關(guān)鍵詞:Ⅰ型5α-還原酶,,Ⅱ型5α-還原酶,肝5α-還原酶,,睪丸5α-還原酶,,睪酮,二氫睪酮,,還原型輔酶Ⅱ(NADPH),,非那雄胺,化妝品控油功效,,5α-Reductase,,5αR1,5αR2,,SRD5A1,,SRD5A2,Testosterone,Dihydrotestosterone(DHT),,F(xiàn)inasteride
隨著化妝品行業(yè)的功效細(xì)分,,功效宣稱的規(guī)范,消費(fèi)者對(duì)自己皮膚的狀態(tài)越來越關(guān)注,,針對(duì)不同膚質(zhì)也會(huì)選擇不同功效的護(hù)膚品,。當(dāng)前,皮膚油膩逐漸成為困擾年輕人的主要問題,,消費(fèi)者對(duì)于具有控油功效的化妝品的需求呈現(xiàn)日益增長(zhǎng)的趨勢(shì),。皮膚油膩與皮脂腺細(xì)胞過度分泌油脂有關(guān),其中,,5α-還原酶(5α-Reductase)是皮膚油脂分泌的一個(gè)關(guān)鍵限速酶,,其活性與皮脂腺的油脂分泌情況有著緊密的聯(lián)系?;瘖y品功效成分如果能夠抑制5α-還原酶活性,,則能有效地調(diào)節(jié)皮脂腺細(xì)胞的活性,減少油脂的分泌,,從而起到控油的作用,。因此,5α-還原酶活性抑制試驗(yàn)是評(píng)價(jià)化妝品控油功效的關(guān)鍵指標(biāo),。
01 5α-還原酶簡(jiǎn)介
5α-還原酶(5α-Reductase,,5αR)是定位于靶細(xì)胞微粒體上的膜蛋白,是雄激素睪酮( Testosterone,T)代謝的關(guān)鍵酶,,共包含Ⅰ型(SRD5A1),、Ⅱ型(SRD5A2)和Ⅲ型(SRD5A3)三種同工酶。其中,,Ⅰ型5α-還原酶(5αR1)主要分布于肝臟,、皮脂腺、汗腺等器官,,發(fā)揮生理作用的最適pH為6~9,;Ⅱ型5α-還原酶(5αR2)主要分布于前列腺、睪丸,、附睪,、精囊、頭皮毛囊等,,作用最適pH為5.5,;而Ⅲ型5α-還原酶(5αR3)研究較少,,其在難治愈的前列腺癌中過度表達(dá),。
5αR可在還原型輔酶Ⅱ(NADPH) 提供電子的條件下將睪酮上4、5位不飽和雙鍵還原,并轉(zhuǎn)化為更具活性的二氫睪酮(Dihydrotestosterone,,DHT),。二氫睪酮作為一種比睪酮更強(qiáng)效的雄激素,可加速人皮脂腺細(xì)胞的增殖并促使皮脂分泌亢進(jìn),,易導(dǎo)致皮膚油膩等問題(圖1)出現(xiàn),,給人們帶來巨大的心理壓力, 影響工作與生活。因此,,通過抑制5α-還原酶的活性以減少皮脂分泌來評(píng)價(jià)化妝品控油功效,,并將其運(yùn)用于控油、痤瘡等醫(yī)藥健康產(chǎn)品領(lǐng)域,,其具有重要的研究?jī)r(jià)值和廣闊的市場(chǎng)前景,。
圖1 5α-還原酶在皮膚油脂分泌中的作用(來源:基于人5α還原酶活性試驗(yàn)對(duì)化妝品控油原料的篩選)
02 5α-還原酶活性抑制試驗(yàn)與化妝品控油功效評(píng)價(jià)
根據(jù)化妝品功效宣稱評(píng)價(jià)項(xiàng)目要求(表1),控油功效宣稱評(píng)價(jià)方法有三種:人體功效評(píng)價(jià)試驗(yàn),、消費(fèi)者使用測(cè)試和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)方法,,配以文獻(xiàn)數(shù)據(jù)支持。其中人體功效和消費(fèi)者測(cè)試這兩種方法為人體方法,,所需的成本高,,周期長(zhǎng)。目前市場(chǎng)上認(rèn)可最多的就是體外實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)法,,實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)認(rèn)可的方法有:皮脂腺細(xì)胞試驗(yàn)和5α-還原酶活性抑制試驗(yàn),。
