抗衰老活性成分在防曬霜中的功效

1. 引言

自從第一個“助曬油”進入市場及第一種紫外線濾光劑被加入配方以來，防曬霜走過了很長的一段路。時至今日，防曬霜配方十分復雜，因為它向用戶承諾的不僅僅是抵御紫外線和避免曬傷。與許多其他領域的產品一樣，防曬霜的明確定義與其他化妝品的定義邊界模糊，分類混淆，區別逐漸消失。

專業術語“防曬霜”向大多數消費者表明，它是一種在強烈光照下用來保護皮膚免受陽光直接和有害影響的化妝品。盡管這個詞有時也可以被理解為具體的紫外線濾光劑和反射劑。我們將保留“防曬霜”作為化妝品類消費品中的一般術語，其明確表示“防止太陽輻射”的含義，如防止紅斑，曬傷，甚至是癌癥。大多數情況下，防曬霜將包括“防曬黑油”、“防曬護理品”和“防曬乳”，但不包括“曬后乳液”和“自曬黑產品”。

世界不同地區的不同立法及公司技術和市場營銷方面的因素，也導致了防曬霜定義的困難。今天的“防曬霜”越來越多的包含特定的皮膚和/或身體護理的活性成分，并附加相應的功效說明（這正是本綜述的主題）。另一方面，越來越多的經典“皮膚護理”（如面部護理、唇部護理、彩妝或身體護理）產品自詡擁有5~30 的防曬指數（SPF）。這些產品具有主要的護膚功效（保濕、抗皺、緊致等），并提供防曬作為額外功效。那么兩者之間的定義邊界在哪里呢？具有抗衰老功效的SPF30的“防曬霜”被視為“防曬霜”（如具有抗氧化劑的倩碧SPF30身體乳），因為市場營銷人員如此定位產品（如包裝管設計、廣告、銷售位置和促銷活動的時間安排等）。然而，倩碧的超級日常防護保濕霜SPF20則顯然不是“防曬霜”。這個產品宣稱其含有抗氧化劑，是一種“經典”的新型面部護理產品。這兩款產品的區別在哪里？產品作用在皮膚的用戶體驗及其實質功效可以影響產品的價格。增加了SPF 功效的Neutrogena“健康肌膚抗皺加強深層保濕系列SPF20”證實了這一點?！盎钚猿煞帧笔鞘裁矗砍嗣绹姆翘幏剿帲∣TC），日本的準藥物和韓國的功能化妝品，化妝品中的概念“活性成分”不同于藥品中的“活性成分”，它沒有法律依據[1]。那么如何定義化妝品（如個人護理）領域中的概念呢？簡單來說，任何化妝品成分都具有（i）相對于載體，獨立表現出對人體皮膚（或其附屬物）的特定并更顯著的美容活性，（ii）論據充分的實證，以及（iii）合理的“故事”以解釋其被認作“活性成分”的運行機制。因此，它涵蓋范圍廣泛（例如定義在個人護理用品協會（PCPC）的組分，或國際化妝品成分命名法（INCI）詞典中的成分），從植物性成分（各種植物提取物）到具有明顯不同于其他使用目的功能（乳化劑、調質劑、增稠劑、防腐劑、香料等）的純化學物質。此外，某種成分可能在某些產品中作為“活性成分”（由市場營銷者定位），而在另一些產品中則作為基本成分（如甘油、卵磷脂和羊毛脂）。一般來說，當市場營銷人員決定將某種成分定位為“活性成分”時，并忽略其他成分的美容活性時，這種成分便成為了“活性成分”。在這篇文章中，我們將專注于特別適合和/ 或已經用于“防曬霜”中的“活性成分”，即在防曬護理和皮膚保護/治療中有意義的“活性成分”。

因此，我們現在可以從“活性成分”一詞中刪除引號。

此外，“抗衰老”（再次帶引號）這個詞雖然大家耳熟能詳，引人關注，但含義卻很模糊。一些國家（如加拿大）制定了禁止在化妝品廣告或包裝上使用此功效“宣稱”的規定?？顾ダ线@個概念包含預防和治療兩個方面?？顾ダ项A防意味著基于產品中保護性活性成分的作用，產品有助于“減少（皮膚）老化的臨床癥狀出現的速度”。抗衰老治療則指通過減少皺紋，提升緊致度，滋潤干性皮膚等扭轉（部分）皮膚老化的跡象。這是因為活性因子可以起到“恢復、生成、修復”如“細胞屏障，胞外基質，膠原纖維和水質平衡”等參數的功效。治療整個抗衰老過程（必須從老化機制的研究開始）已超出了本文的討論范圍。后續篇幅，我們將重點關注化妝品的實際情況，考慮兩種類型（預防和治療）的“抗衰老”活性成分及它們在防曬霜中的優點。

