摘 要:研究大麻二酚(CBD)緩解由于表面活性劑、機械損傷、防腐劑導(dǎo)致的肌膚紅腫、熱脹、發(fā)麻的功效。通過十二烷基硫酸鈉(SDS)刺激模型、膠帶撕拉模型測定經(jīng)皮水分流失TEWL值、血紅素EI值、皮膚紅度a*值的變化程度,評價不同濃度CBD的抗炎和舒緩抗刺激功效。用苯氧乙醇刺激模型評價CBD即時舒緩刺痛、發(fā)燙感的效果;用雞胚絨毛尿囊膜模型(HET-CAM)評價CBD抗刺激性能力。結(jié)果表明,質(zhì)量分數(shù)0.05%和0.1%的CBD在膠帶黏貼試驗中于7天后能達到81.05%和87.35%的損傷修復(fù)率。0.05%和0.1%的CBD能夠降低皮膚受到外界刺激因素后的TEWL值、EI值和a*值,并且修復(fù)皮膚屏障功能,同時改善皮膚紅斑情況,對受損皮膚具有一定的舒緩修復(fù)功效。
關(guān)鍵詞:大麻二酚;SDS刺激模型;膠帶撕拉模型;皮膚屏障;舒緩修復(fù)
大麻屬于木蘭綱(Magnoliopsida)蕁麻目(Urticales)大麻科(Cannabinaceae)大麻屬(Cannabis)大麻種(Cannabis sativa L.)的一年生草本植物。大麻葉中含有多酚、黃酮和植物堿等活性成分[1]。凌年等[2]研究發(fā)現(xiàn),大麻葉中普遍含有大麻酚類化合物(Cannabinoid),從大麻葉提取物中分離出超過525種物質(zhì),其中大麻酚類化合物至少有86種。大麻酚包括大麻二酚(CBD)、四氫大麻酚(THC)、六氫大麻酚(CBN)、大麻環(huán)萜酚(CBC)、大麻萜酚(CBGB)等。研究表明,CBD在醫(yī)學(xué)上具有減輕驚厥、炎癥、焦慮和嘔吐的作用,可治療神經(jīng)性皮炎。CBD是皮膚中具有的內(nèi)源性大麻素系統(tǒng)的元素,即內(nèi)源性大麻素化合物(AEA和2-AG)、代謝型(CB1R和CB2R)和大麻素的離子型(TRPV-1)受體以及參與內(nèi)源性大麻素合成的代謝酶(例如FAAH和MAGL)[3-5]。內(nèi)源性大麻素系統(tǒng)中的各種元素均是參與皮膚調(diào)節(jié)的關(guān)鍵機制,如控制表皮和皮膚附件的生長、細胞存活、免疫和炎癥反應(yīng)、傳遞感覺到中樞神經(jīng)系統(tǒng)(例如疼痛、瘙癢等)以及脂質(zhì)的合成等[6]。大麻提取物的活性成分大麻素具有重要藥理和生理活性,目前對于大麻素類物質(zhì),尤其是大麻素中含量較多的大麻二酚的應(yīng)用主要集中在消炎和對損傷細胞的修復(fù)方面,在皮膚舒緩及抗刺激應(yīng)用方面的研究極少[7-8]。
在日常所用到的化妝品中,有些人使用過后往往會有發(fā)熱、刺痛、瘙癢感。如使用洗面奶后會刺痛,這種不良感覺往往是由于洗面奶等化妝品中的表面活性劑、防腐劑、多元醇類的物質(zhì)給皮膚帶來紅腫、熱脹和發(fā)麻瘙癢的感覺[9]。
十二烷基硫酸鈉(SDS)是一種陰離子表面活性劑,其作用于皮膚能影響角質(zhì)層脂質(zhì)和蛋白質(zhì)合成進而破壞皮膚屏障功能,引起刺激性接觸性皮炎的發(fā)生[10-11]。SDS刺激試驗已成為研究刺激性接觸性皮炎的一個經(jīng)典的模型。據(jù)國內(nèi)外大量文獻報道,使用SDS刺激后,皮膚的生理參數(shù)如經(jīng)皮水分流失量(TEWL)、血紅素(EI)以及皮膚顏色紅度(a*值)將發(fā)生改變。膠帶黏貼模型原理是膠帶黏貼皮膚后會移去部分角質(zhì)細胞及細胞間脂質(zhì),造成皮膚屏障功能的損傷,因此膠帶黏貼試驗常被用作皮膚物理性刺激的模型[12-15]。
本文將通過CK儀器研究大麻二酚緩解肌膚由于表面活性劑、機械損傷、防腐劑導(dǎo)致的肌膚紅腫、熱脹和發(fā)麻。通過SDS刺激模型、膠帶撕拉模型測定經(jīng)皮水分流失TEWL值、血紅素EI值、皮膚紅度a*值的變化程度,評價不同濃度CBD的抗炎、舒緩抗刺激功效。用苯氧乙醇刺激模型評價CBD即時舒緩刺痛、發(fā)燙感的效果;用雞胚絨毛尿囊膜模型(HET-CAM)評價CBD抗刺激性能力。本次研究采用主觀評分和儀器檢測相結(jié)合的方法來評價CBD的功效,為CBD在舒緩抗刺激護膚品領(lǐng)域的應(yīng)用提供理論依據(jù),并為舒緩功效類的化妝品原料及成品的評價、應(yīng)用開發(fā)提供測試方法參考。
