科學觀點|一個絕大多數人忽略的A醇有效指標

引言Introduction


本研究透過多種複配劑型篩選,展示最新的 A3 - BOOST™技術對於視黃醇經皮吸收能力的促進作用。區別於一味追求獲取高濃度指標,HBN 在研究 A 醇效能的時候,也將顯著提升視黃醇在皮膚內的保留量,即經皮吸收能力作為突破性研究課題。


本研究將為視黃醇類產品的生物利用度研究提供更加明確的科學理論指導。


01研究背景 Research Background

視黃醇作為維生素 A 的衍生物,在護膚品和藥物中被廣泛的研究和應用¹。其作用機制與促進膠原蛋白生成和細胞更新的能力有關²·³,被認為有助於平滑皮膚並減少皺紋⁴·⁵。很多情況下,可能某種成分在體外細胞階段具有非常出色的活性,但是卻無法穿過皮膚屏障進入人體,這給其生物利用度的開發帶來了一定的挑戰,並導致活性成分有效性低。例如,視黃醇的 log P(油水分配係數)值為 5.68,具有高親脂性。使用後易被保留在角質層內,難以穿過皮膚屏障,進入表皮深層和真皮層發揮作用¹。在化妝品領域的研究中,了解成分滲透皮膚的速率和深度至關重要。另外,由於科學理性的護膚理念,和消費者膚感體驗的提升,在促滲配方的篩選上,還需要滿足溫和無刺激,不永久損傷皮膚屏障等要求。這也為視黃醇的配方技術帶來了新的挑戰。因此,需要更進一步探索適合的促滲劑和配方,研究視黃醇生物利用度的提升方法,滿足功效需求。


為此,HBN 實驗室使用 Franz cell 擴散池結合高效液相色譜儀(HPLC)、拉曼光譜儀、激光共聚焦顯微鏡三種分析方式,定量且定性地估計不同配方技術與視黃醇結合後在皮膚層內的滲透水平。通過對視黃醇的生物利用度進行系統性的研究,進一步篩選和優化配方,有助於提高視黃醇類產品的功效和效果,為開發更有效的護膚產品提供科學的理論指導。


02研究結果Research Results

①多種配方組合促進視黃醇的經皮滲透率

 

圖 1 視黃醇 24 小時體外經皮滲透曲線。(a)視黃醇 ROL;(b)視黃醇 ROL + 複配 A;(c)視黃醇 ROL + 複配 B;(d)視黃醇 ROL + 複配 C(數據來自 HBN 生物實驗室)


HBN 生物實驗室利用 Franz cell 擴散池來評估視黃醇的透皮滲透能力。根據我們現有的 A3BOOST™技術,選擇 A、B、C 三種不同的複配促滲方式,進行體外透皮對比(如圖 1 所示)。研究發現,經過 24 小時的透皮實驗後,不同複配技術的視黃醇產品對於視黃醇的累積釋放曲線,單獨使用視黃醇的滲透量在 16 小時達到最高,約為 0.18μg。視黃醇與複配 A 的組合與視黃醇與複配 C 的複配組合一樣,在 24 小時後才達到最高的滲透量,約為 0.21μg。視黃醇與複配 B 的組合累積透皮量在 6 小時就能達到最高點,約為 0.23μg。說明視黃醇與複配 B 的配方組合具有更為出色的透皮滲透能力。

②多種配方組合提高視黃醇的皮內保留量 

圖 2 角質層與皮膚層(表皮 + 真皮)層視黃醇含量。(a)角質層(b)皮膚層。數據用平均值 ± 標準偏差表示 (n = 3)。採用 ANOVA 檢驗確定統計學顯著性 (* 表示 p < 0.05;** 表示 p < 0.01; 無顯著差異 (ns) 表示 p > 0.05)。(數據來自 HBN 生物實驗室)


在研究化合物的透皮能力時,除考慮藥物的滲透量,還需要考慮其在皮膚內的保留量。由於視黃醇作用於皮膚,皮膚纖維原細胞和角質形成細胞等,可以促進皮膚表皮角質細胞增殖和真皮層膠原蛋白的合成。因此,視黃醇在皮膚內的保留量也是重要的考察指標。


