抗衰老活性成分在防晒霜中的功效

1. 引言

自从第一个“助晒油”进入市场及第一种紫外线滤光剂被加入配方以来，防晒霜走过了很长的一段路。时至今日，防晒霜配方十分复杂，因为它向用户承诺的不仅仅是抵御紫外线和避免晒伤。与许多其他领域的产品一样，防晒霜的明确定义与其他化妆品的定义边界模糊，分类混淆，区别逐渐消失。

专业术语“防晒霜”向大多数消费者表明，它是一种在强烈光照下用来保护皮肤免受阳光直接和有害影响的化妆品。尽管这个词有时也可以被理解为具体的紫外线滤光剂和反射剂。我们将保留“防晒霜”作为化妆品类消费品中的一般术语，其明确表示“防止太阳辐射”的含义，如防止红斑，晒伤，甚至是癌症。大多数情况下，防晒霜将包括“防晒黑油”、“防晒护理品”和“防晒乳”，但不包括“晒后乳液”和“自晒黑产品”。

世界不同地区的不同立法及公司技术和市场营销方面的因素，也导致了防晒霜定义的困难。今天的“防晒霜”越来越多的包含特定的皮肤和/或身体护理的活性成分，并附加相应的功效说明（这正是本综述的主题）。另一方面，越来越多的经典“皮肤护理”（如面部护理、唇部护理、彩妆或身体护理）产品自诩拥有5~30 的防晒指数（SPF）。这些产品具有主要的护肤功效（保湿、抗皱、紧致等），并提供防晒作为额外功效。那么两者之间的定义边界在哪里呢？具有抗衰老功效的SPF30的“防晒霜”被视为“防晒霜”（如具有抗氧化剂的倩碧SPF30身体乳），因为市场营销人员如此定位产品（如包装管设计、广告、销售位置和促销活动的时间安排等）。然而，倩碧的超级日常防护保湿霜SPF20则显然不是“防晒霜”。这个产品宣称其含有抗氧化剂，是一种“经典”的新型面部护理产品。这两款产品的区别在哪里？产品作用在皮肤的用户体验及其实质功效可以影响产品的价格。增加了SPF 功效的Neutrogena“健康肌肤抗皱加强深层保湿系列SPF20”证实了这一点。“活性成分”是什么？除了美国的非处方药（OTC），日本的准药物和韩国的功能化妆品，化妆品中的概念“活性成分”不同于药品中的“活性成分”，它没有法律依据[1]。那么如何定义化妆品（如个人护理）领域中的概念呢？简单来说，任何化妆品成分都具有（i）相对于载体，独立表现出对人体皮肤（或其附属物）的特定并更显著的美容活性，（ii）论据充分的实证，以及（iii）合理的“故事”以解释其被认作“活性成分”的运行机制。因此，它涵盖范围广泛（例如定义在个人护理用品协会（PCPC）的组分，或国际化妆品成分命名法（INCI）词典中的成分），从植物性成分（各种植物提取物）到具有明显不同于其他使用目的功能（乳化剂、调质剂、增稠剂、防腐剂、香料等）的纯化学物质。此外，某种成分可能在某些产品中作为“活性成分”（由市场营销者定位），而在另一些产品中则作为基本成分（如甘油、卵磷脂和羊毛脂）。一般来说，当市场营销人员决定将某种成分定位为“活性成分”时，并忽略其他成分的美容活性时，这种成分便成为了“活性成分”。在这篇文章中，我们将专注于特别适合和/ 或已经用于“防晒霜”中的“活性成分”，即在防晒护理和皮肤保护/治疗中有意义的“活性成分”。

因此，我们现在可以从“活性成分”一词中删除引号。

此外，“抗衰老”（再次带引号）这个词虽然大家耳熟能详，引人关注，但含义却很模糊。一些国家（如加拿大）制定了禁止在化妆品广告或包装上使用此功效“宣称”的规定。抗衰老这个概念包含预防和治疗两个方面。抗衰老预防意味着基于产品中保护性活性成分的作用，产品有助于“减少（皮肤）老化的临床症状出现的速度”。抗衰老治疗则指通过减少皱纹，提升紧致度，滋润干性皮肤等扭转（部分）皮肤老化的迹象。这是因为活性因子可以起到“恢复、生成、修复”如“细胞屏障，胞外基质，胶原纤维和水质平衡”等参数的功效。治疗整个抗衰老过程（必须从老化机制的研究开始）已超出了本文的讨论范围。后续篇幅，我们将重点关注化妆品的实际情况，考虑两种类型（预防和治疗）的“抗衰老”活性成分及它们在防晒霜中的优点。

