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直击分论坛5| 暨南大学刘忠:多肽大揭秘!它在化妆品中的角色你真的了解吗?

中国美妆网 2018-07-15 750

7月14-15日,广东省化妆品学会再次携手中国美妆网,在保利世贸博览馆1号馆举办2018(第二届)中国化妆品国际高峰论坛。


本届高峰论坛秉承“源头创新,共盟发展”的主题,坚持“政产学研”融合的指导方针,集合国内外百余位权威专家,共同探讨和交流国内外最新科技成果及研发趋势。既有药监局高级领导发布监管信息,又有中外资深科研专家分享主题报告,多维度讨论化妆品产业创新,共谋中国化妆品行业新发展。


在“化妆品原料与技术配方新技术”分论坛上,暨南大学副教授、广东省化妆品学会副理事长刘忠就“多肽在化妆品中的应用与开发”主题做了精彩分享。


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暨南大学副教授、广东省化妆品学会副理事长刘忠


今天我要讲的内容是多肽在化妆品中的应用和开发。这个话题可能会有点大,但是我发现有些同行已经把多肽应用在化妆品里,但是有些同行还不知道多肽是什么、怎么用,所以我就把多肽在这里再给大家系统介绍一遍,然后再介绍一些新的工作。


什么是肽?我们说的多肽、寡肽都是统称为肽,肽可以说是一切细胞生命活动的调节者,所以确实是非常重要的。什么是肽?说到肽,不得不说到氨基酸,和其他的分子不一样,肽是由很特殊的一类东西组成的。我们都知道氨基酸是由蛋白质组成的,其实蛋白质是属于肽,比较长的肽就是蛋白质。所以氨基酸是肽的基本组成,它与其他的分子不一样,是由氨基酸和氨基酸进行缩合,脱掉一个小分子的水,不停地裂变出来。


举个例子,如果说是一个4肽,就是由四个氨基酸任意排列组合组成的肽链,氨基酸和氨基酸之间形成的键称之为肽键。


因为氨基酸有20个常见的和不常见的,所以它们之间的排列组合很多,氨基酸与氨基酸之间形成肽键之后,就会形成各种各样的肽。缩合之后形成的化合物就是我们所说的肽,两者及以上的称之为多肽,我们有时把20个氨基酸以上的叫蛋白质,20个氨基酸以下的叫做肽,有时是分子量大于6000的叫做蛋白质,小于6000的叫做肽,所以没有严格的界限。


经过总结,我们把多肽分成五大类:


1、信号肽。肽在发挥作用时一定要通过与细胞上的膜蛋白及细胞内的蛋白发生相互作用,进行信号传达,最后导致细胞活动,并导致机体的改变,这一系列的信号传导过程称之为信号肽。


2、神经递质肽


3、载体肽。因为肽具有链式结构,所以有时可作为载体。


4、酶抑制肽。通常与特定的酶相互作用起到效果。


5、抗菌肽。其开发初衷是以取代抗生素的,但是比如说痘痘产生之后经常会有炎症,所以抗菌肽在这方面也有应用。


更进一步细分,根据信号肽的皮肤功能的不同,分为几大类:


1、调节胶原蛋白和弹性蛋白


2、抗黑色素。这个机理是比较简单的,主要是抑制黑色素的形成。有关弹性蛋白和胶原蛋白调节肽,这是总结出来的常见的,我们经常在原料里看到的3肽等,调节两类蛋白的合成是一方面,另一方面是调节细胞的生长、增殖、迁移。


棕榈酰三肽,是一类特殊的肽,可交接胶原蛋白和弹性蛋白的合成,同时可用于防晒预防损伤。比如说棕榈酰三肽-3/5,3/5当时在申请注册时仅仅是一个编号。从市场上反馈的效果和总体的模型效果来看,其效果总体上优于我们经常看的棕榈酰五肽,这点是非常确凿的。乙酰四肽可增加血管渗透性,所以亦可用于眼霜。


