115383-22-7 / 富勒烯護膚品是個什么風？

近來富勒烯（注意：不是石墨烯哈！這倆不是一個東西）開始在國內(nèi)護膚品中受到關(guān)注。雖然這種物質(zhì)人工合成已經(jīng)有三十來年的歷史了，但應(yīng)用比較少，所以大眾也比較陌生。于是有人說富勒烯護膚品純屬炒作，有人說富勒烯護膚品神奇至極，本文解析一下富勒烯的來龍去脈，以及在護膚品中的應(yīng)用。

一、富勒烯的由來

1985年，Kroto發(fā)現(xiàn)使用大功率脈沖激光蒸發(fā)石墨的過程中會自發(fā)形成一種由60個碳原子組成的全碳分子C60 , 因C60的籠狀結(jié)構(gòu)形似著名建筑師Buckminster Fuller所設(shè)計的短程線園頂建筑, 即將它命名為“巴基球”(Buckminsterfullerene)[1]，簡稱為富勒烯（fullerene）。事實上, C60只是全碳籠狀結(jié)構(gòu)中的一種，后續(xù)一系列研究還逐漸分離出 C20~C104 等 70 余種結(jié)構(gòu)[2]。為方便統(tǒng)一，人們把這種籠狀結(jié)構(gòu)的全碳分子都稱為富勒烯。

圖1 C60全碳原子籠狀結(jié)構(gòu)（圖片源：Marko Lens，2009）

1990年，Krätschmer等[3]提出石墨電弧放電法可以宏量合成C60富勒烯，此后掀起了富勒烯研究的熱潮。

眾多研究發(fā)現(xiàn)：因富勒烯的特殊籠狀結(jié)構(gòu)，富勒烯C60及其衍生物可應(yīng)用于能源、環(huán)境、高效催化、生物醫(yī)藥以及量子計算等眾多領(lǐng)域；此外，在醫(yī)學領(lǐng)域上還具有抗氧化活性、DNA光催化、抗HIV活性、抗菌活性、神經(jīng)保護和抗凋亡活性等[4, 5]。

富勒烯的諸多特性也引起了護膚行業(yè)的關(guān)注，它也被用作護膚原料。那么在護膚領(lǐng)域，富勒烯有哪些作用，以及到目前為止又有哪些證據(jù)呢？

二、富勒烯在護膚品的作用與應(yīng)用

2.1 清除自由基，抗氧化損傷

研究認為富勒烯清除自由基、抗氧化損傷能力，下面是有關(guān)的一些研究：

1991年Krusic[6]等發(fā)現(xiàn)C60富勒烯可有效清除自由基。

1992年，McEwen等[7]發(fā)現(xiàn)C60富勒烯可清除自由基，就像海綿的吸收能力一樣強。首次提出“自由基海綿”的概念。

1997年，Dugan[8]等發(fā)現(xiàn)水溶性羧富勒烯（C60的丙二酸衍生物），可有效清除羥基自由基（OH）和超氧陰離子（O2-）、阻止神經(jīng)元細胞凋亡。

1999年，Wang[9]等發(fā)現(xiàn)三種富勒烯C60衍生物預防脂質(zhì)過氧化的能力比維生素E更強。

2004年，Ali[10]等指出C60富勒烯衍生物在生物醫(yī)學上的抗氧化作用與SOD（超氧化物歧化酶）類似，且比SOD更優(yōu)越。

2006年，Xiao[11]等證明在10～40μM的濃度范圍內(nèi)，富勒烯衍生物可保護人角質(zhì)形成細胞免受紫外線損傷。

2006年，日本研究者的胡蘿卜素漂白試驗表明，富勒烯水溶性復合物對胡蘿卜素變色有顯著抑制作用，認為富勒烯是強力的自由基清除劑[12]。（關(guān)于自由基與衰老的關(guān)系，請參見：鏈接）

2.2 皮膚美白

2006年，Takada等使用富勒烯復合物作用于正常人表皮黑素細胞和人黑素瘤細胞，發(fā)現(xiàn)可明顯抑制上述兩種細胞中黑素的生成[13]。

2007年，Xiao等發(fā)現(xiàn)：用PVP包裹的富勒烯衍生物可抑制由紫外線引起的兩種人黑素細胞內(nèi)ROS自由基，與熊果苷和維生素C相比，富勒烯在體外抑制黑素生成能力更強：富勒烯可將酪氨酸酶活性抑制至50%，他們提出富勒烯或許可以下調(diào)酪氨酸酶（使得黑素合成的一種關(guān)鍵酶）的水平[14]。

圖2不用（左）和25μM濃度的富勒烯（右）處理的、經(jīng)UVA照射的人黑素細胞中黑素的含量。引自文獻[14]

