CN117903288A - 一种重组iii型胶原蛋白水光精华液的制备方法及其功效测试方法 - Google Patents

一种重组iii型胶原蛋白水光精华液的制备方法及其功效测试方法 Download PDF

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黄肖
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Abstract

本发明属于多肽及护肤品技术领域,具体涉及重组III型胶原蛋白水光精华液的制备地方法及其功效测试方法。本发明通过SEQ ID NO:1的重复序列对人胶原的序列进行人工设计,获得SEQ ID NO:2‑6所示的重组人源化III型胶原蛋白,与动物来源的胶原蛋白相比,具有分子量均一、纯度高、无病毒传播隐患和排异反应低等优点,生物活性高,可促进人成纤维细胞的黏附和增殖,修复皮肤屏障。另外,本发明还提供一种重组人源化III型胶原蛋白水光精华液及其制备方法,水光精华液能从不同层面保护肌肤,所得涂抹水光精华液具有很好的消炎抗敏、保湿补水、祛痘抗皱和修复肌肤等功效,且相较于水光针明显提高了安全,解决水光针目前的不良反应。

Description

一种重组III型胶原蛋白水光精华液的制备方法及其功效测 试方法
技术领域
本发明属于多肽及护肤品技术领域,具体涉及重组III型胶原蛋白水光精华液的制备地方法及其功效测试方法。
背景技术
皮肤是人体最大的器官,总重量占体重的5-15%,皮肤覆盖全身,它使体内各种组织和器官免受物理性、机械性、化学性和病原微生物性的侵袭。皮肤具有两个方面的屏障作用:一方面防止体内水分,电解质和其他物质的丢失;另一方面阻止外界有害物质的侵入。保持着人体内环境的稳定上,在生理上起着重要的保护功能,同时皮肤也参与人体的代谢过程。由于选择不当以及频繁长期使用化妆品和清洁用品而引起的皮肤耐受能力的减弱,会导致皮肤敏感。由此产生的症状包括,可见的敏感症状:红斑和蜕皮;更多的是主观感觉神经上的不适,例如刺痛、灼热、瘙痒、紧绷等。此外,人体皮肤老化是一种渐进性的生理过程,直接影响皮肤的外观与功能,皮肤老化后,容易产生肤色暗沉、缺乏光泽、皱纹增加速度快等问题。
作为皮肤的主要成分,胶原蛋白具有较弱的抗原性、良好的生物相容性和生物降解安全性,是一种极具应用价值的生物医用材料。III型胶原蛋白由三条肽链向右卷曲扭成三股螺旋状,胶原蛋白的氨基酸为(Gly-X-Y)n周期排列,分子结构重复性高,因此虽然是大分子物质,但其抗原性较低,免疫排斥反应较少。胶原蛋白对上皮的形成起促进作用,甚至起诱导作用,可促成纤维细胞的存活和生长,可促使细胞修复合成、再生自身胶原蛋白。胶原蛋白具有天然的多孔网状结构,与创面接触可迅速吸附血液,促进血小板凝聚,同时吸收组织渗透液,营造良好创面微环境,促进创面愈合。目前,胶原蛋白现已被广泛应用于食品、化妆品、生物医学材料、药品等领域,胶原蛋白的来源主要有从动物组织中提取和通过基因工程技术表达。基因工程技术获得的重组胶原蛋白具有水溶性好,不存在病毒传播的风险,批间一致性好等优点,因此重组胶原蛋白成为当前的研究热点。
水光针的工作原理就是利用真空负压技术,利用多针头给肌肤真皮层里注入“营养物”,注射的深度和注入量都可由机器精准调节。目前水光针以透明质酸为原料的居多,一般选用不同分子量梯度的透明质酸联合使用,主要起保湿、锁水、储水的功效。但是,水光针属于侵入性治疗,其治疗过程对于操作环境和操作人员技术都有较为严格的要求,给消费者的使用带来很多不便。同时,为了缓解水光针注射时所带来的肌肉疼痛,需要对注射部位进行局部麻醉,进而可能会增加麻醉类药物不良反应的发生概率,同时也会引起注射部位产生淤青、出血等情况,注射后所需的辅助治疗带来的费用高昂、侵入式治疗所需的较高专业性要求与相关涂抹式水光精华中大分子保湿剂无法被皮肤吸收的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
本发明旨在发明一种高活性直达真皮层的涂抹式水光精华液,能迅速渗透到真皮层的微分子团,在常温常压下,通过敷脸或者涂抹于肌肤表皮,即可渗透表皮,直达真皮层,达到改善肤质、修复细胞,重塑紧致弹性、光泽肌肤的效果。
发明内容
基于现有技术中存在的不足,本发明的目的是利用重组人源化III型胶原蛋白,开发一款安全、有效、无副作用的涂抹式水光精华液。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一方面,本发明提供了一种重组人源化III型胶原蛋白,其氨基酸序列包括至少一个SEQ ID NO:1的基本重复单元。
