CN112791003B - 维甲酸受体激动剂化合物在化妆品组合物中的应用 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
本发明属于生物技术领域,具体涉及一种维甲酸受体激动剂化合物在化妆品组合物中的应用。
背景技术
随着生活水平的提高,人们对自身肌肤健康抗衰的需求日益强烈。造成皮肤老化的主要原因可归结为光老化和自然老化。其中光老化形成的原因众多,主要原因与环境有关,尤其是长时间反复暴露在日光照射下,紫外线会激活细胞中酪氨酸酶的活性进而分泌大量的黑色素,导致皮肤色素沉着严重。自然老化即生理老化,具体表现在体内游离自由基、活性氧增多,细胞非正常消亡,胶原类物质流失降解,炎症因子表达量上升,最终皮肤呈现肌肤松弛,产生皱纹,皮肤失去弹性的状态。
维甲酸(也称维A酸)受体属于核受体家族中的一个子受体, 1987年维甲酸受体的发现,在分子水平上解释了维甲酸生物功效的显著性。根据现有的研究,维甲酸已被证实具有可以影响骨的生长和促进上皮细胞增殖、分化、角质溶解等代谢作用,并已作为药物被用于治疗痤疮,银屑病、鱼鳞病等众多皮肤疾病当中。然而,维甲酸虽然具有很强的生物功效,但也具有极强的刺激性,用于日常化妆品中会引起严重的副作用。
发明内容
本发明提供了维甲酸受体激动剂化合物或其药学上可接受的盐在化妆品组合物中的应用,所述维甲酸受体激动剂化合物生物功效不弱于维甲酸,且安全性远强于维甲酸。
本发明提出一种维甲酸受体激动剂化合物,具有式(Ⅰ)所示的结构,或其药学上可接受的盐在化妆品组合物中的应用,
其中,R1,R2,R3分别独立选自氢、未被取代的C1-C10烷基,羟基,糖苷。
进一步地,R1,R2,R3分别独立选自氢。
进一步地,具有式(Ⅰ)所示结构的化合物或其药学上可接受的盐在化妆品组合物中的质量体积浓度为0.1%-6%。
进一步地,具有式(Ⅰ)所示结构的化合物或其药学上可接受的盐在化妆品组合物中的质量体积浓度为0.1%-5%。
进一步地,所述化妆品组合物以霜、乳液、溶液、悬浮液、凝胶、棒、洗剂或粉末中至少一种形式存在。
进一步地,所述乳液为水包油乳液、油包水乳液或多重乳液。
进一步地,所述凝胶为含水凝胶、水醇凝胶、醇凝胶或油醇凝胶。
进一步地,所述化妆品组合物用于治疗由光老化、自然老化引起的皮肤衰老。
进一步地,所述自然老化包括皮肤氧化衰老、皮肤炎性衰老。
进一步地,所述光老化为皮肤暴露在紫外线下导致。
本发明具有以下有益效果:
本发明提出的维甲酸受体激动剂化合物或其药学上可接受的盐可作为一种功能性原料用于化妆品组合物中,用于治疗由光老化、自然老化引起的皮肤衰老,其抗衰老功效不弱于维甲酸,且安全性远强于维甲酸。
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一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例1中维甲酸、鸢尾苷元的毒性检测效果图;图1-1为维甲酸的毒性检测效果图;图1-2为鸢尾苷元的毒性检测效果图;
图2是本发明实施例2中维甲酸、鸢尾苷元对维甲酸受体启动子活性的影响;
图3是本发明实施例3中鸢尾苷元、维甲酸对紫外诱导细胞损伤的保护作用(*P<0.05,**P<0.01vs model);
图4是本发明实施例4中鸢尾苷元、维甲酸对MDA含量的影响 (*P<0.05,**P<0.01vsmodel);
图5是本发明实施例5中鸢尾苷元、维甲酸对SOD活性的影响 (*P<0.05,**P<0.01vsmodel);