2.3 抗皺紋

2009年，Kato[15]等使用UVA照射的皮膚損傷模型進行試驗，發(fā)現(xiàn)使用富勒烯脂質(zhì)體可以保護角質(zhì)形成細胞免受UVA損傷（圖3），保護真皮膠原和基底層的I/IV型膠原纖維免受破壞（我們知道，膠原的減少是皺紋發(fā)生的重要原因）。Kato等的實驗結(jié)果見圖3。

圖3使用UVA照射人工皮膚模型，添加富勒烯脂質(zhì)體可以防止皮膚細胞和結(jié)構(gòu)損傷。(A)、A、a為未處理的對照；(B)、B、b為僅用UVA照射處理；(C)、C、c為UVA+無富勒烯的脂質(zhì)體；(D)、D、d為UVA+富勒烯脂質(zhì)體?？梢姏]有富勒烯的情況下，皮膚結(jié)構(gòu)損傷明顯（B、C），細胞核固縮（b、c，三角所示）。引自文獻[15]。

2010年，Kato等[16]進一步進行了富勒烯的臨床試驗：23例中青年女性每天早晚兩次使用含有脂富勒烯的護膚霜（LF-SQ，日本維生素C60生物研究公司生產(chǎn)），連續(xù)使用8周后，發(fā)現(xiàn)使用脂富勒烯護膚霜可明顯減少皺紋的面積（圖4）。

圖4 使用含脂富勒烯的護膚霜8周可減少皺紋面積。引自文獻[16]

2.4 改善毛孔

但是，后續(xù)又有文獻指出：使用富勒烯衍生物可減少皮脂和中性粒細胞的浸潤，但對頑固的毛孔無效[18]（注：這是可以理解的，這種頑固的毛孔粗大屬于器質(zhì)性的粗大，因此沒有任何護膚品可以改善?？紤]到富勒烯的抗氧化、保護膠原的特性，它應(yīng)該只對老化造成的毛孔粗大有改善效果）。

2.5 改善痤瘡

2011年，Shigeki Inui[19]等人使用1%的富勒烯凝膠治療11例輕到中度的痤瘡患者，發(fā)現(xiàn)富勒烯可以減少膿皰的數(shù)量，但炎性皮損僅減少37.8%，抗炎效果弱于阿達帕林凝膠，黑頭粉刺數(shù)量無明顯變化。實驗數(shù)據(jù)表明富勒烯可以減少中性粒細胞浸潤和皮脂分泌（圖5）：

圖5富勒烯對痤瘡的效果。引自文獻[20]

2012年，研究再次提出富勒烯衍生物（富勒醇）能抑制皮脂分泌[20]。

2.5 助生發(fā)

2009年，Zhou[21]等發(fā)現(xiàn)在小鼠和人的皮膚樣本注射或局部應(yīng)用富勒烯可加速頭發(fā)生長并誘導新毛囊的產(chǎn)生，提示富勒烯有毛發(fā)生長刺激劑的作用。

研究還提出，富勒烯助生發(fā)可能與它的抗氧化損傷作用有關(guān)。因為研究表明：氧化應(yīng)激可損害頭發(fā)甚至導致脫發(fā)[22, 23]。

2.6 促進傷口愈合

2009年，Kepley[24]等研究提出，富勒烯衍生物可能是傷口愈合治療中一種潛在的新輔助手段。

2010年，Zhou[25]等在研究富勒烯衍生物對傷口的影響時，發(fā)現(xiàn)有幾個衍生物顯著加速傷口愈合率。

三、總結(jié)

行文至此，我們可以總結(jié)一下了。目前的研究認為：

1、富勒烯可有效清除自由基、抗氧化損傷，幫助減少紫外線損傷。

2、富勒烯可減少黑色素的形成，起到美白的功效！但長期效果和具體機制仍未清楚。

3、富勒烯可以保護真皮膠原和基底層的I/IV型纖維（膠原及纖維的減少是形成皺紋的重要原因），可減少皺紋的面積。

4、富勒烯對縮小毛孔可能有效，研究結(jié)果不一，主要原因可能是毛孔類型不一樣。

5、富勒烯具有抗炎作用，對痤瘡有一定效果，但效果差于目前臨床上用的抗痘藥物，故可作為痘痘肌的輔助護理產(chǎn)品。

6、初步研究顯示富勒烯可刺激毛發(fā)生長，可能與它本身的抗氧化損傷功能有關(guān)。

7、富勒烯還可能促進傷口愈合，具體機制及效果仍有待進一步研究。

總之，由于富勒烯特殊的抗氧化能力，其在生物醫(yī)藥化學和化妝品行業(yè)有廣大的應(yīng)用前景，此前初步的研究顯示了令人期待的結(jié)果，但許多方面還需要進一步的研究以闡明機制，或者進行更多地研究，以確認它在各方面的作用。