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油橄欖葉提取物專利技術在化妝品中的應用進展

2024-04-25 05:04耿立冬劉南岑馬業萍楊倩
中國化妝品 2024年2期
關鍵詞:抑菌美白抗炎

耿立冬 劉南岑 馬業萍 楊倩

油橄欖葉是油橄欖加工過程中的副產物,其提取物中富含多酚類物質,包括低分子量單寧、黃酮類和環烯醚萜類等。油橄欖葉提取物具有抗氧化、抗炎、抑菌、美白等多種功效。被廣泛應用于各類型化妝品中。本文對油橄欖葉提取物的提取和純化方法以及在化妝品中復配應用的專利技術進行了闡述,以期為油橄欖葉提取物在化妝品領域的進一步開發提供參考。

關鍵詞:油橄欖葉;化妝品;舒緩;抗炎;抑菌;美白

油橄欖(Olea europaea L.) 為木本油料兼果用植物,可以生長幾百年。最早起源于公元前5000 年前的小亞細亞,而后傳播至希臘以及地中海沿岸國家。目前主要生長在南北緯23.5°~ 40°的亞熱帶范圍內。世界上現有2000 多個油橄欖品種,主要栽培品種有320 種左右[1]。油橄欖加工后得到的橄欖油富含多種營養成分,是廣受贊譽的健康油脂。油橄欖葉通常被認為是油橄欖加工過程中的廢棄物,早期,油橄欖葉被地中海地區居民用作治療瘧疾、發熱等疾病的藥物[2]。近年來的研究表明,油橄欖葉中含有豐富的多酚類物質,包括低分子量單寧、黃酮類和環烯醚萜類等,在醫藥、化妝品領域具有良好的應用價值。

Part 1

油橄欖葉提取物相關專利概況

本文以“油橄欖葉” 為關鍵詞,結合相關分類號,對油橄欖葉在化妝品領域的中外文專利進行了檢索,經初步瀏覽篩選,確定用于數據分析的涉及油橄欖葉提取物在化妝品中應用技術的專利文件(數據截止到2022 年12 月31 日)。以這些專利文獻作為研究基礎,采用incoPat 專利檢索分析平臺進行了數據標引與分析。

1. 油橄欖葉提取物在化妝品領域的專利申請趨勢

最早將油橄欖葉提取物用于化妝品中的專利申請人為日本MARUZEN PHARMA 公司,該成分可用于改善皮膚變黑和老化。如圖1所示,2012 年之前,關于油橄欖葉的化妝品68 ChinaCosmetics專利申請數量一直較為平穩,維持在較低的數量水平,申請人主要以日、歐企業為主。自2013 年開始,該領域專利申請數量呈現出逐年增長態勢,這可能與油橄欖葉精華類產品的上市以及熱銷有關,更多申請人針對油橄欖葉的提純方法、新用途和復配進行了進一步研究。中國申請人在2010 年左右開始涉及對油橄欖葉在化妝品中的應用,并在2015年左右開始大量增長,在申請數量上占據主要地位,顯示出較高的研發熱情。2022 年申請量出現“井噴”,同時由于發明專利申請最長為18 個月公開,因此存在2022 年6 月后的部分專利申請還未公開的情況??紤]到專利數據公開的滯后性,其實際申請熱度可能處于更高的增長狀態,預計未來還存在一定發展潛力。

2 . 油橄欖葉提取物在化妝品領域的專利申請人情況分析

本文對油橄欖葉化妝品專利申請量排名前10 名的申請人進行了統計(參見圖2)。排名前10 的申請人發明專利申請總量占總數量的18% 左右,各申請人的申請量差異不是很大,總體集中度低,申請人較為分散。申請人類型主要為企業,可見該領域的創新主體以化妝品企業為主,創新成果主要以商業應用為主,各企業之間是主要競爭對手。申請人地域分布上,中國申請數量已經占據絕對優勢,可見中國化妝品公司對于油橄欖葉提取物目前具有較高的研發熱情。