图6是本发明实施例6中鸢尾苷元、维甲酸对细胞活性氧含量的影响(*P<0.05,**P<0.01vs model);
图7是本发明实施例7中鸢尾苷元、维甲酸对炎症因子表达的影响(*P<0.05,**P<0.01vs model);
图8是本发明实施例8中鸢尾苷元、维甲酸对MMPs mRNA表达的影响(*P<0.05,**P<0.01vs model);
图9是本发明实施例10鸢尾苷元志愿者测试结果图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
以下实施例中所用的原料、试剂或装置如无特殊说明,均可从常规商业途径得到,或者可以通过现有已知方法得到。所用方法为常规方法如无特殊说明,均为常规方法。
本发明一实施例提出维甲酸受体(RAR)激动剂化合物,具有式(Ⅰ) 所示的结构,或其药学上可接受的盐在化妆品组合物中的应用,
其中,R1,R2,R3分别独立选自氢、未被取代的C1-C10烷基,羟基,糖苷。
本发明一实施例中,R1,R2,R3分别独立选自氢。
具体而言,当R1,R2,R3分别独立选自氢,具有式(Ⅰ-1)所示的结构:
所述RAR激动剂名称为鸢尾苷元。
具体而言,具有式(Ⅰ)所示结构的维甲酸受体(RAR)激动剂化合物,或其同位素衍生物、或其异构体、或其溶剂化物、或其代谢产物、或其药物载体等,也可用于化妆品组合物中。
本发明一实施例中,具有式(Ⅰ)所示结构的化合物或其药学上可接受的盐在化妆品组合物中的质量浓度为0.1%-10%。具体可以为 0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%等。
本发明一优选实施例中,具有式(Ⅰ)所示结构的化合物或其药学上可接受的盐在化妆品组合物中的质量体积浓度(g/100mL)为 0.1%-5%。
本发明一实施例中,所述化妆品组合物可以以霜、乳液、溶液、悬浮液、凝胶、棒、洗剂或粉末中至少一种形式存在。
本发明一实施例中,所述乳液包括水包油乳液、油包水乳液或多重乳液;所述凝胶包括含水凝胶、水醇凝胶、醇凝胶或油醇凝胶。
具体而言,所述化妆品组合物包含化妆品上可接受的介质,即与皮肤和角质化皮肤附属物相容的介质。
所述化妆品组合物还包含其配制所必需的赋形剂,诸如溶剂、增稠剂、稀释剂、表面活性剂、抗氧化剂、染料、防腐剂、香料等。
所述化妆品组合物可用作护肤品或皮肤化妆品,应用于皮肤以及嘴唇和/或角质化的皮肤附属物等。
本发明一实施例中,所述化妆品组合物用于治疗由光老化、自然老化引起的皮肤衰老。可以是单独光老化或自然老化引起的皮肤衰老,也可以是二者同时作用引起的老化。
具体而言,所述光老化途径为暴露在紫外线下导致。
具体而言,所述自然老化包括氧化衰老、炎性衰老。所述氧化衰老主要由自由基和体内活性氧水平异常导致;所述炎性衰老主要是由于IL1,IL6,TNF-α等炎症因子的过度表达导致。
具体而言,衰老的表现包括皮肤弹性减小,胶原蛋白含量减少,痤疮色斑的发生增多等。
下面将结合实施例详细阐述本发明。
实施例1维甲酸、鸢尾苷元对细胞毒性的检测
使用MTT法分别检测维甲酸(VA酸)(对照化合物)、鸢尾苷元对小鼠成纤维细胞NIH-3T3的毒性。
首先,将小鼠成纤维细胞NIH-3T3以5000cells/孔密度接种于96 孔板内,在37℃、5%CO2培养箱培养24h待细胞贴壁后,1-7组小鼠成纤维细胞样本加入体积相同、浓度分别为1μM、2μM、4μM、8μM、 16μM、32μM、64μM的维甲酸,8-13组小鼠成纤维细胞样本加入体积相同、浓度分别为10μM、20μM、40μM、80μM、160μM、320μM 的鸢尾苷元,同时设置一组小鼠成纤维细胞样本对照组,每组分别设置三孔小鼠成纤维细胞样本。继续培养24h后,每孔加入25μLMTT 并继续孵育4h。DMSO溶解甲瓒,并用酶标仪检测490nm处的OD 值。
