综述：Silphium perfoliatum来源的角鲨烯：一种具有长期稳定性及外用制剂适用性的新型原料

《Cosmetics》：Squalene from Silphium perfoliatum: A Novel Source with Long-Term Stability and Applicability in Topical Formulations

　　

背景：角鲨烯是皮脂的关键脂质成分，在皮肤屏障功能、柔润度及抗氧化保护中发挥重要作用。年龄相关或疾病相关的角鲨烯水平下降（如特应性皮炎）会降低皮肤韧性，增加对环境因素的易感性。然而，其氧化产物可能对皮肤产生炎症、致粉刺及促衰老作用，因此在外用制剂中使用时需充分稳定化处理。目的：识别具有良好护肤特性且稳定的可持续角鲨烯来源具有重要研究价值。方法：本综述采用聚焦应用的文献检索，对已有及新型角鲨烯来源进行比较分析，基于同行评审研究中预设的分析标准，评估其化学组成、制备工艺、稳定性及外用后的生物学效应。结果：Silphium油是一种极具潜力的新型角鲨烯来源，具有高含量、可持续性及优异稳定性，在化妆品常用浓度（2.1–12.6%）下可能具备皮肤调理功效，初步制剂试验显示其在高达15%的浓度下仍具乳化性。该油角鲨烯含量超过3%，脂肪酸谱中多不饱和脂肪酸（PUFA）占比超过66%，且在多种包装条件下储存数年后，氧化副产物己醛（hexanal）含量仍低于3 ppm。尽管独立验证及更广泛的比较研究有限，这些结果为将此前未充分利用的植物资源应用于护肤品开发提供了新可能。

1. 1.
   引言
   角鲨烯在皮肤生理学中占据核心地位：作为人皮脂的主要成分（约13%），它不仅对皮肤润滑和屏障功能有重要贡献，也是抗氧化系统的重要组成部分。其类异戊二烯结构含有大量不饱和碳键，可保护细胞免受自由基损伤。尽管其抗氧化作用有限且受多种因素调节，角鲨烯被认为是皮肤的初级氧化清除剂，可在有限时间内稳定氧化应激。同时，若缺乏抗氧化剂补偿，其在紫外线照射下会发生自身氧化，长期暴露会对皮肤产生负面影响。已知氧化角鲨烯（尤其是角鲨烯过氧化氢）可诱导皮肤炎症过程，并具有促衰老和致粉刺作用，因此必须对其进行氧化稳定化处理以保留正向特性。皮肤本身具备保护性系统，包括充足的皮脂分泌，可促进氧化脂质的清除，因此维持皮肤中健康水平的角鲨烯对其健康与再生能力至关重要。现有研究表明，皮肤韧性在成年早期达到峰值后持续下降，除年龄因素外，皮肤状态亦有关联：特应性皮炎患者紫外线对皮肤健康的影响更为显著，这可能与皮肤天然角鲨烯含量降低等多种因素相关。因此，通过外用补充恢复不足的皮脂角鲨烯水平，有助于重建皮肤的抗氧化平衡，可通过含角鲨烯的化妆品或医用乳剂实现。

作为化妆品、食品及制药工业的原料，长期以来角鲨烯的主要来源为鲨鱼肝油。由于鲨鱼捕捞限制及溶剂提取法的局限性，可再生来源（如橄榄油、葫芦科种子油、葡萄酒残渣油、烟草、人参、坚果油及微生物来源）与超临界CO₂提取技术逐渐成为更安全、可持续且经济的替代方案。外用角鲨烯可通过充当润肤剂、抗氧化剂及抗炎剂改善皮肤屏障、提高保湿能力、促进伤口愈合、减少红斑，并防护氧化应激与早衰。关于角鲨烯对皮肤健康的多功能益处，可参考Morgan等人（2024）的综合综述。含角鲨烯的化妆品及医用产品有望防护皮肤免受氧化应激与环境刺激，增强其自然柔润度与再生能力，减少炎症过程，从而预防皮炎与皮肤老化。然而，为应对氧化不稳定性及其不良影响，近年来化妆品工业更多关注角鲨烯的氢化形式——角鲨烷（squalane）。虽然化学饱和显著提高了原料储存稳定性，但其功能仅限于中性润肤剂，因缺乏不饱和键而不具备与角鲨烯相当的还原特性，因此并非其完全替代品，但二者均被认定为化妆品可用安全成分。

