
苯乙基间苯二酚的研究应用进展
作者:于承仟,徐学刚,李远宏, 中国医科大学附属第一医院
苯乙基间苯二酚( phenylethyl resorchinol) ,又名 SymWhite 377,是德国科研人员将一种来源于欧洲 赤松松塔中的天然美白成分———银松素,进行化学 改造后,筛选出的新型高效的美白活性物质。苯乙 基间苯二酚能有效抑制酪氨酸酶活性,是曲酸的 22 倍[1],同时,苯乙基间苯二酚具有较强的抗氧化能 力,利于黑色素的消退,于 2012 年被美国国家食品 药品监督管理局( CFDA) 正式批准作为化妆品原料 使用[2-3]。本文将苯乙基间苯二酚的理化性质、生 理活性及作用机制、研究应用进展、安全性等作一归 纳概述。
1 理化性质
苯乙基间苯二酚的化学名为4( 1-苯乙基) -1,3-苯二酚,分子量 214. 26,为白色或米黄色粉末,熔 点75 ℃ ~79 ℃,常温下微溶于水,易溶于丙二醇及 极性油脂,结构类似于酪氨酸,同时具有类似氢醌
的 双酚结构。苯乙基间苯二酚在光照下不稳定,且容 易与金属离子螯合,限制了其在化妆品领域的应用。 2014 年,Fan 等[4]将苯乙基间苯二酚负载在纳米结 构脂质载体( NLC) 中,解决了其难溶于水的问题并 提高了它的稳定性,使其在化妆品领域得以广泛应 用;2019 年,Kpke 等[5]应用新型的智能脂质载体 负载苯乙基间苯二酚,进一步提高了它的稳定性,延 缓了其降解。
2 生理活性及作用机制
人类的皮肤常暴露在紫外线辐射、氧化等外部压力下,为了应对这些压力,皮肤合成黑色素以减少 损害。黑素生成是一个复杂的过程,在这一过程中, 有三种酶对黑素的形成有着重要的调节作用,包括 酪氨酸酶( TYR) 、酪氨酸酶相关蛋白-1( TRP-1) 和 酪氨酸酶相关蛋白-2( TRP-2) , TRP-1 和 TRP-2 可以 增加 TYR 的活性[6]。酪氨酸酶兼具酪氨酸羟化酶 活性 ( 催化酪氨酸→多巴) 和多巴氧化酶活性 ( 催 化多巴→多巴醌) ,是黑色素细胞合成黑素的限速 酶,因此酪氨酸酶活性的下调对抑制黑素的形成至 关重要[7]。 然而,皮肤中黑素的过度产生会引起黄褐斑、晒 斑和炎症后色素沉着等问题[8],严重影响美观。苯 乙基间苯二酚能够有效抑制酪氨酸酶的活性,但其 机制目前尚未明确。
2. 1 对小眼畸形相关转录因子及其信号通路的影 响 小眼畸形相关转录因子( MITF) 是黑素合成过 程中最重要的转录因子,MITF 蛋白可以通过调控 TYR 基因家族来控制黑色素细胞的生存和分化以 及黑素的合成[9]。刘园园等[10]通过研究苯乙基间 苯二酚对紫外线诱导的人皮肤黑素细胞氧化模型损 伤的保护作用,观察苯乙基间苯二酚作用后酪氨酸 酶与蛋白含量的变化、黑素和优黑素的变化,发现苯 乙基间苯二酚能够有效地抑制黑素和优黑素的生 成。他们认为苯乙基间苯二酚是通过下调 MITF 蛋 白及其下游的酪氨酸酶相关蛋白 TRP1 和 TRP2 的 表达来降低黑素的生成。 Kang 等[11]使用 B16F10 小鼠黑素瘤细胞和人 表皮黑色素细胞,采用体外实验的方式,研究了苯乙 基间苯二酚作用后细胞黑素含量、酪氨酸酶活性以 及丝裂原活化蛋白激酶( MAPKs) 的变化。在 MAPKs 中,活化的 p44/42 MAPK 能够促进 MITF 磷 酸化,抑制 MITF 蛋白的表达,进而抑制酪氨酸酶的 活性。实验发现,苯乙基间苯二酚能够诱导 p44/42 MAPK 及其上游基因 Src、MEK1/2 的磷酸
化,抑制 MITF 蛋白表达,下调酪氨酸酶和 TRP-2 的表达来抑 制黑素生成。然而,实验发现 TRP-1 的 mRNA 水平 及蛋白表达水平未见明显降低,这可能与苯乙基间 苯二酚选择性作用于 TRP-2 有关。
2. 2 对酪氨酸酶直接作用 郝谜谜等[12]采用药物 替代法,以 L-酪氨酸和 L-多巴为底物,分别阻断黑 素生成过程中的酶催化和非酶催化两个阶段,发现苯乙基间苯二酚对酶催化反应有抑制作用,而对非 酶催化的反应无作用。并且这种抑制作用是通过与 酪氨酸酶活性中心的 META: 280 形成氢键实现的, 属于非竞争性抑制。
2. 3 抗氧化作用 黑素的生成需要酪氨酸酶及氧 自由基的参与,因此清除过量的氧自由基也能起到 抑制黑素生成的作用。氧化相关的蛋白核因子 E2 相关转录因子2( Nrf2) 是一种介导氧化应激的转录 因子,刘园园等[10]认为低、中浓度的苯乙基间苯二 酚可能是通过将 Nrf2 转移至细胞核而发挥作用; 而 高浓度的苯乙基间苯二酚可能通过将大量的 Nrf2 转移至细胞核内,发动负反馈调节,使 Nrf2 蛋白表 达降低,进而使 NADP( H) 醌氧化还原酶 1( NQO1) 表达降低从而发挥作用。
