,加入DMSO溶液并在摇床上振摇15分钟,测量570nm处吸光度进而分析细胞的生存活力。
如图1所示,Melan-A细胞和HaCaT角质细胞在1-100μM辣椒素的浓度下均未显示出细胞数量减少。这些结果说明本发明的辣椒素不会诱发皮肤细胞产生不利影响,其安全性是可靠的。
实施例2:黑色素生成抑制试验
使用不同浓度的木犀草苷,岩白菜素和辣椒素处理细胞,然后测量黑色素的含量,检测其生成是否被抑制。Melan-A细胞在补充有10%FBS(胎牛血清)、1%青霉素/链霉素的DMEM培养基进行培养,放入CO2培养箱(5%CO2、37℃)中培养24小时后,将Melan-A细胞制成细胞浓度为3×105个/mL的悬浮液并接种在6孔板上。放入CO2培养箱(5%CO2、37℃)中培养24小时。然后分别加入不同浓度的木犀草苷,岩白菜素和辣椒素,H89作为阳性对照。继续培养24小时后,刮取细胞转移至EP管中,离心,离心机转速1000r/min。吸去培养基,加入1mol/L NaOH进行溶解,在450nm处测定吸光度。
如图2所示,经过辣椒素处理的Melan-A细胞黑色素生成被显著抑制,其他木犀草苷和岩白菜素处理组其黑色素生成则没有明显变化,H89作为阳性对照,其处理抑制了黑色素的产生。这些结果表明,本发明的辣椒素可以通过抑制黑色素的生成从而达到美白肤色的目的。
实施例3:辣椒素使酪氨酸酶表达量降低
使用蛋白质免疫印迹实验(Western blot)检测辣椒素是否会影响酪氨酸酶的表达水平。实验步骤如下:
Melan-A细胞接种于6孔板中,放入CO2培养箱(5%CO2、37℃)中培养24小时。然后分别加入不同浓度的辣椒素。收集辣椒素处理24小时的Melan-A细胞,加入裂解液在冰上裂解50分钟,于4℃以13200r/min离心10min,转移上清液于EP管中,以Bradford法测定蛋白浓度。取等量蛋白进行SDS-PAGE电泳并转移至硝酸纤维素膜上,采用化学发光法检测,并进行图像分析,用相对灰度值表示蛋白相对含量。所用的抗体分别为:鼠源anti-tyrosinase(1:100,Santa Cruz),anti-glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase(GAPDH)(1:1,000,Sigma)。过氧化物酶(HRP)缀合的抗小鼠二抗。
如图3所示,辣椒素以剂量依赖方式显著抑制了酪氨酸酶的表达,且最佳抑制浓度为100μM。
实施例4:通过辣椒素抑制与黑色素生成相关的基因的表达
为了进一步确认辣椒素对皮肤美白的活性,使用RT-PCR测量TYR(酪氨酸酶)、TRP-1(酪氨酸酶相关蛋白-1)、DCT(酪氨酸酶相关蛋白-2)、MITF(小眼畸形相关转录因子)基因的转录水平。
首先,将Melan-A细胞制成细胞浓度为3×105个/mL的悬浮液并接种在6孔板上。放入CO2培养箱(5%CO2、37℃)中培养24小时,然后分别加入不同浓度的辣椒素。继续培养24小时后,从Melan-A细胞中提取mRNA并且使用用于TYR、TRP-1、DCT和MITF的引物进行RT-PCR。引物序列如下:TYR F-引物5’-AGT CGT ATC TGG CCA TGG CTT CTT G-3’和TYR R-引物5’-GCA AGC TGT GGT AGT CGT CTT TGT C-3’;MITF F-引物5’-AGA AGA AGC TGG AGCATG CGA ACC-3’和MITF R-引物5’-GTT CCT GGC TGC AGT TCT CAA GAA C-3’;TRP1 F-引物5’-CTG CGA TGT CTG CAC TGA TGA CTT G-3’和TRP1 R-引物5’-TTT CTC CTG ATT GGTCCA CCC TCA G-3’;DCT F引物5’-TTG TCA CGT GGC ACA GGT ACC ATC-3’和DCT R-引物5’-CAG CGT TGG GTC ATC TTG TCT TGC-3’。
如图4所示,本发明的辣椒素显著抑制TYR(酪氨酸酶)、TRP-1(酪氨酸酶相关蛋白-1)、DCT(酪氨酸酶相关蛋白-2)、MITF(小眼畸形相关转录因子)基因的转录水平。这些结果表明,辣椒素通过抑制与黑色素生成相关的基因的会表达而对皮肤美白具有显著效果。
实施例5:皮肤敏感测试
选取6名志愿者(小臂皮肤健康),在恒温(24±1℃),恒湿(50±5%)的房间适应30分钟后用TiVi700偏振光谱相机拍摄照片,测试受试区域皮肤即左小臂(测试组)和右小臂(对照组),首先,将制备好的不同浓度(0μM,10μM,50μM,100μM)的辣椒素面霜分别涂抹在志愿者的受试区域皮肤,然后拍摄照片,同时观察受试区域皮肤有无明显变化(红肿,痒,过敏反应等),之后每隔一个小时再进行观察及拍摄照片。
如图5-10所示,所有志愿者的皮肤均未出现明显变化,这表明本发明的辣椒素面霜对皮肤无刺激性,是温和且具有较强应用前景的美白用化妆品。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本发明的保护之内。
Claims (8)
1.一种美白剂,其特征在于,所述美白剂包括具有如下所示化学式的杂环化合物,
2.一种如权利要求1所述的美白剂的用途,其特征在于,所述美白剂用于抑制黑色素的生成。
3.一种如权利要求1所述的美白剂的用途,其特征在于,所述美白剂用于抑制酪氨酸酶的表达。
4.根据权利要求3所述的用途,其特征在于,所述美白剂抑制酪氨酸酶相关蛋白-1基因的表达。
5.根据权利要求3所述的用途,其特征在于,所述美白剂抑制酪氨酸酶相关蛋白-2基因的表达。
6.一种如权利要求1所述的美白剂的用途,其特征在于,所述美白剂用于抑制小眼畸形相关转录因子的表达。
7.一种美白用化妆品,其特征在于,包括如权利要求1所述的美白剂。
8.一种美白用医药产品,其特征在于,包括如权利要求1所述的美白剂。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20191119 |