1試驗部分
1.1試劑與儀器
大麻二酚(純度99%,樂爾福);十二烷基硫酸鈉([Sodium Dodecyl Sulfate,SDS),德國巴斯夫];用去離子水配制質(zhì)量分數(shù)1%SDS水溶液;斑貼器(Finn Chambers,SmartPractice R);固定膠帶MicroscopeTM(低致敏外用膠布,3M)。樣品組配制:不同質(zhì)量分數(shù)的大麻二酚(0.01%、0.05%和0.1%)+2%丁二醇+0.1%卡波姆U10+0.1%三乙醇胺+0.4%苯氧乙醇+離子水(加至100%)。基質(zhì)組配制:質(zhì)量分數(shù)2%丁二醇+0.1%卡波姆U10+0.1%三乙醇胺+0.4%苯氧乙醇+離子水(加至100%)。儀器:Mexameter MX18皮膚黑色素和血紅素測試儀、Colormeter CL400皮膚顏色測試儀,德國CK公司;VISIA-CR面部圖像分析系統(tǒng),美國Canfield公司;1260高效液相色譜儀(包括真空在線脫氣機、二元泵系統(tǒng)、自動進樣器、柱溫箱、DAD檢測器、ChemStation工作站),美國安捷倫公司;電子天平,梅特勒公司。雞胚:SPF級雞蛋,購于新興大華農(nóng)禽蛋有限公司(溫氏集團),購回后置RcomMAX孵化箱中氣室端朝上,在溫度為(37.6±0.1)℃、相對濕度為(46%±1%)的條件下孵化,每小時水平方向傾斜45度自動翻蛋一次,自動換氣,孵化至第10天時用于試驗[6]。
1.2試驗方法
1.2.1大麻二酚含量測定
使用安捷倫1260高效液相色譜儀;C18色譜柱(4.6mm×250mm×5μm);流動相A:質(zhì)量分數(shù)0.1%甲酸-水,流動相B:質(zhì)量分數(shù)0.1%甲酸-乙腈;進樣量10μL;柱溫為30℃;波長220nm;洗脫梯度如表1所示。
表1梯度洗脫表
1.2.2苯氧乙醇模型刺激性試驗
通過臨床半主觀試驗評價大麻二酚“即時舒緩”功效。使用1%苯氧乙醇面膜刺激志愿者面部后進行單次涂樣,對比研究志愿者使用樣品前后對刺痛、發(fā)燙感的評分變化,評價大麻二酚即時舒緩的效果[16]。
試驗流程:整個試驗均在恒溫(20±2)℃、恒濕(50%±5%)環(huán)境下進行,10名志愿者全臉貼敷含質(zhì)量分數(shù)1%苯氧乙醇面膜5min,并在敷貼30s、2.5min和5min時,針對受試者有不同程度的泛紅、刺痛、發(fā)熱癥狀,詢問受試者的自覺癥狀。按10分法進行評分(0分為沒有感覺,10分為重度)。揭掉面膜后用柔軟的干紙巾輕輕將臉部液體粘干。單次定量隨機半臉涂抹基質(zhì)以及含質(zhì)量分數(shù)0.01%、0.05%和0.1%大麻二酚的樣品,分別在30s、2.5min和5min時詢問受試者的自覺癥狀,并做好記錄。
1.2.3膠帶黏貼試驗
每位受試者雙前臂屈側(cè)隨機反復(fù)多次進行膠帶黏貼試驗(Tape Stripping,TAP),15名受試者左手前臂屈側(cè)區(qū)劃分4個邊長為2cm×2cm的正方形試驗區(qū),試驗區(qū)域隨機分布在左手前臂屈側(cè)[17]。
D0:測量4個試驗區(qū)未進行膠帶黏貼時的TEWL值,測量后在4個試驗區(qū)進行膠帶黏貼處理,直至TEWL值增加50%后停止黏貼。測量損傷后區(qū)域的經(jīng)皮失水TEWL值為初始值。
受試者于D0損傷后8h開始連續(xù)7天在試驗區(qū)域(1~4)每天2次涂抹基質(zhì)以及含質(zhì)量分數(shù)0.01%、0.05%和0.1%大麻二酚的樣品,并于D1、D2、D3和D7回訪測試。
1.2.4質(zhì)量分數(shù)1%SDS表面活性劑刺激模型