皮脂腺細(xì)胞試驗(yàn)由于細(xì)胞的特性,不宜用低毒性或者高于低毒性的化妝品進(jìn)行檢測(cè),,易使細(xì)胞失去活性,。因此:5α-還原酶活性抑制試驗(yàn)是化妝品控油功效評(píng)價(jià)最常使用的方案。
表1 化妝品功效宣稱評(píng)價(jià)項(xiàng)目要求
序號(hào) | 功效宣稱 | 人體功效評(píng)價(jià)試驗(yàn) | 消費(fèi)者 使用測(cè)試 | 實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn) | 文獻(xiàn)資料或研究數(shù)據(jù) |
1 | 祛斑美白① | √ | |||
2 | 防曬 | √ | |||
3 | 防脫發(fā) | √ | |||
4 | 祛痘 | √ | |||
5 | 滋養(yǎng)② | √ | |||
6 | 修護(hù)② | √ | |||
7 | 抗皺 | * | * | * | △ |
8 | 緊致 | * | * | * | △ |
9 | 舒緩 | * | * | * | △ |
10 | 控油 | * | * | * | △ |
11 | 去角質(zhì) | * | * | * | △ |
12 | 防斷發(fā) | * | * | * | △ |
13 | 去屑 | * | * | * | △ |
14 | 保濕 | * | * | * | * |
15 | 護(hù)發(fā) | * | * | * | * |
16 | 特定宣稱(宣稱適用敏感皮膚,、無淚配方) | * | * | ||
17 | 特定宣稱(原料功效) | * | * | * | * |
18 | 宣稱溫和(無刺激) | * | * | * | △ |
19 | 宣稱量化指標(biāo)的 (時(shí)間,、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等) | * | * | * | △ |
20 | 宣稱新功效 | 根據(jù)具體功效宣稱選擇合適的評(píng)價(jià)依據(jù)。 | |||
說明:1. 選項(xiàng)欄中畫√的,,為必做項(xiàng)目,; 2. 選項(xiàng)欄中畫*的,為可選項(xiàng)目,,但必須從中選擇至少一項(xiàng),; 3. 選項(xiàng)欄中畫△的,為可搭配項(xiàng)目,,但必須配合人體功效評(píng)價(jià)試驗(yàn),、消費(fèi)者使用測(cè)試或者實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)一起使用。
注釋:① 僅通過物理遮蓋作用發(fā)揮祛斑美白功效,,且在標(biāo)簽中明示為物理作用的,,可免予提交產(chǎn)品功效宣稱評(píng)價(jià)資料,; ② 如功效宣稱作用部位僅為頭發(fā)的,可選擇體外真發(fā)進(jìn)行評(píng)價(jià),。 |
03 IPHASE相關(guān)產(chǎn)品
5α-還原酶活性抑制的體外評(píng)估方法通常有紫外法,、液相色譜-質(zhì)譜(LC-MS)法、酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)法,、放射性同位素法,、熒光法等。其中LC-MS法,、同位素法和ELISA法靈敏度高,,均可準(zhǔn)確測(cè)定5αR活性,但價(jià)格昂貴,,對(duì)試驗(yàn)人員操作技能要求較高,;紫外法雖操作簡(jiǎn)單,但測(cè)定的目標(biāo)物NADPH對(duì)5αR并無專一性,,易受到其他酶的干擾而造成檢測(cè)偏差,。