然而，如果現代的紫外線濾光劑已經可以非常有效的保護我們免受有害光線的傷害，現代防曬霜的配方師為什么（市場營銷除外）要向其產品中添加抗衰老的活性成分呢？

一個重要的原因是，紫外線濾光劑并不絕對有效。即使SPF60的防曬霜也會隨著時間推移功效逐漸消失，或者從一開始就沒有使用足夠的量，抑或涂防曬霜的人在陽光下的暴曬時間超過防曬霜的保護時限[2,3]。而產品中精選的額外活性成分將有助于減少紫外線濾光劑不能防護的皮膚損傷。例如，UV-A 濾光劑與抗氧化保護分子混合的防曬霜尤其具有此功效。目前可用的UV-A 濾光劑很少能夠阻擋所有的UV-A 輻射以防止深層皮膚中的自由基產生[4]。

另一方面，我們在化妝品配方和產品的發展趨勢中觀察到，如睫毛膏、粉底、唇膏、粉餅、潔面乳、身體護理和頭部護理品中都含有其他功效的活性成分。真正的皮膚護理需要全面而持久的方法。人們需要吸收陽光來合成維生素D以改善我們的精神狀態，同時人們也渴望擁有柔嫩的青春肌膚。為此，我們需要優化防曬霜和皮膚護理活性成分的組合模式。Rosenberg博士（法國羅氏實驗室皮膚病學家）說：“我們不應該屈于恐懼，而應該關心并鼓勵人們使用更有效的防紫外線產品，這是我們的責任。”[5]。

有趣的是，這些混合成分的產品覆蓋范圍非常廣泛，包括SPF20或更高的保濕霜，具有高防曬功能的抗皺產品，以及同時具有防曬和緊致功效的產品。此外，我們既發現了一款SPF50的美白產品，又發現了一款SPF50的曬黑乳液。因此，我們提出這樣的疑問：在防曬霜中添加哪些活性成分具有實際意義？是預防型還是治療型？

2. 防曬霜中抗衰老的活性成分

2.1. 防止皮膚損傷（“減輕皮膚老化過程”）

2.1.1. 維生素

防曬霜配方中最早也是最廣泛使用的活性成分包括維生素C和E類，有時也包括類維生素A或部分維生素B。關于維生素C和E在細胞培養（體外）和動物實驗中具有光保護劑功效的研究文獻數量非常多。雖然人們普遍認為維生素對人體皮膚提供的保護作用“可能有益”，但研究化妝品（特別是防曬霜）中維生素對人體皮膚（體內）的作用功效的文獻記載卻非常少。Thiele等人[6] 2005年發表的文章中說：“親脂性抗氧化維生素E已經在臨床和實驗皮膚病學領域使用了50多年。然而，盡管大量病例報告已發表，我們仍缺少為臨床適應癥和劑量提供依據的對照臨床研究?！?br/>
本文主旨不在于對這一主題進行詳盡的綜述。因為我們在粗略總覽文獻的過程中發現，研究人員對部分維生素的使用效果的研究仍在繼續，多數論文集中研究維生素E加C或E加A。近十年來，研究人員只進行了少量的臨床試驗。Burke[7] 綜述了對維生素C加E的研究，并總結出紫外線防護中的協同作用由維生素間的相互作用引起。Murray 等人[8] 和Oresajo等人[9] 在對Lin[10]的后續研究中表明，含有維生素C、阿魏酸、根皮素或維生素E的穩定的抗氧化劑混合物在體內具有局部保護作用。Sivapirabu 等人[11] 表明，局部的煙酰胺可以在一定程度上保護皮膚免受紫外線誘導的免疫抑制。

總而言之，“維生素對人體有益”。它們在防曬霜中的使用非常廣泛。在許多研究中（盡管大多是動物或體外研究），它們“抗衰老”活性的功效并非遙不可及。研究者認為，維生素C和E更多是“預防”型（抗氧化劑，在暴曬陽光前或當時使用），而維生素A及其衍生物更多是“修復”型，可以消除部分皮膚損傷。添加維生素活性成分的主要缺點是合成穩定的載體比較困難，而載體則是使適量維生素在保質期內產生功效的保證。

