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淡竹叶提取物的功效性和安全性研究.pdf
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1、Technique express科技广场36Vol.46 No.9 Sep.2023敏感性皮肤特指皮肤在生理或病理条件下发生的一种高反应状态,当UV、物理、化学等外界因素刺激皮肤时,皮肤会发生氧化应激、炎症因子增加等一系列反应,使皮肤易出现红、肿、痒、热、痛等体征1。随着消费观念提升、气候环境改变、清洁过度等因素,敏感性皮肤有较高的关注度和发生率2,尤其是近年来受疫情影响,戴口罩成为常态化,皮肤与口罩直接的接触和摩擦造成皮肤屏障受损加重,进一步提升了敏感肌的发生频率。目前对于敏感肌肤的发生机制尚未完全清楚,主要和皮肤屏障不完善、炎症反应和神经血管高反应有关3。瞬时电位受体香草酸亚型1(TRP
2、V1)是一种非选择性的阳离子通道,对钙离子的通透性较高,可被辣椒中的主要活性成分辣椒素特异性激活,又称为辣椒素受体,在敏感性肌肤诊断和治疗中至关重要4。TRPV1被发现于伤害性感觉神经末梢,但并不是唯一的疼痛和瘙痒传递器,也存在于皮肤的角质形成细胞、肥大细胞等细胞中5-8,可被多种物理、化学或热刺激激活9。因此,以TRPV1为切入点开发适用于敏感皮肤的原料或化妆品非常重要。淡竹叶为我国传统中药草,源自禾本科植物淡竹叶(Lophatherum gracile Brongn.)的干燥茎叶,味甘、淡,性寒,具有清热泻火、除烦、利尿的功效10。本研究通过特殊提取分离技术制得淡竹叶提取物,通过体外、人体
3、等方法对淡竹叶提取物的功效性和安全性进行评价,为淡竹叶提取物作为化妆品原料的开发和应用提供支持。1 实验部分1.1 主要材料、试剂与仪器淡竹叶(Lophatherum gracile,安徽省黄山市,提取部位为叶/茎。无水乙醇(分析纯)、碳酸钠(分析纯)、没食子酸(色淡竹叶提取物的功效性和安全性研究周秋娜1,2,李婷婷1,杨 萌1,周春亚1,金荣熙1,2(1.科丝美诗(中国)化妆品有限公司,上海 201401;2.科丝美诗(上海)检测科技有限公司,上海 201401)摘 要:以淡竹叶提取物(LG)为研究对象,分别从功效、安全2个维度进行评价,提升其在化妆品领域的应用前景。采用鸡胚绒毛尿囊膜试验(
4、HET-CAM)和人体斑贴试验对LG进行眼刺激和皮肤刺激的安全性评价。通过瞬时电位受体香草酸亚型1(TRPV1)高表达细胞模型,考察LG对伤害性细胞因子白介素8(IL-8)和单核细胞趋化因子(MCP-1)表达量的影响。分别选用十二烷基硫酸钠(SDS)、乳酸和辣椒素作为刺激物,建立敏感性皮肤的刺激模型,采用主观自觉症状评分、客观仪器分析,评估LG缓解皮肤敏感的能力。HET-CAM和人体斑贴试验结果显示,LG具有良好的眼睛安全性和皮肤安全性。体外细胞模型中,LG可剂量依赖性地降低HaCaT-TRPV1-OE细胞中IL-8、MCP-1的表达。在人体功效评价中,LG可以显著降低SDS引起的经表皮水分流
5、失率(TEWL值)和皮肤红斑指数(EI值)上升(p0.05),即时缓解由乳酸刺激引起的皮肤刺痛感,显著减轻辣椒素刺激引起的皮肤不适感和泛红状态,表明LG可加速修复受损皮肤,提升敏感性皮肤的屏障功能(p0.05)。LG作为一种植物来源的活性原料,具有高效、强效、安全的特点,可广泛应用于护肤品开发中。关键词:淡竹叶提取物;敏感性皮肤;安全中图分类号:TQ658 文献标识码:A 文章编号:1006-7264(2023)09-036-07DOI:10.3969/j.issn.1006-7264.2023.09.006收稿日期:2022-12-07作者简介:周秋娜(1986-),河北人,E-mail:。