昨天杜会长在报告中提到,我们在设计配方时,很多同行知道原料具有的功效,但是事实上他不知道其中的机理是什么,于是可能会产生一个问题,就是用起来以后会发生协同的副作用或者增效作用,这是很难预测的,往往会导致皮肤过敏,或是诱导皮肤老化,这个问题就非常大了,所以我们知道其机理是非常重要的。


四肽是非常多的,时间关系不一一列举。这是非常典型的棕榈酰五肽。所有的多肽都可以调节胶原蛋白和弹性蛋白的合成,所以通常都有修复、美白、亮肤、减少皱纹等功能上的应用。


棕榈酰六肽较为常见,主要用于修复、促进血管生成、弹性蛋白合成等。神经递质抑制肽。在抗皱方面,经常会陷入一个误区,以为只要调整好皮肤就可以了,其实不尽然。很多时候是我们的神经递质过度释放,导致神经过度兴奋。比如说很多神经递质,如胆碱等神经递质的过度激活,将导致脸部肌肉运动加速,于是产生皱纹。这里提到的多肽,可以抑制神经递质、胆碱。国内外在这方面都有非常多的产品,只是很多人用的时候不一定知道,三肽、五肽都是抑制神经递质的。


载体肽。什么是载体肽?我们在皮肤修复过程中,需要少量的重金属的参与。它们从哪里来?怎么转运进细胞?这时候载体肽就起到作用了。细胞要维持稳定,一定不能让细胞外机受到破坏,载体肽可起到一定的稳定性。


酶抑制肽。比如说蛋白酶或者说为了维持皮肤的稳定,为了维持弹性、光泽,这时候一定不能让你的整个纤维的构造发生流动变化,这时可能要使用一些蛋白酶把它降下来,不让它过度激活。比如说通过基质金属蛋白酶对胶原蛋白起到一定的稳定作用。酶也属于蛋白的一种,所以严格意义上来说,酶抑制肽也是属于信号肽的一类,只不过在应用领域,酶属于相对特殊的蛋白,所以我们把它单独列出作为酶抑制肽进行介绍。


接下来就是它的来源。如大豆肽、大米肽等,详细的不一一列举。严格意义来说,抗菌不应该是化妆品所承担的,真正的抗菌应该是要用药,而不是要用化妆品来做,这是消费者普遍存在的误区。当然,在法规明确的情况下,你可以在配方里加一些抗菌肽,但是如果直接在里面加抗生素,这肯定是不允许的。因为抗菌肽除了抗菌,通常会有抗炎的效果,所以它的作用会稍微复合一点。


这些肽的作用是什么?刚刚我说了很多结果,但是它在皮肤上一定是要作用在途径和靶标上的,作为一个从无到有的发现的过程,一定要知其然亦知其所以然。


化妆品里的肽的靶标有胶原蛋白、核心蛋白聚糖等。比如说衰老,衰老是一个非常复合的过程,不要把它单一地看作是死亡或者老化,所以它的靶标除了这些经典的酰化、P3等说法之外,还有其他很多种靶标,在这里没有一一列出来。氧化这一块,包括氧化系统、SOD等,这些都是靶标,只有清楚这些靶标之后,才能开发出具有特定功能的功能化妆品。


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说了这么多肽,到底有什么优点和缺点?全是优点,和蛋白和其他小分子比起来,肽类的优点太多了。


1、功能多样。可促进细胞的增殖、偏移、调节蛋白酶活性、抗氧化等。


2、高度的选择性。肽主要由氨基酸组成,其他的小分子作用起来的多靶点是非常常见的,但是肽的靶点的特异性相对高很多,于是就有一个毒副作用小的特点,所以高度选择性于肽而言也是非常重要的。