结果见图1,维甲酸、鸢尾苷元分别对小鼠成纤维细胞的毒性。
如图1-1所示,随着加入的维甲酸剂量的增大,对小鼠成纤维细胞的毒性逐渐增强,IC50值为9.7μM。
如图1-2所示,鸢尾苷元在0-320μM浓度范围内对NIH-3T3细胞未表现出细胞毒性。
实施例2维甲酸、鸢尾苷元对维甲酸受体活性影响的检测
实验方法:
a.质粒扩增及质粒大提
(1)将DH5α感受态细胞从-80℃冰箱取出,在冰上解冻至熔融状态,将定制质粒RAR-α、RAR-β、RAR-γ、PG5分别按1uL质粒+20uL 感受态细胞于试管内混匀,其中RAR-α、RAR-β、RAR-γ均分别设置两组依次命名为(1)-(6)组;
(2)将经过步骤(1)所得感受态细胞的试管于42℃水浴中热激90s 后,迅速将试管转移至冰浴4min后,向管里加入200uL无抗LB培养基,混匀后置于37℃,220rpm培养1h;
(3)上述已转化感受态细胞涂布至含0.1%氨苄抗性的LB琼脂糖培养基上,置于37摄氏度培养箱,倒置培养12h-18h;
(4)上述板中挑取单一光滑小菌落至含0.1%氨苄抗性的LB液体培养基中,混匀后置于37℃,220rpm培养过夜,得菌液;
(5)将步骤4所得菌液按照无内毒素质粒大提试剂盒说明书进行质粒大提,后用可以快速定量DNA、RNA、和蛋白质的仪器(nanodorp) 进行质粒浓度检测。
b.各样品对维甲酸受体(RAR)活性的影响
将293细胞接种于96孔板内,于37℃,5%CO2的培养箱中培养至细胞贴壁,每组RAR-α、RAR-β、RAR-γ质粒分别与PG5报告基因质粒按照一定比例共转染,继续培养24h后,(1)、(3)、(5)组分别加入1.5μM的维甲酸后孵育2h,(2)、(4)、(6)组分别加入1.5μM的鸢尾苷元后孵育2h。作用4h后,消化细胞并使用荧光素酶检测试剂盒测定上述不同转录因子的转录活性,结果见图2。
由图2可得,虽然鸢尾苷元在激活RAR-α,RAR-β方面逊于维甲酸,但RAR-γ是我们改善皮肤问题的最重要的靶点,鸢尾苷元在激活RAR-γ活性方面,效果显著强于维甲酸,大约是维甲酸的3倍多。故可知,鸢尾苷元具有比维甲酸更好的皮肤改善治疗效果。
实施例3MTT法检测维甲酸、鸢尾苷元分别对细胞抗紫外诱导损伤的作用
将人永生化角质形成细胞HaCaT接种于96孔板内,将待测细胞密度调至1000-10000孔,于37℃、5%CO2的培养箱中过夜培养。设置对照组、UV-B模型组、给药组,给药组设置Ⅰ-Ⅳ组在UV-B诱导前分别加入0.375μM维甲酸、0.18μM维甲酸、1.5μM鸢尾苷元、 0.75μM鸢尾苷元,给药组设置Ⅴ-Ⅷ组在UV-B诱导后分别施以 0.375μM维甲酸、0.18μM维甲酸、1.5μM鸢尾苷元、0.75μM鸢尾苷元。利用紫外线灯作为UV-B源,对HaCaT细胞进行70mJ/cm2的UV-B辐射,诱导细胞损伤。更换新鲜培养液,继续培养14小时后,每孔加入25μL MTT并继续孵育4h。随后DMSO溶解甲瓒,并用酶标仪检测490nm处OD值,结果见图3。
由图3可得,UV-B诱导能显著降低细胞的活力。与UV-B模型组相比,给药组均显著提高细胞活力,UV-B诱导前预保护Ⅰ-Ⅳ组的细胞活力整体高于诱导后给药Ⅴ-Ⅷ组,且鸢尾苷元抗紫外损伤的作用强于维甲酸。实验结果表明,无论是以预保护的方式使用还是损伤后再用药物干预的方式使用,鸢尾苷元均能够对紫外诱导的细胞损伤具有保护作用。
