抗污染化妆品配方指南

最近几年，由于全球空气质量日益恶化及人们对各种环境污染物对皮肤不良影响的认知不断提高，抗污染护肤类化妆品的数量大幅增长。各种各样的污染物如颗粒物质、氮和硫的氧化物、臭氧和聚芳烃会对皮肤造成不同程度的损害，从而导致皮肤出现干燥、失去紧致、产生黑斑、肤色不均匀、细纹和皱纹、痤疮恶化和炎症等症状。考虑到种族差异、季节性的天气变化、对产品功效预期的差异及世界不同地区消费者化妆品使用习惯的个人差异，研发一款适用于全球不同肤质的产品难以实现，或是极具挑战性的。但是，随着消费者对抗污染化妆品认知的提高，特别是在各类污染物是如何损害皮肤外部及皮肤自身的过敏反应方面，为化妆品规范准则制定者提供了体外和体内测试的标准。本文总结了化妆品规范准则制定的方式及方法，并且为对应机制措施进行了分类。本文也给出了一些基于化学反应机制、有代表性的抗污染化妆品列表，并且对未来此类化妆品进行了预测。

1. 背景介绍

“抗污染”是目前个人护理品和化妆品行业的发展趋势。最近几年，抗污染产品数量显著增长，主要由下列相关因素造成：

• 亚洲和西方大型城市，空气质量恶化；

• 不断增长的城市化和环境污染恶化；

• 人们对健康、养生和美丽受环境污染的认知及关注不断加强；

• 环境污染对皮肤的影响的科学认识不断深入；

• 越来越多的用以保护皮肤免受不良影响的新活性成分被开发；

• 许多宣称具有保护功能的产品的推出和推广；

• 利用消费者现有的习惯来传播抗污染的益处，从而开发混合/多功能产品。

2. 日益恶化的空气质量和抗污染产品的必要性

污染一直以来都是亚洲消费者关心的问题，因为在中国的北京，印度的新德里和班加罗尔及巴基斯坦的卡拉奇等一些城市污染极其严重。虽然目前欧洲和北美的污染程度不高，但是污染也已成为西方的头条新闻。同时污染水平在整个非洲大陆恶化也极其严重。尽管亚太地区首先开始了反污染运动，随后不断发展蔓延到西方国家。目前，在全球的主要市场上都能看到许多在这方面成功的产品。

高污染状况最初局限于工业化地区和城市地区，但目前已经不仅仅局限于大城市，空气质量已经全面恶化。据最近世界卫生组织的报告显示，全球只有12%的城市人口居住在空气质量符合世界卫生组织空气质量指标水平的环境。大约50%的城市人口暴露于空气污染至少高出2.5倍于世界卫生组织空气质量指标水平的环境。现如今，全球有54%的人口居住在城市。与此相比，1960年只有34%的人口居住在城市，而2050年城市人口预计可达64亿。最近，一份非常有趣的报告中包含了预测2040年抗衰老城市的名单列表。

根据不同研究机构和不同公司进行的各种消费者调查显示，消费者对环境污染的认知和关心程度各不相同。但是，所有研究综述都清晰明了地指出了人们对环境污染的日益关注及世界各地抗污染化妆品的巨大商机。

全球80%以上的消费者认为皮肤会吸收空气污染物质。污染、污垢、汽车尾气、植物、工厂、香烟烟雾等化学物质都被消费者看作是造成皮肤问题的原因。据最近的一项调查显示，19%的美国消费者、36%的欧洲消费者和37%的亚洲消费者认为污染是皮肤受到侵害的主要来源。在亚洲消费者中，中国人对有害污染最为关切，41%的人对污染十分忧虑。年龄段在45~54的德国、西班牙和法国女性担心污染会影响她们的外表，其中比例最高的是法国女性。

据另一项调查显示，2016年第一季度全球79%的新款护肤品中都对抗污染进行了宣称。2016年1~10月推出的抗污染新产品中有38%在亚太市场。中国是2016年亚太地区新型抗污染护肤品的领导者，并在2017年第一季度保持这一地位。

在这一期间，搜索“抗污染皮肤护理和标准”这个术语的数量急剧增加。同时也带动了抗污染产品成分的搜索数量。抗污染化妆品已经不仅仅是一种趋势，人们已经真正关心抗污染这个问题。

在中国，虽然有61%的消费者对大气污染“感到非常担心”，但是只有17%的消费者认为抗污染产品“非常有用”，同时只有25%的消费者愿意去购买抗污染护肤品。印度调研的数据同样显示了“关切、认知和落实”这三个阶段的数据差异。这一差异不仅表明了抗污染化妆品具有重大商机，同时也是对开发有效产品技术的挑战。

制定全球统一的抗污染产品是一项巨大的挑战，主要有以下几个因素。首先，影响世界不同地区的消费者的污染物和环境危害范围是非常多样化的，甚至在很小的国家也会发生很大的变化。其次，不同种族的皮肤类型差异、皮肤随季节性天气的变化、对理想皮肤期待的差异、个人护理方面的差异及化妆品使用习惯方面的差异使得生产一款抗污染产品能够满足世界不同地区消费者的需求非常具有挑战性。

