皮肤黑色素形成机理的研究进展及皮肤美白剂的发展现状.pdf

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皮肤黑色素形成机理的研究进展及皮肤美白剂的发展现状刘月恒宋飞飞王领董银卯何聪芬（1北京工商大学植物资源研究开发北京市重点实验室100048）（2首都师范大学生命科学学院100048）摘要：

黑色素形成机理的研究与美白化妆品的发展历来紧密相连，本文综述了皮肤黑色素的形成机理和主流化妆品美白剂的作用机理。

同时，对现有国内市场的美白剂进行了调研及分析，并对美白剂的发展提供了新思路。

关键词：

黑色素形成机理美白剂StudyontheMechanismofMelanogenesisandtheDevelopmentofSkinLightenerLiuYueheng，SongFeifei，WangLing2，DongYinmao，HeCongfen（1BeijingKeyLabofPlantResourcesResearchandDevelopment，BeijingTechnologyandBusinessUniversity，100048）（2CollegeofLifeScience，CapitalNormalUniversity，100048）Abstract：

Withfurtherdiggingonthemechanismofmelanogenesis，thedevelopmentofskinlighteneradvancemorequicklyThiSpapersummarizesmechanismofmelanogenesisandlightenerofthemainstreamcosmeticsMeanwhile，the1ightenersoftheexistingdomesticmarketwereinvestigatedandanovelideaaboutdevelopmentofthelighteningcosmeticswassubmittedKeyword：

melanogenesis：

mechanism：

lightener随着生活水平的提高，人们越来越注重对美的追求。

白皙美丽的皮肤无疑是美丽的第一体现者。

亚洲女性一直以拥有健康白皙细嫩的皮肤为追求目标，我国民间更是有“一白遮百丑”的谚语。

近年来，人们对美白、祛斑类化妆品的关注度不断升温，美白化妆品层出不穷。

随着对皮肤黑色素形成机理的研究不断的深入，美白化妆品也不断推陈出新，力求达到更完美的美白效果。

一黑色素的研究进展1黑色素的形成机理从皮肤生物学的角度讲，人类皮肤的颜色受色素体系的影响，黑色素是黑色素细胞的产物，这些色素的含量与分布状况是决定皮肤颜色的主要因素。

而黑色素形成的生理基本过程可概括为：

黑色素细胞产生黑色素，黑色素颗粒通过黑色素细胞枝状突起向角质细胞转移，转移至角质细胞的黑色素颗粒随表皮细胞上行至角质层，从而影响皮肤的颜色或形成色斑，最终随角质层脱落而排泄。

黑素细胞是皮肤的重要组成细胞之一，呈树状突起，细胞内形成的黑色素通过树状突起运输到角质层细胞内。

它以l：

36比例与角质形成细胞构成一个表皮单位，存在于表皮基底层，黑素细胞通过合成黑素形成皮肤颜色，同时可吸收紫外线，使机体免遭紫外线的损害。

皮肤颜色的深浅是由黑素细胞合成黑素数量的多少决定。

黑色素为高分子生物色素，主要由两种醌型的聚合物：

优黑素（真黑素）和褐黑素组成。

目前，公认的黑素细胞产生黑色素的途径是：

24酪氨酸酶酪氨酸土酪氨酸酶多巴多多巴色素多巴色素互变酶二羟吲哚（DHI）二羟基哼哚羧酸（DHICA）Dm氧化酶（酪氨酸酶）DHICAiL化酶图l酪氨酸被酪氨酸酶氧化为多巴醌，并继续氧化脱羧形成二羟碍I哚（DHI）后转变为黑色素（图1），即真黑色素，它是皮肤色素的主要组成成分。

值得关注的是，多巴醌经谷胱甘肽或半胱氨酸催化生成褐黑素或称脱黑素（Pheo-Melanins），但该途径相关研究较少。

参与黑色素合成主要有三种酶：

酪氨酸酶，多巴色素互变酶（Dopachromtautomerase）和二羟基吲哚羧酸（DHICA）氧化酶。

酪氨酸酶属氧化还原酶，是黑色素合成的主要限速酶，其活性大小决定黑色素形成的数量。

多巴色素互变酶又称酪氨酸酶相关蛋白-2（TRP2），主要是在黑素细胞内的多巴色素自发脱羧、重排生成5，6一二羟基吲哚（DHI）的同时，使另一部分多巴色素也发生重排，而生成5，6一二羟基吲哚一2一羧酸（DHICA）。

故该酶主要调节DHICA的生成速率，从而影响生成的黑色素分子的大小、结构和种类。

DHICA氧化酶（TRP一1）是与酪氨酸酶同源的糖蛋白，它除了参与黑色素代谢，还影响黑素细胞生长和死亡。

形成的黑色素，由黑素细胞树枝突输送到表皮角质细胞内，在此被逐渐降解，最后随表皮角质细胞排出体外。

黑素的合成和降解是由黑素细胞和角质细胞共同完成的。

2黑色素形成的影响因素影响黑素形成的因素很多，遗传因素、内分泌失调、情绪压力、荷尔蒙分泌失调、新陈代谢缓慢、紫外线、用错化妆品等等。

由于这些因素的影响，黑色素代谢异常，黑素细胞分泌的黑色素增加，造成局部皮肤过黑，表现为黄褐斑、雀斑和炎症后色素沉着等，妨碍患者的美容，并对其心理造成严重的影响。

有研究表明，许多皮肤色素沉积与遗传因素有关，如部分黄褐斑患者拥有家族病史n。

而内分泌失调、情绪压力、荷尔蒙分泌失调等人体自身因素则是通避i暖索等途径，导致黑色素的形成“。

在紫外线、臭氧等外因的作用下，细胞遭受紫外线刺激，胍肤角覆缎胞会自然的分泌一种物质一内皮素，导致黑素细胞增殖，酪氨酸酶活性增加，促使黑色素生成_赢使用不适合自己肌肤的化妆品，则会导025一一ll、_0_11致肌肤过敏，肌肤在有炎症的部位聚集黑色素，以减少外界对肌肤的侵害，造成局部色素沉着，形成色斑。