3. 橄欖葉提取物在化妝品領域的用途專利分析

油橄欖葉提取物的主要功效體現在舒緩、抗氧化、美白、修復、降低敏感和抗皺方面。從圖3 可以看出,近些年來,油橄欖葉提取物在舒緩、抗氧化、修復、降低敏感性等方面的技術研究明顯增加。

4. 橄欖葉提取物在化妝品領域的專利技術類型分析

根據對涉及油橄欖葉提取物在化妝品領域的專利申請類型進行分析(參見圖4),其在組合復配方面的研究占據較高比例,其次為提取工藝和方法的研究,涉及新用途的專利數量較少。這與植物提取物的特點也是相吻合的。涉及化妝品領域應用的具體用途是相對有限的,而植物提取物成分復雜,提取純化過程涉及的方法和參數等多種因素均對提取物的純度和應用等具有重要影響,因此不斷優化制備工藝也是本領域的普遍技術追求。另外,由于不同原料之間復配可能產生更好的協同效果或新的應用,因此針對組分復配的技術研究一直是熱點。

Part 2

油橄欖葉的成分及功效

橄欖苦苷是油橄欖葉提取物中含量最高的酚類化合物之一,是一種重要的苯酚類裂環環烯醚帖苷化合物,具有優異的抗氧化能力[3]。能夠誘導內皮祖細胞中的Nrf2 轉錄因子,從而增加細胞中的HO-1 水平,保護內皮祖細胞免受氧化應激,并提高血管再生能力[4]。對急性UVB 照射小鼠表皮和細胞外基質(ECM) 的厚度、黑色素顆粒面積以及Ki-67 和8-OHdG 陽性細胞數量的增加有顯著抑制作用[5]。同時對于UVB 誘導的紅斑,橄欖苦苷也有一定的抑制作用,被用于修復紫外線損傷的化妝品中[6]。

此外,羥基酪醇和木犀草素等多酚類物質也是油橄欖葉中的主要活性成分[7]。羥基酪醇為多酚類化合物,是橄欖苦苷的主要降解產物,在油橄欖葉中主要以酯的形式存在。具有良好的抗氧化活性,能夠減少自由基的產生。清除DPPH 自由基的能力甚至超過了VC[8]。對油橄欖葉酚類化合物抗氧化ABTS 能力的測試結果顯示木樨草素的抗氧化能力優于油橄欖葉粗提取物以及橄欖苦苷[9]。

這些活性成分均可以有效的降低炎癥因子的表達,同時激活巨噬細胞[10]。含有橄欖苦苷和羥基酪醇的油橄欖葉提取物能夠減輕小鼠爪子水腫,抑制促炎細胞因子的形成,且安全性良好[11]。目前被廣泛應用于多條護膚賽道,被稱為“抗炎天花板”,在舒緩肌膚、強化皮膚屏障、抗炎、祛痘、修紅和美白產品中均有應用。

Part 3

油橄欖葉的提取和純化技術

油橄欖葉中酚類成分顯著的藥理作用及其在化妝品中應用的巨大潛力使得油橄欖葉活性成分的提取和純化工藝研究成為熱點領域。酚類化合物含有的芳環結構和羥基取代基,使其易溶于甲醇、乙醇等極性較大的有機溶劑,因此提取過程中采用水或有機溶劑作為提取溶劑。

日本DHC 公司采用30% ~ 60% 乙醇水溶液對油橄欖葉進行提取,采用HP-20 色譜柱純化,收集50% ~ 60% 乙醇洗脫液,冷凍干燥后得到油橄欖葉提取物。該提取物在皮膚保濕、祛皺、祛斑方面具有優異效果。安全性實驗顯示皮膚刺激性低,沒有引起光毒性和光致敏性[12](參見圖5)。

