综述:脂质纳米化妆品:一种抗衰老和皮肤疾病皮肤治疗的新方法
《Beni-Suef University Journal of Basic and Applied Sciences》:Lipid nanocosmeceuticals: a novel approach to skin therapy for anti-aging and skin disorders
【字体:
大
中
小
】
时间:2025年10月25日
来源:Beni-Suef University Journal of Basic and Applied Sciences 2.6
编辑推荐:
本综述系统评述了脂质纳米载体(包括SLNs、NLCs、脂质体、phyto-somes和niosomes)在皮肤治疗中的应用。文章重点阐述了这些纳米系统如何通过增强活性成分的皮肤渗透性、提高稳定性、实现控释和靶向递送,从而在抗衰老(anti-aging)及治疗银屑病(psoriasis)、湿疹(eczema)等皮肤疾病方面展现出优于传统制剂(conventional topical cosmetic treatments)的潜力。同时,文章也指出了其在规模化生产、临床转化和监管协调(regulatory harmonization)方面面临的挑战。
化妆品配方在皮肤病学和美学领域具有广泛用途,旨在恢复和维持健康、光彩的皮肤外观,并提供光保护。皮肤病是全球主要的健康挑战之一,每年新增病例近50亿,是世界范围内疾病负担的主要原因之一。世界卫生大会(WHA)已于2025年正式将皮肤病列为全球公共卫生优先事项。化妆品(cosmeceuticals)是兼具美学吸引力和临床益处的化妆品,其全球市场预计将以约8.6%的复合年增长率(CAGR)扩张,从2021年的455.6亿美元增长到2030年的957.5亿美元。然而,传统化妆品常因活性化合物稳定性差、皮肤渗透不足和疗效有限而受到限制。纳米技术在化妆品中的应用,即纳米化妆品(nanocosmeceuticals),已成为克服这些缺点的有前景策略。
多种皮肤病可导致皮疹、刺激、瘙痒和加速皮肤老化,包括真菌感染、色素沉着过度、晒伤和湿疹。皮肤老化是一个受内外因素影响的自然生物过程,表现为皱纹、弹性丧失、松弛、质地粗糙和干燥。活性成分主要通过细胞间和跨细胞的经表皮途径,以及毛囊和皮脂腺等皮肤附属器的经附件途径穿透皮肤。纳米颗粒由于其小尺寸和独特性质,可以增强吸收并与病变组织相互作用。纳米载体控制的活性成分释放取决于颗粒大小、表面活性剂、磷脂基质组成以及活性成分的类型和数量。
皮肤的主要屏障是角质层(stratum corneum),它由角化细胞和脂质组成。基于脂质的纳米载体,其结构和组成与皮肤脂质相似,确保了更好的生物相容性和与角质层的整合。这些纳米尺寸的载体(通常在50-300纳米之间)具有高表面积体积比,允许与皮肤紧密接触,增强粘附、分布以及与角质层脂质基质的相互作用。小尺寸使得能够更深地渗透到皮肤层和毛囊中,改善难溶性活性物质的增溶,并保护敏感化合物(如维生素和肽)免受紫外线和皮肤酶的影响。纳米尺寸还允许控制药物释放,延长活性成分在目标皮肤层的停留时间。
这些脂质纳米载体可以用于表面修饰,结合各种生物活性剂和治疗剂,如肽、蛋白质和抗体。这通过促进活性剂的靶向释放、吸收和渗透来实现更有效的功效。
SLNs是亚微米胶体纳米载体,尺寸范围为50至1000纳米。小尺寸SLNs具有宽大的表面积,使皮肤易于分散和吸收它们。SLNs因其尺寸小、控释、低毒性和增强的皮肤渗透性而广泛用于化妆品。例如,负载七肽的SLNs在紫外线诱导的应激研究中显示出剂量依赖性的皮肤保护作用,减少了DNA损伤。另一项研究开发了含有葡萄藤提取物(包含表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、白藜芦醇和杨梅素)的SLNs,用于预防皮肤细胞老化。这些SLNs显示出高包封率(对EGCG为71±3%,对白藜芦醇为85±2%,对杨梅素为98±2%)和有效的抗氧化潜力。
还有研究将埃塞俄比亚油棕(Elaeis guineensis)果实提取物负载的SLNs制成日霜和晚霜,在志愿者测试中显示出安全性、有效性,并能增加表皮水分保持和减少皱纹。