开发一款有效的产品首先需要对皮肤造成损害的环境因素和机制进行深入了解。如果不同活性成分对皮肤的作用效果能够得到研究，就可以有效筛选抗污染产品。通过对目前市场上已有的抗污染产品进行分析，运用具有多种抗污染成分和更适合消费者的设计，将会对新产品的研发和推广裨益良多。

3. 理解污染造成的后果

环境污染的来源是多种多样的，例如汽车尾气的排放、电煤燃烧、工业燃烧、香烟烟雾、室内厨房油烟和挥发性有机化合物。这些污染物主要由颗粒物（PM）、二氧化碳、硫和氮氧化物、臭氧、自由基和其他空气中的化学物质（如杀虫剂、化学喷雾剂）和碳氢化合物构成。

许多体外和体内的研究已被不同的研究人员实现和完成，主要用于解释皮肤在不同环境下被损害的后果，其中一些实验的结果总结如下：

有关空气污染是如何严重损害皮肤的信息是有限的，但是有一些研究已经开始对这个问题进行深入研究，并且在空气污染对皮肤影响的几种类型已经达成一定的共识。一些消费者自我评估的报告同样也证实皮肤容易受到恶劣环境条件的影响，同时也取决于不同的皮肤类型，如皮肤干燥和暗淡、黑斑和肤色不均匀、皱纹加重和细纹、油性皮肤和痤疮、敏感和皮肤缺陷。

绝大多数专家承认污染会破坏皮肤屏障，导致维生素E和角鲨烯水平降低，同时加剧对胶原蛋白和弹性蛋白的分解。这一系列影响将会使现有的皮肤出现问题，例如：皮肤脱水、色素沉淀过度、皮肤光老化、皮脂分泌过多、炎症和敏感性皮肤、湿疹和过敏性皮炎。

皮肤具有其特有的保护性蛋白质，主要由外层的角蛋白和下层的胶原蛋白构成，用于防止水分流失和保持皮肤弹性。但是角蛋白和胶原蛋白提供的防御能力是有限的，如果空气污染水平过高，防御机制超额运转将会使这些保护性蛋白质分解甚至对保护系统造成损伤。

黑斑的形成主要受交通相关的尾气污染和烟尘颗粒的影响，并与类似鼻唇沟的褶皱相关，最终可导致皮肤老化效应加剧。体内实验表明，如果该过程暴露在真实生活条件下，将会改变皮脂的产生和组成。

4. 皮肤损伤的机制

暴露在污染区域的皮肤具有更高的皮脂分泌率和更高的乳酸量，与非污染部位相比，皮下pH值更低。作为皮肤表面主要抗氧化剂的胆固醇、角鲨烯和维生素E在污染部位减少，因为这些抗氧化剂被调动起来，以对抗皮肤的氧化应激。这导致角鲨烯/脂质的比例更低，角质层的黏连能力更差，并且红斑指数（发红）更高。

一些可用作潜在抗污染标记的参数是皮肤pH值、维生素E水平、乳酸、弹性蛋白、胶原蛋白和皮肤脂质（如甘油三酯、游离脂肪酸、角鲨烯、蜡酯和胆固醇），这些参数会随着污染而减少。其他参数，如皮脂分泌率、糖基化终产物水平、丙二醛、角鲨烯一氢过氧化物、氧化蛋白、白细胞介素IL1a和三磷酸腺苷会随着污染而增加。

环境污染物按照一种共同机制运作，这个机制包含烃受体（AhR）。烃受体可以在几种皮肤细胞（如角质形成细胞，纤维细胞，黑素细胞和朗格汉斯细胞）中发现。这种受体在不同环境侵害因素的作用下被激活，从而触发细胞中与控制和氧化应激反应相关的基因表达，诱导色素沉着或炎症，免疫抑制和早衰。大气拮抗剂可以通过其对人体内关键酶和生物催化剂功能的影响而对身体产生有害作用。

空气污染物由颗粒物和有机物质（例如多环芳烃（PAH））的异质混合物组成，比如结合在这些颗粒表面的苯并芘（BaP）。简单的表面相互作用就可以彻底改变皮肤的组成，影响皮肤表面的屏障功能，增加经皮水分流失，并且损伤皮肤含水量。此外，这些污染物能够渗透到更深的表皮层并对皮肤产生不利影响，因为它的物理特性使其容易与皮肤表面的生物结构发生反应。

颗粒物也不利地影响了表皮脂质（包括胆固醇、硫酸盐、磷脂、鞘磷脂和葡萄糖神经酰胺）的疏水性，这些脂质是皮肤屏障的关键组成部分。颗粒物也影响紧密连接蛋白，它是一种参与紧密连接完整性的重要蛋白质。