本发明的一些优选实施方案,所述基本重复单元的重复次数为2-20。
本发明的一些优选实施方案,当所述重组人源化III型胶原蛋白由2段SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列组成时,重组人源化III型胶原蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示。
本发明的一些优选实施方案,当所述重组人源化III型胶原蛋白由4段SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列重复组成时,重组人源化III型胶原蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO:3所示。
本发明的一些优选实施方案,当所述重组人源化III型胶原蛋白由8段SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列重复组成时,重组人源III型胶原蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO:4所示。
本发明的一些优选实施方案,当所述重组人源化III型胶原蛋白由10段SE Q IDNO:1所示的氨基酸序列重复组成时,重组人源化III型胶原蛋白的氨基酸序列如SEQ IDNO:5所示。
作为本发明的一些优选实施方案,当所述重组人源化III型胶原蛋白由20段SEQID NO:1所示的氨基酸序列重复组成时,重组人源化III型胶原蛋白的氨基酸序列如SEQ IDNO:6所示。
具体的,SEQ ID NO:1-6的氨基酸序列如下表1所示:
表1
另一方面,本发明提供了一种重组人源化III型胶原蛋白水光精华液,包括以下组分:所述胶原蛋白的任意至少一种或以上、抗氧化剂、抗敏剂、pH调节剂、增稠剂、透明质酸,余量为水。
进一步的,所述组分按质量百分数计分别为:所述胶原蛋白的任意至少一种或以上0.2-0.5wt%、抗氧化剂0.01-0.1wt%、抗敏剂0.01-0.1wt%、pH调节剂0.01-0.1wt%、增稠剂0.01-0.1wt%、透明质酸0.01-0.1wt%,余量为水。
进一步的,所述的透明质酸的分子量为800-1000kd。
进一步的,所述抗氧化剂为维生素C、维生素E、视黄醇、白藜芦醇、谷胱甘肽还原酶、谷胱甘肽过氧化物酶、谷胱甘肽S-转移酶、泛醌、茶多酚和抗坏血酸棕榈酸酯中的任意一种或者任意两种以上的混合物。
进一步的,所述抗敏剂为鼠李糖、尿囊素、羧甲基β-葡聚糖、燕麦生物碱、马齿苋提取物、洋甘菊提取物、仙人掌提取物、甘草提取物和神经酰胺中的任意一种或者任意两种以上的混合物。
进一步的,所述pH调节剂为三乙醇胺、酒石酸、苹果酸、柠檬酸、碳酸氢钠和磷酸氢二钠中的任意一种或者任意两种以上的混合物。
进一步的,所述增稠剂为为卡波姆、白矿油、二甲基硅油、氨基硅油、角鲨烷、蓖麻油、基础油和苯类硅油的任意一种或者任意两种以上的混合物。
另一方面,本发明还提供一种水光精华液的制备方法,包括如下步骤:通过基因重组技术获得述胶原蛋白的任意至少一种,并将胶原蛋白制成混合胶原蛋白多肽;将混合胶原蛋白多肽与抗氧化剂、抗敏剂、pH调节剂、增稠剂、透明质酸和水混合制成水光精华液。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
1.本发明通过重复序列的重复频率对人胶原的序列进行人工设计,获得多种重组人源化III型胶原蛋白,与动物来源的胶原蛋白相比,具有分子量均一、纯度高、无病毒传播隐患和排异反应低等优点。
2.本发明提供的重组人源化III型胶原蛋白100%严格遵守Gly-X-Y重复序列,不存在突变导致的疾病风险,生物安全性好,生物活性高,可促进人成纤维细胞的黏附和增殖,修复皮肤屏障。
3.本发明还提供一种重组人源化III型胶原蛋白水光精华液及其制备方法,水光精华液能从不同层面保护肌肤,所得涂抹水光精华液具有很好的消炎抗敏、保湿补水、祛痘抗皱和修复肌肤等功效,且相较于水光针明显提高了安全,解决水光针目前的不良反应;
附图说明
下面结合具体实施案例对本发明作进一步说明,但本发明并不局限于这些实施例。
图1重组人源化III型胶原蛋白对细胞存活率的影响
图2重组人源化III型胶原蛋白促进细胞增殖活性测定
图3重组人源化III型胶原蛋白促进细胞粘附活性测定
具体实施方式
下面结合具体实施案例对本发明作进一步说明,但本发明并不局限于这些实施例。
实施例1人源化III型胶原蛋白的设计