3 研究应用进展
2011 年 Gold 等[13]评估了一种由甘油
磷酸二 钠、L-亮氨酸、苯乙基间苯二酚和十一烷基苯丙氨酸 等四种物质组成的水包油亮肤乳的作用。甘油磷酸 二钠是一种钙离子调节剂,可以调节 L-苯丙氨酸形 成 L-酪氨酸和黑素体转移的过程,降低黑色素细胞 对 L-苯丙氨酸的吸收和 L-酪氨酸的生成,限制黑素 小体的转移。L-亮氨酸是一种必需氨基酸
,可以竞 争性抑制黑色素细胞摄取酪氨酸,减少黑素的产生。 十一烷基苯丙氨酸是一种 α-促黑素细胞刺激激素 ( α-MSH) 拮抗剂,可有效减少黑素的生成。20 名轻 至中度黄褐斑的女性参与了试验。经过1 个月的洗 脱期后,受试者们每天应用2 次防晒霜和亮肤乳, 12 周后,黄褐斑的面积平均较前降低了43%,且表现 出比较好的耐受性。2013 年,再次对 80 名女性受 试者进行了试验,结果显示12 周后黄褐斑的严重程 度平均下降了 32%,其中 57%的受试者中度改善, 17%没有改善,3%在治疗后恶化。他们认为,该复 合制剂与防晒霜一起使用时,可以替代氢醌霜的作 用,可用于维护和辅助皮肤的护理或增白[14]。 Sorg 等[15]将维甲酸( 视黄醇) 、新型酚类( 苯乙 基间苯二酚) 和还原剂( δ-生育酚-β-d-吡喃葡萄糖
苷) 混合制成一种新型的脱色剂,在小鼠的角质形 成细胞和重建表皮的三维模型中评价这些药物的耐 受性和脱色特性。实验发现这三种药剂的组合能有 效降低黑素的含量和活性黑色素细胞的密度,视黄 醇和苯乙基间苯二酚可降低重建表皮的组织活力,但加入 δ-生育酚-β-D-吡喃葡萄糖苷可防止这种细 胞毒性。他们认为,通过不同机制发挥作用的各种 物质联合应用,可以中和每种化合物的毒性,同时能 增强黑素的抑制能力。Cameli 等[16]对20 名晒斑受 试者进行了体内试验。受试者每天涂抹该试剂,12 周后图像分析和共聚焦激光反射显微镜( RCM) 显 示,与基线和对照组相比,使用脱色剂组的受试者色 素沉着明显减少,而红斑指数无明显差异。在治疗 随访期间,用RCM 检测到表皮色素沉着和色素角质 形成细胞显著减少,说明此种脱色剂可以安全、有效 的抑制黑素的形成。 有学者[17]通过体外酪氨酸酶活性抑制评价以 及豚鼠皮肤有色斑块照射紫外模型试验评价了以烟 酰胺和熊果叶提取物为基础配方,与分别添加姜黄 素和苯乙基间苯二酚的不同化妆品进行对比。烟酰 胺通过影响黑色素细胞与角质形成细胞间通讯来抑 制黑素小体由黑色素细胞向角质形成细胞的转运, 从而下调黑素合成。熊果叶中的熊果苷可抑制细胞 增殖和黑素合成,可能与损伤细胞膜有关,其含有的 酚基则是酪氨酸酶的有效抑制剂,可以有效抑制酪 氨酸酶的生物活性,限制细胞内黑素的形成,起到美 白的效果。姜黄素可能通过调控黑色素细胞酪氨酸 酶活性来抑制黑素的产生[18]。试验证实了姜黄素 和苯乙基间苯二酚能够有效抑制酪氨酸酶活性,同 时苯乙基间苯二酚应用于化妆品配方中的美白效果 最为显著[19]。赵仕芝[20]制备了负载四氢姜黄素和 苯乙基间苯二酚复合美白剂脂质纳米粒并对其进行 了美白性能评估。研究结果表明,制备的复合美白 纳米结构脂质载体具有较好的理化稳定性。将所制 备的复合美白剂纳米结构脂质载体应用于美白护肤 膏霜中,采用随机、双盲、对照的测试方法,研究了该 美白护肤膏霜对紫外线诱导产生的色素沉着的影 响。实验证明,该产品能够明显改善皮肤色素沉着, 有较好的美白效果。
4 安全性
苯乙基间苯二酚常被用作护肤品、美发产品和 化妆品中的增亮剂,它能减少色素沉着,用于提亮皮 肤,并且有着较高的安全性。Gold 等[13-14]先后对 100 名黄褐斑患者进行了体内试验,受试者们在使 用含有苯乙基间苯二酚亮肤乳12 周后,都表现出了 良好的耐受性。自2000 年以来,仍有3 例因使用含有苯乙基间苯二酚的护肤品而导致过敏的病例报 告[21-22]。苯乙基间苯二酚在化妆品中的推荐含量 为1% ~3%,小于此量对皮肤中酪氨酸酶的催化活 性的抑制作用较弱,增白作用不明显,大于此含量可 能产生细胞毒性。因此,在化妆品配方中标明苯乙 基间苯二酚的存在及浓度是至关重要的。
5 讨论
综上所述,苯乙基间苯二酚通过抑制酪氨酸酶 的活性,能够有效减少黑素的产生,且有着较高的安 全性,通过应用脂质载体,可以提高其稳定性。随着 人们对其研究的不断深入,苯乙基间苯二酚作为一 种高效美白剂具有越来越重要的地位,有着广阔的 发展前景。
参考文献略。
来源:于承仟,徐学刚,李远宏,苯乙基间苯二酚的研究应用进展[J],中国皮肤性病学杂志,2020,34(6)。