豌豆的肽水解产物作为保湿活性剂的用途

摘要

本发明涉及豌豆(Pisum sativum L.)的肽水解产物作为皮肤保湿活性剂的美容用途。本发明还涉及美容组合物用于预防皮肤干燥或恢复皮肤保湿的用途，所述美容组合物包含生理学可接受的介质中的有效量的本发明的活性剂。本发明还涉及这种新活性剂在制备用于治疗皮肤的病理干燥的药物组合物，特别是皮肤病学组合物中的用途。

说明书

技术领域

本发明属于美容和药学领域，更具体地是皮肤病学领域。本发明涉及 豌豆(Pisum sativum L.)的肽水解产物作为保湿活性剂的美容用途。本发明更 具体地涉及豌豆(Pisum sativum L.)的肽水解产物改善皮肤的组成型保湿的 美容用途，这是由于其激活水通道蛋白表达、糖胺聚糖表达和聚丝蛋白表 达的能力。

本发明还涉及一种用于恢复皮肤老化期间发生的水不平衡的美容治疗 方法。

所述活性剂可以单独使用或者与其它活性剂联用。

本发明还涉及这种新活性剂在制备用于预防或治疗皮肤的病理干燥的 药物组合物，特别是皮肤病学组合物中的用途。

背景技术

皮肤是包含若干层(真皮、增殖层和角质层)的重要器官，其覆盖身体的 整个表面并且实质上提供针对外部环境的屏障功能。皮肤的质量和高功能 性与表皮和真皮的不同层的水含量直接相关。因此，在正常表皮中，增殖 层包含约70%的水，而角质层仅含10-15%的水。

皮肤的保湿取决于3个因素：生理体液循环提供的水供应，损失至外 部环境的水以及最后皮肤的各部分包含水分子的能力。

水供应由激素(醛固酮、性激素)、pH或渗透压变化调节。细胞膜本质 上是疏水的，因此具有低水通透性，但是存在水通道，即促进水和某些溶 质的流动的孔。

水通道蛋白是一类转运水和溶液中的小分子的跨膜蛋白。3型水通道蛋 白或AQP3存在于人表皮中，更具体地存在于表皮的增殖层的角质形成细 胞中(R.Sougrat et al.,J.Invest.Dermatol.,2002)。它们能够转运水和甘油， 后者在构成表面上的皮脂膜(hydrolipidic film)以及保持角质层的柔软和感 官质量中起着重要作用。保湿与角质形成细胞的AQP3含量直接相关。因 此，增加皮肤中的AQP3使得表皮能够更好保湿(M.Dumas,J.Drugs Dermatol.,6 June 2007)。在另一方面，水通道蛋白通过正调节连结以及紧密 连接的细胞通信的建立来参与屏障功能(J.Kawedia et al.,PNAS 104(9), 2007)。

角质层形成限制水分流失的重要屏障。在角质层的最深层中，在角质 细胞形成期间，存在于颗粒角质形成细胞中的不溶性聚丝蛋白原变为聚丝 蛋白，并且因此能够连接至角蛋白纤维以形成微原纤维。聚丝蛋白还涉及 维持角质层的水含量。角质细胞成熟期间会发生什么取决于角质层中的水 分梯度。在正常皮肤中，当环境湿度低时，聚丝蛋白水解并释放包含氨基 酸和氨基酸衍生物的吸湿性和可溶性物质，这是“天然保湿因子”或NMF的 部分。NMF能够从空气收集水并保留角质层中的水，以便保持柔软和柔韧 的皮肤，并且允许角质细胞向脱皮的最后阶段发展所必需的酶促反应。然 而，在某些条件下(例如干燥病、特应性)，或者甚至在皮肤老化时，NFM 的量不足以确保保湿功能，或者其可以发生降解或跨越细胞膜，使得水逐 渐逃脱，在外部环境中蒸发。

然而，主要水储备可以在真皮中找到，当皮肤年轻时真皮包含多达80% 的水(这个比例随着年龄降低)。真皮水来源于血浆，并且与糖胺聚糖(GAG) 和结构糖蛋白直接相关。糖胺聚糖的主要功能是确保胶原和弹性蛋白纤维 的构建。透明质酸是皮肤中最丰富的糖胺聚糖。它是真皮的主要组分，并 且还存在于表皮中的角质形成细胞周围。GAG是令人难以置信的吸湿性分 子，其能够保留多达它们重量的一千倍的水(JE.Silbert,Proteoglycans and glycosaminoglycans.In:Goldsmith LA,ed.Biochemistry and Physiology of the Skin.New York,NY：Oxford University;1983:448-461)。由于这些独特的特 性，糖胺聚糖和胶原复合物是细胞外基质中储存水的主要物质。