尽管已有大量体外、离体、动物研究及安全性评估，据作者所知，目前尚无研究针对含角鲨烯或其植物油的 topical 乳剂（O/W 或 W/O）在人体内的化妆品或皮肤科效应，亦无相关理论计算。这引发了角鲨烯或含角鲨烯植物油在外用乳剂中的应用可行性及原料适用性等问题。本文通过比较不同角鲨烯来源的组成与生产工艺，结合文献中对其效应与货架期的研究，为原料供应商与产品开发商评估角鲨烯的应用潜力及优化其功效提供依据。

1. 2.
   材料与方法
   本综述对不同角鲨烯来源进行了比较分析，重点叙述其化学组成与生产方法。2025年10月至2026年1月期间，研究人员在PubMed、Scopus、Google Scholar及Web of Science等科学数据库中进行定向文献检索，关键词涵盖“角鲨烯”“角鲨烷”“皮肤”，并进一步筛选涉及外用效应（“皮肤”“真皮”“外用”“化妆品”“药妆”“医疗用途”）、植物源油（“种子油”“植物/蔬菜/作物油”“冷压”“初榨油”“提取”“校准”“标准化”“气相色谱分析”）及氧化稳定性（“角鲨烯过氧化氢”“脂质氧化”“氧化应激”“稳定性”“货架期”“储存条件”“氧化降解”）的相关研究。纳入标准为同行评审且与外用应用相关的文献，重点关注乳剂与氧化稳定性，以及食用与非食用作物的植物油，排除冗余、无法获取或方法学不足的文献。标题/摘要筛选与全文审阅保证了研究的透明度与可重复性。对于未使用标准校准而仅依据气相色谱峰面积比进行定量的方法予以标注，此类方法虽不满足可靠定量要求，但在数据兴趣驱动下仍可作为半定量参考。优先选用英文与德文文献，外文文献由合格译者或辅助系统翻译以保证准确解读。未设最低发表日期限制，以便纳入早期基础性研究与原始发现。尽管广泛检索词获得大量文献，但直接涉及与本分析范围相关的生理、植物学、生态学与氧化方面的文献仍有限。

为补充文献概述，附录A提供了有限的第三方仪器分析探索性数据。该方法有助于整合角鲨烯在外用乳剂中实际应用的最新知识，并为原料与产品开发方评估其应用潜力及优化功效奠定基础。

1. 3.
   结果与讨论
   本章结合相关背景讨论研究结果，分为角鲨烯来源、化学稳定性及化妆品潜力三部分。附录A提供了补充仪器分析数据。

3.1 角鲨烯来源

机械压榨或压力提取（如螺旋压榨机）是在高压下粉碎种子、坚果或果实以提取油脂的工艺。理想情况下，温度应尽可能低（即“冷压”）以减少热化学影响，从而更好保留抗氧化剂、植物甾醇、维生素及其他次级植物成分。关于其他提取方法的动植物及微生物油角鲨烯含量可参考Lozano-Grande等人（2018）的综述。本研究发现橄榄油、苋籽油、胚芽油（如米糠油、玉米油）及南瓜籽油具有较高的角鲨烯浓度。表1比较了目前已确认的食用植物油角鲨烯来源。

冷压油的角鲨烯含量因物种、品种及种植区域差异显著，即使同属植物亦然。虽然部分油以含角鲨烯著称，但总体含量仍较低。仅苋籽油显示出在化妆品配方实际浓度下可能产生显著皮肤效应的角鲨烯含量，但由于价格高昂，未在化妆品工业中大规模使用。