Phyto-C 也是較早將油橄欖葉提取物用于化妝品領域的公司,其產品中使用的油橄欖葉提取物采用SKINCEUTICALS INC 的專利技術(US6743449B2)。先前的橄欖葉提取物通常使用水性色譜純化獲得,由于水性提取物中存在的殘留降解酶,會導致水性提取物中橄欖苦苷含量較低。因此,改進的油橄欖葉提取技術在提取前先進行橄欖酶滅活處理,而后采用非水性有機溶劑進行連續萃取。具體步驟包括:在抗酶化合物0.25%的MgSO4 的存在下,將橄欖葉真空干燥,研磨成細粉;煮沸使植物酶失活;在低溫下用酸處理植物原料;使用氯仿為提取溶劑,在70℃下連續萃取48 ~ 72 小時以獲得第一糊劑;蒸餾除去溶劑后懸浮于水中煮沸約2 小時,過濾濃縮后得第二糊劑;將第二糊劑與1 份醇溶劑與1 份活化的食品級木炭混合,煮沸2 小時,過濾濃縮得最終提取物。該方法制備獲得的油橄欖葉提取物中含有6% ~ 10% 的高含量橄欖苦苷[6](參見圖6)。

由于油橄欖葉提取物在改善肌膚屏障、消炎抗菌方面具有優異效果,化妝品市場對于于橄欖葉提取物的需求日益增長。國內也有越來越多的研發主體開始關注油橄欖葉提取純化技術。上海相宜本草化妝品股份有限公司使用新采摘的橄欖葉為原料,采用含有二氧化氯的水溶液對橄欖葉進行清洗、殺菌,干燥后粉碎,以水溶液為提取溶劑在高溫下進行提取,將提取物經過玻璃色譜柱層析純化,低濃度乙醇水作為洗脫液洗脫,濃縮得到油橄欖葉提取物,提取物中總多酚的含量可以達到90%、羥基酪醇的含量50%、總苷含量5%[13](參見圖7)。

上??器焐锟萍加邢薰竞蜕钲谑休婕紊锟萍加邢薰纠锰烊簧罟踩廴軇∟ADES 溶劑)(苦參堿、泛醇摩爾比1:1)輔助超聲從油橄欖葉中提取羥基酪醇和橄欖苦苷,再通過酶解及大孔吸附樹脂純化得到得到超分子油橄欖葉組合物。NADES 溶劑能夠加速溶解油橄欖葉細胞的細胞壁,促使油橄欖葉中的羥基酪醇和橄欖苦苷高效流出,且NADES 溶劑本身具有一定的舒緩和抑菌功效,與目標活性成分形成一種新的多元的超分子結構體系,進而實現活性成分的高效萃取。所得到的超分子油橄欖組合物中羥基酪醇產率高達131.94mg/g,橄欖苦苷產率達8.82mg/g。申請人將該方法制備得到的油橄欖葉提取物應用到護膚化妝品——畢生之研五環修護調理精華液中,該產品具有保濕、修護、舒緩、控油等功效[14](參見圖8)。

Part 4

油橄欖葉提取物在化妝品中的復配使用

1. 曬傷后修復

Skinceutical Inc 在專利中除了提供了油橄欖葉的非水萃取方法,還將油橄欖提取進行了復配,20 %L- 抗壞血酸、1% 的α- 生育酚、1%的視黃醇和1% 的油橄欖葉提取物組合能夠提供優異的的抗氧化性和光保護作用。與對照相比,完整配方提供了7 倍的保護。不含視黃醇或橄欖提取物的組保護作用降低至5 倍,不含α- 生育酚的組保護作用降低至4 倍。組合物中L- 抗壞血酸的濃度能夠保持皮膚中L-抗壞血酸的最大水平,為皮膚提供持續保持L-抗壞血酸的儲庫。復配后的組合物能夠顯著皮膚UVR 損傷后的特征性曬傷細胞[6]。

2. 痤瘡、抗炎、舒緩

Sederma 將含有齊墩果酸的油橄欖葉提取物與去甲二氫愈創木酸的落葉松提取物進行復配,用于治療痤瘡癥狀、皮脂過多以及預防易發痤瘡的皮膚癥狀。單獨使用去甲二氫愈創木酸對5α- 還原酶沒有抑制活性,單獨使用0.1% 齊墩果酸對酶5α- 還原酶的抑制活性為56%,二者合用具有協同作用,對酶5α- 還原酶的抑制活性達到68% 具有強的抑制活性。在體外抗炎作用方面,單獨使用其墩果酸沒有活性,單獨使用0.01% 的去甲二氫愈創木酸即有顯著的抗炎作用,二者合用時分別觀察到90% 抑制(HF) 和87% 抑制(HK)的抑制效果。在對痤瘡棒桿菌的抗菌作用上,齊墩果酸對痤瘡丙酸桿菌和乙酸鈣不動桿菌發揮選擇性抗微生物活性。去甲二氫愈創木酸對乙酸鈣不動桿菌(A.calcoaceticus) 和人鏈球菌(S.hominis) 具有選擇性抗微生物活性[15]。