皮肤水损失可以具有几种来源：遗传性的、获得性的或环境的。在非 常干燥的环境中，通过从角质层蒸发的水损失是显著的，并且可以超过通 过跨细胞扩散的补充速率。

在皮肤老化期间，皮肤变得干燥。因此，在老年个体，特别是在那些 50岁以上的个体中，经常观察到与较低水平的皮脂分泌、激素水平变化或 通过表皮的水流减速相关的干燥病或粘膜干燥。因此皮肤是瘙痒和紧绷的 主要部位，这是干燥皮肤特征的两种症状。光化疗诱导的干燥病和湿疹是 体现为皮肤干燥的获得性疾病状况的实例。干燥综合征或颈部放疗可以作 为导致口干或口干燥症的获得性疾病状况的实例。最后，眼部或阴道干燥 是涉及粘膜干燥的疾病状况的实例。

用于治疗干燥皮肤的第一种替代由局部给予用于恢复皮肤屏障的产物 或用于保水的膜形成剂组成。然而，这些产物在表面上发挥作用，并不修 正患有慢性脱水的皮肤的生物学缺陷。还可以参见FR 2801504和FR 2874 502，其描述植物提取物刺激水通道蛋白活性和改善皮肤保湿的用途。尽管 如此，这些活性成分不允许皮肤的所有部分的组成型保湿的改善。已描述 豌豆的肽提取物的着色效果(FR 2904556)或脱皮效果(JP 09025225)，但是 从未描述对皮肤保湿的有益效果。

现在本发明人证实豌豆(Pisum sativum L.)的肽水解产物作为活性剂的 用途，其能够激活水通道蛋白、糖胺聚糖和聚丝蛋白的表达，产生皮肤的 组成型保湿的全面改善。

发明内容

本发明主要目的是豌豆(Pisum sativum L.)的肽水解产物作为皮肤保湿 活性剂的新用途。

皮肤理解为覆盖组织的集合，其构成皮肤和粘膜，包括头皮。

很明显，本发明一般地为哺乳动物而设计，并且更具体地为人而设计。

本发明人实际上已鉴定可用于改善皮肤的组成型保湿的生物学活性， 豌豆的肽水解产物。

本发明的特征性的可用生物学活性在体外定义为豌豆的水解产物增加 水通道蛋白、糖胺聚糖和聚丝蛋白的表达的能力。

“能够改善水通道蛋白、糖胺聚糖和聚丝蛋白的表达的活性剂”理解为 能够通过直接或间接调节基因表达或者通过其他生物学过程如翻译后装配 或蛋白稳定来改善这些化合物的蛋白合成的任何物质。

根据本发明，优选地，水通道蛋白为3型水通道蛋白或AQP3，其存在 于角质形成细胞膜中。

本发明更具体地涉及豌豆(Pisum sativum L.)的肽水解产物用于改善皮 肤的组成型保湿的美容用途，这是由于其对水流的正面作用以及角质层、 表皮的基底层和真皮中储存水的能力的改善。

“组成型保湿”理解为与皮肤的所有部分相关的水含量，即真皮、表皮 的基底层(或增殖性表皮)和角质层。

“肽水解产物”理解为主要由肽代表的化合物的混合物。

“局部施用”理解为将本发明的活性剂或含有所述活性剂的组合物施用 或涂布在皮肤或粘膜表面上。

“生理学可接受”理解为本发明的活性剂或含有所述活性剂的组合物适 合与皮肤或粘膜接触而不引起毒性或不耐受反应。

本发明的活性剂可以通过提取基于植物的蛋白，然后通过释放生物学 活性肽片段的受控的水解来获得。

植物中发现的大量蛋白可能在它们的结构内包含生物学活性肽片段。 受控的水解使得这些肽片段能够被释放。为了体现本发明，可以但不是必 需的，首先提取所关注的蛋白，然后将它们水解，或者首先对粗提取物进 行水解，然后纯化肽片段。还可以使用某些水解的提取物而不纯化对应于 本发明的生物学活性肽的肽片段，但是通过使用适当的分析方法确保所述 片段的存在。