实施例4鸢尾苷元、维甲酸对紫外诱导HaCaT细胞的MDA含量影响
丙二醛(MDA)是一种生物体脂质氧化的天然产物。动物或植物细胞发生氧化应激时,会发生脂质氧化。一些脂肪酸氧化后逐渐分解为一系列复杂的化合物,其中包括MDA。此时通过检测MDA的水平即可检测脂质氧化的水平。MDA和硫代巴比妥酸(TBA)反应产生红色产物的显色反应,随后通过比色法对细胞裂解液中MDA进行定量检测,判断细胞中脂质氧化水平。
将人永生化角质形成细胞HaCaT以50%的密度接种于12孔板内,于37℃、5%CO2的培养箱中过夜培养。设置对照组、UV-B模型组和给药组,给药组设置a-d组分别加入1.5μM鸢尾苷元、0.75μM鸢尾苷元、0.375μM维甲酸、0.18μM维甲酸处理细胞6h。利用紫外线灯作为UV-B源,对UV-B模型组和给药组进行70mJ/cm2的UV-B辐射,诱导细胞氧化应激,不影响细胞活力。更换新鲜培养液,继续培养14小时后,使用脂质氧化检测试剂盒检测细胞内丙二醛(MDA)含量,并在532nm处测量吸光度值,结果见图4。
由图4可得,UV-B能够诱导HaCaT细胞产生氧化应激,显著提高细胞内丙二醛(MDA)含量。用维甲酸和鸢尾苷元对HaCaT细胞分别进行处理后,均能够降低UV-B诱导HaCaT产生MDA的含量。加入1.5μM鸢尾苷元的HaCaT细胞表现出很强的抗脂质氧化能力,且鸢尾苷元处理组(a组和b组)抗脂质氧化能力高于维甲酸处理组(c 组和d组)。该结果说明鸢尾苷元能够有效降低UV-B诱导的HaCaT 细胞氧化应激及脂质过氧化作用。
实施例5鸢尾苷元、维甲酸对紫外诱导HaCaT细胞SOD活性的影响
超氧化物歧化酶(SOD)能催化超氧化物阴离子发生歧化作用,生成过氧化氢(H2O2)和氧气(O2),是生物体内一种重要的抗氧化酶。 UV-B诱导HaCaT细胞产生的氧化应激能够抑制SOD的酶活性。
将人永生化角质形成细胞HaCaT以50%的密度接种于12孔板内,于37℃、5%CO2的培养箱中过夜培养。设置对照组、UV-B模型组和给药组,给药组设置ⅰ-ⅳ组分别加入0.375μM维甲酸、0.18μM维甲酸、1.5μM鸢尾苷元、0.75μM鸢尾苷元处理细胞6h。利用紫外线灯作为UV-B源,对UV-B模型组和给药组进行70mJ/cm2的UV-B辐射,诱导细胞氧化应激,不影响细胞活力。更换新鲜培养液,继续培养14小时后,使用总SOD检测试剂盒检测细胞内超氧化物歧化酶含量,并在450nm处测量吸光度值。并按照公式I、公式II计算样品中 SOD活力,结果见图5。
公式I:抑制百分率=(A空白对照1-A样品)/(A空白对照1-A空白对照2)×100%
公式II:待测样品中SOD酶活力单位=抑制百分率/(1-抑制百分率)units
由图5可得,与模型组相比,给药组的SOD活性均有提高,加入1.5μM的鸢尾苷元处理细胞后,对SOD的活性表现出极强的保护作用。该结果证明鸢尾苷元能够增强SOD酶活,改善UV-B诱导后细胞SOD活性的损伤。
实施例6鸢尾苷元、维甲酸对细胞内活性氧水平的影响
将人永生化角质形成细胞HaCaT以50%的密度接种于12孔板内,于37℃、5%CO2的培养箱中过夜培养。设置对照组、阳性对照组、 UV-B模型组和给药组,给药组设置A组和B组分别加入0.375μM 维甲酸、1.5μM鸢尾苷元处理细胞6h。利用紫外线灯作为UV-B源,对UV-B模型组和给药组进行70mJ/cm2的UV-B辐射,诱导细胞氧化应激,不影响细胞活力。更换新鲜培养液,继续培养14小时后,使用活性氧检测试剂盒检测细胞内ROS水平。用流式细胞仪在488nm 激发波长,525nm发射波长检测荧光强度,结果见图6。