3、安全性高。对于皮肤过敏、疹子等现象都可以减少,因为它主要由天然的氨基酸形成。


4、成本低廉。上面讲了很多肽的获取都非常容易,像大豆多肽、植物多肽等。实际上很多三肽、四肽、五肽的来源基本上是人工来源,成本非常低。


多肽怎么去评价?怎么去做?这里有一些模型介绍。分为细胞、动物、人体的临床验证。细胞的模型可以有这些,比如说美白功效评价,那么评价时肯定要评价黑色素的偏移,还有修复抗衰老功用评价,抗敏功效评价、去红血丝功效评价等。有时脸上可能会有异常的血管、血丝,肽是能够促进血管生成的,但是也有一部分肽是可以抑制血管生成的,所以对退红这一块也是有功效的。


动物模型。如修复类和抗衰类的模型,我非常喜欢这个皮肤质量修复的模型,在小鼠背上打孔,进行过敏模型实验,评价其效果。这次有专家提到动物替代,动物替代是出于伦理考虑,但是在中国还是非常强调动物模型,比如说黑色素就可以通过免疫组化实验来验证黑色素的表达。


人体模型。因为在化妆品中是没有强调临床实验的,虽然说是临床,但与医药上的临床还是两码事。因为人体不像动物,动物可以拿一个打孔器给它的皮肤上打一个孔,但人体不行。我们主要通过感官模型,通过祛斑感官模型,用皮肤分析仪进行检测。


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我们是怎么来发现多肽的?我们就以其中一个例子来给大家分享。


我们采用的方法是活性导向法,用的是一个天然产物药材(不方便公布),先把它粉碎,再用80%的乙醇把它提取出来,然后浓缩,再萃取、纯化,这是用不同的甲醇比例来洗脱,得到不同成分的化合物马上拿去进行验证,验证其有活性,即马上进行分离,再经洗脱,将有活性的留下,这时候再进一步纯化,通过分离之后又得到了一些馏分,再进行活性测试,进行细胞模型的评价,得出的是比较高活性的多肽。同时我们可以通过智慧型的色谱进行验证,最后我们的活性多肽即可进行测试。


关于天然活性多肽结构鉴定,我们分离到的多肽单体命名为多肽13,通过质谱图可以看出多肽的结构,进一步验证、测序,把多肽的结果确认下来,而后进行活性评价,通常是对373细胞进行增殖和对Hacat细胞进行迁移。


进行活性评价之后,还有一步很重要的是,在研究这个东西时,你一定要知道它是怎么去作用的、它的靶标是什么,用我们学术上的一句话来说就是“靶点清楚,机制明确”。虽然我们这时采用计算机辅助的方法去筛选其靶点,整个过程是把小分子肽用计算机生成的,由于我已经建立了多肽的库的靶标蛋白,同时把它的三维结构进行建库,然后把小分子结构和蛋白质结构在计算机上进行对比模拟,看看小分子与哪个蛋白会发生作用,最后发现它与血管内体生长因子受体有很好的结合,我们即推测它的靶点可能是它。下一步我们就进行试验上的验证,验证了VEGFR可以很明显地激活。进一步从效果上、从靶点上、从机制上把多肽的效果做实了,后面就可以更大胆放心地应用了。


做实了还不够,安全性过不了关也不行。所以我们还要对安全性进行评价,主要进行其急性毒性的测试。当时最开始是上到1克,发现没有毒性,后来继续加量到5g/kg,没有任何东西,所以这个肽是非常安全的。我们同行会有宣称“可以吃的化妆品”,这才是真正可以吃的化妆品原料。当然我不主张宣传这个观念,你可以吃并不代表在皮肤上就是安全的,经口服了以后可能没有毒性反应,但在皮肤上或许会产生反应。做了这些之后,我们就可以放心大胆地用了,通过一些配方,也做了一些产品。


有关多肽我就分享到这里,我的实验室在暨大的生科院,同时还有基因工程药物国家工程研究中心,广东省生物工程药物重点实验室,还有一个博士后科研工作站等,得到国家自然科学基金和广东省自然科学资金的资助。


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