除了上述提到的原因，还有许多因素也可以影响黑色素的形成，如吸烟，年龄增长，环境污染等等，也可以造成黑色素的生成。

二现有化妆品美白剂的作用机理目前市场上的美白化妆品都是针对非遗传因素对黑色素产生的影响，通过抑制黑素细胞增殖，抑制黑色素的生成，阻断黑色素的运输，加快表皮细胞代谢速度，阻断黑素生成过程中的信号转导通路等途径，达到美白效果的。

1抑制黑色素形成11抑制酪氨酸酶活性现阶段，化妆品市场上美白剂作用方式，仍然是以抑制酪氨酸酶活性为主导。

根据不同的作用机理可分为：

111酪氨酸酶的破坏型抑制剂（即破坏酪氨酸酶的活性部位）所谓酪氨酸酶的破坏型抑制，也就是寻求某种美自剂，使该美白剂直接对酪氨酸酶进行修饰、改性，使之失去对黑色素前体酪氨酸的作用，从而达到抑制黑色素形成的目的。

目前该抑制剂的研究、开发主要限于对Cu”等酪氨酸酶活性部位的破坏。

目前已知的Cu2络合剂有：

曲酸及其衍生物如曲酸二棕榈酸酯等。

112酪氨酸酶竞争性抑制剂由于在黑色素的生物合成中，酪氨酸是酪氨酸酶的作用底物，因此利用酪氨酸类似物与酪氨酸竞争的酪氨酸酶，也可有效抑制黑色素的生成。

目前，市场上已开发的此类抑制剂有氢醌及其衍生物如熊果苷、苯酚醚等。

但是由于氢醌的毒性过强，可形成永久性白斑等“m，已在祛斑类化妆品中禁用。

现在用的较多的美白添加剂为熊果苷。

113酪氨酸酶的表达抑制剂：

从基因水平，抑制酪氨酸蛋白酶的生物合成。

这是一种较新型的美白剂作用方式，与以往传统的活性物不同，它从一开始就参与并干扰了酪氨酸酶的形成，从而从根本上使酪氨酸酶的产生量减少。

其中比较有代表性的是美白剂ArlatoneDCA（图2）。

ArlatoneDCA能渗透入黑色素细胞，与细胞核中漂浮的PPAR过氧化物酶活化增值接受器相遇，并与之结合，产生一系列反应，最终阻断形成新酪氨酸酶的信号，减少酪氨酸酶的生成，从而减少黑色素细胞中的酪氨酸进一步形成黑素体的量。

DCA+PPAPPRE酪氨酸酶=_二mRNA减信息被一传送并被转录形成特定的蛋白质（肽链顺序）图2ArlatoneTMDCA的抑制机理26酪00量减少产生黑色素体量减少酪氨酸被氧化生成一氨酸酶制造减少一12抑制多巴色素异构酶活性多巴色素异构酶又称TRP一2，是一种与酪氨酸酶有关的蛋白质，其作用机理是促使所作用的底物发生重排，生成底物的某一同分异构体，最终生成另一黑色素。

即在由多巴色素自发脱羧、重排生成5，6一二羟基吲哚（DHI）的同时，黑色素细胞内部分多巴色素正是由于多巴色素异构酶的存在而发生重排生成5，6-羟基吲哚一2一羧酸。

因此该酶主要调节5，6一二羟基吲哚一2一羧酸（DHICA）的生成速率，从而影响所生成的黑色素分子的大小、结构和种类n。

而对该酶的抑制目前主要是竞争性抑制，即寻求一种物质作该酶的底物，通过与原能形成黑色素的底物竞争，从而破坏黑色素生物合成途径，达到抑制黑色素的目的。

目前有关多巴色素异构酶抑制剂的研究较少，已知的相关抑制剂有：

曲酸及其衍生物、甘草素等黄酮化合物。

13氧化反应抑制剂还原黑色素形成过程各中间体，或与之结合以阻断黑色素形成。

阻断二羟基吲哚（DHI）聚合为黑色素。

现阶段，美白剂中应用最广的是L一抗坏血酸及其衍生物，对黑色素中间体起还原作用，因此阻碍了从酪氨酸DOPA至黑色素中各点上的氧化链反应。

2抑制黑色素颗粒转移至角质细胞对于已经生成的黑色素，可采取阻断其从黑素细胞的树突运至角质细胞的方式，减少表皮黑色素的表现，从而达到美白效果。

常用的美白活性成分有烟酰胺，其作用机理为：

通过抑制黑色素颗粒的形成，及其黑色素颗粒在向表皮细胞上行至角质层，在影响皮肤颜色或形成色斑这阶段前起很大的作用，有效抑制黑色素向角质细胞传递。

当有部分黑色素不可避免地达到表层皮肤后，烟酰胺又能通过加速皮肤细胞的更新速度从而促进含有黑色素的细胞脱落。

从内到外，实现改善肤质、净白肌肤的效果。

帕它木买提等n研究证实，经UVA照射后，在不同时间给予烟酰胺后，随着烟酰胺作用浓度的变化，黑素细胞中黑素小体的分布呈现明显的改变。

3皮肤脱落剂当黑色素不可避免的到达表层皮肤，形成色斑或改变肤色后，加速角质细胞中黑色素向角质层转移，并加速角质层脱落，达到