污染物中的颗粒物可导致细胞因子水平增加。肺部抗氧化剂/II期解毒酶的mRNA水平也会因为暴露于颗粒物中而降低。暴露于颗粒物中也降低了外膜蛋白、转谷氨酰胺酶-1和E-钙粘蛋白的mRNA水平，这些成分是皮肤屏障功能的标志物，并在皮肤黏连力和抵抗物理作用方面发挥作用。丝裂霉素降解成天然保湿因子（NMF）所需的酶半胱天冬酶14的水平也会因为颗粒物的作用而减少。

作为细胞质转录因子的烃受体在存在污染物的情况下被激活，除了引起人体皮肤的氧化应激反应外，还会引起一些功能基因的表达。这些基因能够改变皮肤屏障功能，黑色素生成及炎症反应。最终将导致皮肤脱水，色素斑形成及加速外在老化现象，包括皱纹形成和紧致度及弹性的消失。

细小的尘埃颗粒最开始使皮肤的抗氧化性消失，使皮肤感觉干燥。继续暴露可能会导致形成前期细小皱纹，增大毛孔，在一些情况下，会导致油性皮肤。大气污染物，颗粒物和碳氢化合物进入皮肤并产生醌，它是产生活性氧（ROS）的氧化还原物质。颗粒物增加了活性氧含量，并上调金属蛋白酶的表达，从而导致皮肤老化和色素沉着。暴露于聚芳香族化合物会增加氧化应激的水平和遗传性损伤，从而加速皮肤老化过程。

颗粒物中存在的金属主要与氧化应激反应相关。金属促进活性氧的产生并引起抗氧化剂应答元素（ARE）促进剂激活。抗氧化剂应答元素是在许多启动子区域中发现的顺式作用增强子序列。这些区域的基因负责编码抗氧化剂和II期解毒酶/蛋白质。

氧化应激反应产生后，调节蛋白（如NRF1、NRF3和BACH1）与ARE结合，并竞争与NRF2结合。NRF2可以调解部分应答基因的转录网络，这些应答基因能够调节体内抗氧化损伤和亲电子反应。

臭氧干扰角质层脂质成分，它们是皮肤屏障的决定性因素。臭氧通过消耗皮肤中的维生素E水平从而加速皮肤老化，干扰伤口愈合过程，并导致氧化应激。臭氧也会影响脂质过氧化水平，这又可能导致其他应激物的附加效应，如多环芳烃。

最近的一项研究结果把皮肤上形成的黑斑——雀斑，与交通有关的空气污染水平，尤其是二氧化氮水平联系了起来。这项研究表明，最显著的变化出现在亚洲女性的脸颊上，并且二氧化氮比颗粒物效果更明显。

颗粒物诱导氧化应激，活性氧的产生和促炎症细胞因子的分泌，这些都导致脂质过氧化和DNA损伤。并且进一步增加了能够降解胶原蛋白基质的金属蛋白酶（MMPs）-1、-2和-9。一项历时五年的独立研究表明，臭氧与由抗氧化剂和胶原蛋白消耗导致的皱纹的形成密切相关。

通常在空气污染中发现的多环芳烃也是炎症反应的因素。烃受体的激活能够增强炎症，最终打破皮肤的天然免疫能力，消耗了皮肤的抗氧化能力并引起皮肤的炎症环境，破坏皮肤屏障功能。

据观察，由污染造成的痤疮加重与炎症过程有关，而亚洲女性和高加索女性的痤疮患病率相似。亚洲女性发生炎性痤疮的频率更高，并在高污染时期爆发。这篇综述根据三个主要观察结果（增加皮脂产生、异常角化、炎症反应）来说明粉刺发生有多种原因。

臭氧能够通过烃受体增加细胞色素p450的激活。一旦进入皮肤，烃受体能够引起脂质过氧化级联反应。氧化级联反应刺激其他来自角质形成细胞和黑素细胞的促炎性调节物质的释放，从而与其他增强细胞（如嗜中性粒细胞和吞噬细胞）建立恶性炎症循环。

5. 抗污染产品的规范准则形成

污染影响皮肤的方式很多，因而很难生产出一种能够适应全球的产品，这主要归因于污染类型和水平的差异，不同种族人群的皮肤差异，不同地区的审美差异，以及对理想皮肤期待的差异。但是根据上述对于污染物质性质及其破坏皮肤机制的认识，我们可以开发一个相对通用的准则。尽管如此，单个产品仍然很难适用于不同的污染类型。因此，在理想情况下开发多个适用于不同污染类型的产品仍然十分必要。

一个通用的产品开发策略通常包含清除、修理和保护。市场上大多数可以抵御污染的产品主要有下列一种或者几种特点（图1）：

图1. 环境污染物、皮肤损伤和产品设计指南

1. 通过清洁或去角质的方式来减少皮肤上的颗粒含量；

2. 防止污染物在皮肤上沉积和渗透；

3. 恢复和加强皮肤的防护屏障结构和功能；

4. 减少经皮水分流失，从而改善皮肤水合作用；

5. 补充抗氧化剂的储备；

6. 减少炎症；

7. 控制黑色素生成；

8. 促进胶原蛋白/弹性蛋白合成；

9. 保护皮肤免受紫外线的伤害，因为紫外线会加剧其他环境污染物的影响。

另外，任何旨在缓解污染影响的解决方案都必须保证肤感良好并且没有外观上的不良影响。

中国抗污染产品相对而言更注重水合和美白要求，但是日本品牌在防紫外线、增亮和保湿方面更胜一筹。韩国更多积极宣传其天然和无害的产品特性。整个东南亚市场相对而言更加倾向推出男性的抗污染产品。在欧洲和北美，其产品着重于宣称添加了抗氧化剂和维生素，能够使皮肤加强修复、消炎、抗衰老等能力。因为在欧洲，人们更倾向于选择具有“有机”和“环保”的产品。最后，在拉美和东南亚地区，人们更关注产品在清洁和保护能力上的特点。