以SEQ ID NO.1所示的氨基酸为重复单元,确定单体个数为2-20的重组人源化III型胶原蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO:2-6所示。依据本领域公知常识可以推论出:本申请所述重组人源化III型胶原蛋白中SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列的重复次数越多,则序列中功能序列越多,可被受体识别的功能位点越多,则该序列的生物学活性越好。
具体的,当所述重组人源化III型胶原蛋白由2段SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列组成时,重组人源化III型胶原蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示。当所述重组人源化III型胶原蛋白由4段SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列重复组成时,重组人源化III型胶原蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO:3所示。当所述重组人源化III型胶原蛋白由8段SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列重复组成时,重组人源III型胶原蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO:4所示。当所述重组人源化III型胶原蛋白由10段SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列重复组成时,重组人源化III型胶原蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO:5所示。当所述重组人源化III型胶原蛋白由20段SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列重复组成时,重组人源化III型胶原蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO:6所示。
上述SEQ ID NO:1-6的人源化III型胶原蛋白由生工生物工程(上海)股份有限公司合成。
实施例2重组人源化III型胶原蛋白的生物学评价
1.细胞毒性实验
取生长至培养瓶底面积70%-80%的HeLa细胞,0.25%胰酶消化,用完全培养液制成细胞密度为1×105个/mL的细胞悬液。取100μL细胞悬液接种于96孔培养板中并置于37℃,5%CO2饱和湿度的培养箱中培养。细胞培养24h后,吸出完全培养液。在实验组中加入高糖DMEM培养基稀释的浓度为0.1mg/ml的重组人源化III型胶原蛋白溶液(每个浓度设置4个复孔),对照组为DMEM培养基培养的细胞,空白组为不含细胞的DMEM培养基,继续于37℃、5%CO2饱和湿度的培养箱中培养24h。向各组加入CCK-8试剂10μL,细胞培养箱内孵育1-4h,使用酶联免疫检测仪在450nm波长下测各孔吸光度值(OD值)。根据各组的吸光度均值按照如下公式计算细胞存活率:
实验结果如图1所示,各实验组的细胞活力都在100%以上,表明本发明制备的不同浓序列的重组人源化III型胶原蛋白均无细胞毒性,安全性良好。
2.细胞增殖实验
取生长至培养皿面积70%-80%的人皮肤成纤维细胞(HFF-1),0.25%胰酶消化,用完全培养液制成细胞密度为1×105个/mL的细胞悬液。取100μL细胞悬液接种于96孔培养板中并置于37℃,5%CO2饱和湿度的培养箱中培养。细胞培养24h后,吸出完全培养液。在实验组中加入高糖DMEM培养基稀释的0.1mg/ml的重组人源化III型胶原蛋白(设置4个复孔),对照组为DMEM培养基培养的细胞,空白组为不含细胞的DMEM培养基,继续于37℃,5%CO2饱和湿度的培养箱中分别培养48h和96h。每隔一段时间,向各组加入CCK-8试剂10μL,细胞培养箱内孵育1-4h,使用酶联免疫检测仪在450nm波长下测各孔吸光度值(OD值)。
根据各组的吸光度均值按照如下公式计算细胞的相对增殖率(RGR):
实验结果如图2所示,与空白对照组(100%)相比,本发明制备的重组人源化III型胶原蛋白实验组在第2天、第4天的细胞相对增殖率均大于100%,且随着时间的增加而呈增加的趋势,表明本发明制备的重组人源化III型胶原蛋白可以促进人皮肤成纤维细胞的增殖。
3.细胞黏附实验