2.1.2. 植物性成分

植物性成分，也被稱為“植物提取物”。越來越多源自植物的成分被測試并被定位為“抗衰老”活性成分，因此植物提取物在防曬霜中也被使用。

植物提取物包括從分析成分不明確的氫化乙醇溶液，到可以鑒定出純的分離的化學分子，并且包括所有純化過程中的中間產物。植物界具有潛在修復功能的資源無限，目前仍有數千種物質尚未被發現。

然而，通過仔細觀察我們可以發現，除個別明顯的例外，少數幾大類植物提取物便足以獲得適用于化妝品的功效。我們發現了抗氧化活性（多酚、維生素和類黃酮），抗炎性（其中許多是非類固醇酶抑制劑，如熊果酸、齊墩果酸、去甲二氫愈創木酸（NDGA）等）和組織修復分子（二和三萜類）。所有這些活性都可以表明“抗衰老”功效，所以這些植物提取成分在防曬霜配方中都有實際意義。綠茶在植物類藥材中家喻戶曉。Wei等人在體外研究中表明，不同比例的綠茶和紅茶，包括純化的兒茶素（EGCG）可以清除過氧化氫，從而防止皮膚細胞中由紫外線誘導的氧化損傷[12]。

然而，添加這些植物成分時必須注意劑量，以避免血管舒張，皮膚發紅，皮疹和過敏現象。此外，由于植物天然吸收陽光（用于光合作用），它們的提取物通常包含具有光吸收作用的成分，因此需要進行特殊的光毒性研究。強生公司Martin等人的研究論述了一個相關案例[13]。作者表明野甘菊提取物具有清除自由基的活性，并且可以減少紫外線誘發的紅斑、表皮增生、DNA損傷，以及細胞凋亡。然而，作者也在研究中獲取了一種缺少小白菊內酯的提取物，而這種倍半萜內酯可被認作過敏原，盡管它是大多數植物藥材中的主要活性成分。

植物抗氧化劑在防曬霜中對光化學的防護作用在綜述[14]及Saric和Sivamani[15] 最近的Meta 分析中有詳細論述。但后一篇文章表明缺少載體會抑制植物提取物在人體實驗中的作用。

2.1.3. 酶

使用抗氧化酶保護皮膚的想法在防曬領域受到的關注較少。這種情況的產生可能有兩種原因：分析人體皮膚上酶活性的技術困難，以及酶固有的不穩定性使得它們難以在防曬霜中穩定配制。不過，目前對皮膚中固有的酶防御系統的基礎研究已經取得進展。許多體外、動物和人體內的研究指出，皮膚中各種酶的含量需達到精準的平衡。

皮膚中保護我們免受損傷的分子是維生素、某些抗氧化劑（黑色素、尿刊酸、谷胱甘肽和輔酶Q）和特異性酶，主要是超氧化物歧化酶（SOD），谷胱甘肽過氧化物酶（GPO）和過氧化氫酶。

現在顯而易見的是，這些固有的皮膚抗氧化防御系統在當代強調日光照射的生活方式下被迅速瓦解。不僅維生素C和E經過紫外線照射后在皮膚中逐漸消耗，酶也是如此。Miyachi等人[16] 研究發現在單劑量紫外線輻射后SOD活性降低。Pence和Naylor[17] 在無毛小鼠實驗中也證實了這一結果，并補充說明過氧化氫酶活性也顯著降低。Punnonen等人[18] 在人類表皮中也觀察到此現象。Shindo等人在小鼠皮膚實驗中通過精準定位并定量分析發現，抗氧化酶（和非酶類抗氧化劑）經紫外線作用后含量減少[19]。分別在冬季和夏季進行的人類調查研究也證實了這一點。過氧化氫酶在夏季可以被UV-A輕易破壞，在冬季則更加活躍，而SOD變化相對更靈活[20]。過氧化氫酶被破壞導致了皮膚中過氧化氫的積累。因此，皮膚顯而易見需要平衡的抗氧化酶系統。

目前，兩種方法可能有效：（a）刺激和/或保護人體皮膚中固有的酶系統，使得即便在紫外線暴曬下仍可以保留其功效；（b）局部使用含有皮膚中缺少的酶的產品，如防曬霜，或曬前及曬后用品。

