聚谷氨酸的保湿功效及安全性研究

聚谷氨酸的保湿功效及安全性研究

聚谷氨酸又名h-聚谷氨酸，是干草芽菌发酵合成的胞外粘性物质。d-谷氨酸和l-谷氨酸由c-谷氨酸和l-谷氨酸结合而成，通常含量为10-2000g/s。笔者利用皮肤水分测试仪,分别比较不同分子量和不同质量分数聚谷氨酸的保湿特性,并对其人体安全性进行评价,为聚谷氨酸在化妆品中的应用提供参考依据。1实验部分1.1实验用水及仪器聚谷氨酸(分子量为10,100,1200和1400kDa)、透明质酸钠(分子量为1400kDa),山东福瑞达生物医药有限公司;实验用水为去离子水。CM825型皮肤水分测试仪,德国CourageKhazaka公司;斑贴试验胶带,上海医疗器械(集团)有限公司卫生材料厂。1.2测试方法及结果采用皮肤水分测试仪对使用化妆品后的皮肤水分含量(meanmoisturevalue,MMV)进行测定。选取24~35岁的女性志愿者30人,且受试者须符合以下条件:前臂测试区域的MMV为15~45;无严重系统疾病、免疫缺陷或自身免疫性疾病;无活动性过敏性疾病;对护肤类化妆品无严重过敏史;近1个月内未使用激素类药物及免疫抑制剂;未参加其他临床实验。测试环境温度保持(22±1)℃,相对湿度保持(40±5)%。受试者测试前使用35℃左右的清水擦拭双臂,再进入测试环境休息30min后开始测试。分别将分子量为10,100,1200和1400kDa的聚谷氨酸配制成质量分数为0.1%,0.2%,0.3%,0.4%和0.5%的测试样品液,以质量分数为0.1%的透明质酸钠溶液(分子量为1400kDa)作为阳性对照。在受试者双手前臂内侧做好测量标记区域,共6个区域,每个实验区域大小为3cm×3cm,区域间隔1cm。在受试者的每个测试区域分别涂抹500μL质量分数为0.1%,0.2%,0.3%,0.4%和0.5%的聚谷氨酸溶液(同一分子量)以及质量分数为0.1%的透明质酸钠溶液,测试样品均随机分布。采用皮肤水分测试仪,分别测量涂抹样品前和涂抹样品2和4h后受试区域的皮肤水分含量,以评价聚谷氨酸的保湿性能。每个区域平行测定5次,以平均值作为测量数据MMV值,测试由同一个测量人员完成。以涂抹样品前的数据作为空白对照,皮肤水分含量变化率计算公式如下:MMV变化率=测量值/空白值×100%采用SPSS17.0软件进行数据分析,组间比较采用t检验。*,表示P<0.05,差异显著;**,表示P<0.01,差异非常显著。1.3年—化妆品安全性评价方法人体皮肤斑贴试验是评价化学物质皮肤安全性的常用实验方法之一。实验采用皮肤封闭型斑贴试验,对质量分数为1%的聚谷氨酸水溶液(分子量为1200kDa)进行人体皮肤斑贴试验。聚谷氨酸人体皮肤安全性(人体皮肤斑贴试验)由北京中德联合化妆品研究所有限公司进行评价。经专业人员培训过的21~63岁健康女性受试者30名,无皮肤或系统性疾病史,受试部位无异常,且受试期间不涂抹任何与实验无关的药物或者化妆品。选用合格斑贴试验胶带,将0.025mL质量分数为1%的聚谷氨酸受试物(分子量为1200kDa)滴加在斑试器所附的滤纸片上置于斑试器内,对照孔为空白对照(蒸馏水)。将加有受试物的斑试器用无刺激胶带贴敷于受试者的背部,用手掌轻压使之均匀地贴敷于皮肤上。持续24h后去除受试物斑试器,分别于去除斑试器后的0.5,24和48h观察皮肤反应,并根据《化妆品卫生规范》(2007年版)中人体皮肤反应分级标准记录其结果。2结果与讨论2.1含量大小大小的含量大小MMV变化率反映测试周期内实验区域水分含量大小。以涂抹受试物之前的数据作为空白对照,设为100%,当MMV变化率大于100%时,表明受试物具有保湿功效。2.1.1聚氨基酸的保湿功效不同分子量的聚谷氨酸在不同质量分数下的保湿功效如表1所示,实验结果如下:1)分子量为10kDa的聚谷氨酸:在受试者涂抹质量分数为0.2%的聚谷氨酸2h后,其皮肤的MMV变化率为(102.5±0.3)%,高于空白对照(*,P<0.05);而在受试者涂抹质量分数为0.1%,0.3%,0.4%和0.5%该分子量的聚谷氨酸受试物2和4h后,其皮肤的MMV变化率均小于100%,皮肤水分含量小于空白对照。