針對於此,HBN 生物實驗室使用皮膚膠帶剝離法,和皮膚粉碎萃取法來分別定量分析皮膚各層中的視黃醇保留量。研究發現,在角質層中(圖 2(a)),視黃醇與複配 C 的組合在角質層中具有最優效果,其角質層保留量相對於視黃醇單一成分或者複配的組合都具有顯著的提升,達到了 0.5μg/cm²,甚至與複配 B 也具有統計學差異。尤其是相比較與視黃醇單一成分,其保留量提高 2 倍以上。另外,複配 B 的組合在的角質層保留量也相較於純視黃醇和複配 A,具有一定的改善作用,達到了 0.3μg/cm²,也有將近一倍的提升。總體說明了視黃醇與複配 B 和複配 C 組合在角質層保留量方面的優異性,值得進一步開發利用。


而在皮膚內部(表皮層 + 真皮層)中(圖 2(b)),視黃醇與複配 B 的組合具有最優效果。其皮內保留量為 0.2μg/cm²,相較於視黃醇和複配 A,具有明顯的改善作用達到約 100% 的增長幅度。另外,視黃醇和複配 C 的組合也在皮內保留量的層面具有較好的表現,相較於視黃醇和複配 A,保留量顯著增加,達到 0.16μg/cm²,有 45% 左右的增長。進一步說明了複配 B 和複配 C 兩種複配組合的優勢,對於視黃醇促滲體系的進一步提升有著重要作用。

③共聚焦拉曼光譜技術驗證 

圖 3 皮膚內視黃醇含量的拉曼光譜圖(數據來自 HBN 生物實驗室)


對於化妝品等經皮給「藥」的產品而言,鑑於視黃醇滲透後皮膚切片中含量少且信號弱,使用拉曼光譜檢測可以有效解決該問題。因此,HBN 生物實驗室針對於視黃醇在皮膚內部的具體分佈,選擇拉曼光譜圖分析視黃醇的生物利用度。並通過前期預實驗確認,視黃醇的主要振動帶在 900cm⁻¹ ~ 1660 cm⁻¹ 的光譜範圍內,其中與 (C = C) 的伸縮振動對應的最強烈的振動位於 1591 cm⁻¹。


在使用純視黃醇、視黃醇和複配 A,B,C,4 種視黃醇複配技術處理的皮膚樣本(數據採集於皮膚表面以下 10μm 處)中,分析其拉曼光譜發現(如圖 3 所示),視黃醇和複配 C 的組合的在目標範圍具有明顯特徵峰。複配 B 也在該目標範圍,存在較低強度峰值。進一步驗證複配 B 和複配 C 對於視黃醇在皮膚內的促滲作用。

④激光共聚焦顯微鏡技術驗證 

根據前期實驗驗證,我們發現複配 B 和複配 C 對於視黃醇生物利用度的提高有著明顯的促進作用。為此,HBN 生物實驗室利用激光共聚焦顯微鏡的成像技術,進一步確認不同配方體系下,視黃醇在皮膚內的分佈,從而篩選出最優的配方技術。

圖 4 不同複配組合的視黃醇在皮膚內不同時間點(6h 和 24h)的分佈(數據來自 HBN 生物實驗室)


如圖 4 所示,研究發現在不同複配組合處理 6 小時後,視黃醇與複配 B 處理的皮膚樣本中,視黃醇在皮膚內的滲透深度明顯增加。進一步驗證了複配 B 對於視黃醇在皮膚內的促滲作用。但根據 24h 時,視黃醇在皮膚內的分佈圖可以看出,純視黃醇和視黃醇與複配 B 的兩種組合中的視黃醇明顯少於視黃醇與複配 C 的組合。說明複配 C 可以延緩視黃醇的滲透速度,提高視黃醇在皮膚內的駐留時間。但考慮到護膚品實際使用情況,很難做到產品塗抹 24 小時內不被清除。因此複配 B 加速視黃醇的滲透吸收速率可能更適用於護膚產品的應用。


03研究結論Research Conclusions

綜上所述,HBN 生物實驗室通過篩選發現,複配 B 對視黃醇的生物利用度有顯著增強作用。證明通過配方的升級,能夠提高視黃醇在皮膚內的透皮吸收,進而增強其護膚功效。這一結論為 A3BOOST™的技術升級提供科學理論指導。因此,最終將複配 B 確認為新一代 A3BOOST™技術,這些研究結果對於開發更高效的視黃醇類護膚產品具有重要的意義,也為接下來的研發方向指引道路。


本研究課題由「HBN 生物實驗室」主導,並聯合權威科研院所共同開展研究。相關結果已經整理成學術論文,正在投稿中。


作者署名:HBN 生物實驗室撰稿人李博士;

文稿審核人:HBN 生物實驗室陳博士、王博士。


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