技术文章
新闻资讯
INFORMATION CENTER
新闻资讯 技术文章 化妆品抗氧化功效测试方法有哪些:体外抗氧化评价方法介绍
化妆品抗氧化功效测试方法有哪些:体外抗氧化评价方法介绍
  • 972次
  • 2024-10-21

  氧化应激会引起皮肤衰老和皮肤病的发生,抗氧化是从清除自由基、提高抗氧化酶活性与减少脂质代谢产物、保护细胞重要的细胞器、调控细胞信号转导通路抑制细胞凋亡等途径发挥作用。抗氧化机制从细胞水平大致分为清除自由基,提高抗氧化酶活性与减少脂质代谢产物,保护细胞重要的细胞器,调控细胞信号转导通路抑制细胞凋亡。由于抗氧化作用往往是多种机制互相协调共同作用的结果,因此,采用不同的自由基清除剂或抗氧化剂复合研制的化妆品,能达到延缓皮肤老化的效果这类化妆品也深受消费者欢迎。目前大多数抗氧化测试方法也把清除自由基、降低ROS水平、提高抗氧化酶活性等作为评价依据。





  作为第三方检测中心,中科检测机构拥有CMA和CNAS认证检测资质,检测设备齐全,数据科学可靠,可出具国家认可的化妆品抗氧化功效评价报告。


  抗氧化功效评价:化学法


  化学法通常以加入氧化物与易氧化底物发生反应形成氧化产物,然后加入抗氧化剂检测其自由基清除能力作为判定依据,如常见的自由基清除试验。化学法还包括其他抗氧化水平的检测,如抗氧化物歧化酶(SOD)和ROS水平测定"


  自由基清除试验方法有很多,如DPPH法、氧自由基吸收能力实验(ORAC法)、羟自由基清除能力测定、超氧阴离子自由基清除能力测定、还原能力测定、总抗氧化能力测试(ABTS法)等。DPPH法的原理是DPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼)结构上有一个孤对电子,其甲醇或乙醇溶液呈深紫色,并在515~520nm范围有最大吸收峰。当有自由基清除剂存在时孤对电子被配对,DPPH自由基被还原成黄色DPPH-H非自由基形式。DPPH法有稳定性好、灵敏度高、操作简单等优点而被广泛应用。


  但目前还没有一个标准化的DPPH法,不同实验室之间测试方法可能存在差异而导致结果的可比性较低。ORAC法是利用天然蛋白β-藻红蛋白在540nm的光谱照射下可发射565nm的荧光,当含有氧化剂或者自由基时,β-红蛋白的荧光则逐渐减弱的原理。


  羟自由基清除能力测定是利用Fe2+和H2O2混合反应生成羟自由基(·OH),加入水杨酸捕捉·OH并产生有色物质,该物质在510nm处有最大吸收。超氧阴离子自由基清除能力测定是利用邻苯三酚会在碱性条件自氧化释放,生成有色中间产物,自由基清除剂可清除(O2-·),阻止有色产物的积累。


  还原能力测定利用铁氰化钾能被还原剂还原成亚铁氰化钾,亚铁氰化钾同三氯化铁反应生成普鲁士蓝,在波长700nm处比色,吸光度值越大说明还原能力越强。ABTS法是利用显色剂ABTS在适当的氧化剂作用下氧化成绿色的ABTS+,在波长405nm测定ABTS的吸光度可得出样品的总抗氧化能力。


  化学法相对简单、成本低、可实现大量样本的快速筛检,因此得到比较广泛的应用。缺点是标准化程度不高,至今没有建立统一的化学法,检测结果与体内实际应用效果存在差异;反应体系单一,方法脱离生物体,没有考虑到生物体的生理活性和代谢问题。


  抗氧化功效评价:细胞法


  利用细胞培养技术可模拟人体生理环境。化妆品一般是涂抹于皮肤表面的,因此来源于皮肤的细胞在很大程度上代表皮肤的实际状况。细胞法是选用皮肤相关细胞为对象,检测经氧化应激诱导后抗氧化物质清除ROS的能力,对抗氧化物质的评价比较接近人体实际应用。关于诱导方式的选择,可根据研究目选择紫外线、臭氧或H2O2。紫外线中UVA和UVB主要引起ROS的产生,导致细胞生长阻滞。臭氧不能深入穿透进入皮肤组织,但其产生的大量活性污染物会引起皮肤炎症反应。H2O2可在低浓度时损伤细胞膜,裂解血红素蛋白,氧化DNA,激活细胞早期凋亡的通路。关于细胞的选择,目前文献报道较多的是角质细胞和成纤维细胞。HaCaT细胞是永生化角质细胞,保留了表皮全层的分化能力,最大程度上接近正常人的角质细胞,且其培养方法相对简单,可不限次数传代,分化能力稳定。成纤维细胞主要存在结缔组织中,主要作用是合成、分泌胶原蛋白和弹性蛋白,形成各种纤维。


  细胞法可以对氧化损伤进行分子水平的研究,易操作,测试周期短,适用于原料、化合物和可溶性配方的筛检。但细胞呈平面生长无法构建出一个真实立体的微环境,不能反映化妆品的透皮性和人体皮肤整体的代谢状况。


  抗氧化功效评价:皮肤模型


  皮肤模型是利用组织工程技术,将人源皮肤细胞培养于特殊的插入式培养皿上构建而成,其在基因表达、组织结构、代谢活力等方面高度模拟人体皮肤。基于替代、减少和优化动物实验的3R原则,近年来越来越多国家加入禁止化妆品动物实验的行列,而人类皮肤模型的应用能够有效地替代动物实验,目前皮肤模型在腐蚀性、刺激性、经皮吸收及致突变性、光毒性等安全性测试以及功效性测试中均得到了应用。


  商业化皮肤模型EpiSkin、EpiDerm和SkinEthic已通过ECVAM(欧洲替代方法验证中心)验证,可作为皮肤腐蚀性检测的动物替代方法。其他用于功效评价的皮肤模型还包括EpiKutis、EpiOcular、FP-3D、PhenionF等,EpiSkin模型是法国欧菜雅公司研发的,以乳房整形手术去除皮肤组织的表皮角质形成细胞为种子细胞,采用胶原介质培养而成。EpiDerm模型是由美国MatTeck公司研发的,以包皮组织的表皮角质形成细胞为种子细胞,采用无血清培养基培养而成。SkinEthic是也是欧莱雅研发的,以包皮组织的表皮角质形成细胞为种子细胞,采用惰性聚碳酸酯酶介质培养而成。目前来自国内的皮肤模型有陕西博溪生物科技有限公司的EpiKutis表皮模型、北京富龙康泰生物技术有限公司的FP-3D全层皮肤模型。可根据研究目的选择不同的皮肤模型和诱导方式。


  皮肤模型的优点是适用于疏水性物质或固体、混合物或配方产品等不同理化性质的受试物:试验条件可控,数据易于定量并具有较好的重复性;试验周期较短;适用于原料、配方和成品的检测。缺点是作为单一的组织模型,无法测试组织和其他器官、生物系统的相互作用:相对于真皮的可暴露时间较短,,不能有效检测长时间多次的日常使用功效;皮肤屏障功能弱于真实皮肤,受试物经皮吸收率较高;我国皮肤模型供应商有限,价格较高,难以大规模试验应用等。