然而，如果现代的紫外线滤光剂已经可以非常有效的保护我们免受有害光线的伤害，现代防晒霜的配方师为什么（市场营销除外）要向其产品中添加抗衰老的活性成分呢？

一个重要的原因是，紫外线滤光剂并不绝对有效。即使SPF60的防晒霜也会随着时间推移功效逐渐消失，或者从一开始就没有使用足够的量，抑或涂防晒霜的人在阳光下的暴晒时间超过防晒霜的保护时限[2,3]。而产品中精选的额外活性成分将有助于减少紫外线滤光剂不能防护的皮肤损伤。例如，UV-A 滤光剂与抗氧化保护分子混合的防晒霜尤其具有此功效。目前可用的UV-A 滤光剂很少能够阻挡所有的UV-A 辐射以防止深层皮肤中的自由基产生[4]。

另一方面，我们在化妆品配方和产品的发展趋势中观察到，如睫毛膏、粉底、唇膏、粉饼、洁面乳、身体护理和头部护理品中都含有其他功效的活性成分。真正的皮肤护理需要全面而持久的方法。人们需要吸收阳光来合成维生素D以改善我们的精神状态，同时人们也渴望拥有柔嫩的青春肌肤。为此，我们需要优化防晒霜和皮肤护理活性成分的组合模式。Rosenberg博士（法国罗氏实验室皮肤病学家）说：“我们不应该屈于恐惧，而应该关心并鼓励人们使用更有效的防紫外线产品，这是我们的责任。”[5]。

有趣的是，这些混合成分的产品覆盖范围非常广泛，包括SPF20或更高的保湿霜，具有高防晒功能的抗皱产品，以及同时具有防晒和紧致功效的产品。此外，我们既发现了一款SPF50的美白产品，又发现了一款SPF50的晒黑乳液。因此，我们提出这样的疑问：在防晒霜中添加哪些活性成分具有实际意义？是预防型还是治疗型？

2. 防晒霜中抗衰老的活性成分

2.1. 防止皮肤损伤（“减轻皮肤老化过程”）

2.1.1. 维生素

防晒霜配方中最早也是最广泛使用的活性成分包括维生素C和E类，有时也包括类维生素A或部分维生素B。关于维生素C和E在细胞培养（体外）和动物实验中具有光保护剂功效的研究文献数量非常多。虽然人们普遍认为维生素对人体皮肤提供的保护作用“可能有益”，但研究化妆品（特别是防晒霜）中维生素对人体皮肤（体内）的作用功效的文献记载却非常少。Thiele等人[6] 2005年发表的文章中说：“亲脂性抗氧化维生素E已经在临床和实验皮肤病学领域使用了50多年。然而，尽管大量病例报告已发表，我们仍缺少为临床适应症和剂量提供依据的对照临床研究。”

本文主旨不在于对这一主题进行详尽的综述。因为我们在粗略总览文献的过程中发现，研究人员对部分维生素的使用效果的研究仍在继续，多数论文集中研究维生素E加C或E加A。近十年来，研究人员只进行了少量的临床试验。Burke[7] 综述了对维生素C加E的研究，并总结出紫外线防护中的协同作用由维生素间的相互作用引起。Murray 等人[8] 和Oresajo等人[9] 在对Lin[10]的后续研究中表明，含有维生素C、阿魏酸、根皮素或维生素E的稳定的抗氧化剂混合物在体内具有局部保护作用。Sivapirabu 等人[11] 表明，局部的烟酰胺可以在一定程度上保护皮肤免受紫外线诱导的免疫抑制。

总而言之，“维生素对人体有益”。它们在防晒霜中的使用非常广泛。在许多研究中（尽管大多是动物或体外研究），它们“抗衰老”活性的功效并非遥不可及。研究者认为，维生素C和E更多是“预防”型（抗氧化剂，在暴晒阳光前或当时使用），而维生素A及其衍生物更多是“修复”型，可以消除部分皮肤损伤。添加维生素活性成分的主要缺点是合成稳定的载体比较困难，而载体则是使适量维生素在保质期内产生功效的保证。