与此同时，化妆品行业的发展趋势之一是使用多功能混合型产品。这一趋势鼓励现有抗污染产品结合其他抗衰老、皮肤美白和防晒的产品功效。当然，抗污染产品也能够借助不同的产品款式来进入市场，例如：化妆粉、面部湿巾、面膜、喷雾和去角质产品。

6. 有效成分和产品

在接下来的部分中，基于化学反应机制，总结了一些可用于抗污染产品的活性成分。这份清单并不包括所有成分，其中每一个类别都含有其他可利用的活性成分。许多成分供应商同时也开发了具有不同机制的活性物质混合物。因而，一些活性成分能够用于几种不同类别。

6.1. 清洁皮肤及使用膜状聚合物

减轻或防止环境污染影响的第一种方法是控制微小颗粒物在皮肤上的沉积和渗透，以及进一步去除已经沉积或渗透的污染物。借助一些表面活性剂和阻挡型聚合物材料，可以用来制作不同形式的化妆品如：清洁剂、面膜、去角质剂、保湿剂，以及湿巾和喷雾。选择的表面活性剂不应对皮肤造成损伤，并且使用产品时不能加剧污染物在皮肤毛孔的渗透。

活性炭有高孔隙度，有助于从表皮附着的污染物中吸取毒素。其他固体吸附材料，如高岭土、镁铝硅酸盐和磨砂（包含咖啡豆和米糠），也被用于多种抗污染产品，如面膜和去角质剂等产品。据报道，PEG 20甘油三异硬脂酸酯具有一定的亲水-亲脂平衡，能够有效的去除皮肤上附着的PM，是一种相对固体而言较为温和的表面活性剂。

生物糖胶-4是一种高分子量的阴离子脱乙酰化多糖，能够以基质的形式形成非封闭性屏障，以此来保护皮肤免于环境污染。

芸苔（油菜花）和油桐共聚物分别从菜籽油和油桐树中提取。它能够在皮肤上形成一个灵活而均匀的覆盖层，同时能长时间覆盖在皮肤表面，提供极为有效的抗污染保护。在一项临床抗污染研究中，使用这种活性剂治疗的对照组对微小颗粒物的防护能够提高32%。

由卵磷脂、丙烯酸/丙烯酰胺甲基丙烷、磺酸共聚物、二甲基甲氧基苯并二氢吡喃醇、黄原胶、辛酸甘油酯和己二酸二异丙酯组成的活性成分混合物，能够有效地提供皮肤和有害环境物质之间的屏障，同时还可以帮助表皮沉积污染颗粒。除此以外，当该混合物添加多种金属形成螯合物之后，其抵御重金属侵害皮肤的能力大大加强。

几种使用上述方法的抗污染产品有：Pond男性抗污染洗面奶（包含了木炭和咖啡豆的磨砂剂），Bioelements高级维他矿物深层排毒面膜（包含了活性炭），Cosmedix深层清洁护理面膜（包含了岭土粘土、水杨酸和硫磺），Tata Harper净化洁面乳和面膜（包含了高岭土和硅酸铝镁），Etude House除粉尘面膜（包含了抗污染膜状聚合物）。

6.2. 加强皮肤屏障和提高水合作用

环境污染会损害或削弱皮肤的天然屏障，导致污染物更强和更深的渗透，进而破坏皮肤结构的形态和完整性。损坏的皮肤屏障会导致跨表皮水分流失，影响皮肤的水合作用、刚性和紧致性。应对环境污染物影响的方法之一是加强皮肤的天然屏障并改善水合作用。以下列出了这一类活性成分的几个例子：

与皮肤性质相同的长链和短链神经酰胺的混合物，特别是与皮肤立体化学性质相同的源自植物的胆固醇和山俞酸，可以形成类似于角质层中的脂质屏障结构的多层体系。它可以通过优化整个表皮水分管理系统，即修复皮肤自身的防护屏障，来激活皮肤的天然水分保湿系统（鞘脂类、丝聚蛋白），使受损皮肤恢复活力，因而非常适用于抗污染产品。

鳞叶卷柏（又名沙漠玫瑰）含有复合酶和应激反应元素，不仅能够防止因长时间干燥造成的损害，还可以促进再次水合过程中的修复，因此该植物也被称为“复活植物”。这种植物提取物含有具有高适应性成膜功能的保湿复合物，可增强皮肤屏障功能，提供强大的保湿效果，并减少受损皮肤的跨表皮水分流失。除此以外，它也能抑制PM在皮肤上的积累，具有抗氧化性和增强细胞增殖的功能。