因此，研究亦纳入了鲜为人知的油源。食用油作物通常针对风味、气味及产量育种，但会消耗土壤肥力并需要轮作与休耕期。可在休耕期种植并改良土壤的绿肥与间作植物是更具可持续性的油源。虽然风味与气味对食用油至关重要，但对非口服类护肤油而言，苦味或较强气味并非关键限制。表2比较了这类非食用作物油的角鲨烯含量。

由于次生作物通常未经油质优化培育，分析数据有限。但结果显示，Silphium油角鲨烯含量超过3%，高于多数已确认的食用油来源。该成分已在欧盟化妆品成分名录（INCI）中以SILPHIUM PERFOLIATUM SEED OIL名称获批用于化妆品，且具有较高生态价值。欧盟CosIng/COSMILE数据库将其列为具备抗氧化、抗菌、收敛及皮脂调节功能的化妆品成分，在欧盟化妆品法规（EC）No. 1223/2009下无特定限制或浓度上限。截至目前，其主要市场（欧盟、美国、中国）均未将其列入禁用或限用清单，表明在满足一般安全要求并提供适当毒理学证据的前提下可用于化妆品配方。此外，Silphium油气味温和具坚果香，适用于化妆品配方。

其他绿肥植物油因角鲨烯含量低、未获批准或潜在外用毒性，不适用于商业化妆品。部分植物尚未获批或在实践中极少见用，原因包括消费者负面联想等。

不可忽视的是种植区域与国际依赖性，能在广泛地区种植的作物更为重要。许多高效油源依赖热带种植并结合大量农药与化肥投入，削弱了可持续性。相比之下，Silphium perfoliatum即使在寒冷地区贫瘠土壤中种植，仍能保持15%的高出油率。总体而言，从角鲨烯含量与出油率衡量，Silphium油有望成为未来护肤品中可持续高效的角鲨烯来源，但鉴于许多研究使用半定量方法，建议开展更广泛的比较研究以谨慎解读数据。

3.2 氧化稳定性

为评估角鲨烯的稳定性，研究同时考虑其作为原料在油相中的稳定性，以及在乳剂产品中的氧气反应活性。部分文献研究了角鲨烯在不同植物油中的稳定性：日常条件下的降解幅度从无显著损失至47%不等，表明其他组分可能影响降解过程。例如，橄榄油中抗氧化剂与角鲨烯存在竞争反应，使其保持稳定并对氧化变质贡献较小。南瓜籽油中角鲨烯在氧化初期降解约20%，随后保持稳定，而生育酚则持续下降，这一现象在橄榄油中亦有报道。然而，初步分析显示，Silphium油在数年储存期内角鲨烯未发生显著降解，含量保持在3%以上，且与包装材料无关。Silphium油中多不饱和脂肪酸（PUFA）占比超过66%，主要为亚油酸，同时己醛浓度低于3 ppm，进一步证明其在储存期内抗酸败能力强，感官质量稳定，适合用于护肤品。

角鲨烯在油相与乳剂中均表现出稳定性，并可对基质组成产生稳定作用。但在异相体系中，其氧化稳定性更为复杂：水包油（W/O）乳剂因连续油相直接接触空气，其氧稳定性接近纯油；油包水（O/W）乳剂因分散油滴表面积大，氧化速率可能高于未均质油。目前化妆品角鲨烯乳剂的研究较少，但药物乳剂的成果具有一定可借鉴性。考虑到Silphium油的高PUFA含量，未来应参照类似方法检验其乳剂货架期。

3.3 护肤品应用潜力

尽管其他分子的抗氧化能力（ORAC、DPPH法）更高，角鲨烯因其作为细胞膜组分的特性，可直接在源头修复氧化损伤，对体细胞具有显著的再生、自由基清除及氧化应激缓解效应，兼具较高稳定性与生物学相关性。