此外,负载反式白藜芦醇(RES)的SLNs显示出良好的皮肤渗透性和有效的酪氨酸酶抑制活性。表面修饰的SLNs(如用二鲸蜡基磷酸酯(DCP)修饰)可改善视黄醇棕榈酸酯(Rpal)在皮肤中的分布,显示出剂量依赖性的抗皱效果。在银屑病治疗方面,负载那可丁(NOS)的SLNs在体内模型中显示出降低银屑病严重程度、减少促炎细胞因子和改善组织学特征的效果。
NLCs是由固体和液体脂质混合物组成的核心基质构成的胶体药物递送系统。与SLNs相比,NLCs具有更高的载药量、改善的稳定性和更低的药物 expulsion 风险。例如,负载光甘草定(glabridin)和甘草苷(liquiritin)的NLCs(LG-NLCs)显示出良好的理化特性、高包封效率和有效的体内皮肤渗透,并表现出显著的抗酪氨酸酶活性。负载辅酶Q10(Coenzyme Q10)的NLCs(Q10-NLCs)和SLNs(Q10-SLNs)在局部应用中显示出作为抗氧化剂和抗酪氨酸酶剂的潜力。Q10-SLNs改善了皮肤渗透,而Q10-NLCs在抑制黑色素生成方面表现出更优的生物活性。另一项研究利用质量源于设计(QbD)框架开发了负载橙皮苷(Hesperidin, HPD)的NLC凝胶(HPD-NLC gel),用于银屑病的局部管理。该制剂在咪喹莫特诱导的银屑病模型中显示出显著减少过度角化和改善皮肤组织学的作用。
此外,负载黄鳝金藻(Tisochrysis lutea)提取物的NLCs(NLC-TL)在加速储存条件下表现出良好的稳定性,并增强了自由基清除活性、防晒因子(SPF)功效、伤口愈合潜力和皮肤保湿能力。
脂质体是由磷脂双分子层构成的无毒、生物可降解的纳米载体,可用于增强皮肤和头发的药物吸收。它们能稳定和保护活性成分,提高化妆品的功效和耐久性。例如,含有尤加(Eugenia pyriformis, uvaia)果肉的冻干脂质体显示出强抗氧化能力。含有0.5%锌-氨基粘土(ZnAC)的维生素C纳米脂质体(VC-NLP-0.5% ZnAC)显示出高包封效率和良好的生物相容性。负载藏花素(crocin)的番茄提取物(Tomafran)脂质体增强了其抗氧化、抗炎和抗糖基化活性。负载铜肽GHK-Cu的脂质体降低了弹性蛋白酶活性,从而减少弹性蛋白分解。负载桑色素(morin)的脂质体(LM)改善了水溶性和皮肤渗透性,并减少了人角质形成细胞(HaCaT)中活性氧(ROS)的产生和基质金属蛋白酶-1(MMP-1)的表达。
维生素D3(VD3)脂质体在Wistar大鼠模型中显示出对紫外线诱导的光老化的保护作用,改善了皮肤细胞修复。
含有芦荟凝胶提取物的脂质体还能促进正常人表皮角质形成细胞(NHEK)的增殖和胶原蛋白产生。
植物体(Phytosomes)在纳米化妆品中的应用:利用植物提取物增强护肤
植物体是一种类似于脂质体的脂基药物递送技术,可提高植物来源活性成分的生物利用度和功效。它们由磷脂组成,可以携带水溶性和脂溶性植物成分。例如,含有芦荟、嫩椰子水、维生素E、葡萄籽提取物和荷荷巴油的植物体凝胶显示出抗衰老效果,并且安全、有效、无毒。改良的橄榄油/植物体纳米载体提高了槲皮素(quercetin, QC)的透皮递送。优化后的配方显示出几乎两倍于QC分散体的累积透皮率。一项单盲研究评估了含有1%槲皮素植物体(Quercevita?)乳膏对紫外线、组胺和化学刺激物引起的皮肤炎症的舒缓和抗瘙痒作用,结果显示其能显著减少红斑和风团直径。
Niosomes是由非离子表面活性剂组成的脂质基结构,类似于脂质体。它们可以封装亲水和亲脂药物。例如,通过环保的超声波方法制备的负载甲萘醌亚硫酸氢钠(menadione sodium bisulfite, MSB)的niosomes(称为“Menasomes”),旨在增强皮肤递送和抗黑色素生成功效。优化后的Menasome凝胶能向真皮层递送显著更高量的MSB,并显示出持续的释放曲线和低的刺激潜力。负载表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)的niosomes增强了皮肤细胞抗氧化活性,显示出更好的皮肤渗透和沉积。含有半纯化诃子(Terminalia chebula)没食子酸的niosomal抗衰老凝胶在体内显示出抗衰老效果,且无不适感。负载鞣花酸(Ellagic acid, EA)的壳聚糖包被niosomes在紫外线暴露的成纤维细胞中显示出保护作用,减少MMP-3表达并增加Col1A1、Timp3和TERT水平。含有翅果菊(DAV)提取物的niosomes和微球血清在志愿者研究中显示出保湿和促进头发生长的作用,且无刺激。