这表明分子量为10kDa的聚谷氨酸保湿能力较弱,仅在其质量分数为0.2%时有保湿能力。2)分子量为100kDa的聚谷氨酸:在受试者分别涂抹质量分数为0.1%,0.2%,0.3%和0.5%的聚谷氨酸受试物2和4h后,其MMV变化率均大于100%,显著高于空白对照(*,P<0.05)。这表明分子量为100kDa的聚谷氨酸受试物在质量分数为0.1%,0.2%,0.3%和0.5%时有较好的保湿效果。3)分子量为1200kDa的聚谷氨酸:质量分数为0.1%的聚谷氨酸在受试者涂抹2和4h后,其皮肤MMV变化率显著高于空白对照,有很好的保湿效果;而质量分数为0.2%,0.3%,0.4%和0.5%的该分子量受试物在受试者涂抹2h后,皮肤MMV变化率均有小幅下降,但在4h后,其皮肤MMV变化率大于100%,高于空白对照(*,P<0.05),说明这些质量分数的聚谷氨酸具有较弱的保湿效果。4)分子量为1400kDa的聚谷氨酸:质量分数为0.1%和0.2%的聚谷氨酸在受试者涂抹2和4h后,其皮肤的MMV变化率显著高于空白对照(**,P<0.01),有很好的保湿效果;聚谷氨酸的质量分数为0.5%时,在受试者涂抹4h后,其皮肤MMV变化率略大于100%,有较弱的保湿效果;质量分数为0.3%和0.4%的受试物在上述测定时间,受试者皮肤MMV变化率均低于空白对照,无保湿效果。结果表明,分子量为1400kDa的聚谷氨酸在质量分数为0.1%和0.2%时具有良好的保湿效果。通过研究不同质量分数、不同分子量的聚谷氨酸对皮肤水分含量的影响,发现不同分子量、不同质量分数的聚谷氨酸对皮肤的保湿功效不同。聚谷氨酸的保湿功效与分子量、质量分数无线性关系,聚谷氨酸分子量过大、添加量过多时,其保湿性能反而下降。实验中具有保湿功效的聚谷氨酸分别为:质量分数为0.1%的分子量为100,1200和1400kDa的聚谷氨酸;质量分数为0.2%的分子量为10,100和1400kDa的聚谷氨酸;质量分数为0.3%的分子量为100和1200kDa的聚谷氨酸;质量分数为0.4%的分子量为1200kDa的聚谷氨酸;质量分数为0.5%的分子量为100,1200和1400kDa的聚谷氨酸。其中保湿效果较佳的是分子量为1200kDa且质量分数为0.1%的聚谷氨酸。2.1.2mmv的变化对保湿效果较佳的聚谷氨酸(分子量为1200kDa,质量分数为0.1%)与目前市场上广泛使用的保湿剂透明质酸钠进行了保湿效果比较,结果如图1所示。受试者分别涂抹上述2种受试物2和4h后,其MMV变化率均大于100%,显著高于空白对照(*,P<0.05)。其中,受试者涂抹受试物4h后,聚谷氨酸对皮肤的保湿效果最佳,MMV变化率为(112.2±0.2)%(**,P<0.01),接近阳性对照透明质酸钠的MMV变化率(114.0±0.3)%,这表明分子量为1200kDa且质量分数为0.1%的聚谷氨酸在皮肤角质层中与水结合的能力很好,与透明质酸钠相当,可以显著提升皮肤的水分,具有极好的保湿性能。2.2皮肤不良反应进一步采用皮肤斑贴试验对保湿能力较好的分子量为1200kDa且质量分数为1%的聚谷氨酸进行人体安全性研究。根据《化妆品卫生规范》(2007年版)中的规定,30位受试者中出现“++”级皮肤不良反应的人数多于2位或出现任何1位“+++”级或“+++”级以上皮肤不良反应时,判定受试物对人体有不良反应。皮肤斑贴试验结果(见表2)显示:在去除斑试器0.5,24和48h后,30名受试者中蒸馏水对照区均未观察到皮肤不良反应,聚谷氨酸受试区无1例出现“++”反应,该结果表明聚谷氨酸的安全性很高,对人体皮肤未引起不良反应。3聚乳酸对人体皮肤的保湿效果通过研究不同质量分数、不同分子