曲酸及其衍生物在美容和药物制剂中的应用

(整期优先)网络出版时间:2022-04-24
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曲酸及其衍生物在美容和药物制剂中的应用

朱远

陆川县食品药品检验检测中心, 广西玉林 537700

【摘要】曲酸(Kojicacid)是由真菌发酵生产的一种化学产品,如米曲霉、黄曲霉等微生物都能产生曲酸,一些食品(如酱油和米酒)中也可以提取到曲酸。曲酸属于有机酸,其化学结构为5-羟基-2-羟甲基-γ-吡喃。曲酸于1955年首次上市。工业的快速发展以及曲酸及其衍生物的潜在用途的发现,对该产品产生了巨大的需求。曲酸及其衍生物在食品、日用化工、医药行业有很广泛的应用,本文主要阐述曲酸及其衍生物在美容和药物制剂方面的应用。

【关键词】曲酸;衍生物;美容;药物制剂


1曲酸(KA)及其衍生物在美容行业中的应用

1.1曲酸及其衍生物在美容行业应用的作用机理

黑色素由下表皮的黑素细胞合成。黑色素是一种复杂的聚合物,由酪氨酸和其他中间产物衍生而来。它们通过多阶段氧化过程和复杂反应转化为黑褐色真黑色素和黄红色棕色黑色素,导致人类群体的颜色变化。酪氨酸酶的活性部位含有铜离子。当暴露在紫外线下时,铜离子命令酪氨酸酶变得更活跃。曲酸能捕获铜离子并阻止铜离子激活酪氨酸酶。曲酸通过抑制酪氨酸酶的活性,阻止黑色素的产生,从而达到美白的效果。

1.2曲酸及其衍生物在美容中的应用

遗传因素、内分泌异常、损伤、皮肤癌、避孕药、妊娠和影响黑色素生成的药物(如氯丙嗪和羟氯喹)是导致色素沉着的有效因素。其他因素也可能导致色素沉着过度。色素沉着的各种因素需要不同的治疗方法。在严重的情况下,手术或激光治疗可能是唯一的解决方案。然而,由炎症后色素沉着引起的皮肤上的污渍、黄褐斑、斑点和浅棕色斑块可以通过当地产品和使用由曲酸和熊果苷等化合物制成的皮肤美白产品进行有效治疗。黄褐斑是一种常见的皮肤问题,面部色素沉着过度,通常发生在女性身上。曲酸通常与其他药剂以1%~4%的浓度混合,以获得美白效果。一些研究表明,曲酸可以与其他药物一起用于治疗黄褐斑。曲酸和其他药物的联合治疗也优于单一治疗。曲酸和2%氢醌(HQ)的组合显示出比其他配方更好的效果。目前,最新研究采用分级Er:YAG激光结合外用曲酸治疗黄褐斑,疗效显著。

2曲酸及其衍生物在药物制剂中的应用

2.1曲酸及其衍生物在抗真菌和抗寄生虫活性中的应用

相关研究表明,基于曲酸、氯乙酸衍生物和壳寡糖/ka接枝物的曲酸和丙烯酸单体可以用作抗真菌药物或杀菌剂。它们作用于致病酵母、丝状真菌、念珠菌、白色念珠菌、近光滑念珠菌、皮肤寄生真菌、亚马逊利什曼原虫、黑曲霉、酿酒酵母、马尔尼菲青霉菌和其他真菌或寄生虫,并帮助治疗人类侵袭性曲菌病、念珠菌感染——医院内血流感染,侵袭性和非侵袭性真菌感染皮肤病、利什曼病、曲霉菌病、克罗恩病、食源性疾病等。研究表明,曲酸能增强巨噬细胞的吞噬功能,杀死马尔尼菲蓝细菌,有助于治疗TM病。此外,曲酸可以作为一种化学增敏剂来提高商业抗真菌药物或杀菌剂的功效。

2.2曲酸作为抗菌剂的应用

基于曲酸及其衍生物的抗菌活性,曲酸作用抗菌剂得以广泛应用。基于曲酸A的丙烯酸酯单体,可作为金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、伤寒沙门菌的抗菌剂。天然曲酸可用作铜绿假单胞菌、大肠杆菌、普通变形杆菌、金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、枯草芽孢杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、大肠杆菌的抗菌剂。壳寡糖/KA接枝物是金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的抗菌剂。复配抑菌剂(ε-聚赖氨酸161.50mg/L,曲酸13.34g/L,乳酸链球菌素181.00mg/L)是软腐果胶杆菌的抗菌剂。

2.3曲酸在抗癌和抗增殖活动中的应用

吡喃酮衍生的曲酸配体可抑制二聚体的形成,在水溶液中具有足够的稳定性,并可作用于转移性肿瘤细胞系。曲酸的硒代氰基甲基衍生物可诱导细胞生物学变化。作为一种免疫调节剂,它们调节人类单核细胞,并用于抗人类皮肤癌(A431)和人类乳腺癌(MCF7)细胞。曲酸衍生物rhs-0110调节胶质瘤细胞增殖和toll样受体,并作用于脑肿瘤C6胶质瘤和SYF细胞。曲酸的抗增殖活性也可用于抗肝癌。ATP酶具有蛋白结合、抗凋亡和异源二聚体活性,作用于A375人恶性黑色素瘤细胞。

