防曬新未來──純天然植物防曬成分SPMs @MSMF知識 PART

更新於 2020/08/09閱讀時間約 5 分鐘
植物在暴露於太陽光數億年後,擁有「次級植物代謝產物(secondary plant metabolites, SPM)」來有效「防護」或「利用太陽能」的生存策略──而這些天然的防曬成分,將能彌補「人工防曬劑」缺陷...
陽光中紫外線,對人體危害甚鉅──尤其更是導致皮膚癌的主要原兇。
因此,對於「防曬產品」(含:曬後舒緩保養品)的開發已經非常深入──但不幸的是:現今市售防曬(不管採用物理或化學性防曬劑),都有難以避免的副作用,對人體或環境生態的健全有潛在風險。例如:
  • 奈米防曬顆粒→ 容易光反應產生ROS。
  • 紫外線吸收劑成分Oxybenzone與Octinoxate的防曬品→破壞珊瑚礁生態。
因此,科學界及化妝品業界,除了積極開發更新、更安全的紫外線防護劑成分外──亦有不少單位將目標鎖定「自然界」,尤其植物身上。
因為,不管是陸生或海洋植物,在太陽光照射了數億年後,均演化出2大類生存策略:
  1. 有效防護、或適應太陽光的有害UV。
  2. 反過來利用太陽能,進行光合作用或光化學反應,提供生長所需能量。
而負責執行這2類生存功能的生物分子──往往與植物的生長、分裂或繁殖行為無直接關聯,主要針對「防禦」與「環境改變-適應」的生存任務執行,如:防禦紫外線、重金屬、病毒、寄生蟲或適應冷/熱變化、昆蟲/草食動物撕咬損傷....等狀況──因此這些分子被視為「次級植物代謝產物(secondary plant metabolites, SPMs)」(已發現>5000種成分)。

絕大部分的SPMs,依靠暴露於太陽UV照射而生成。

根據其化學結構可劃分為三大類:
  1. 苯丙烷類(Phenylpropanoids)及其衍生物──只含有碳,氫和氧原子以及多個羥基。如簡單多酚-酸、醇和醛(polyphenolics acids/alcohols/aldehydes)類;芳族/多芳族多酚(aromatic/poly-aromatic polyphenols)的類黃酮(flavonoids)、芪類(stilbenes)、薑黃素(curcuminoids)、香豆素(coumarins)等;糖苷(糖苷部分)的及其衍生物,主要是鼠李糖,甘露糖,芸香糖等)。
  2. 萜類化合物(terpenoids)──具有(C5H8)n通式以及其含氧和不同飽和程度的衍生物,可以看成是由異戊二烯(isoprene)或異戊烷(isopentane)以各種方式連結而成的一類天然化合物如月桂烯(myrcene)、香茅醇(citronellol)、檸檬醛(citral)、金合歡醇(farnesol)、角鯊烯(squalene)、胡蘿蔔素類化合物(carotene)、樟腦(camphor)、薄荷醇類(menthol)、維生素A(vitamin A)、類固醇(steroids)......等。
  3. 含氮雜環類(nitrogen-containing heterocycles),如生物鹼(alkaloids)、嘌呤(purines)、嘧啶(pyrimidines)、紫質/卟啉(porphyrins)、葉綠素(chlorophylls)與黃素(flavins)等。
藉由:SPMs的結構特性(例雙鍵或苯環),能吸收陽光中有害的能量(UV)──然後轉換成較無害的螢光或熱能釋出,達防護(防曬)作用;或以此提供進行光化學反應能量,合成新的SPMs成分,來追加植物生存能力(如散發驅蟲氣味、季節變換顏色、製造蠟質加強本體組織保護......等)。
以上的UV防護模式,高度相似於「人體皮膚-黑色素-防禦」機制。
並且SPMs可以長時間維持其初始化學結構狀態,具有高度光穩定性。
還能吸收UV(防曬作用)、幫助清除自由基(抗氧化)、螯合重金屬、抗發炎......等作用。
加上植物衍生的SPMs,理論上不會對皮膚(細胞或細胞外基質)產生「光毒性(Phototoxicity)」反應
所以利用天然植物防曬成分SPMs來開發「新一代/完全天然-防曬產品」(或護膚保養品)──非常具有吸引力,也極具挑戰性!

MSMF觀點:

只是現階段來說:SPMs仍離「完全取代-人工防曬劑」還有一大段路要走!
畢竟,就化學反應來看,這些SPMs,都可算是「光敏感」成分──因此,除了需對其「反應前/後-產物之安全性」詳盡評估外;還需要更進一步了解:每一種SPM的「詳盡作用機制、應用劑量vs.抗UV效果」──這樣,才有辦法調配出“超越目前防曬產品”的「真正純天然-光防護」配方
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