含有多糖的银耳提取物具有强大的保湿和光成膜特性。它借助形成柔软的保湿膜保护皮肤免受环境污染，并提供优质的保湿效果，据研究发现该提取物比透明质酸更有效。

高山植物-火绒草萃取物“Helvetia”含有活性化合物雪绒花酸，可增强表皮屏障功能并降低皮肤敏感度。它能够刺激与表皮保护相关的几个关键基因和蛋白质，包括转谷氨酰胺酶1、膜蛋白、兜甲蛋白和角蛋白。此外，它还能刺激负责提供皮肤保护和保湿的关键蛋白质，显著改善皮肤屏障的完整性和角质层的粘连力，从而使皮肤得到更好的保护以抵御更强的环境污染。

角叉菜（又名红藻）提取物，由于在该藻类中发现大量交叉聚糖，因而能够构成防护膜来保护皮肤免受极强的环境污染，也被美称为“第二皮肤”。由于提供的多糖含量高，因而水合产生光滑的皮肤，角叉菜可以作为即时成膜。它通过补充和保持皮肤的天然保湿因子来保护皮肤免受干燥和污染引起的刺激，有助于减少皮肤水分流失。

几种使用上述方法的抗污染产品有：Paula抗氧化Omega Plus（包含了Omega脂肪酸），Bioelements Remineralist日常保湿霜（包含了红藻提取物、海盐矿物），Jurlique玫瑰水分保湿霜和面膜（包含了玫瑰果油），Clarins Hydra Essential 旗下产品（包含了厚叶植物萃取物），Decelor Hydra Floral抗污染水合产品（包含了辣木油萃取物）。

6.3. 使用抗氧化剂

PM及其环境污染物会引发细胞ROS（活性氧）的氧化应激反应，从而诱导细胞中的蛋白质、DNA和细胞膜发生凋亡甚至导致坏死。这一反应会导致人体组织损伤、产生皱纹、眼部细纹、组织脱水和年轻机体老化。为了抵消这种不良效应，可以考虑在化妆品配方中添加含有抗氧化剂和金属螯合剂的活性剂，以下是给出的一些范例：

芡欧鼠尾草（又名奇亚）籽提取物含有大量植物营养素，包括植物甾醇、类黄酮、α-脂肪酸、香豆酸、咖啡酸和生育酚。该提取物具有强大的抗氧化能力，不仅可以保护皮肤免受ROS的侵害，还能加速皮肤修复并防止进一步侵害。除此以外，奇亚油还能显著补充皮肤水分，减少表皮的水分流失，增强皮肤屏障功能，减少眼部细纹和皱纹。

据报道，来源于野茶树的白茶植物提取物富含抗氧化黄酮类化合物，能够中和高达80%的自由基，从而保护细胞膜并帮助皮肤抵御污染和其他环境侵害。

桃金娘叶提取物含有丰富的水溶性黄酮类化合物和单宁酸，具有非常强的抗氧化和护肤功能。该提取物能够补充细胞氧分，也能毫无压力地中和污染物和自由基。

源自青香木（又名生命之树）的粉红胡椒溶液，富含高活性黄烷醇、植物抗氧化剂、槲皮苷和槲皮素-3-葡萄糖醛酸苷。它通过控制抗氧化酶的活性，减少由PM引起的氧化应激反应，从而为细胞提供保护。此外，它还能调节部分生物标志物的表达，这些标志物与增强皮肤防御能力和降低由环境应激和皮肤水合作用引起的皮肤渗透性能力相关。

追求自然是化妆品成分不断更新的灵感源泉，然而植物并不是天然活性成分的唯一来源。富含微量元素和铜的新活性矿物质提取物是采用特殊的工艺从孔雀石中提取，具备独特的生物活性。作为一种富含铜的能够清除污染磁石和重金属的成分，它可以刺激人体生成抗氧化剂，有助于皮肤细胞损伤保护系统的运转，加强细胞的自我防御，从而保护细胞免受外界环境的氧化应激作用。

几种使用上述方法的抗污染产品有：CelleCle Celle Surge Intensif精华（包含嗜热栖热菌发酵产物），Wei Beauty Golden Root多功能抗污染喷雾（包含抗臭氧复合物），Eminence清洁油，Oxygenating Fizofoliant和Detoxifying夜间护理产品（包含水芹萃取物、石油和莲花萃取物），Yon-Ka日常护肤霜（包含桃金娘、辅酶Q10、维生素E和辣木肽）及Guinot Bioxygene面部精华液。

6.4. 防止胶原蛋白/弹性蛋白的降解并改善皮肤紧致度

众所周知，污染物会对结构蛋白（如胶原蛋白和弹性蛋白）起降解作用，以降低皮肤的硬度和弹性，进一步导致人体细胞的老化。通常含有可以抵抗胶原蛋白和弹性蛋白降解的活性成分，是抗污染化妆品的卖点之一。具有此类抗污染功效的活性成分有：