抗刺激模型:分別將不同濃度的大麻提取液與質(zhì)量分數(shù)1%SDS混合后,在16名志愿者手背內(nèi)側(cè)進行24h斑貼測試,對比基質(zhì)組與不同濃度大麻二酚的樣品組區(qū)域皮膚經(jīng)皮水分流失TEWL值、血紅素EI值、皮膚紅度a*值的變化程度,敷貼24h后,移開斑試器。分別在撕斑貼后24h及第1~7天評價其抗炎、抗刺激功效。
舒緩刺激模型:在16名志愿者手前臂屈側(cè)用質(zhì)量分數(shù)1%SDS進行24h斑貼誘導(dǎo)皮膚損傷產(chǎn)生炎癥后每天兩次使用基質(zhì)以及含質(zhì)量分數(shù)0.01%、0.05%和0.1%大麻二酚的試樣,記錄皮膚經(jīng)皮水分流失TEWL值、血紅素EI值、皮膚紅度a*值的變化程度,在第1~7天評價其舒緩、修復(fù)皮膚屏障功效。
1.2.5HET-CAM試驗
以生理鹽水(質(zhì)量分數(shù)0.9%Nacl水溶液)作為空白對照,陰性組用質(zhì)量分數(shù)1%SDS溶液。將雞胚自孵化箱中取出,置于自制的蛋架上,氣室端朝上,用有齒鑷頭部輕輕敲破蛋殼后,小心夾除氣室端蛋殼,完整暴露蛋殼膜,加2mL生理鹽水于蛋殼膜上使其潤濕,吸去生理鹽水,用彎鑷小心剝?nèi)サ皻つ?,暴露出絨毛尿囊膜(CAM),肉眼觀察其完整性,如有破損則不用于試驗。分別吸取0.3mL的樣品,滴加在絨毛尿囊膜表面,5min后加入質(zhì)量分數(shù)1%SDS,觀察開始出現(xiàn)血管融解、凝血的時間,其間進行拍照錄影,根據(jù)式(1)計算刺激評分(Irritation Score,IS)值[8]。按表2進行結(jié)果評價。
式中:sec H(出血時間)——CAM膜上觀察到開始發(fā)生出血的平均時間,s;
sec L(血管融解時間)——CAM膜上觀察到開始發(fā)生血管融解的平均時間,s;
sec C(凝血時間)——CAM膜上觀察到開始出現(xiàn)凝血的平均時間,s。
表2 刺激評分法結(jié)果評價
每個樣品均用6個雞胚進行試驗,計算6個雞胚的刺激評分總和,根據(jù)每個雞胚所得的IS值計算平均刺激評分。
1.2.6統(tǒng)計學(xué)處理
所有試驗結(jié)果均為3次以上試驗的平均值,試驗數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,采用SPSS13.0軟件,利用Dunnett’s檢驗和ANOVA檢驗進行統(tǒng)計學(xué)處理,P<0.05即具有統(tǒng)計學(xué)顯著意義。
2結(jié)果與討論
2.1大麻二酚含量測定
精密吸取樣品10μL,按前述色譜條件進樣測定,記錄峰面積,以樣品質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo)。經(jīng)過內(nèi)標(biāo)法測試得知,大麻二酚的含量為質(zhì)量分數(shù)99.88%。
2.2苯氧乙醇模型刺激性試驗
苯氧乙醇可以對人體皮膚細胞的“TRPV1傳感器”(人體細胞用來感知外界的某一神經(jīng)通道)產(chǎn)生影響,使人產(chǎn)生“熱感”或者輕微“痛感”,10名志愿者使用質(zhì)量分數(shù)1%苯氧乙醇涂抹之后馬上產(chǎn)生灼熱感甚至是刺痛感,持續(xù)時間為5min左右。掀開面膜后使用樣品,使用基質(zhì)組樣品后并不能舒緩苯氧乙醇帶來的刺痛感,5min后刺激評分為6.12。使用中、高濃度CBD處理5min后刺激評分為1.5和1.3。說明中高濃度組的CBD能夠快速舒緩苯氧乙醇帶來的刺痛感和灼熱感。表3列出了具體試驗結(jié)果。
表3苯氧乙醇模型刺激評分
2.3膠帶黏貼試驗
