浅议祛斑美白类化妆品中功效成分及其检测技术研究进展

＊黄媛媛 高平 王秀桥 赵煜

（湛江市食品药品检验所 广东 524022）

皮肤美白的定义是使用天然或合成产品来淡化肤色，或通过减少皮肤中的黑色素含量来提供均匀的皮肤肤色，从而帮助人们治疗皮肤问题，如痤疮疤痕、老年斑、雀斑和黄褐斑等。人的肤色主要起决定性作用的是黑色素，黑色素在黑素细胞中合成，黑素细胞能产生两种黑色素即真黑素和褐黑素，这两种色素以不同的比例混合能使皮肤呈现不同的颜色。

1.黑色素形成机理

黑色素的形成是一个复杂的途径，它的产生是机体的一种自我保护机制，能保护皮肤免受紫外线损伤。目前，公认的黑色素形成机理是在酪氨酸酶的作用下，酪氨酸逐步生成多巴醌，多巴醌又自动氧化生成多巴和多巴色素，随后多巴色素在多巴色素互变酶的作用下，生成5,6-二羟基吲哚羧酸和5,6-二羟基吲哚，最后经过一系列氧化反应生成真黑素。当存在谷胱甘肽或半胱氨酸时，多巴醌会转变成谷胱甘肽多巴和半胱氨酰多巴，最后转化并聚合成褐黑素。

2.祛斑美白机制

对于皮肤美白，大多数研究集中在抑制黑素细胞成熟或干扰黑色素形成的信号通路。酪氨酸酶主要参与黑色素合成的最初限速反应，是黑色素合成途径中的关键酶[1]，因此，是抑制黑色素产生的主要靶点。市场上的美白类化妆品大部分是酪氨酸酶抑制剂。此外，使用有还原作用的成分将黑色素转变为无色前体物质或使用化学剥离剂加速黑色素代谢，也能达到美白的效果。

3.几种常见祛斑美白功效成分及其安全性

（1）熊果苷（ARB）及其衍生物。熊果苷（ARB）是一种天然的糖苷类物质，它存在于小麦、小红莓和蓝莓等多种植物中，其功效成分为熊果苷，包括α-熊果苷、β-熊果苷两种异构体。熊果苷的两种异构体属于酪氨酸酶抑制剂，它能与其重要的铜离子络合，从而抑制酪氨酸酶活性，干扰黑色素生成，是治疗色素沉着障碍的有效药。

熊果苷（ARB）结构与氢醌（HQ）类似，其疗效低于氢醌（HQ），但它与氢醌（HQ）相比，对黑素细胞产生的毒性更少，因此是氢醌（HQ）的优良替代品。研究表明，在紫外线照射以及低pH等情况下，熊果苷可能会通过人表皮微生物或葡萄糖苷酶转变成为氢醌（HQ）[2]。因此，熊果苷的安全性一直备受关注。2023年2月，欧盟消费者安全科学委员会（SCCS）发布关于α-熊果苷和β-熊果苷在化妆品中的安全性最终意见，意见结果显示，α-熊果苷（面霜≤2%，身体乳液≤0.5%）和β-熊果苷（面霜≤7%）的总暴露量被认为是安全的。

（2）曲酸及其衍生物。曲酸是一种有机酸，主要由青霉属和曲霉属等多种真菌发酵而来，是祛斑美白类化妆品中目前研究最多的酪氨酸酶抑制剂。酪氨酸酶的活性部位含有铜离子，当紫外线照射时，铜离子能激活酪氨酸酶，由于曲酸能够和金属离子形成螯合物，所以它能捕获铜离子，阻止铜离子的激活作用，进而抑制酶的活性，防止黑色素产生[3]。

2017年，世界卫生组织国际癌症研究机构将曲酸列为第3类致癌物质。由此引起了对曲酸安全性的极大关注。欧盟SCCS于2022年3月17日发布的关于曲酸的评估报告中得到的结论为：考虑到曲酸可能存在的内分泌干扰特性，此前允许使用的最大含量为1%的曲酸用于化妆品是不安全的，最高含量为0.7%时对消费者是安全的。其评估显示，当曲酸的含量大于1%时，可能会致敏，引起接触性皮炎等不良反应，并且含量过高时可能会产生细胞毒性。此外，曲酸性质不稳定，易被空气氧化且对光和热敏感，因此，化妆品中多使用合成的曲酸衍生物，与曲酸相比，其衍生物稳定性更好，毒性也更低。