微绿球藻提取物富含维生素C、维生素B12和短梗霉多糖，能对细胞外膜进行修复和维护，从而增加皮肤紧致度。它能在皮肤表面形成一层薄膜，即时对皮肤产生紧致收缩的效果。同时它也有助于刺激胶原蛋白I的形成，由于胶原蛋白I是皮肤结缔组织的重要组成部分，因而它也能长期紧致并巩固皮肤。

芍药根提取物富含寡糖，可以通过调节细胞之间的信息传递来防止衰老。它通过控制信息传递和限制真皮和皮下组织间的恶性促炎症交换，使皮肤达到逐渐再融合、丰满和紧致的效果，同时增加脂肪组织的厚度和体积。

裙带菜提取物，含有一种硫酸化聚糖的活性成分，能够保护细胞壁的完整性和稳定性，有助于抵抗恶劣的环境。它可以用来保持皮肤的紧致、弹性和光滑度，支持皮肤再生，并抵御环境污染。该提取物还含有抗氧化剂、维生素、蛋白质和一些丰富的重要矿物质，如钙、铁、钾和钠等。除此以外，它也是二十碳五烯酸、Omega-3脂肪酸和多糖的丰富来源。它能够通过不同的抗污染机制保护皮肤免受环境污染物的侵害。

根据金斯顿大学Declan Naughton教授的研究，白茶提取物可以保护皮肤结构蛋白质。该研究表明，白茶提取物能够降低相关酶的活性，从而减缓弹性蛋白和胶原蛋白的分解，改善皮肤的天然弹性和强度。

一种从黄芪、白术和柴胡中萃取提取物，能够针对新发现的阴-阳-1蛋白来调节表皮成长、恢复表皮完整性、刺激胶原蛋白合成、减少黑色素生成和抑制由紫外线辐射和污染引起的氧化应激。

几种使用上述方法的抗污染产品有：CelleCle 3D重构精华液（包含牡丹根寡糖），Ren V-Cense青年活力日霜（包含SAP蛋白、乳香和乳香酸），Erno Leszlo Firmarine水凝胶面膜（包含刺阿干树仁油），Wei Dan Gui深层滋养面膜（包含黄芪提取物），Arcona沙漠喷雾（包含粘蛋白、谷胱甘肽和墨角兰提取物）。

6.5. 控制色素沉着，减少黑斑

外界污染会影响黑色素合成通路，从而导致黑斑生成、整体皮肤变黑、皮肤色调不均匀和细胞老化等。如果活性成分能够直接作用于黑色素合成通路，就可以抵御多种环境污染物的影响。通过这种机制起作用的活性成分示例如下：

家独行菜（又名瑞士花园水芹）萌芽提取物含有萝卜硫素，是一种强大的抗氧化性植物营养素。它通过靶向黑色素级联反应中的两个关键的上游反应步骤来有效抑制色素沉着。它能中和ROS，抑制α-促黑激素（α-MSH，一种天然激素，刺激皮肤色素沉着）。它也提供了特殊的亮白效果，能够淡化黑斑和色素不均，均匀肤色，特别适用于亚洲皮肤。

天然或等同天然的白藜芦醇能利用多种途径减少黑色素合成，例如抑制酪氨酸酶活性，调节MCR1（α-MSH受体），影响黑素体的功能和成熟，影响黑色素细胞内的黑素体运输，以及限制黑素体向角质细胞转运。此外，它还具有极佳的美白皮肤的功效，能够使肌肤年轻而容光焕发，明显提亮肤色。

一种水溶性复合物提取于瑞士阿尔卑斯山的植物中，这些植物包括锦葵（Mallow）、绢毛羽衣草（Alchemilla Vulgaris）、香蜂草（Melissa Officinalis）、辣薄荷（Peppermint）、药用婆婆钠（Veronica Officinalis）、欧蓍草（Achillea Millefolium）和黄花九轮草（Primula Veris）。它能够抑制酪氨酸酶活性，降低黑斑的颜色强度，使皮肤亮白并平衡肤色。

一种包含10种中草药提取物（三七、天麻、茯苓、甘草、人参、红花、丹参、芍药、黄芩、枸杞子），可以用来抑制黑色素的合成、生长、运输、作用、降解，以实现健康美白。

含有丝氨酸和丙氨酸的海洋多糖异构体能够固定黑色素细胞受体并防止形成色素突触。这一过程在体外和体内试验中均已得到临床证明，研究结果显示它可以减少由污染引起的黑色素合成、显著减少黑斑、改善肤色。

几种使用上述方法的抗污染产品有：SkinCeuticals Phloretin CF（包含根皮素和阿魏酸），Anne Semonin亮肤精华液（包含海花和褐藻萃取物），Dr Dennis Gross Dark Spot Sun Defense Broad Spectrum SPF 50防晒霜（包含抗褪黑素复合物）。

6.6. 减少炎症

PM会诱导促炎症细胞因子（TNF-α，IL-1β和IL-8）的分泌，从而导致皮肤发炎、发红及加剧皮肤老化。因此，在配方中加入抗炎活性物质，对于减轻环境污染物造成的不利影响非常有用。下面给出了基于这个机制的几个例子：

