承接【合壹专家】抗氧化专题总结(上)
富勒烯是一个很神奇的成分,当它跨进化妆品领域时就一直争议不断。它利用自身丰富的电子云来吸附自由基,让自由基湮灭而不损失自身。
图8.富勒烯的结构和抗氧化机理
咪唑基是一个非常有意思的基团,它对金属离子具有很好的络合作用,最典型的是酪氨酸酶,2个铜离子与三个组氨酸的亚氨基络合(图10),可对单酚或者多酚催化。比如将酪氨酸催化生成多巴,最后生成黑色素(图11,B、C是真黑素可能的结构)。
黑色素具有强大的共轭基团,可以吸收很多波长的光,看着就是黑色的。同时黑色素还具有很强的抗氧化、抗自由基的能力。所以不论光照还是炎症,都容易导致皮肤色沉,这是机体的保护机制。
所以美白在根上,我们要防晒,也要舒敏(日晒也会产生炎症,但有时候疾病的炎症不一定通过护肤能搞定)。
当然从酪氨酸酶的角度,我们可以通过与酪氨酸近似的多酚结构来卡位,也可以夺取铜离子活性中心。
图9. 组氨酸
图10. 酪氨酸酶的结构
图11. 黑色素可能的结构
血红素的结构,在卟啉环中间有一个亚铁离子,上下各有一个组氨酸残基(上面未画出),氧分子(O2)能与Fe(II)紧密接触使其氧化为Fe(III)。
本身卟啉环是一个大的平面共轭结构,电子云密度较高,容易吸附电负性比较强的成分,再加上中间二价铁有价态变化,就很容易携氧和失氧。(为什么CO更容易与血红素结合也是一样)
图12. 血红素的结构
EUK134也是一个共轭结构,中间络合了锰离子,锰离子的价态有﹢2、﹢3、﹢4 、+5、+6和+7,得失电子应该更容易,所以从理论上来说,它抗氧化的效果应该很好,除了稳定性差点,但双剂型应该可以很好的降服它。
图13.EUK134的结构
在肌肽的抗氧化机理中,我们经常会看到咪唑基的共轭结构能湮灭自由基,包括我们自己的公众号文章中也这么表述。但从前面分析的过程中,有点独木难成林的感觉,单凭肌肽(脱羧肌肽)的一个咪唑基应该很难像富勒烯一样吸附并湮灭自由基。
它应该是络合金属离子比如铁离子、铜离子而起到这个作用。所以大胆的猜测,肌肽与蓝铜肽可以协同(虽然肌肽和蓝铜肽在一起会变色)。见图14.
因此肌肽的抗氧化作用可能比我们想象的要强大。
图14. 肌肽与铜离子络合
PS: 萱嘉的超分子肌肽将肌肽、脱羧肌肽、AA2G通过特殊的工艺复合,抗氧化、提亮、淡斑的效果还是很令人惊艳的。
Vc的酸性来源于哪里?
Vc又名抗坏血酸,pH很低,可是从Vc的结构来看并没有羧基。但我们常用的Vc乙基醚pH大约5.0,但是Vc葡糖苷的酸性也很强,从这两个成分的结构上来看,Vc乙基醚是Vc的3号位被乙氧基化,Vc葡糖苷是Vc的2号位被葡糖基化,所以可推断Vc的3号位可电离出氢离子。
图15. Vc的结构
图16. VC乙基醚的结构
图17. Vc葡糖苷的结构
图18.Vc的电离
那猜一猜,原型Vc和Vc葡糖苷谁的酸性更强?Vc乙基醚和Vc葡糖苷谁又会更稳定?
由于葡糖基的吸电子效应,会导致临位羟基上的氢电离度增加,事实上,1M的Vc,pH3.0,1M的Vc葡糖苷,pH2.6,要比Vc更低,所以Vc葡糖苷的酸性更强。
但是,我们是不是也需要将AA2G的应用pH调到酸性呢?
事情没那么简单,事实上我们接触到的Vc衍生物稳定pH都在中性,为什么?
Vc衍生物中Vc乙基醚是一个比较好的成分,但是它在配方中一定时间后会出现pH陡降,直至低到4.0以下,所以要做好缓冲体系。但是我们曾经测试过,发现并没有乙氧基脱下来。其实不论是Vc乙基醚还是Vc葡糖苷,这个键都很牢固,常规条件下其实很难脱下来。那这个pH是如何降低的?
Vc的1号位的羧基和4号位的羟基发生酯化形成内酯,如果这个基团发生水解,可能是pH下降的原因。恰好这个基团对酸和碱都很敏感,所以配方一般要求接近中性。由于葡糖基的近位和吸电子效应,会导致这个基团更易水解。当然葡糖基也会有空间位阻,具体谁更容易被破坏不好说。
不过Vc乙基醚和Vc葡糖苷的水解并不是被氧化,最终抗氧化的功能是否受影响暂未可知。现在影响酯水解的因素主要有pH、光照、温度、金属离子、水活度等等,才是我们需要关注的点。
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