6、Technique express科技广场37第46卷2023年第9期谱纯,纯度98%)、福林酚试剂,Sigam公司,TRPV1高表达HaCaT细胞(HaCaT-TRPV1-OE细胞),上海珈凯生物科技有限公司实验室构建;辣椒素,Sigma公司;辣椒平,MedChemExpress公司;十二烷基硫酸钠(SDS),国药集团;DMEM高糖培养基、青霉素-链霉素双抗溶液、胰蛋白酶,美国Gibco公司;CCK-8试剂盒,日本同仁化学研究所;小鼠单核细胞趋化蛋白1(MCP-1)Elisa试剂盒、人白介素8(IL-8)Elisa试剂盒,深圳欣博盛生物科技有限公司;SPF级白莱杭鸡蛋,济南斯帕法斯家禽有限公
7、司。倒置显微镜,日本OLYMPUS公司;酶标仪,美国BioTeck公司;细胞计数仪、CO2恒温培养箱、生物安全柜,美国Thermo Fisher公司;水平振荡仪,美国Scilogex公司;TM-300皮肤水分散失测试探头、Tewameter TM HEX经表皮水分流失测试仪、皮肤颜色测试探头Colorimeter CL400,德国Courage+Khazaka公司;Antera 3D,Miravex公司;紫外分光光度计,昂拉EU-2600D。1.2 实验方法1.2.1 淡竹叶提取物制备取淡竹叶100 g,粉碎粒径为80目,按料液比120加入去离子水,90 加热提取2 h,使用5 m孔径的聚丙烯
8、膜过滤,收集滤液,得淡竹叶粗提物。按照料液比1 20,将淡竹叶粗提物和质量分数30%的乙醇溶液配制成溶液,用聚酰胺色谱柱进行吸附,分别用去离子水、40%乙醇溶液、80%乙醇溶液进行梯度洗脱,合并洗脱液,浓缩至无醇味,加入丁二醇混合、过滤后即得淡竹叶提取物。1.2.2 总酚含量测试参考文献11,取1 mL淡竹叶提取物(称量,精确到0.1 mg)至100 mL容量瓶中,用水定容至刻度,取1 mL于比色管中,加入质量分数10%福林酚试剂5 mL,摇匀,静置5 min,加入质量分数7.5%碳酸钠溶液4 mL,加水定容至10 mL,摇匀,室温放置60 min后测定其在765 nm处吸光度值,代入标准曲线
9、计算待测液中异荭草苷浓度。总酚含量计算公式为:w=cVNm106式中:w为总酚的含量,%;c为待测液中没食子酸的浓度,g/mL;m为待测品质量,g;V为比色管定容体积,mL;N为稀释倍数。1.2.3 细胞因子检测周利丹等12通过TRPV1高表达细胞(HaCaT-TRPV1-OE)和正常HaCaT细胞对比研究,发现辣椒素可以激活TRPV1通道引起伤害性细胞因子IL-8、MCP-1的表达量增加,本研究使用HaCaT-TRPV1-OE作为模拟敏感肌肤的体外替代模型对淡竹叶提取物进行研究。取P15的HaCaT-TRPV1-OE细胞,接种于完全培养基(DMEM高糖培养基+10%胎牛血清和1%青链霉素双抗
10、)中,37、5%CO2恒温培养箱中培养。取对数生长期的HaCaT-TRPV1-OE细胞,弃去培养液,用PBS清洗2次,加入0.25%胰酶,37 放置5 min,完全DMEM培养液终止消化,1 000 r/min离心3 min,用完全DMEM培养液重悬细胞,调节细胞浓度为22.5105个/mL,每孔100 L接种于96孔板中,CO2恒温培养箱孵育24 h。取受试物,用完全培养基依次稀释配制成质量分数4%、1.2%、0.4%、0.12%、0.04%、0.012%,共6个4测试浓度点,待用。辣椒素为TRPV1受体激动剂,可作为刺激物诱导炎症因子产生,辣椒平为TRPV1受体拮抗剂,可作为阳性对照物。按
11、照表1所示,依次加入50 L待测物和50 L刺激物,继续培养24 h后,收集上清液,根据各细胞因子的ELISA检测试剂盒进行细胞因子含量检测。细胞因子抑制率计算公式为:抑制率=(表达量模型组-表达量待测组)/表达量模型组100%表1 HaCaT-TRPV1-OE细胞测试方案Tab.1 TestmethodofHaCaT-TRPV1-OEcell组别加样名称加样浓度刺激条件检测指标空白组/I L-8、MCP-1模型组完全培养基/辣椒素(210-5 mol/L)阳性组辣椒平110-5 mol/L样品组淡竹叶提取物0.003%0.01%0.03%0.1%0.3%1.0%1.2.4 眼刺激安全性测试根