2.1.2. 植物性成分

植物性成分，也被称为“植物提取物”。越来越多源自植物的成分被测试并被定位为“抗衰老”活性成分，因此植物提取物在防晒霜中也被使用。

植物提取物包括从分析成分不明确的氢化乙醇溶液，到可以鉴定出纯的分离的化学分子，并且包括所有纯化过程中的中间产物。植物界具有潜在修复功能的资源无限，目前仍有数千种物质尚未被发现。

然而，通过仔细观察我们可以发现，除个别明显的例外，少数几大类植物提取物便足以获得适用于化妆品的功效。我们发现了抗氧化活性（多酚、维生素和类黄酮），抗炎性（其中许多是非类固醇酶抑制剂，如熊果酸、齐墩果酸、去甲二氢愈创木酸（NDGA）等）和组织修复分子（二和三萜类）。所有这些活性都可以表明“抗衰老”功效，所以这些植物提取成分在防晒霜配方中都有实际意义。绿茶在植物类药材中家喻户晓。Wei等人在体外研究中表明，不同比例的绿茶和红茶，包括纯化的儿茶素（EGCG）可以清除过氧化氢，从而防止皮肤细胞中由紫外线诱导的氧化损伤[12]。

然而，添加这些植物成分时必须注意剂量，以避免血管舒张，皮肤发红，皮疹和过敏现象。此外，由于植物天然吸收阳光（用于光合作用），它们的提取物通常包含具有光吸收作用的成分，因此需要进行特殊的光毒性研究。强生公司Martin等人的研究论述了一个相关案例[13]。作者表明野甘菊提取物具有清除自由基的活性，并且可以减少紫外线诱发的红斑、表皮增生、DNA损伤，以及细胞凋亡。然而，作者也在研究中获取了一种缺少小白菊内酯的提取物，而这种倍半萜内酯可被认作过敏原，尽管它是大多数植物药材中的主要活性成分。

植物抗氧化剂在防晒霜中对光化学的防护作用在综述[14]及Saric和Sivamani[15] 最近的Meta 分析中有详细论述。但后一篇文章表明缺少载体会抑制植物提取物在人体实验中的作用。

2.1.3. 酶

使用抗氧化酶保护皮肤的想法在防晒领域受到的关注较少。这种情况的产生可能有两种原因：分析人体皮肤上酶活性的技术困难，以及酶固有的不稳定性使得它们难以在防晒霜中稳定配制。不过，目前对皮肤中固有的酶防御系统的基础研究已经取得进展。许多体外、动物和人体内的研究指出，皮肤中各种酶的含量需达到精准的平衡。

皮肤中保护我们免受损伤的分子是维生素、某些抗氧化剂（黑色素、尿刊酸、谷胱甘肽和辅酶Q）和特异性酶，主要是超氧化物歧化酶（SOD），谷胱甘肽过氧化物酶（GPO）和过氧化氢酶。

现在显而易见的是，这些固有的皮肤抗氧化防御系统在当代强调日光照射的生活方式下被迅速瓦解。不仅维生素C和E经过紫外线照射后在皮肤中逐渐消耗，酶也是如此。Miyachi等人[16] 研究发现在单剂量紫外线辐射后SOD活性降低。Pence和Naylor[17] 在无毛小鼠实验中也证实了这一结果，并补充说明过氧化氢酶活性也显著降低。Punnonen等人[18] 在人类表皮中也观察到此现象。Shindo等人在小鼠皮肤实验中通过精准定位并定量分析发现，抗氧化酶（和非酶类抗氧化剂）经紫外线作用后含量减少[19]。分别在冬季和夏季进行的人类调查研究也证实了这一点。过氧化氢酶在夏季可以被UV-A轻易破坏，在冬季则更加活跃，而SOD变化相对更灵活[20]。过氧化氢酶被破坏导致了皮肤中过氧化氢的积累。因此，皮肤显而易见需要平衡的抗氧化酶系统。

目前，两种方法可能有效：（a）刺激和/或保护人体皮肤中固有的酶系统，使得即便在紫外线暴晒下仍可以保留其功效；（b）局部使用含有皮肤中缺少的酶的产品，如防晒霜，或晒前及晒后用品。