Udo Hoppe等人[21]和Daniel Maes等人[22] 給出了第一種策略的案例。他們的研究結果表明，皮膚成纖維細胞中的水楊酸分子（Hoppe）和角質形成細胞中的維生素D 衍生物或樺木酸（Maes）能夠刺激熱休克蛋白的合成，從而保護過氧化氫酶免受紫外線誘導的降解。因此，這些分子可有效的用于防曬霜中作為抗衰老活性成分，因為它們可以誘發保護人體自身的抗衰老防御系統。苦參提取物中富含槲皮素二聚體，研究表明它可以刺激皮膚合成自身的SOD和過氧化氫酶。

實施第二種策略有一些限制。通常，可獲取的酶如SOD和過氧化氫酶（提取于動物組織、酵母或其他生物技術來源）在化妝品配制中不易穩定。復雜的包裝策略或封裝技術可以克服這個問題。然而，相對于較大的蛋白質，酶在水溶環境中固有不穩定性，并具有熱和紫外線敏感性。此外，皮膚中的SOD在理論上將導致過氧化氫的積累。Maes[20] 認為，這是由酶活性的季節性變化引發的“自然”問題。在防曬霜中添加不穩定的過氧化氫酶不僅技術困難，在歐洲銷售這類產品甚至是不可能的，因為歐洲禁止在化妝品中使用過氧化氫酶[23]。

這個問題的一個靈活的解決方案是，從在極端熱條件下生存和生長的生物體中提取抗氧化酶。十幾年前的研究發現，一些細菌生活在靠近海洋底部的熱泉噴口，溫度可達80~100℃。Mas Chamberlin 等人[24,25] 曾研究過基于這一概念的活性成分。在加利福尼亞海岸6000 英尺深處獲取的嗜熱細菌經75℃發酵，之后提取并濃縮，可以產生具有類似超氧化物歧化物、過氧化氫轉化酶和谷胱甘肽過氧化物酶的酶活性的高效能溶液。體外實驗測試含有這種成分的化妝品，其功效包括保護培養皿中的人類成纖維細胞，抑制脂質過氧化，保護DNA 不形成8- 氧代胍，以及膠原收縮[25,26]。在人類志愿者中進行的研究顯示，過氧化氫酶可以持久保護皮膚免受UV-A 照射的傷害，并使體內角質層脂質過氧化現象減少。最近進一步的研究證實了它對皮膚的保護作用，過氧化氫酶使皮膚免受紅外線誘導的自由基造成的損傷[27]。

大眾現在已經了解到防曬的必要性，但這種需求僅限于去沙灘或滑雪場。人們忘記了UV-A對皮膚的持續傷害即便在停車場或自家后院也會如是發生。最近一項關于這些極端酶的研究試圖闡述這個問題：是否有可能通過其他手段證明極端酶對日常防曬的可見功效？為此，研究人員在毛里求斯島（全年紫外線指數均較高的熱帶地區）招募了50名志愿者。這些皮膚相對較好的志愿者的選取標準是在最近（＜6個月）到達島上，因此皮膚尚未適應氣候。然后研究人員將他們分成兩組，分別接受安慰劑保濕霜（對照組）或含有上述極端酶的保濕霜。在實驗開始前，以及開始后1，3，6個月，研究人員對兩組志愿者的皮膚質量、經皮水分損失（TEWL）、皺紋和其他與皮膚老化相關的癥狀進行測定。正如預期所示，安慰劑對照組的面部和前臂顯示出明顯的皮膚老化跡象，而使用保護性酶的組別則沒有顯示出皮膚迅速惡化的狀況[26]。由此可見，這個原始的臨床研究方案（也許首次）表明，含保護性酶的防曬產品的抗紫外線及預防皮膚老化的效果超過了經典的防曬保護方法。

Giacomoni[28]給出了另一種使用酶進行紫外線防護的方法。他指出使用封裝在脂質體中的DNA修復酶可以加速去除紫外線照射后形成的嘧啶二聚體。雖然這是一個修復機制，但它仍可以被視作防止皮膚受到更嚴重損傷的保護，而不是本章后續部分所討論的組織修復。