（3）维生素C及其衍生物。维生素C又称为抗坏血酸，是一种水溶性维生素，广泛存在于各种新鲜蔬菜和水果中。维生素C是一种强还原剂，具有抗氧化作用。其美白原理在于一方面能直接抑制酪氨酸酶活性来减少黑色素合成，另一方面因其具有还原性，所以能将多巴醌还原为多巴并阻止多巴氧化为多巴醌。由于维生素C的水溶特性，它无法穿透完整的角质层屏障发挥作用，并且维生素C不稳定，易氧化，因此祛斑美白产品中主要使用各种衍生物，如抗坏血酸磷酸镁和抗坏血酸棕榈酸酯等，其稳定性更高并且能更好地进入皮肤发挥美白功效。尽管维生素C的安全性较好，但当含量过高时也可能会产生一定的细胞毒性。

（4）烟酰胺。烟酰胺是一种水溶性烟酸酰胺，它是维生素B3的两种主要形式之一，其结构由带有酰胺基团的吡啶环组成。烟酰胺已被证实可以治疗几乎所有皮肤病，如衰老、色素沉着、痤疮、牛皮癣、瘙痒、皮炎、真菌感染、表皮黄褐斑、非黑色素瘤皮肤癌等[4]。它可减轻紫外线诱导的表皮黑素细胞DNA损伤，并通过降低酪氨酸酶活性和黑素体从黑素细胞向角质形成细胞的转移来达到皮肤美白的效果。

有研究表明，参与黑色素生成的信号通路是烟酰胺核苷酸转氢酶（NNT），控制的酪氨酸酶活性直接调节。其能通过细胞氧化还原变化诱导的酪氨酸酶降解来减少黑色素生成。Park等[5]就研究了烟酰胺、维生素C和聚脱氧核糖核苷酸（PDRN）的混合物能通过增加NNT表达来减少线粒体氧化应激，并通过降解酪氨酸酶等来减少黑色素生成。除此之外，Shariff等[6]研究了4-己基间苯二酚（4-HR）和烟酰胺这一组合物，结果表明4-HR和烟酰胺的混合使用具有使皮肤变白和抗衰老的功效，这比单独使用烟酰胺效果更好，这可能是4-HR的抗酪氨酸酶活性和烟酰胺对黑素体转移的抑制作用，从而减少了色素沉着。尽管烟酰胺是一种非常安全的化妆品成分，但其原料中的杂质烟酸可能会导致皮肤发红过敏，从而出现烟酰胺不耐受问题，并且高含量的烟酰胺会引起皮肤干燥和灼烧感，同时不易被皮肤所吸收。

（5）果酸。果酸（AHAs）的化学结构为α-羟基酸，包括苹果酸、柠檬酸、乳酸、酒石酸、丙酮酸、葡萄糖酸、羟基乙酸等，因其存在于水果提取物中，故统称果酸。果酸分子量较小，水溶性和渗透力较强。酸能够加强皮肤的角质代谢，促进角质层脱落，与此同时黑色素也随角质层脱落，因而具有美白淡斑的效果。但当果酸浓度高时，会产生皮肤红斑、鳞屑、瘙痒和刺痛等副作用，并且还会使我们的皮肤对紫外线更加敏感。根据美国食品药品监督管理局（FDA）研究显示，若持续使用果酸含量达10%，pH值为3.5的护肤品，4周之后，皮肤的抗紫外线能力减少18%。美国化妆品原料评价委员会（CIR）也对AHAs进行了安全性评估，并建议果酸含量应不超过10%限值，配方的最终pH值应不低于3.5。