如图6所示,在保证药物安全性的基础下,1.5μM鸢尾苷元处理组的ROS阳性细胞率远低于维甲酸处理组。该结果证明鸢尾苷元在降低细胞活性氧水平上具有显著优势。
实施例7鸢尾苷元、维甲酸对炎症因子含量的影响
将人永生化角质形成细胞HaCaT以50%的密度接种于6孔板内,于37℃、5%CO2的培养箱中过夜培养。设置对照组、UV-B模型组和给药组,给药组设置C-F组分别加入0.375μM维甲酸、0.18μM维甲酸、1.5μM鸢尾苷元、0.75μM鸢尾苷元处理细胞6h。利用紫外线灯作为UV-B源,对UV-B模型组和给药组进行70mJ/cm2的UV-B辐射,诱导细胞氧化应激,不影响细胞活力。更换新鲜培养液,继续培养14小时后,使用ELISA试剂盒检测细胞中TNF-α(EK0525,Boster)、 IL-1β(EK0392,Boster)、IL-6(EK0410,Boster)的浓度,并在450nm处测量吸光度值,结果见图7。
由图7可得,与对照组相比,紫外诱导HaCaT细胞促进炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-6的表达。用鸢尾苷元、维甲酸处理细胞,对炎症因子的表达均起到抑制作用。鸢尾苷元对UV-B诱导炎症因子表达的抑制活性高于维甲酸。该结果证明鸢尾苷元能够有效抑制炎症因子的产生,发挥抗炎的作用。
炎性衰老指机体在衰老的过程中所显现的慢性促炎性反应状态, 并随着衰老的加剧而进行性增高。图7的检测结果证明,鸢尾苷元对 TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-8等炎症因子的表达有明显的抑制作用,因此,鸢尾苷元可通过抑制炎性衰老途径,发挥抗衰老作用。
实施例8鸢尾苷元对基质金属蛋白酶MMP1、MMP3、 MMP9mRNA表达的影响
基质金属蛋白酶(MMPs)具有降解细胞外基质(ECM)各种成分的功能,根据作用底物以及片断同源性,将MMPs分为6类,为胶原酶、明胶酶、基质降解素、基质溶解素、furin活化的MMP和其他分泌型MMP。胶原酶能特异性地水解天然胶原蛋白的三维螺旋结构,与衰老和肿瘤侵袭转移密切相关。MMP-9即是一种糖化的Ⅳ型胶原酶;MMP-3则能作用于PG、LN、FN、Ⅲ型和Ⅳ型胶原及明胶;MMP-1 能够被MMP-3激活,在各种刺激下高表达。
将人永生化角质形成细胞HaCaT以50%的密度接种于10cm细胞培养皿内,于37℃、5%CO2的培养箱中过夜培养。设置UV-B模型组和给药组,给药组设置G组和F组分别加入0.375μM维甲酸、 1.5μM鸢尾苷元处理细胞6h。利用紫外线灯作为UV-B源,对UV-B 模型组和给药组进行70mJ/cm2的UV-B辐射。更换新鲜培养液,继续培养14小时。使用Trizol法提取细胞总RNA,Quant cDNA第一链合成试剂盒(KR103)逆转录合成cDNA的第一链,SuperRealPreMix Plus(SYBR Green)试剂盒进行定量聚合酶链反应。以GAPDH为内参,用标准曲线法计算相对基因表达。得到各实验组的Ct值,并计算得到2^-ΔΔCt值。与模型组相比,如果实验组的2∧-ΔΔCt值降低,则表明检测到的基因表达降低。使用的引物序列如下:
结果见图8。由图8可得,维甲酸和鸢尾苷元处理均能降低基质金属蛋白酶MMP-1、MMP-3、MMP-9的mRNA的表达,且鸢尾苷元的抑制作用更强。表明鸢尾苷元可以通过抑制基质金属蛋白酶的表达,抑制胶原的降解过程,从而发挥抗衰老的作用。
实施例9家兔多次皮肤刺激性评价
受试物为5%维甲酸、5%鸢尾苷元。受试样品为受试物粉末或配好的受试物溶液,将受试验品与羧甲基纤维素钠复配制成5%的样品凝胶后,作为受试物直接涂抹使用。
实验方法:
实验前24h,将兔背部脊柱两侧的毛去掉且划分为四个区域,不得损伤皮肤,取受试物以及空白对照样品0.5mL分别涂抹于左上(空白),左下(5%鸢尾苷元),右上(5%维甲酸),右下(空白),一天涂抹一次,连续14天。
从第二天开始,每次涂抹前剪毛清洗,1h后观察并记录涂抹部位是否出现红斑和水肿等情况,并按照《化妆品安全技术规范》(2015 版)中的皮肤刺激反应评分表(表1)进行评分,实验结束后计算每只动物的皮肤反应平均积分,并按照“皮肤刺激强度分级”表(表2)进行皮肤刺激强度分级。结果见表3。
由表3可得,5%维甲酸对家兔多次皮肤刺激性为轻刺激性,5%鸢尾苷元对家兔多次皮肤刺激性为无刺激性,表明使用5%及以下鸢尾苷元不会刺激皮肤。
表1 皮肤刺激反应评分
表2 皮肤刺激强度分级
表3 鸢尾苷元、维甲酸对皮肤刺激性打分
实施例10鸢尾苷元乳液的人体试验
随机招募志愿者28岁以上志愿者共计33人,其中女性18人、男性15人,每位志愿者早晚洁面后,在面部按要求涂抹1%的鸢尾苷元乳液,连续使用30d。并定期使用VISIA检测皮肤状态,在检测前清水洁面干净并晾20分钟左右,至皮肤晾干后开始检测。仪器所在房间不通风,无阳光直射,室温在24-26℃,湿度在40%左右。最后,对得到的数据统计分析打分,其中,3分:显著改善;2分:一般改善;1分:改善不明显;0分:无改善,结果见图9。
由图9可得,皮肤得到改善的志愿者人数为32人,改善率达到 96.96%,其中得到显著改善的志愿者人数达到15人,显著改善率可达到45.45%。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,
具有式(Ⅰ-1)所示结构的化合物或其药学上可接受的盐在化妆品组合物中的质量体积浓度为0.1%-6%。
3.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,
具有式(Ⅰ-1)所示结构的化合物或其药学上可接受的盐在化妆品组合物中的质量体积浓度为0.1%-5%。
4.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,
所述化妆品组合物以霜、乳液、溶液、悬浮液、凝胶、棒、洗剂或粉末中至少一种形式存在。
5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于,
所述乳液为水包油乳液、油包水乳液或多重乳液。
6.根据权利要求4所述的应用,其特征在于,
所述凝胶为含水凝胶、水醇凝胶、醇凝胶或油醇凝胶。
7.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,
所述化妆品组合物用于治疗由光老化、自然老化引起的皮肤衰老。
8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于,
所述自然老化包括皮肤氧化衰老、皮肤炎性衰老。
9.根据权利要求7所述的应用,其特征在于,
所述光老化为皮肤暴露在紫外线下导致。
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