華熙生物科技股份有限公司的專利技術,將橄欖葉提取物與依克多因組合使用,僅使用0.05wt%的依克多因時,ROS 抑制率為10%,僅使用2wt%的橄欖葉提取物時,ROS抑制率為10%,二者組合使用時ROS 抑制率達到了22%,顯示出協同作用??梢杂糜诳寡趸幕瘖y品中[16]。在抗炎效果方面,當用PMA 和LPS 進行炎癥誘導時,單獨添加依克多因、橄欖葉提取物的實驗組對炎癥因子IL6具有較好的抑制效果,說明依克多因、橄欖葉提取物具有較好的抗炎效果。當在特定比例下對依克多因、橄欖葉提取物進行組合復配時,結果發現依克多因和橄欖葉提取物的組合物對IL6 的抑制效果明顯高于單獨添加,并且具有統計學差異。因此可以認為二者合用具有協同效果[17]。

上??器焐锟萍加邢薰緦⒎t花提取物、柑橘果提取物、油橄欖葉提取物以重量比1︰(1.1 ~ 1.8)︰(1.1 ~ 1.5)進行復配,具有減緩痤瘡丙酸桿菌生長的作用,最低抑菌濃度為6.25%。在SLS( 十二烷基硫酸鈉) 誘導的皮膚屏障損傷實驗中,上述組合物的使用可以一定程度上減少SLS 誘導的皮膚紅斑。在抗炎功效方面,濃度為0.625%~ 40%的復配組合物對TNF- α、IL- 6、PGE-2 的抑制率均達到90%以上,特別是對于PGE-2,濃度為0.039%的抗炎舒緩組合物即可實現97.38%的抑制率,劑量依賴性明顯,與模型組相比具有顯著差異,顯示出所述抗炎舒緩組合物對THP-1 細胞受刺激后的T NF- α、IL- 6 、PGE- 2 炎癥因子表達量具有顯著的抑制效果,具有肌膚舒緩功效??梢杂弥苽淇寡资婢彽幕瘖y品[18]。

Part 5

結語

由于近些年氣候、環境、社會問題等因素的影響,敏感肌膚人群數量不斷增加。市場對于舒緩、抗炎、修復肌膚屏障類產品的需求也急速增加。由于近些年人們崇尚和回歸自然的需求不斷增加,因此與合成化學產品相比,消費者對于天然提取物產品更加偏愛。油橄欖葉提取物基于自身強大的抗炎、抑菌和肌膚修復效果,目前已經被廣泛應用于針對敏感肌膚的舒緩、痤瘡防治和控油的化妝品中,市場反應良好,熱度持續攀升,已經成分舒緩化妝品領域的爆款成分。但同時我們應該注意:由于油橄欖葉中的酚類化合物結構及生理活性不同,現有提取純化技術仍存在純度低、有機溶劑使用過多等問題,如何快速、穩定及更為環保的提取純化技術仍今后的研究重點。針對不同活性成分對油橄欖葉提取物的提取和純化工藝進行優化、對于不同功效需求將提取物與其它成分復配使用、具體作用機理、足夠的安全性評估等也是油橄欖葉提取物應用過程中的重要問題。相信隨著研究工作的不斷推進,油橄欖葉提取物能更廣泛用于舒緩等功效化妝品中,潛在市場十分廣闊,具有良好的社會效益。

作者介紹

耿立冬,劉南岑,楊 倩:國家知識產權局專利局專利審查協作北京中心,北京,100160;

馬業萍:國家知識產權局專利局,北京,100088。

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