膠帶黏貼會去除角質(zhì)層及細胞間脂質(zhì),引起刺激性接觸性皮炎的發(fā)生。因而膠帶黏貼試驗常被作為機械性刺激模型。隨著角質(zhì)層被膠帶逐漸黏貼去除,角質(zhì)層受到破壞,TEWL值會升高?;|(zhì)組到第7天時TEWL值為12.81,修復(fù)率是59.24%,低、中、高濃度CBD組皮膚損傷后TEWL值是分別是18.25、18.95和19.25,經(jīng)過7天的修復(fù)后,TEWL值降至11.12、10.12和9.55,修復(fù)率為68.57%、81.04%和87.35%。表4列出了測得TEWL的值,圖1列出了相應(yīng)的皮膚修復(fù)率變化趨勢。
表4 不同組別TEWL測得值
圖1 膠帶黏貼試驗中皮膚修復(fù)率變化趨勢
2.4表面活性劑SDS試驗
2.4.1抗炎抗刺激試驗
分別將不同濃度的CBD與質(zhì)量分數(shù)1%SDS混合后進行24h斑貼,其中經(jīng)皮失水TEWL值越低,表示皮膚的保水性能越好,血紅素EI值和皮膚紅度a*值越低,表示皮膚的抗炎抗刺激性越好。
測試結(jié)果如圖2~圖4所列。CBD與SDS混合后,移走斑試器30min后,基質(zhì)組以及低、中和高濃度組TEWL值、血紅素EI值和皮膚紅度a*值均有不同程度的上升,TEWL值分別為21.09、17.37、14.50、12.00(見圖2),EI值分別為286、273、256、234(見圖3),a*值為11.50、9.31、8.22、8.01(見圖4),中、高濃度組TWEL值、EI值和a*值上升的幅度明顯低于基質(zhì)組,且第3、7天測試結(jié)果與初始值沒有顯著性差別。說明中、高濃度的CBD能夠減少SDS帶來的刺激性,能夠很好地起到抗刺激作用。
圖2 抗刺激試驗TEWL值測定結(jié)果
圖4 抗刺激試驗皮膚紅度結(jié)果
2.4.2舒緩刺激試驗
先用質(zhì)量分數(shù)1%SDS進行24h斑貼,隨后分別涂抹不同濃度的CBD樣品,分別在第1、3和7天對受試者進行回訪,測試樣品組區(qū)域的皮膚經(jīng)皮水分流失TEWL值、血紅素EI值、皮膚紅度a*值的變化程度,評價其舒緩刺激功效。圖5~圖7分別列出了相應(yīng)的試驗結(jié)果。
2.5HET-CAM試驗
圖8列出了HET-CAM刺激性評價試驗結(jié)果。從圖8的照片可明顯看出,基質(zhì)組添加質(zhì)量分數(shù)0.9%NaCl溶液的雞胚在5min內(nèi)整個血管網(wǎng)形態(tài)結(jié)構(gòu)及輪廓清晰,無出血、血管融解、凝血現(xiàn)象,添加質(zhì)量分數(shù)1%SDS后,平均出血時間是16s,血管溶解時間是137s,沒有凝血現(xiàn)象。小血管、中等血管出現(xiàn)出血和融解,出血現(xiàn)象被血管融解掩蓋,無凝血現(xiàn)象,IS值為7.49,屬于中度刺激性。
圖3 抗刺激試驗血紅素測定結(jié)果
圖5 舒緩刺激試驗TEWL值測定結(jié)果
添加不同濃度CBD后,對SDS造成的刺激性癥狀有一定的緩解,質(zhì)量分數(shù)0.01%CBD組IS值為5.24,而0.05%CBD組、0.1%CBD組IS值分別為3.95和2.58,由中度刺激緩解為輕度刺激,說明CBD具有一定的緩解刺激能力。
3結(jié)論
對因表面活性劑、機械損傷、防腐劑等所導(dǎo)致的肌膚刺激,包括肌膚的紅腫、熱脹、發(fā)麻和瘙癢,通過質(zhì)量分數(shù)0.05%和1%CBD的作用,可以有效降低皮膚經(jīng)皮水分流失,同時降低血紅素值,減輕皮膚紅度,從而實現(xiàn)良好的舒緩抗刺激功效。
圖6 舒緩刺激試驗的血紅素EI值測定結(jié)果
圖7 舒緩刺激試驗的皮膚紅度a*值測定結(jié)果
圖8 HET-CAM刺激性評價試驗結(jié)果
參考文獻
[1]RUCH D G,TORKE B G,HESS B R,et al.The vascular flora and plant communities of the bennett wetland complex in henry county[J].Indiana Academy of Science,2009,118(1):51-56.