本发明制备的重组人源化III型胶原蛋白溶解在PBS中,浓度为10μg/ml,96孔细胞培养板每孔加入50μL纤连蛋白溶液,37℃放置2h。对照孔加PBS。BALB/3T3细胞用胰酶消化,计数,每孔加入5×104个细胞,37℃CO2培养箱培养2h。PBS洗3遍,洗去未粘附的细胞,再加入200μLDMEM培养基;每孔加入10μL CCK-8试剂,37℃,5%CO2细胞培养箱孵育2h后取出。用酶标仪读取96孔板在450nm和630nm的吸光值,以630nm为参比波长,在450nm处测定吸光度,记录测定结果。
促细胞粘附率=(实验组450nm吸光值-阴性对照组450nm吸光值)/阴性对照组450nm吸光值×100%。
细胞粘附实验结果如图3所示,结果表明,本发明制备的重组人源化III型胶原蛋白具有较好的促细胞粘附活性。
根据上述,本发明表达的重组人源化III型胶原蛋白具有包含多个功能位点的天然氨基酸序列,分子量均一,可溶性好,具有良好的细胞黏附和增殖性能,可以应用于多种领域,例如化妆品和导入性美容产品等。
实施例3水光精华液的制备
选择实施例1制备的人源化III型胶原蛋白的任意至少一种,并将胶原蛋白制成混合胶原蛋白多肽;将混合胶原蛋白多肽与抗氧化剂、抗敏剂、pH调节剂、增稠剂、透明质酸和水混合制成水光精华液。具体配方1-16如下表2所示(组分下方为质量含量百分比%):
表2
/>
实施例4水光精华液的性能测试
对实施例3制得水光精华液的进行抗衰老测试及抗炎性能测试。
(1)皮肤弹性岁皮肤衰老而降低,因此皮肤弹性是判断皮肤衰老的重要标志之一,是抗衰老化妆品的功效检测必不可少的项目。
实验方法:选择健康、皮肤正常、无化妆品过敏史受试人群,年龄20-45岁,其中男性20位,女性20位。一周为一个疗程,共四个疗程,每次使用前将面部清洁,且每次洁面时间相同,待皮肤晾干后使用相应产品,各组每天使用相应产品1次,取10g均匀涂抹于脸上。
测量:选择面颊部作为测试区域,待使用产品10min后进行测试。使用皮肤弹性测试仪测定皮肤弹性曲线,根据皮肤的拉伸量和回弹性数据,可对化妆品的保湿和抗衰老功能进行评估。
实验结果:皮肤弹性测试是基于吸力和拉伸原理,在被测皮肤的表面产生一个负压,将皮肤吸进一个特制测试探头中,皮肤被吸入深度通过一个非接触式光学探测系统测得,测量结果通常用一个指数来表示,单位为1,数值越大,说明皮肤弹性越强。本发明涂抹式水光精华液对皮肤弹性的影响如表3所示:
表3
配方 0周 1周 2周 3周 4周
1 0.474 0.485 0.501 0.514 0.518
2 0.465 0.524 0.615 0.656 0.683
3 0.482 0.568 0.599 0.647 0.695
4 0.476 0.547 0.605 0.661 0.704
5 0.468 0.554 0.587 0.625 0.671
6 0.471 0.528 0.594 0.631 0.688
7 0.482 0.554 0.607 0.628 0.697
8 0.475 0.538 0.574 0.619 0.675
9 0.469 0.524 0.593 0.648 0.714
10 0.472 0.510 0.587 0.635 0.694
11 0.480 0.491 0.564 0.621 0.688
12 0.482 0.508 0.571 0.644 0.693
13 0.475 0.521 0.587 0.639 0.708
14 0.495 0.534 0.605 0.678 0.741
15 0.487 0.561 0.617 0.693 0.755
16 0.465 0.604 0.628 0.704 0.763
从表3可以看出,本发明的涂抹式水光精华液相较于未添加人源化III型胶原蛋白的配方1能够明显增强皮肤弹性,说明本发明涂抹式水光精华液具有良好的抗衰老和紧致肌肤等功效,增强肌肤弹性,深层修复肌肤,让肌肤充满活力。
(2)水分是皮肤表皮角质层重要的塑形物质之一,皮肤衰老时表皮角质层变薄,角质层中天然保湿成分含量减少,皮肤水合能力下降,皮肤水分丧失增加;同时,细胞皱缩组织萎缩,出现了组织学结构和形态学改变而使皮肤逐渐出现细小皱纹。通过对皮肤水分的测定可以在一定程度上反映皮肤衰老的程度和保湿护肤品的功效。
实验方法:选择健康皮肤,无化妆品过敏史受试人群,年龄20-45岁,其中男性20位,女性20位。室温25℃±1℃;湿度50%±5%。试验时清洁面部,且每人洁面时间相同,待皮肤晾干后选择面颊部4cm×4cm皮肤作为测试区域,取0.8g均匀涂抹于脸上。
测量:在面颊部(4cm×4cm)测试区域,待使用产品后10min进行测试。
