化妆品行业的创新与可持续性：全球视角下的本土洞察

《Cosmetics》：Innovation and Sustainability in the Cosmetics Industry: A Global Perspective with Local Insights Ana Paula Barbosa Cavalcanti, Gleice Paula de Araújo, Káren Gercyane Oliveira Bezerra, Fabíola Carolina Gomes de Almeida, Maria da Glória Concei??o da Silva, Alessandra Sarubbo, Rita de Cássia Freire Soares da Silva and Leonie Asfora Sarubbo

　　

研究人员指出，基于绿色生产与循环经济的化妆品需求正在增长。烟草(Nicotiana tabacum)在打顶或去花过程中产生的花序与顶端叶片被视为采前废弃生物质。利用天然深共熔溶剂(Natural Deep Eutectic Solvents, NaDESs)等绿色生态友好型溶剂，为将这些生物质可持续地应用于化妆品配方提供了新途径。本研究以弗吉尼亚种烟草为对象，将其花序与顶端叶片干燥、粉碎后，采用由氯化胆碱、尿素与蒸馏水组成的NaDES CU进行提取。所得提取物中多酚与黄酮类化合物浓度较高，均表现出显著的生物活性，能有效抑制调控黑色素与皮肤老化的酪氨酸酶(IC50= 50 μg GAE/mL)，并具备抗氧化能力(ABTS•+; SC50= 1.7–7 μg GAE/mL)。研究人员进一步采用低能乳化技术，以不同浓度的聚山梨酯、去离子水及甘油制备了10种含上述提取物的纳米乳液。基于粒径与多分散指数(Polydispersity Index, PdI)，仅筛选出含5%或10%聚山梨酯85(Polysorbate 85)的纳米乳液进行后续稳定性评估与表征。该研究凸显了NaDES结合烟草废弃物提取物作为抗衰老与抗氧化化妆品中可持续、无毒成分的潜力。

《化妆品行业的创新与可持续性：全球视角下的本土洞察》论文解读

研究背景与意义

当前，紫外线辐射与氧化应激是导致皮肤过早老化及相关病变的主要因素。科学界对天然抗氧化剂（如多酚）在抗衰老策略中的应用兴趣日益浓厚。同时，消费者对化妆品功效的要求不断提高，使得化妆品与外用药品的界限逐渐模糊。为实现透皮递送，活性成分需具备适宜的理化性质及配方协同性。在此背景下，纳米乳液因其粒径小、与皮肤屏障结构相似，成为极具潜力的局部给药系统。另一方面，烟草(Nicotiana tabacum)在传统认知中与吸烟危害相关，但世界卫生组织亦指出需关注烟草作物的转型。事实上，烟草植株富含甾醇、萜烯、生物碱及多酚等活性成分，其花、叶及其衍生物已被收录于国际化妆品原料(INCI)数据库(CosIng)。烟草种植过程中，为了促进叶片生长，需进行“打顶”操作，产生大量富含活性代谢物的花序与顶端叶片废弃物。如何将这些农业废弃物转化为高附加值产品，符合绿色化学与循环经济的发展需求。本研究旨在利用天然深共熔溶剂(NaDES)从烟草废弃物中提取活性成分，并开发稳定的纳米乳液，为可持续化妆品研发提供新思路。该研究成果发表于国际期刊《Cosmetics》。

关键技术方法

研究人员采集了阿根廷胡胡伊省烟草田中弗吉尼亚种烟草打顶产生的花序与顶端叶片废弃物。采用由氯化胆碱、尿素与水组成的NaDES CU进行浸渍提取，获得花序提取物(CUF)与叶片提取物(CUL)。通过福林-酚法测定总酚含量(TPC)，氯化铝比色法测定总黄酮含量(TF)。利用酪氨酸酶抑制实验评估美白祛斑活性，以ABTS自由基阳离子清除实验评价抗氧化能力。基于低能乳化法，以聚山梨酯为乳化剂，去离子水或甘油为水相，制备含烟草提取物的纳米乳液。通过动态光散射(DLS)分析粒径与多分散指数(PdI)，并结合离心测试与热应力测试评估其物理稳定性。统计学分析采用Tukey检验(p < 0.05)。

研究结果

3.1 基于NaDES CU的烟草提取物表征

研究证实，NaDES CU能高效提取烟草废弃物中的活性成分。化学分析显示，花序提取物(CUF)的总酚与总黄酮含量均高于叶片提取物(CUL)。这表明采前废弃物是获取高价值天然产物的优质资源。

3.2 烟草提取物对酪氨酸酶活性的影响

针对黑色素合成的关键酶——酪氨酸酶，两种提取物均表现出显著的抑制作用。CUF与CUL的半抑制浓度(IC₅₀)均为50.0 ± 5.0 μg GAE/mL。虽然效力不及纯曲酸，但考虑到其为复杂的植物化学混合物，且具有多重生物活性，其在化妆品复方中的应用前景广阔。这种抑制作用可能归因于提取物中含有的芸香苷、烟紫堇苷、壬二酸及苯乙酸等特定化合物。

3.3 烟草提取物的抗氧化活性

通过ABTS^•+自由基清除实验评估，CUL表现出比CUF更强的抗氧化活性，其效力与阳性对照槲皮素相当，而CUF的活性相对较低。这证实了NaDES提取物具备对抗氧化应激的潜力。

3.4 纳米乳液的制备

研究人员成功制备了10种含烟草提取物的纳米乳液。筛选结果表明，含有5%或10%聚山梨酯85(PS85)并以去离子水为连续相的配方表现最佳。相比之下，含聚山梨酯20或80的配方粒径过大或不稳定，而以甘油为连续相的配方则出现相分离或粒径超标。含PS85的纳米乳液在28天储存期内保持透明、呈淡蓝色乳光，且无可见分层，显示出优异的物理稳定性。

3.5 纳米乳液的表征

3.5.1 热稳定性

热应力测试显示，含5% PS85的纳米乳液在25°C至45°C范围内粒径无显著变化，升温至65°C虽有增长，但恢复室温后粒径基本复原，粒径变化率(DV)小于10%，PdI波动极小。含10% PS85的乳液在降温后未能完全复原，但最大粒径仍控制在纳米尺度内。Zeta电位分析表明，乳液表面带负电(-12.61至-15.98 mV)，且经热处理后电位值保持稳定，这可能与NaDES中的氯离子及多酚化合物的界面吸附有关，结合非离子表面活性剂的空间稳定作用，确保了体系的稳定性。

3.5.2 离心稳定性

在3000 rpm离心30分钟的加速稳定性测试中，所有含PS85的纳米乳液均未出现相分离或沉淀，符合巴西国家卫生监督局(ANVISA)关于化妆品原型稳定性的初步要求。

结论与讨论

研究人员得出结论，天然深共熔溶剂(NaDES)，特别是氯化胆碱:尿素(CU)体系，能高效地从烟草采前废弃物中提取具有抗氧化和抗酪氨酸酶活性的化合物。研究首次开发了包含这些提取物的纳米乳液，并证实其在去离子水与聚山梨酯85体系中具有良好的物理稳定性。该方法采用的原料成本低廉、制备简便且具有生物相容性，为可持续化妆品的开发提供了切实可行的技术方案。尽管本研究提供了详实的基础数据，但研究人员也指出，目前的稳定性考察周期较短，且未涉及流变学特性及细胞层面的安全性验证，建议未来的研究应着重于长期稳定性及更深入的生物相容性评价，以推动该技术的商业化进程。