角鲨烯与角鲨烷均在化妆品、营养品及制药工业中具应用前景，包括在活体与体外模型中表现出的抗癌、抗氧化、药物载体、解毒、保湿及润肤活性。本文主要聚焦角鲨烯，其保湿、自由基清除及抗癌特性尤其适用于外用制剂，包括经典脂质乳剂（O/W和W/O）及纳米结构脂质载体，可作为抗炎性皮肤病的治疗候选成分。此外，角鲨烯对维生素E和不饱和脂肪酸（PUFA）的稳定与再生作用，可延长护肤品中抗炎与舒缓成分的货架期与功效，使其在皮炎与银屑病护理产品中具备应用价值。Silphium油富含不饱和脂肪酸，使其成为护肤与创伤愈合乳剂的潜在优质来源。

除氧化稳定性外，物理乳剂稳定性亦是化妆品的重要考量。已有研究证实含2%角鲨烯的O/W乳剂在不同储存条件下均具备良好的物理稳定性。壳聚糖、乳清蛋白及磷脂酰胆碱亦被证明具有良好的稳定性能。初步应用试验显示，Silphium油在基础配方中15%浓度下乳化性良好，乳剂质地宜人，但仍需在更复杂配方、包装材料及储存条件下进一步测试。

在技术可行性之外，有效性亦是核心问题。尽管角鲨烯对皮肤的多重有益效应已被描述，但尚未确立应用的关键浓度阈值。基于健康皮肤天然角鲨烯含量、护肤品用量、油中角鲨烯浓度及外用产品油相比例，可进行初步估算。健康男性皮肤每12小时每平方厘米产生的皮脂中含角鲨烯约4.6–29.1 μg。按欧盟委员会推荐的化妆品应用量2 mg/cm²计算，若每天使用两次，非皮损皮肤需补充1.4–8.7 μg/cm²的角鲨烯以恢复至健康水平。对应到产品中，所需角鲨烯浓度为70–430 mg/100 g产品。以Silphium油3.4%的角鲨烯含量计，相当于在乳剂中添加2.1–12.6%的油，这一浓度属于常规O/W乳剂的标准范围。计算表明，在皮肤完全吸收的前提下，含Silphium油的化妆品可恢复上表皮层皮脂的健康角鲨烯浓度，且即便加倍用量也不会突破安全阈值。相比其他来源，部分油（如橄榄油、苋籽油、南瓜籽油）即使配方中含100%油也无法满足皮肤需求，而其他部分油源虽可达到有效浓度，却存在监管未批准或数据不足的问题。

尽管结果令人鼓舞，仍建议开展对照、随机、双盲研究以验证上述发现。由于现有数据基于男性皮肤，女性皮肤在不同生理周期及年龄段可能存在差异，应在后续研究中详细探讨。此外，当前数据针对全身皮肤，未来应区分不同身体部位以避免过度护理引发的皮肤反应。

1. 4.
   结论
   综合考虑生物活性、配方相容性及可持续性，角鲨烯是未来化妆品应用中多功能且高效的原料，具备推动现代护肤品开发的创新潜力。本综述强调植物油中角鲨烯含量的显著差异，并确定Silphium perfoliatum为一种可持续且高效的新型来源，其单位种植面积角鲨烯产出高，感官特性优良。现有证据表明，植物油中的角鲨烯具有显著的氧化稳定性，其对维生素E及多不饱和脂肪酸的保护与再生能力进一步提升了其在护肤品配方中的价值。基于计算模型，Silphium油在2.1–12.6%的乳剂油相浓度下即可弥补皮肤自身的角鲨烯不足。相比之下，其他植物油要么需高达1.5–72.4%的浓度才可实现补充，要么即使100%添加仍浓度不足，或尚未获得化妆品应用批准。

未来的具体研究方向应包括在不同储存条件下进行乳剂稳定性试验，以及在受影响及敏感性皮肤上开展含角鲨烯外用乳剂的安慰剂对照皮肤功效研究，以验证计算浓度的有效性。