整个植物或植物的具体部分(叶、种子等)可以用来进行提取。

更具体地，根据本发明，使用来自豆科(豆类)的豌豆物种Pisum sativum L的植物种子。术语“豌豆”还包括种子，其本身富含蛋白(25%)。

本领域技术人员已知的所有提取或纯化方法可以用于制备本发明的水 解产物。

在第一阶段中，利用植物研磨机研磨种子。随后可以将由此获得的粉 末通过标准有机溶剂(例如醇、己烷或丙酮)“脱脂”。

然后通过(修改的)标准方法(Osborne,1924)提取蛋白；将研磨的植物材 料悬浮于包含聚乙烯聚吡咯烷酮(PVPP)类型的不溶性(0.01-20%)吸附剂产 品的碱性溶液中；实际上观察到通过这种方法促进水解操作和随后的纯化。 具体地，与蛋白相互作用的酚类物质的浓度明显较低。

离心和过滤阶段后，收集包含蛋白、碳水化合物和可能的脂质的可溶 性部分。然后将该粗溶液在受控的条件下水解以产生可溶性肽。水解定义 为其中通过水分裂分子的化学反应，该反应能够在中性、酸性或碱性介质 中发生。根据本发明，水解通过化学进行和/或有利地通过蛋白水解酶进行。 因此这里可以提及基于植物的内切蛋白酶(木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、无花 果蛋白酶)和微生物(曲霉、根霉、杆菌等)的使用。为了与之前相同的原因， 即为了除去多酚物质，在这个受控的水解阶段期间，将一定量的聚乙烯聚 吡咯烷酮加入反应介质。酶的热失活和过滤之后，这允许除去残余的酶和 聚合物，将获得的滤液(溶液)再次纯化以选择具有低分子量的肽化合物。分 离可以有利地通过超滤和/或层析方法进行。

在这个阶段，豌豆的水解产物的特征在于70-80g/kg的干重、55-65g/l 的蛋白水平、2-5g/l的糖水平以及1-3g/l的多酚水平。

利用本领域技术人员公知的典型技术定性和定量分析根据本发明获得 的水解产物的物理化学特征及其蛋白和肽化合物含量。所得的水解产物包 含分子量小于5kDa的肽。

下一阶段是水或任何水性溶剂的混合物中的稀释阶段。因此，将本发 明的活性剂有利地溶于一种或多种生理学可接受的溶剂，例如水、甘油、 乙醇、丙二醇、丁二醇、二丙二醇、乙氧基化或丙氧基化的二醇、环状多 元醇或者这些溶剂的任何混合物。然后将稀释的活性剂通过无菌过滤来灭 菌。

这个阶段后，豌豆的肽水解产物的特征在于0.5-5.5g/l的肽化合物含 量。这种肽水解产物对应于本发明的活性剂。

这个稀释阶段后，可以将所述活性剂包裹或包含在美容或药物载体如 脂质体或用于美容领域的任何其他微囊中，或者吸附在粉状有机聚合物或 矿物支持物如滑石和膨润土上。

本发明的第二方面是美容组合物用于保持或恢复皮肤保湿的用途，所 述美容组合物包含生理学可接受的介质中的作为活性剂的有效量的本发明 的豌豆的肽水解产物。

根据本发明的这个具体方面，豌豆的肽水解产物还在美容组合物中用 作活性剂以对抗皮肤干燥。

根据本发明的有利实施方案，本发明的活性剂以有效量存在于本发明 的组合物中，即相对于最终组合物的总重量的约0.0001%-20%的浓度，并 且优选约0.05%-5%的浓度。

可以根据本发明使用的组合物能够以任何适当的方式施用，特别是口 服、肠胃外或局部施用，并且所述组合物的制剂会由本领域技术人员修改， 特别是美容或皮肤病学组合物。本发明的组合物有利地设计为局部给药。 因此，这些组合物必须包含生理学可接受的介质，即与皮肤和上皮附属物 相容，并且覆盖所有美容和皮肤病学形式。

这些组合物可以具体地以水溶液、水醇溶液或油性溶液；水包油乳剂、 油包水乳剂或复合型乳剂的形式存在；这些组合物还可以适合施用在皮肤、 粘膜、嘴唇和/或上皮附属物的乳膏剂、混悬剂或甚至粉剂的形式存在。这 些组合物还可以或多或少是流体，并且具有乳膏、洗剂、乳、浆液、发蜡、 凝胶、糊剂或摩丝的形式。它们还可以固体形式如棒存在，或者可以作为 气溶胶施用至皮肤。它们还可以用作皮肤护理产品和/或皮肤化妆品。