2.1.4. 其他類

在技術類文獻中我們還發現了一些其他類可能起到光保護作用的成分。

● Ashland 的Vincience部門描述了一種合成肽（Lumikit?生物功能），它能保護二活菌素黑素體轉移復合物免受紫外線誘發的干擾，從而通過建立一種新型的保護機制來保護角質細胞的細胞核。

● 毛蕊花苷和松果菊苷中富含的大葉醉魚草提取物SOLIBERINE?，可以抑制皮膚中的尿酸進行反式- 順式轉化。皮膚中最初呈反式結構的尿酸可以轉化為順式結構，這種現象已被證明與紫外線誘導的免疫抑制，甚至與癌癥的發生有關[29]。因此，SOLIBERINE?抑制尿酸從反式到順式結構轉化的功效在防曬產品中有重要作用。SOLIBERINE?的另一個優點是它的活性分子具有吸收UV-A 的功效。

● Lucas Meyer化妝品公司設計的純肽乙酰六肽-6（加拿大的商品名為MELITAN?）可以作用于黑素細胞的MSH（黑素刺激激素）受體MCR-1，從而增加c-AMP 的合成，使得更多活化的酪氨酸酶和黑素生成。體外和臨床試驗都證實了MELITAN?增加曬黑速率的假說。

2.2. 治療紫外線誘發的皮膚老化癥狀

正如引言所述，“扭轉”部分皮膚的老化癥狀也可以被認為是“抗衰老”活性。但這現實嗎？除了視黃酸之外，還有哪些成分可以減少皮膚老化產生的皺紋、皮膚松弛，干燥和彈性的消失？

防曬市場早已采取行動，引入含有各種具備抗衰老和修復功效的活性成分的防曬霜。許多實驗室最近的研究工作表明，一些具有生物活性的強大成分確實可以幫助人們恢復年輕的外表。

本文不可能綜述市場上所有的抗衰老和皺紋修復成分，這包括人工合成的，海洋中的，植物性的，或者生物技術原料。依據它們各自的優點，這些成分都可以用于防曬霜。與上文所述的“預防型”產品不同，修復型活性成分與防曬霜和/ 或紫外線輻射之間的相互作用是不能被保證的。而且，由于人們使用防曬霜的時間短（休假期間），大多數“抗衰老”治療的組合并無任何效果。但是一些皮膚科醫生認為，雖然防曬霜不會減少皺紋，但是包含這種抗衰老“修復”成分可能是一個很好的市場營銷理念，因為這是配方師鼓勵人們每天使用防曬霜的基礎[30]。

現在有一種產品（ 來自西班牙Lipotec公司的產品JUVELEVEN?）似乎證實了防曬霜的修復機制。在對修復功效的研究中，志愿者內前臂的皮膚先經紫外線照射（相對于對照組），然后用含肽制劑處理。6小時后使用發皰儀從皮膚中提取液體，從中可以發現DNA，并分析環丁烷嘧啶二聚體（CPD）含量。研究結果顯示，含肽制劑處理過的位點CPD二聚體的含量顯著減少。這是修復作用發生的明顯跡象，因為肽在紫外線照射前和照射期間并不存在[31]。目前，證明可以修復紫外線誘導的DNA損傷仍是一個巨大的挑戰。

3. 結論

本文試圖論證防曬霜中抗衰老的活性成分為防曬霜配方設計師提供了許多改進基本防曬產品的可能性，這些成分增加了產品的真實功效，并使多種多樣的功效說明和市場定位成為可能。

一些抗氧化劑和光保護劑可以增強防止皮膚受陽光損害的作用，用修復型活性成分在陽光照射期間或之后立即治療皮膚損傷也被證明是合理的。教會消費者如何應對陽光已成為市場營銷人員的基本義務，預防皮膚受損不僅僅限于使用防曬霜，還包括穿合適的衣服，避免一天中最熱的時間出行等。

然而，從美國到歐洲到東亞，不同國家對防曬產品，功效說明和配方的立法截然不同，情況復雜。在某些情況下，在防曬霜中添加某些抗衰老活性成分是可行的。但由于涉及廣告宣傳，這使得相關的法律環境更加復雜。

此外，除極少數情況，研究沒有對活性成分在真正的防曬霜中的功效和相同的不含活性成分的防曬霜的功效進行對照測試（Grether-Beck[32]對抗氧化復合物的研究是一個例外）。因此，無論有多少研究支持防曬霜的額外功效，我們都建議市場人員對防曬霜的任何抗衰老功效宣稱謹慎措辭。

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