3曲酸及其衍生物的新应用

3.1曲酸脂质体纳米载体的研究

各种类型的纳米颗粒,如脂质体、碳纳米管和金属基纳米颗粒,正在有效地用于药物递送系统。聚合物包覆的纳米颗粒也用于生物医学领域。用于药物递送系统的生物相容性化合物还可以为开发旨在提高生物利用度、生物相容性、生物降解性、低毒性、高效性和控释性的新药提供潜力。学者们研究了曲酸产品与聚合物纳米颗粒和脂质体的结合。研究发现,HTCC包覆的脂质体可以改善曲酸的皮肤渗透性,增加药物的吸收。Khadijehkhesri等人制备并表征了用于皮肤输送的曲酸纳米结构脂质载体(KA NLCs)。Mohammadifarhad等人研究了曲酸铝酸盐(kad)在油介质中的自然溶解,这使得难以将药物剂量作为局部剂型加载到稳定的渗透给药系统中,并评估了固体脂质纳米粒(SLN)作为kad局部给药平台的可行性。近年来,曲酸脂质体纳米载体给药系统被设计用于提高肿瘤细胞系的化疗效果。含有抗癌药物(如生物相容性产品)的包被磁性纳米颗粒可以定位和减少肿瘤细胞,且副作用低。曲酸脂质体具有与细胞膜融合能力强、水溶性好、毒性低等优点。它们可以用于黑色素瘤的药物释放。这些脂质体纳米载体可用于经皮给药、癌症化疗和基因传递。杨志忠研究了刺激响应性脂质体在靶向给药系统中的应用。药物递送纳米颗粒不仅能提高活性化合物的有效性,还能改善感染控制,尤其是当生物体表现出多药耐药性时。Ezzathabiba等使用糊化核心脂质体(GCL)增强新型天然亲水性抗生素曲酸(KA)的包封和抗菌效果,从而靶向单核细胞中的MRSA感染,从而达到对抗抗生素耐药性的目的。

3.2曲酸支架的应用研究

曲酸支架具有广泛的生物活性,在药物化学研究中具有良好的结构。近年来,含有多种天然产物的新型杂化分子的合成,如新型曲酸-氨基酸杂化天然产物的合成取得了显著进展,为药理研究开辟了新的途径。这些含有曲酸的新型氨基酸衍生物具有多个氧化、还原、烷基化、酰化和肽偶联反应的反应中心。HeMin等合成了一族结合的曲酸和多胺衍生物作为磷酸根阴离子和金属离子配体,这些化合物可作为开发新型酪氨酸酶抑制剂和抗褐变剂的先导分子。DalalKiranS等以苯甲醛、丙二腈和曲酸为原料,黑曲霉脂肪酶为高效生物催化剂,发现了高效的生物催化合成曲酸衍生物的方法,产生杂环抗酪蛋白酶化合物,防止色素沉着。曲酸和麦芽酚衍生炔烃合成含苯产物的解构化重组策略,可以通过环化反应转化为苯并呋喃和苯甲醛。以壳寡糖和曲酸为化学合成起始物,将曲酸基团引入到壳寡糖的分子链中,制备获得一种新的壳寡糖-O-曲酸聚合物(COS-O-KA),与原料壳寡糖和曲酸相比,COS-O-KA1-3表现出较好的水溶性、体外溶血活性、体外生物相容性、DPPH自由基清除能力、ABTS+自由基清除能力。动物毒理性实验表明,COS-O-KA安全无毒。COS-O-KA有望被作为一种有前途的抗氧化材料。

4结论

众所周知,曲酸因其在医药、化妆品、农业、食品和化工等领域的应用而广受欢迎。曲酸最显著的优势在于其在化妆品和医疗行业的广泛应用。它在美白霜、护肤液、漂白皂以及牙科和医疗护理产品中起到增白成分的作用。总之,在这个行业大规模增长的今天,它的供给和需求正在显著增加。因此,需要更多的临床研究来设计和开发基于曲酸的新产品。建议进一步研究生物治疗药物传递系统的应用,包括质粒、核苷酸或RNA、抗体-药物结合物以及曲酸A衍生物和脂质体的结合,以开发新型的纳米药物载体。

参考文献

[1]刘晓丽,夏文水.壳寡糖-O-曲酸聚合物的理化性质及抗氧化活性研究[J].食品科学技术学报,2020,38(05):31-40.

[2]陈艳梅,胡昱,黄玲珑,等.曲酸衍生物KAD3的合成及其抑制黑色素形成的作用机制[J].厦门大学学报(自然科学版),2020,59(06):929-938.