Udo Hoppe等人[21]和Daniel Maes等人[22] 给出了第一种策略的案例。他们的研究结果表明，皮肤成纤维细胞中的水杨酸分子（Hoppe）和角质形成细胞中的维生素D 衍生物或桦木酸（Maes）能够刺激热休克蛋白的合成，从而保护过氧化氢酶免受紫外线诱导的降解。因此，这些分子可有效的用于防晒霜中作为抗衰老活性成分，因为它们可以诱发保护人体自身的抗衰老防御系统。苦参提取物中富含槲皮素二聚体，研究表明它可以刺激皮肤合成自身的SOD和过氧化氢酶。

实施第二种策略有一些限制。通常，可获取的酶如SOD和过氧化氢酶（提取于动物组织、酵母或其他生物技术来源）在化妆品配制中不易稳定。复杂的包装策略或封装技术可以克服这个问题。然而，相对于较大的蛋白质，酶在水溶环境中固有不稳定性，并具有热和紫外线敏感性。此外，皮肤中的SOD在理论上将导致过氧化氢的积累。Maes[20] 认为，这是由酶活性的季节性变化引发的“自然”问题。在防晒霜中添加不稳定的过氧化氢酶不仅技术困难，在欧洲销售这类产品甚至是不可能的，因为欧洲禁止在化妆品中使用过氧化氢酶[23]。

这个问题的一个灵活的解决方案是，从在极端热条件下生存和生长的生物体中提取抗氧化酶。十几年前的研究发现，一些细菌生活在靠近海洋底部的热泉喷口，温度可达80~100℃。Mas Chamberlin 等人[24,25] 曾研究过基于这一概念的活性成分。在加利福尼亚海岸6000 英尺深处获取的嗜热细菌经75℃发酵，之后提取并浓缩，可以产生具有类似超氧化物歧化物、过氧化氢转化酶和谷胱甘肽过氧化物酶的酶活性的高效能溶液。体外实验测试含有这种成分的化妆品，其功效包括保护培养皿中的人类成纤维细胞，抑制脂质过氧化，保护DNA 不形成8- 氧代胍，以及胶原收缩[25,26]。在人类志愿者中进行的研究显示，过氧化氢酶可以持久保护皮肤免受UV-A 照射的伤害，并使体内角质层脂质过氧化现象减少。最近进一步的研究证实了它对皮肤的保护作用，过氧化氢酶使皮肤免受红外线诱导的自由基造成的损伤[27]。

大众现在已经了解到防晒的必要性，但这种需求仅限于去沙滩或滑雪场。人们忘记了UV-A对皮肤的持续伤害即便在停车场或自家后院也会如是发生。最近一项关于这些极端酶的研究试图阐述这个问题：是否有可能通过其他手段证明极端酶对日常防晒的可见功效？为此，研究人员在毛里求斯岛（全年紫外线指数均较高的热带地区）招募了50名志愿者。这些皮肤相对较好的志愿者的选取标准是在最近（＜6个月）到达岛上，因此皮肤尚未适应气候。然后研究人员将他们分成两组，分别接受安慰剂保湿霜（对照组）或含有上述极端酶的保湿霜。在实验开始前，以及开始后1，3，6个月，研究人员对两组志愿者的皮肤质量、经皮水分损失（TEWL）、皱纹和其他与皮肤老化相关的症状进行测定。正如预期所示，安慰剂对照组的面部和前臂显示出明显的皮肤老化迹象，而使用保护性酶的组别则没有显示出皮肤迅速恶化的状况[26]。由此可见，这个原始的临床研究方案（也许首次）表明，含保护性酶的防晒产品的抗紫外线及预防皮肤老化的效果超过了经典的防晒保护方法。

Giacomoni[28]给出了另一种使用酶进行紫外线防护的方法。他指出使用封装在脂质体中的DNA修复酶可以加速去除紫外线照射后形成的嘧啶二聚体。虽然这是一个修复机制，但它仍可以被视作防止皮肤受到更严重损伤的保护，而不是本章后续部分所讨论的组织修复。

2.1.4. 其他类

在技术类文献中我们还发现了一些其他类可能起到光保护作用的成分。

● Ashland 的Vincience部门描述了一种合成肽（Lumikit™生物功能），它能保护二活菌素黑素体转移复合物免受紫外线诱发的干扰，从而通过建立一种新型的保护机制来保护角质细胞的细胞核。