芍药（白芍）根提取物从中医学角度解释可以治疗炎症，同时也可以用于镇定神经过敏。这种提取物的功效在城市污染和应激条件下依然存在。此外，它还可以通过抑制过度发红和减少老化斑点来影响肤色的均匀。

E/Z2亚苄基-5,6-二甲氧基-3,3-二甲基茚满酮（BDDI）能够暂时结合芳烃受体（AhR）以阻断多环芳烃（PAH）的生成。BDDI能够显著降低由柴油机尾气颗粒（DEP）诱导的前阿黑皮素原（POMC）基因的表达。角质细胞释放的POMC能够引发黑色素的生成，因而导致黑点形成。此外，BDDI还能显著抑制由DEP诱导的炎症基因表达，例如BDDI可以抑制白细胞介素-6（IL-6）来减少皮肤炎症反应。

生姜根提取物是一种抗过敏剂，它可以改善皮肤质地，增强肌肤的紧致度，消除皱纹及均匀肤色。生姜根提取物的活性主要是基于其对花生四烯酸合成通路的作用，该物质有抗炎、镇痛、退热等多种疗效。除此以外，生姜根提取物还可以抗红肿和刺激，光滑肌肤。

覆盆子（美洲红树莓）提取物具有抗炎活性，主要原因在于它含有大量的类黄酮和花青素。此外，由于天然酚类成分的作用，它不仅具有抗氧化能力，还可以诱导基因对DNA进行保护和修复。

阿拉伯沙漠雏菊提取物可以保护皮肤细胞免受氧化应激反应，从而减少由污染造成的损伤。它通过抑制细胞死亡相关基因和刺激I期酶（如细胞色素P450）的表达来保护细胞免受空气污染导致的死亡，从而增加细胞存活率。它不仅能减缓细胞老化过早的症状，还能保护细胞免受炎症反应。

几种使用上述方法的抗污染产品有：Koh Gen Do东方植物乳液I（包含银耳果实提取物），Erno Leszlo敏感水凝胶面膜（包含蜂蜜奶粉提取物），Dermalogica Ultracalming洁面乳（包含薰衣草、紫锥花、覆盆子和黄瓜提取物），皮肤药疗敏感洗洁剂（包含洋甘菊、黄瓜和金盏花萃取物）。

6.7. 多功能活性成分的使用或不同活性成分的组合

污染能以多种方式破坏皮肤，为了减轻多种污染带来的影响，推出多种抗污染活性成分的组合非常必要。一些活性成分研发商为了适应多种污染机制开发了几种活性成分组合的混合物，而许多活性成分也适用于不同的污染机制产生多重功效。下面是多功能活性成分或活性成分混合物的例子：

辣木树（又名奇迹树和不死树）种子提取物能以多种方式保护皮肤免受污染。这种富含肽提取物具有高度的保护和纯化功能。其抗菌反应能消除由环境产生的窒息性微粒，从而使皮肤得到净化，并且可以从最理想的氧化反应中受益。它还能够保护DNA不受污染物和重金属的破坏性影响。该提取物还可以增加胶原蛋白的合成，改善细胞活力并调理和滋养肌肤，使肌肤变得健康有光泽。

西番莲种子油能够从三个方面修复皮肤组织：刺激细胞增殖、细胞迁移和影响真皮表皮交界处的关键标志物。它还通过刺激弹性蛋白和胶原蛋白的合成，增强成纤维细胞的收缩力，使皮肤再生、重构和改变。因此，它可以在不同的环境污染作用下，修复、再生和舒缓被削弱和损坏的皮肤。

富含多酚的西番莲果实提取物，通过激活天然自我防御系统和清除自由基以防止室内外污染物有害作用的方式来控制毒物的刺激作用。它具有解毒功能，保护皮肤免受环境污染，恢复和防止皮肤屏障和细胞外基质的基本成分退化，从而保持皮肤屏障的功能、结构和机械性能，减缓皮肤老化过程。

茜草提取物在对抗自由基的同时，保护皮肤细胞免受污染物的渗透。它有助于清除有毒的氧化剂，抑制氧化应激反应，同时保护、加强和修复皮肤，减少炎症。

褐藻提取物是一种浓缩型岩藻多糖（硫酸化多糖），主要由岩藻糖组成，其中还含有木糖和葡萄糖醛酸。细胞质转录因子AhR在污染物存在下被激活，它能够控制许多细胞功能，例如引发炎症、导致皮肤屏障功能缺失和增加黑素生成。而褐藻提取物可以抑制AhR生成通路并影响真皮-表皮重构，控制暗斑的出现并减少皮肤发红的症状。

山茶花（又名玉茗花或冬季玫瑰）提取物具有抗氧化、抗刺激作用，对胶原蛋白合成起促进作用，能够增加皮肤水分达到抗皱功效。

据研究，西班牙丹参种子提取物，是一种包含海藻糖、半乳糖阿拉伯聚糖、甘油、木糖醇、磷酸钠和山梨醇的混合物，可以防御有害物质的污染。它能减少65%的污染物渗透，保护细胞DNA，抑制过早老化，并通过减少白细胞介素-6的表达量（37%）起到抗炎的作用。

