【原料介绍】化妆品中美白成分——曲酸及其衍生物

2017.01.13

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曲酸又称曲菌酸、鞠酸，是由葡萄糖或蔗糖经曲霉菌在30~32℃下发酵产生的，具有抗菌作用的有机酸，分子结构为带取代基的γ-吡喃酮，在自然界存在的γ-吡喃酮化合物中，著名的化合物只有曲酸和麦芽酚。1907年Saito由米曲中分离出曲酸结晶。1912年由Yabuta命名并于1924年确定其结构。1953年Arnstela(表面发酵)和1971年北田牧夫(深层发酵)运用同位素追踪技术证明曲酸是葡萄糖未经碳架断裂直接氧化、脱水形成的。

曲酸结晶为棱柱形、针状、无色。曲酸易溶于水、酒精、丙酮，稍溶于醚、醋酸乙酯、氯仿、吡啶。可以通过在丙酮、醋酸乙酯等溶剂中结晶纯化，也可以在150～200℃减压升华。文献报道的熔点为151～154℃。曲酸及其5,7-二乙酯衍生物分别在315nm和255nm有特异的吸收峰。

曲酸对光和热不稳定，把浓度为0.5%的曲酸溶液在不同pH下100℃处理3h或太阳光照射5h，结果在pH为5~7范围溶液变成淡黄~黄褐色，而在pH为4则变化不大。

曲酸能抑制5,6-二羟基吲哚(DHI)聚合，抑制DHICA氧化酶的活性。

曲酸具有一定的抗菌活性。革兰氏阴性细菌对曲酸钠的敏感程度大于革兰氏阳性细菌，而大多数其他抗菌物质则相反。曲酸的抑菌作用远低于其他抗菌物质，其抗菌活性是抑菌性而非杀菌性。曲酸对酵母、病毒和噬菌体无效。苏国成等研究了曲酸对常见食品污染菌生长的抑制作用，以铜绿假单胞菌、青霉、黑曲霉菌和啤酒酵母为研究对象，分别检测了最小抑菌浓度(MIC)，结果表明，对铜绿假单胞菌的抑制作用最显著，但对青霉和黑曲霉菌体生长无抑制作用，对于啤酒酵母的抑制作用也较差。

近年来，大量的专利文献报道曲酸在化妆品中的应用。酪氨酸酶是生成黑色素的关键酶。曲酸能与酪氨酸酶的铜螯合而使之失去活性，这是其美白作用的基础。临床试验结果表明，曲酸对人体皮肤的黑色素生成有较强的抑制作用，而且安全，低毒，不会引起白斑后遗症。曲酸与其它制剂（如SOD、氨基酸、防晒剂和各类植物提取物等）复配使用效果更好。曲酸主要用于皮肤增白制品、抗衰老制品、防晒制品、增白洗面奶和美容化妆品。

国内最早(1987年)研制并获得卫生部批准文号(1991年)的是南京石山头制药厂的142-曲酸祛斑霜，其曲酸含量有1.5%、2.0%两种规格。主要用于治疗各种色素沉着症，如黄褐斑(妊娠斑、咖啡斑)、继发性色素沉着症和黑变病，对黄褐斑总有效率85%以上。

三鸣丰等报道，将含1%或2.5%曲酸的膏霜用于黄褐斑、日照及老年性黑斑、炎症导致的色素堆积及雀斑患者，搽2个月以上，对204例统计的结果是：有效(症状有相当减轻者)以上93例(占45.6%)；稍有效(症状稍减轻者)以上151例(占74%)；曲酸用量1%和2.5%差别不大。

曲酸在光照、受热时易变黄，从而影响曲酸化妆品的保质期。低温保存、添加抗坏血酸及羟甲氧苯酮(2-羟-4-甲氧二苯甲酮) 等遮光剂可增强其稳定性。

曲酸衍生物

在已开发的曲酸衍生物中曲酸单、双脂肪酸酯衍生物是最为重要的一类衍生物，它比曲酸具有更强的抑制黑色素生成的作用。据日本专利报道，曲酸二丁酸酯的抑制黑色素生成的能力为曲酸的两倍。所用的脂肪酸可分别为C2~C20各种链长的饱和或不饱和脂肪酸以及二元酸。脂肪酸碳链的不同导致该类衍生物的性能的不同。较之短链脂肪酸曲酸，与较高碳链的脂肪酸形成的酯具有更好的综合性能。例如对皮肤的刺激性小，油溶性强，稳定性更好。比较曲酸单酷化或双酯化产物，则稳定性能和美白性能为双酯>单酯>曲酸。虽然已有一些专利制备了曲酸的不饱和脂肪酸酯，如曲酸的油酸亚油酸酯等，但这一类产品并未获得实际的广泛应用，其原因与双键易被空气氧化有关。在上述产品中，曲酸双棕榈酸酯因其原料易得，制备方法简单和优良的稳定性、油溶性和美白性能而被较多的投人商品化生产和广泛的应用。

曲酸二棕榈酸酯（KAD-15）是经过改良的曲酸衍生物，它克服了曲酸对光、热和金属离子的不稳定性，又保持了曲酸的抑制酪氨酸酶活性、阻断皮肤黑色素形成之功效，而且这种抑制比曲酸更为强烈，使其成为新一代高效的美白活性剂。曲酸二棕榈酸酯作为脂溶性美白活性剂，除更容易配方外，还能够更有效地被皮肤所吸收，同时给皮肤带来良好的滋润作用。

目前曲酸双棕榈酸酯是最流行的曲酸美白剂，其与氨基葡萄糖衍生物复配使用，美白效果会成倍增长。曲酸单亚麻酸酯结合了曲酸与亚麻酸的双重美白作用，美白效果很好，并且能有效吸收紫外线，但稳定性不如曲酸双棕榈酸酯。

临床实验表明，曲酸双棕榈酸酯在消除色斑、黄褐斑方面显效率≥50总有效率≥90，较曲酸具有更高的美白效果，在配伍性方面，它几乎可以与任何防腐剂、防晒剂相容，它与VC、VC衍生物复配并具有协同作用，其美白效果呈指数上升，由于曲酸双棕榈酸酯分子结构中活泼的2、5位经基团形成而得到保护，因此其对光、热的敏感性显著降低，在空气中不易被氧化而泛黄，其化学稳定性。