负载没食子酸的阳离子西曲溴铵(CTAB)niosomes显示出抗衰老特性,包括抑制黑色素生成、酪氨酸酶和TRP-2活性,以及抗氧化和抑制MMP-2活性。
纳米乳剂可以改善疏水性药物的皮肤渗透性,提供持续疗效并减少副作用。它们通过减少皮肤水分流失和改善活性成分吸收而广泛用于化妆品。例如,含有万寿菊花提取物的纳米乳凝胶显示出抗氧化活性,并能减少皱纹和增强皮肤水分。优化后的穿心莲内酯(andrographolide)纳米乳剂(AG NE)在皮肤癌细胞中显示出细胞毒性,并能减少UVB诱导的Wistar大鼠皮肤色素沉着。
另一项研究开发并优化了负载胶原蛋白和/或维生素C的水包油纳米乳剂(W/O NE),该制剂在成纤维细胞培养中增强了渗透、细胞活力、增殖和伤口愈合,并在体内UVB暴露下提供增强的皮肤保护。
用于化妆品的脂质纳米颗粒和纳米乳剂的生物可降解和生物相容性脂质组成通常被认为是安全的。然而,其安全性受脂质类型(天然或合成)、表面活性剂和乳化剂的浓度和类型、颗粒大小、表面电荷和浓度等因素影响。体外实验通常使用角质形成细胞(HaCaT)或成纤维细胞系来评估细胞活力、膜完整性和氧化应激。空的脂质载体在化妆品或治疗浓度下通常对皮肤细胞系显示出最小的毒性。但长期暴露或高浓度的生物活性配方可能会加剧不良反应。监管机构如欧洲化学品管理局(ECHA)和美国食品药品监督管理局(FDA)强调需要对纳米化妆品进行全面的毒理学分析。
首个纳米化妆品产品于1995年由法国公司L'Oréal推出。纳米化妆品的安全性和监管因地区而异。在美国,化妆品受《联邦食品、药品和化妆品法案》(FD&C Act)监管。在欧盟,纳米材料受欧洲委员会法规1907/2006(REACH)框架管辖。脂质基纳米载体已在多项针对皮肤病学和化妆品应用的临床试验中进行研究。例如,一项临床试验评估了透明质酸-卵磷脂脂质体凝胶(DensiStim)皮内给药的安全性和有效性,用于皮肤薄、脱水和松弛的面部皮肤。另一项II期临床试验评估了HL-009脂质体凝胶对轻中度特应性皮炎患者的疗效。纳米乳剂基光动力疗法(PDT)也已在临床试验中探索用于治疗光化性角化病和恶性雀斑样痣。一项临床试验比较了硝酸奥西康唑固体脂质纳米颗粒(SLNs)凝胶与市售制剂治疗癣菌感染的效果。此外,还有临床试验评估了3%聚维酮碘治疗痤疮的安全性和有效性。这些临床试验突显了脂质基纳米化妆品在解决美学、炎症和感染性皮肤病症方面的多样性。然而,仍需要大规模临床试验来确立这些系统的功效、安全性和消费者接受度。将脂质基纳米载体转化为常规化妆品应用仍面临重要挑战,包括复杂的监管路径、规模化生产中的颗粒大小和稳定性控制、高生产成本以及消费者对纳米材料安全性的持续担忧。
过去十年,化妆品和护肤品行业经历了显著增长。基于脂质的纳米载体,如SLNs、NLCs、脂质体、niosomes和phytosomes,已成为化妆品应用中极具前景的系统。这些载体改善了活性物质的溶解度、稳定性、渗透性、滞留性和靶向分布,同时保护了不稳定的化学物质免于降解。它们在对抗各种皮肤问题(包括过早老化、色素沉着过度、干燥和炎症)方面显示出巨大潜力,与传统配方相比提供了增强的有效性。然而,尽管有这些好处,但产品稳定性、放大生产、大规模生产、监管审批以及长期安全性证据不足等问题延迟了其广泛的临床和商业应用。大多数现有证据来自体外实验或小规模体内研究,缺乏大规模临床试验的数据。
未来的研究应建立标准化的表征和质量控制协议,开发针对特定皮肤类型、年龄组和皮肤病学的个性化递送系统,并进行多中心临床试验以证实其治疗功效和安全性。结合可持续的绿色合成方法,特别是通过与生物活性植物、治疗性肽和先进生物材料的协同整合,可以进一步扩展脂质纳米载体的治疗潜力。通过多学科方法解决现有的研究空白,脂质基纳米化妆品有望从利基创新发展成为主流的、安全有效的靶向皮肤治疗解决方案。
生物通微信公众号
生物通新浪微博
今日动态 |
人才市场 |
新技术专栏 |
中国科学人 |
云展台 |
BioHot |
云讲堂直播 |
会展中心 |
特价专栏 |
技术快讯 |
免费试用
版权所有 生物通
Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved
联系信箱:
粤ICP备09063491号