12、据T/SHRH 011-2018 化妆品眼刺激性测试 鸡胚绒毛尿囊膜试验,采用终点评分法。选取9日龄鸡蛋,暴露出绒毛尿囊膜(CAM),取0.3 mL阳性(1%SDS)、阴性(生理盐水)、淡竹叶提取物,分别加入到CAM限定面积的无刺激橡胶环内,作用3 min后使用生理盐水洗去受试物,观察100%Technique express科技广场38Vol.46 No.9 Sep.2023并记录出血、凝血和血管融解程度并对其评分。每个样品用6个鸡胚进行试验,按以下公式计算ES平均分值。眼刺激进行分级评价:ES12,无/轻刺激性;12ES16,中度刺激性;ES16,严重刺激性。ES=1.2.5 皮肤安全性测
13、试参照化妆品安全技术规范(2015年版),选择30名受试者,将淡竹叶提取物作为受试物放入Finn chamber斑试器内,空白对照孔不置任何物质。将斑试器用低致敏胶带贴敷于受试者的前臂曲侧,用手掌轻压使之均匀地贴敷于皮肤上,持续贴敷24 h。分别于去除受试物斑试器后30 min(待压痕消失后)、24 h和48 h按表2观察皮肤反应,并记录观察结果。表2 皮肤封闭型斑贴试验皮肤反应分级标准Tab.2 Gradingstandardforskinreactioninskinclosedpatchtest反应程度评分等级皮肤反应-0阴性反应1可疑反应,仅有微弱红斑+2弱阳性反应(红斑反应);红斑、浸
14、润、水肿、可有丘疹+3强阳性反应(疱疹反应);红斑、浸润、水肿、丘疹、疱疹;反应可超出受试区+4极强阳性反应(融合性疱疹反应);明显红斑、严重浸润、水肿、融合性疱疹;反应超出受试区1.2.6 配方及其制备工艺含淡竹叶提取物的乳液配方各成分添加量见表3,所有成分添加量均为质量分数。制备工艺:按表3称取各相原料,将A相原料加热至7080 搅拌至溶解完全,备用;将B相原料在室温下分散完全后,缓慢加入到A相中,7080 高压均质10 min,冷却至室温后,加入C相,搅拌完全至溶解,灌装。表3 配方成分表Tab.3 Formulas相成分(INCI名称)1#2#3#4#5#A水46丁二醇6EDTA二钠0
15、.05纤维素胶0.2对羟基苯乙酮0.31,2-戊二醇0.5相成分(INCI名称)1#2#3#4#5#B硬脂醇聚醚-21硬脂醇聚醚-212.5鲸蜡硬脂醇3.5甘油硬脂酸酯0.5棕榈酸乙基己酯4环五聚二甲基硅氧烷(和)环已硅氧烷6C淡竹叶提取物/0.5125水至1001.2.7 基于SDS刺激皮肤损伤模型的测试以下测试基于赫尔辛基宣言,测试样品均已通过皮肤安全测试,招募的受试者均已签署知情同意书,且通过科丝美诗(上海)检测科技有限公司的伦理委员会审核。参照现行团体标准 化妆品舒缓功效测试方法(T/GDCDC 021-2022)第一法。根据受试者的纳入标准进行受试者招募(有效例数不低于30例),受试
16、者遵循测试程序洁面,在恒温恒湿环境(211),50%10%)休息30 min。在受试者左侧或右侧前臂屈侧处,随机标记5个测试区域,每个测试区域面积不得少于3 cm3 cm,检测皮肤的经表皮水分流失率TEWL值、皮肤红斑指数EI值的初始值,作为空白对照。按照区域依次涂抹1#、2#、3#、4#、5#待测样品各100 L,其中涂抹1#配方的区域作为阴性对照,涂抹2#5#配方的区域作为样品组,待受试物完全吸收后,分别将0.020 mL的诱导物(质量分数2%SDS溶液)置于斑试器小室,用低致敏胶带贴敷于受试者的测试区域,用手掌轻压使之均匀贴敷于皮肤上,持续24 h移除,移除后6 h为皮肤红斑诱导反应期,
17、不作任何处理。皮肤红斑诱导反应期后,由专业研究员对受试者诱导受试部位的皮肤状况进行询问和检查,剔除一致性差的测试区,检测皮肤的经表皮水分流失率TEWL值和皮肤红斑指数EI值。TEWL值越高,说明单位时间、单位横截面积的经表皮水分流失量越多;EI值越高,说明皮肤泛红越明显。6只鸡胚观察到出血,凝血、血管溶解的程度总和3 续表Technique express科技广场39第46卷2023年第9期1.2.8 基于乳酸刺激皮肤损伤模型的测试13从内部受试者库中筛选敏感性皮肤问卷自评为敏感性皮肤且对乳酸敏感的受试者(有效例数不低于30例)。由专业研究员将50 L质量分数10%乳酸溶液随机涂抹于面颊鼻唇沟