此外，这套组合物包含申请范围中设想的任何常规使用的添加剂以及 它们的配制所必需的添加剂，例如助溶剂(乙醇、甘油、苯甲醇、加湿剂 (damper)…)、增稠剂、稀释剂、乳化剂、抗氧化剂、着色剂、防晒剂(solar filter)、色素、填充剂、防腐剂、香料、去味剂、精油、微量元素、必需脂 肪酸、表面活性剂、成膜聚合物、化学滤器或矿物质、保湿剂或热水等。 例如，可以提及水溶性聚合物，优选天然聚合物，例如多糖或多肽，甲基 纤维素或羟丙基纤维素类型的纤维素衍生物，或者甚至合成聚合物，泊洛 沙姆、卡波姆、硅氧烷、PVA或PVP，特别是ISP公司出售的聚合物。

在每种情况中，本领域技术人员会确保以这样的方式选择这些添加剂 及其比例，而不会损害本发明的组合物期望的有利特性。例如，这些添加 剂可以所述组合物总重量的0.01%-20%的浓度存在。当本发明的组合物为 乳剂时，脂肪相可以占所述组合物总重量的5-80重量%，并且优选5-50重 量%。所述组合物中使用的乳化剂和助乳化剂选自相关领域通常使用的那 些乳化剂。例如，它们可以相对于所述组合物总重量的0.3-30重量%的比 例使用。

很容易理解本发明的活性剂可以单独使用或与其他活性成分联用。

此外，可以根据本发明使用的组合物有利地包含至少一种其他活性剂， 所述其他活性剂用于促进本发明的活性剂发挥作用的方式。可以非限制性 方式提及以下类型的成分：其他肽活性剂，植物提取物，愈合剂，抗老化 剂，抗皱剂，安慰剂，抗自由基剂，抗UV剂，刺激皮肤大分子合成或能 量代谢的物质，保湿剂，抗细菌剂，抗真菌剂，抗炎剂，麻醉剂，调节皮 肤分化、皮肤色素沉积或色素脱失的物质，以及刺激指甲和毛发生长的物 质。

优选使用抗自由基剂或抗氧化剂，或者刺激皮肤大分子合成或能量代 谢的物质。在更具体的实施方案中，本发明的组合物包含豌豆的肽水解产 物，以及

-至少一种细胞色素c激活化合物，和/或；

-至少一种保湿化合物如水通道蛋白激活化合物，和/或；

-至少一种sirtuin激活化合物，和/或；

-至少一种用于改善细胞粘附的化合物，和/或；

-至少一种用于提高基质蛋白如胶原、纤连蛋白、层粘连蛋白、糖胺聚 糖的产生的化合物，和/或；

-至少一种用于调节蛋白酶体活性的化合物，和/或；

-至少一种用于调节昼夜节律的化合物，和/或；

-至少一种用于调节HSP蛋白的化合物，和/或；

-至少一种用于增加细胞能量的化合物，和/或；

-至少一种用于调节皮肤色素沉积的化合物，和/或；

-至少一种用于激活辅酶Q10的化合物，和/或；

-至少一种用于改善屏障功能的化合物，例如用于激活转谷氨酰胺酶或 HMG-CoA还原酶的化合物。

-至少一种用于保护线粒体的化合物。

上述化合物可以是天然的，如植物的肽水解产物，或者还可以是合成 的，如肽化合物。

本发明的第三个目的是一种用于恢复皮肤老化期间发生的水不平衡的 美容治疗方法，其特征在于将包含本发明的豌豆的肽水解产物的组合物局 部施用在待治疗的皮肤上。

本发明的第四个目的是有效量的豌豆(Pisum sativum L.)的肽水解产物 作为保湿活性剂在制备用于预防或治疗皮肤的病理干燥的药物组合物中的 用途。

根据本发明的这种形式，为了药学用途，所述组合物适合口服给药。 因此所述组合物具体地可以为片剂、液体胶囊剂、粉末胶囊剂、口香糖、 用于吞咽的粉末(例如它们为液体、糖浆剂、凝胶剂，或者即时与液体、糖 浆剂、凝胶剂混合)形式，以及本领域技术人员已知的任何其他形式。这些 组合物还包含通常用于设想的应用范围的任何添加剂，以及它们的配制所 必需的添加剂，例如溶剂、增稠剂、稀释剂、抗氧化剂、防腐剂、其他活 性药物成分、精油、维生素、必需脂肪酸等。