表1. 抗污染产品配方指南

几种使用上述方法的抗污染产品有：Bioelements Remineralist日常保湿霜（包含海盐矿物质、红藻和孔雀石萃取物），Laniege全天抗污染防护精华液（包含三白草提取物、绿茶和生姜提取物），Clarins UV Plus抗污染SPF 50广谱防晒霜（包含白茶、哈密瓜和黑醋栗提取物），SisleyPhyto-Blanc增亮日常防护液（包含维生素C、己基间苯二酚、改良大黄提取物、荞麦种子提取物、抗坏血酸2-葡萄糖苷、维生素原B5和植物角鲨烯）。

7. 总结

由于污染物复杂的天然特性，不同的污染物会在皮肤上引发不同的损伤，再加上活性成分的选择过多，因此设计出有效的抗污染产品非常具有挑战性。在前几节讨论的污染的不同方面：环境污染物在皮肤上的各种影响、作用机制、各种用于减轻污染物影响的活性成分及不同功效给出的一些常用例子，都可以作为设计新产品的总体方案，并提供活性成分选择方案。不同产品配方的配制方法，以及针对不同皮肤损伤类型来选择活性成分的指南总结在表1中。

除了针对症状去缓解皮肤损伤外，设计产品更重要的是让消费者的初次体验良好。除了让消费者知道化妆品中的成分有哪些外，还要帮助他们营造一个完整的感官体验，来强化产品整体的定位和功效宣称。配制产品时其他几个需要重点关注的方面是功效宣称及支持功效并符合法规的消费者体验与临床测试。

污染造成的损伤是多种多样的，从干燥、黑斑、眼部细纹和皱纹，到暗沉、肤色不均、皮肤失去紧致、炎症和痤疮恶化等。但至今人们仍未能达成共识——究竟哪个污染生物标志物可以用来评估抗污染产品的功效。目前在抗污染的标准化测试上没有国际通用的指南，不同公司用不同类型的研究来证明他们的产品是有效的。许多品牌依赖于供应商提供的数据，一些品牌甚至用消费者测试得到的数据来支持产品功效。但是随着人们对污染的认识和理解的加深，体外和体内的临床试验数据将有助于区别高度竞争化的市场中每年新上的各种产品，从而使产品以更可信的方式建立起竞争优势。

8. 未来的机会

人们对各种环境污染物及其作用机理的认识不断加深，活性成分研发商每年都会在市场中引入新的活性成分。层出不穷的活性成分为产品配方师提供了更多的选择，使他们能够创造更多更有效的产品，因而抗污染产品市场也每年显著增长。此外，体外和体内测试的新方法也有助于新产品更令人信服的宣称产品功效，提高消费者对抗污染的意识，提升更多消费者需求。

皮肤护理的增长趋势之一是产品功能多样化，这是因为消费者想要简化他们的护肤步骤。抗污染产品可结合现有的消费者需求，如抗衰老、提亮、美白和防晒。从产品形式方面来讲，面部喷雾、湿巾、去角质产品、粉饼和散粉，都是抗污染产品很好的载体。目前，抗污染产品已经不单单局限于皮肤护理，而逐渐拓展到眼部护理和彩妆中。

有趣的是，消费者研究表明，男性和女性对污染的认识、污染在皮肤上产生不良影响的关注度和尝试抗污染产品的意图具有极高的相似度，这项研究表明，开发适用于男性的抗污染产品也是未来发展的机会。

许多配料生产商在加快速度研发天然或有机的抗污染成分时，往往首先迎合潮流选择天然成分，而不是选择人工合成的活性成分替代品，尽管研发替代品也是该行业所必需的。其他一些抗污染产品的发展方向是：提升消费者对健康和保健产品的兴趣、开发减缓生活压力的产品、舒缓情绪的芳香疗法、基于可持续发展的对环境无害原料的产品，以及不受限于产品功效的产品。

“从内而外的美”这个趋势正受到消费者的追捧，美容补品、保健品、美容饮料和功能性食品也可以经产品品牌评估后成为抗污染产品组合的一部分。

使用深度清洁及强脉冲光技术以有效提高活性成分渗透率的美容仪，也是抗污染市场发展的另一个机会。

大多数品牌在他们的网站上都有肤质评估和产品选择工具，这些工具可以根据消费者对几个简单的关于肌肤状况和肌肤所处环境的回答，向消费者推荐合适的产品。当新的抗污染产品被引入现有产品系列，评估和选择工具中会特别新增一些关于环境污染的问题，从而引导消费者购买新推出的产品。

一些可携带的设备有可能对整个化妆品市场带来巨大的冲击，比如智能手机可以显示环境中污染的类型及水平，从而推荐相应的保护措施。帮助消费者追踪皮肤状况并且评估产品随时间的吸收情况的智能镜子，也是未来的发展机会。