18、的任意一侧,在涂抹后的0,2.5,5.0 min按照4分法对刺痛程度进行评分(0分无痛感,1分轻度刺痛,2分中度刺痛,3分重度刺痛),分数越高表示感觉越强烈。受试者遵循测试程序洁面,在恒温恒湿环境(211),50%10%)休息30 min,检测皮肤的经表皮水分流失率TEWL值、角质层含水量作为基线值。TEWL值越高,说明单位时间、单位横截面积的经表皮水分流失量越多;角质层含水量越高,说明皮肤表皮屏障越好。受试者按要求使用4#配方(含2%淡竹叶提取物),早晚各1次,全脸使用,连续28天,分别在使用产品14天后和使用产品28天后检测上述指标,并在28天再次进行乳酸刺痛实验。1.2.9 基于辣椒素刺
19、激模型的功效测试14从内部受试者库中筛选敏感性皮肤问卷自评为敏感性皮肤的受试者(有效例数不低于30例)。受试者遵循测试程序清洁前臂,在恒温恒湿环境(211),50%10%)休息30 min后,在前臂屈侧处,标记2个测试区域,并分别涂抹50 L的质量分数0.005%辣椒素溶液,刺激产生红斑后,分别涂抹1#(不含淡竹叶提取物)、4#(含2%淡竹叶提取物)的产品各100 L,并于涂抹后0,5,10,和30 min时,让受试者对测试区域的不适感进行打分(0分无不适感,1分勉强可以察觉,2分轻度可以察觉,3分中度可以察觉,4分重度可以察觉,5分疼痛),并使用Antera 3D拍照分析红斑图像。1.2.1
20、0 数据分析采用SPSS软件进行统计学分析,根据实验数据是否符合正态分布,使用T检验或非参数检验进行统计分析,检验水平为0.05,p0.05为差异有统计学意义。2 结果与讨论2.1 总酚含量测试采用福林酚法测定总酚含量。以没食子酸为标准品,标准曲线方程y=0.154 3x+0.012 2(R2=0.999 1)。本研究所制备的淡竹叶提取物的总酚含量为0.23%。2.2 细胞因子大量研究发现15-17,TRPV1可用来作为敏感肌肤诊断依据,也是敏感肌诱因的关键靶点之一。本研究将HaCaT-TRPV1-OE细胞作为体外皮肤敏感性的模型,用辣椒素进行刺激后,检测细胞炎症因子的表达。由图1a、1b可知
21、,与模型组相比,阳性组对IL-8、MCP-1的抑制率分别为47.27%、47.83%。质量分数0.1%1.0%淡竹叶提取物组,IL-8、MCP-1的抑制率均达到15%以上,尤其是IL-8,质量分数0.003%的淡竹叶提取物,抑制率仍有16.69%,具有显著性统计学差异(*p12),说明实验结果可接受。使用质量分数100%的LG原液进行测试,刺激评分为1.00,血管无融解,参照终点评分法的评级标准,属于无/轻刺激性(见图2)。6020400IL-8抑制率/%*阳性组1.0%LG 0.3%LG 0.1%LG 0.03%LG 0.01%LG 0.003%LG6020400MCP-1抑制率/%*阳性组
22、 1.0%LG 0.3%LG 0.1%LG 0.03%LG 0.01%LG0.003%LGab*Technique express科技广场40Vol.46 No.9 Sep.2023 a SDS b 生理盐水 c LG 图2 不同样品对鸡胚尿囊膜溶血的影响Fig.2 Effectsofdifferentsamplesonhemolysisofchickembryochorioallantoicmembrane2.4 皮肤安全性皮肤斑贴测试主要用于检测化妆品原料或产品对人体皮肤潜在的不良反应。由表4可知,对照组在测试过程中没有发生任何不良反应;受试物组在去除斑试器30 min时出现1例1级反应,
23、24 h后消失,其余29人均未发生任何不良反应,表明LG对人体皮肤具有较高的安全性。表4 人体斑贴试验Tab.4 Resultsofhumanpatchtest组别观察时间不同皮肤反应人数0级1级2级3级4级受试物30 min29100024 h30000048 h300000对照30 min30000024 h30000048 h3000002.5 基于 SDS 刺激皮肤损伤模型测试利用物理或化学刺激可以诱导人体皮肤屏障损伤,建立评估舒缓功效的人体皮肤模型19,20。十二烷基硫酸钠(SDS)是一种广泛应用于化妆品中的表面活性剂,能使细胞膜蛋白发生畸变,质量分数0.5%以上的SDS可引发皮肤不
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