用数字皮肤水分检测仪来测定面颊部皮肤的含水量。使用相对应的产品后1h、2h、4h、6h后,测面颊部皮肤含水量,测定三次取平均值。用经皮水分散失测量仪来测定面颊部皮肤的水分散失量。使用相对应的产品后1h、2h、4h、6h后,测面颊部皮肤水分散失量,测定三次取平均值。
实验结果:通过测试使用产品前后皮肤角质层电容值的变化来衡量角质层含水量的变化从而来评价化妆品的保湿功效。此方法对皮肤角质水分含量进行定量化,能够灵敏地反应皮肤水分含量的变化,且重现性好,是目前保湿化妆品功效评价常用的方法之一。本产品对皮肤水分含量的影响如:4所示。
表4(单位:%)
由表4可以看出,本发明涂抹式水光精华液相较于未添加人源化III型胶原蛋白的配方1补水效果好、保湿时间长,说明本发明涂抹式水光精华液能够有效抑制多余油脂,平衡肌肤油水,控油的同时还具有补水效果,持久保湿滋润,软化皮肤。。
(3)抗炎性能测试
实验方法:选择状态良好,受精后两天的转基因中性粒细胞绿色荧光品系斑马鱼(MPX),随机选取斑马鱼于六孔板中。将斑马鱼分成10组,分别是正常对照组、模型对照组和供试品组(实施例3制得水光精华液),每组1孔,每孔10尾,将水光精华液添加到孔板中,每孔定容3mL。正常对照组不做处理,模型对照组仅用60μg/mL十二烷基磺酸钠处理。供试品组在用60μg/mL十二烷基磺酸钠的同时添加水光精华液。各实验组于28℃条件下避光孵化18h后,随机挑选10尾斑马鱼,将斑马鱼整体放到荧光显微镜下拍照并保存图片,用NIS-Elements D 3.10高级图像处理软件计算皮肤中性粒细胞数量(N)。
数据处理:样品抗炎功效按以下公式计算,
具体计算结果见下表5:
表5(单位:%)
以上描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种重组人源化III型胶原蛋白,其特征在于:所述胶原蛋白的氨基酸序列包括至少一个SEQ ID NO:1的基本重复单元,基本重复单元为:GARGDKGEKGPAGERGAPGERGAPGFRGPAGKDGESGRPGRPGERGLPGPPGAPGGKGDAGAPGERGPPGLAGAPGLRGGAGTSGHPGSPGSPGYQGPPGEPGQAGNDGARGSD。
2.根据权利要求1所述的重组人源化III型胶原蛋白,其特征在于:所述重组人源化III型胶原蛋白的氨基酸序列包括2-20段如SEQ ID NO:1所示氨基酸序列的重复单元。
3.根据权利要求2所述的重组人源化III型胶原蛋白,其特征在于:所述重组人源化III型胶原蛋白的氨基酸序列包括2、4、8、10或20段如SEQ ID NO:1所示氨基酸序列的重复单元。
4.根据权利要求1-3所述的重组人源化III型胶原蛋白,其特征在于:所述重组人源化III型胶原蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO:2-6任一所示。
5.一种重组人源化III型胶原蛋白水光精华液,其特征在于:按质量百分数计包括以下组分:权利要求1-4所述胶原蛋白的任意至少一种或以上0.2-0.5wt%、抗氧化剂0.01-0.1wt%、抗敏剂0.01-0.1wt%、pH调节剂0.01-0.1wt%、增稠剂0.01-0.1wt%、透明质酸0.01-0.1wt%,余量为水;所述的透明质酸的分子量为800-1000kd。
6.根据权利要求5所述的水光精华液,其特征在于:所述抗氧化剂为维生素C、维生素E、视黄醇、白藜芦醇、谷胱甘肽还原酶、谷胱甘肽过氧化物酶、谷胱甘肽S-转移酶、泛醌、茶多酚和抗坏血酸棕榈酸酯中的任意一种或者任意两种以上的混合物。
7.根据权利要求5所述的水光精华液,其特征在于:所述抗敏剂为鼠李糖、尿囊素、羧甲基β-葡聚糖、燕麦生物碱、马齿苋提取物、洋甘菊提取物、仙人掌提取物、甘草提取物和神经酰胺中的任意一种或者任意两种以上的混合物。
8.根据权利要求5所述的水光精华液,其特征在于:所述pH调节剂为三乙醇胺、酒石酸、苹果酸、柠檬酸、碳酸氢钠和磷酸氢二钠中的任意一种或者任意两种以上的混合物。
9.根据权利要求5所述的水光精华液,其特征在于:所述增稠剂为为卡波姆、白矿油、二甲基硅油、氨基硅油、角鲨烷、蓖麻油、基础油和苯类硅油的任意一种或者任意两种以上的混合物。
10.权利要求5-9所述水光精华液的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:通过基因重组技术获得权利要求1-4所述胶原蛋白的任意至少一种,并将胶原蛋白制成混合胶原蛋白多肽;将混合胶原蛋白多肽与抗氧化剂、抗敏剂、pH调节剂、增稠剂、透明质酸和水混合制成水光精华液。
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