[2]QUINN H R,MATSUMOTO I,CALLAGHAN P D,et al.Adolescent rats find repeated delta(9)-THC less aversive than adult rats but display greater residual cognitive deficits and changes in hippocampal protein expression following exposure[J].Neuropsycho pharmacology,2008,33(5):1113-1126.
[3]AKOPIAN A N,RUPAREL N B,JEKE N A,et al.Role of ionotropic cannabinoid receptors inperipheral antinociception and antihyperalgesia[J].Trends Pharmacol Sci,2009,30:79-84.
[4]JHAVERI M D,SAGAR D R,ELMES S J R ,et al.Cannabinoid CB2 receptor-mediated anti-nociception in models of acute and chronic pain[J].Molecular Neurobiology,2007,36(1):26-35.
[5]SCHRADER N H B,DUIPMANS J C,MOLENBUUR B,et al.Combined tetrahydrocannabinol and cannabidiol to treat pain in epidermolysis bullosa:a report of three cases[J].British Journal of Dermatology,2019,180(4):922–924.
[6]ALMEIDA I F,PATRICIA Valentão,ANDRADE P B,et al. In vivo skin Irritation potential of a Castanea sativa(Chestnut)Leaf extract,a putative natural antioxidant for topical application[J].Basic & Clinical Pharmacology & Toxicology,2008,45:450- 458.
[7]GILLERON L,COECKE S,SYSMANS M,et al.Evaluation of a modified HET-CAM assay as a screening test for eye irritancy[J].Toxicology in Vitro,1996,10(4):1-446.
[8]HANS T,LINDBERG M,BENE B.Skin barrier disruption by sodium lauryl sulfate-exposure alters the expressions of involucrin, transglutaminase 1,profilaggrin, and kallikreins during the repair phase in human skin in vivo[J].Journal of Investigative Dermatology,2008,15:158-160.
[9]PERTWEE R G,ROSS R A,CRAIB S J,et al.Cannabidiol antagonizes cannabinoid receptor agonists and noradrenaline in the mouse vas deferens[J].European Journal of Pharmacology,2002,456(1):99-106.
[10]ELOSHLY M A,SLADE D.Chemical constituents of marijuana:The complexmixture of natural cannabionoids[J].Life sci,2005,78(5):539-548.
[11]MECHOULAM R,HANUS L,Cannabidiol:all overview of some chemical and phannacol ogical aspects Part I:chemical aspects[J].Chem Phys Lip,2002,121(1):35-43.
[12]MATSUDA L A,LOLAIT S J,BROWNSTEIN M J,et a1.Structure of a cannabinoid recept or and a functional expression of the cloned cDNA[J].Nature,1990,346(6284):561-564.
[13]MUNRO S,THOMAS K L,ABU-SHAA M,et a1.Molecular characterization of a peripheral recept or for cannabinoids[J].Nature,1993,365(6441):61-65.
[14]JUKNAT A,PIETR M,KOZELA E,et al.Differential transcriptional profiles mediated by exposure to the cannabinoids cannabidiol and Delta9-tetrahydrocannabinol in BV-2 microglial cells[J].Br J Pharmacol,2012,165(8):2512-2518.
[15]KLIGMAN A.Human models for characterizing ‘Sensitive Skin’[J].Cosm Derm,2001,14:15-19.
[16]GABARD B,CHATELAIN E,BIEDI E,et al.Surfactant irritation :in vitro corneosurfometry and in vivo bioengineering[J].Skin Res Technol,2011,7:49–55.
[17]DOGE N,AVETISYAN A,HADAM S,et al.Assessment of skin barrier function and biochemical changes of ex vivo human skin in response to physical and chemical barrier disruption[J].Eur J Pharm Biopharm,2017,116(7):138-148.
文章摘自 招敏聰,郭文姣,孫美娟,蔡慧珍,楊懸,賀銳.大麻二酚舒緩抗刺激功效的研究及應(yīng)用[J].香料香精化妝品,2021(04):88-93+87.