（6）甘草提取物。随着人们对天然植物提取物的护肤功效成分的研究与天然纯净的护肤理念的盛行，甘草提取物等天然来源的化妆品原料逐渐成为国内外研究的热点之一。

甘草是豆科植物乌拉尔甘草、光果甘草和胀果甘草的干燥根和根茎。甘草提取物中含有光甘草定、甘草黄酮以及甘草酸等成分，各种成分的功效倚重有所不同。其中光甘草定与酪氨酸酶结合力最强，能够通过竞争性抑制酪氨酸酶的活性而起到美白作用。光果甘草美白效果好，温和不刺激，无需建立耐受。但光果甘草来源少，萃取量小，因此含有光果甘草的产品价格都会较高，所以光果甘草提取物也被称为“美白黄金”。

4.几种常见祛斑美白功效成分检测

（1）熊果苷。现行标准中关于熊果苷的检测方法主要有：SN/T 1475—2004《化妆品中熊果苷的检测方法液相色谱法》[7]、QB/T 4953—2016《化妆品用原料熊果苷（β-熊果苷）》[8]和GB/T 35954—2018《化妆品中10种美白祛斑剂的测定高效液相色谱法》[9]，均采用液相色谱法测定。李乌云塔娜等[10]就研究了采用胶束电动毛细管色谱法对化妆品中熊果苷等四种美白成分进行测定，其线性范围为12.5～2000μg/g，加标回收率为96%～112%。简龙海等[11]采用亲水作用液相色谱法同时测定化妆品中α-熊果苷和β-熊果苷的含量，线性范围为2～2000ng/mL（r＞0.999），平均回收率为91.5%～96.5%。

（2）曲酸及其衍生物。对于曲酸及其衍生物的测定，常采用液相色谱法，如现有检测方法GB/T 29662—2013《化妆品中曲酸、曲酸二棕榈酸酯的测定 高效液相色谱法》[12]。余诗雨等[13]对不同类型的色谱柱进行分离优化，建立了反相高效液相色谱高效分离曲酸的方法。线性范围0.1～10.0mg·L-1，加标回收率为93.89%～119.11%。钱疆等[14]建立了高效液相色谱-电化学安培检测食品或化妆品中曲酸的新方法，其线形范围为0.2ng～2μg，回收率为86%～91%。Calaça等[15]建立了同时测定美白化妆品中曲酸和氢醌的电化学分析方法，曲酸的线性范围为3.5×10-5～2.5×10-4mol·L-1（R=0.9996），方法回收率在96%～103%之间，线性关系良好、灵敏度高。

（3）其他。烟酰胺，维生素C及其衍生物以及甘草酸相关提取物等也是祛斑美白类化妆品中常检测的功效成分，近些年的研究主要在于多种功效组分的同时分析测定。邹孝等[16]建立UPLC-MS/MS（液相色谱-串联质谱）快速检测化妆品中烟酰胺、曲酸、抗坏血酸磷酸酯镁以及熊果苷等七种祛斑美白功效成分含量的方法。结果表明，7种功效成分在3min内实现分离，线性关系良好（R＞0.999），检出限为0.10～0.75mg/L，加标回收率为78.84%～104.85%。陈思敏等[17]采用高效液相色谱法同时测定了化妆品中维生素C磷酸酯镁、β-熊果苷以及氢醌等19种祛斑美白功效成分的含量。目标物的线性范围为1.0～10mg/L，回收率为91.7%～107.0%。高俊飞等[18]建立了快速测定11种植物祛斑美白功效成分的超高效液相检测方法，在浓度范围内线性关系良好，具有较高的重现性和耐用性。

5.总结与展望

市面上祛斑美白产品所用的功效成分大多为酪氨酸酶抑制剂，虽然效果较好，但也都有其特定的缺点，故研究开发会倾向于相关的衍生物来获得更好的稳定性或皮肤渗透性；另外，鉴于单一美白成分很难达到理想效果，开发两种及以上的功效成分复配更是逐渐成为了研究趋势。与此同时，有着天然纯净护肤理念的植物类祛斑美白产品也逐渐成为当前的研究热点。目前，祛斑美白成分的常用检测方法包括高效液相色谱法、液相色谱串联质谱法、高效液相色谱法定量结合液质联用法定性的检测方法等。基于祛斑美白产品市场的快速发展，建立快速、高效的祛斑美白多组分同时检测分析方法，对祛斑美白类化妆品的市场监管乃至化妆品产品品质安全均具有重要的意义。