● 毛蕊花苷和松果菊苷中富含的大叶醉鱼草提取物SOLIBERINE™，可以抑制皮肤中的尿酸进行反式- 顺式转化。皮肤中最初呈反式结构的尿酸可以转化为顺式结构，这种现象已被证明与紫外线诱导的免疫抑制，甚至与癌症的发生有关[29]。因此，SOLIBERINE™抑制尿酸从反式到顺式结构转化的功效在防晒产品中有重要作用。SOLIBERINE™的另一个优点是它的活性分子具有吸收UV-A 的功效。

● Lucas Meyer化妆品公司设计的纯肽乙酰六肽-6（加拿大的商品名为MELITAN™）可以作用于黑素细胞的MSH（黑素刺激激素）受体MCR-1，从而增加c-AMP 的合成，使得更多活化的酪氨酸酶和黑素生成。体外和临床试验都证实了MELITAN™增加晒黑速率的假说。

2.2. 治疗紫外线诱发的皮肤老化症状

正如引言所述，“扭转”部分皮肤的老化症状也可以被认为是“抗衰老”活性。但这现实吗？除了视黄酸之外，还有哪些成分可以减少皮肤老化产生的皱纹、皮肤松弛，干燥和弹性的消失？

防晒市场早已采取行动，引入含有各种具备抗衰老和修复功效的活性成分的防晒霜。许多实验室最近的研究工作表明，一些具有生物活性的强大成分确实可以帮助人们恢复年轻的外表。

本文不可能综述市场上所有的抗衰老和皱纹修复成分，这包括人工合成的，海洋中的，植物性的，或者生物技术原料。依据它们各自的优点，这些成分都可以用于防晒霜。与上文所述的“预防型”产品不同，修复型活性成分与防晒霜和/ 或紫外线辐射之间的相互作用是不能被保证的。而且，由于人们使用防晒霜的时间短（休假期间），大多数“抗衰老”治疗的组合并无任何效果。但是一些皮肤科医生认为，虽然防晒霜不会减少皱纹，但是包含这种抗衰老“修复”成分可能是一个很好的市场营销理念，因为这是配方师鼓励人们每天使用防晒霜的基础[30]。

现在有一种产品（ 来自西班牙Lipotec公司的产品JUVELEVEN™）似乎证实了防晒霜的修复机制。在对修复功效的研究中，志愿者内前臂的皮肤先经紫外线照射（相对于对照组），然后用含肽制剂处理。6小时后使用发疱仪从皮肤中提取液体，从中可以发现DNA，并分析环丁烷嘧啶二聚体（CPD）含量。研究结果显示，含肽制剂处理过的位点CPD二聚体的含量显著减少。这是修复作用发生的明显迹象，因为肽在紫外线照射前和照射期间并不存在[31]。目前，证明可以修复紫外线诱导的DNA损伤仍是一个巨大的挑战。

3. 结论

本文试图论证防晒霜中抗衰老的活性成分为防晒霜配方设计师提供了许多改进基本防晒产品的可能性，这些成分增加了产品的真实功效，并使多种多样的功效说明和市场定位成为可能。

一些抗氧化剂和光保护剂可以增强防止皮肤受阳光损害的作用，用修复型活性成分在阳光照射期间或之后立即治疗皮肤损伤也被证明是合理的。教会消费者如何应对阳光已成为市场营销人员的基本义务，预防皮肤受损不仅仅限于使用防晒霜，还包括穿合适的衣服，避免一天中最热的时间出行等。

然而，从美国到欧洲到东亚，不同国家对防晒产品，功效说明和配方的立法截然不同，情况复杂。在某些情况下，在防晒霜中添加某些抗衰老活性成分是可行的。但由于涉及广告宣传，这使得相关的法律环境更加复杂。

此外，除极少数情况，研究没有对活性成分在真正的防晒霜中的功效和相同的不含活性成分的防晒霜的功效进行对照测试（Grether-Beck[32]对抗氧化复合物的研究是一个例外）。因此，无论有多少研究支持防晒霜的额外功效，我们都建议市场人员对防晒霜的任何抗衰老功效宣称谨慎措辞。

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