鑒于此,IPHASE技術(shù)人員建立了一種基于可見分光光度法的5α-還原酶活性抑制效果體外評(píng)估的方法,,該方法基于酶循環(huán)原理,,提高了檢測(cè)靈敏度和特異性。該方法涉及兩步反應(yīng),,首先5α-還原酶將睪酮代謝為5α-二氫睪酮,,接著二氫睪酮在酶的作用下繼續(xù)反應(yīng),此反應(yīng)過程中生成的產(chǎn)物在405nm波長(zhǎng)處有特異性的峰值,,通過檢測(cè)該產(chǎn)物在405nm波長(zhǎng)處的吸光度變化,,用來體現(xiàn)二氫睪酮生成的多少,最終反映5α-還原酶的活性變化,,從而評(píng)估化合物的抑制效果(圖2),。由于檢測(cè)產(chǎn)物在405nm處有特異性的吸收峰,因此不受其他物質(zhì)的吸光度的干擾,,提高了檢測(cè)特異性,。
圖2 基于可見分光光度法的5α-還原酶活性檢測(cè)原理
此外,為更好地滿足不同客戶的需求,,IPHASE技術(shù)人員在此方法基礎(chǔ)上根據(jù)5α-還原酶的類型開發(fā)出Ⅰ型(SRD5A1)5α-還原酶抑制率評(píng)估試劑盒和Ⅱ型(SRD5A2)5α-還原酶抑制率評(píng)估試劑盒,,可分別用于Ⅰ型5α-還原酶和Ⅱ型5α-還原酶抑制劑的篩選。
兩種試劑盒的不同主要體現(xiàn)在酶的來源和陽性藥物的選擇上,,其中,,Ⅰ型試劑盒為SD大鼠肝5α-還原酶和度他雄胺(Dutasteride),Ⅱ型試劑盒為SD大鼠睪丸5α-還原酶和非那雄胺(Finasteride),。此外,,試劑盒還包括了睪酮T,、NADPH溶液、酶制劑及反應(yīng)緩沖液等成分,,以確保用戶能夠輕松建立反應(yīng)體系并進(jìn)行檢測(cè),。試劑盒中各組成成分經(jīng)過嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè),,試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確,、可靠、重現(xiàn)性好,。
IPHASE技術(shù)人員對(duì)陽性抑制劑非那雄胺的抑制效果進(jìn)行評(píng)估,,根據(jù)試劑盒說明書進(jìn)行操作,試驗(yàn)體系中非那雄胺終濃度為62.5ug/ml,,睪酮終濃度為5uM,,SD大鼠睪丸5α-還原酶終濃度為0.2mg/ml,第一步反應(yīng)孵育時(shí)間為30min,,第二步反應(yīng)的孵育時(shí)間為4min,。第二步反應(yīng)后,用酶標(biāo)儀檢測(cè)各組別在405nm處的的吸光度值:
組別 | A1(0min) | A2(4min) | ΔA |
空白對(duì)照組 | 0.2485 | 0.2561 | 0.0076 |
陰性對(duì)照組 | 0.1789 | 0.19 | 0.0111 |
陽性對(duì)照組(非那雄胺) | 0.166 | 0.1738 | 0.0078 |
按照下列公式進(jìn)行抑制率的計(jì)算:
代入數(shù)值,,可得出非那雄胺的抑制率為:
注:陽性對(duì)照樣本的抑制率在70%以上,,試驗(yàn)成立。
因此,,在試驗(yàn)初期,,本試劑盒提供的方法可作為化合物高通量初篩的一種手段,簡(jiǎn)便,、高效,,試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確、可靠,。
產(chǎn)品名稱 | 規(guī)格 |
Ⅰ型(SRD5A1)5α-還原酶抑制率評(píng)估試劑盒 | 200 test(Micropore) |
Ⅱ型(SRD5A2)5α-還原酶抑制率評(píng)估試劑盒 | 200 test(Micropore) |
SD大鼠肝5α-還原酶 | 0.5ml,,20mg/ml |
SD大鼠睪丸5α-還原酶 | 0.5ml,20mg/ml |
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