这种美容治疗方法的具体实施方案也由上文的描述所致。本发明的其 他优点和特征可以通过阅读提供的说明性非限制性实施例而更详细地了 解。

实施例

实施例1：制备豌豆(Pisum sativum L.)的肽水解产物

肽水解产物获得自物种豌豆的植物提取物。在第一阶段中，利用有机 溶剂己烷将1kg的去壳豌豆脱脂。在2%的(聚乙烯聚吡咯 烷酮–PVPP–不溶性)的存在下，将由此获得的磨碎的豌豆放置在10体积 水的溶液中。用1M苏打水溶液将混合物调整至7-8的pH值。

调整pH之后，将2%的加入反应介质。在50C下搅拌2 小时后获得水解产物。然后通过将溶液加热至80C保持2小时来使酶失活。 由此获得的反应混合物对应于粗豌豆提取物。

通过利用递减孔隙率(直至0.2μm)的Seitz-Orion滤器连续过滤来开始 纯化过程，以便获得澄清、透亮的溶液、在这个阶段，豌豆的水解产物的 特征在于70-80g/kg的干重、55-65g/l的蛋白水平、2-5g/l的糖水平以及1-3g/l 的多酚水平。

通过聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定这种水解产物的蛋白成分。对于这种分 析，使用Bis-Tris Pre-cast(Invitrogen)凝胶。将豌豆的肽水解产 物在还原变性条件下于LDS样品缓冲液中加热至70C保持10 分钟。将抗氧化溶液加入内腔(阴极)，从而还原的蛋白在电泳期 间不会重新氧化。利用MES电泳缓冲液进行蛋白迁移，用标准 品SeeBlue Plus2作为分子量的标记。利用亮蓝R-250进行蛋白 染色。在这些条件下，观察到2个大蛋白家族：第一个家族对应于具有 25-20kDa分子量的蛋白，而第二个家族对应于具有低于5kDa分子量的蛋 白。

然后通过利用错流过滤除去分子量大于5kDa的蛋白来纯化该溶液。

为此，将豌豆的水解产物在压力下泵过装有2Biomax-30kDa 盒的支持架。收集第一滤液以便随后通过另一2 Biomax-5kDa盒过滤。当纯化完成时，获得淡黄色-米色、澄清和透亮的豌 豆的肽水解产物。其特征在于50-55k/kg的干重和50-52g/l的蛋白含量。

下一阶段为水-甘油混合物中的稀释阶段。然后将稀释的活性剂通过无 菌过滤来灭菌。这个阶段后，豌豆的肽水解产物的特征在于约2.5g/l的蛋 白含量。

实施例2：鉴定实施例1的豌豆提取物对水通道蛋白表达的刺激效果

这个研究的目的是确定实施例1的豌豆的水解产物对正常人角质形成 细胞(NHK)中的水通道蛋白-3表达的影响。

方法：将NHK在玻片中培养直至80%汇合，然后用0.5%或 1%的实施例1的豌豆的水解产物处理24小时。

然后利用水通道蛋白-3特异性的多克隆山羊抗体(Tebu Santa Cruz, sc-9885)进行免疫标记，然后将二抗偶联至荧光标记。然后通过落射荧光显 微镜(Nikon Eclipse E600显微镜)检查细胞。

结果：显微镜观察显示在用0.5%和1%的实施例1的豌豆的水解产物 处理的细胞中荧光较强。

结论：实施例1的豌豆的水解产物增加人角质形成细胞中的水通道蛋 白-3表达。

实施例3：研究在实施例1的豌豆的水解产物的存在下人皮肤活组织检查 中的聚丝蛋白原/聚丝蛋白表达

这个研究的目的是确定实施例1的豌豆的水解产物对人皮肤活组织检 查中存在的聚丝蛋白和聚丝蛋白原质量的影响。

方法：将人皮肤样品在气-液界面培养。将样品用0.5%和1%的实施例 1的豌豆的水解产物处理24小时。然后将这些皮肤样品用甲醛固定，然后 包埋在石蜡中。然后制备4μm的切片。通过胃蛋白酶温育暴露特异性位点 后进行免疫标记。然后利用聚丝蛋白特异性的单克隆小鼠抗体(Tebu Santa Cruz,sc-66192)进行免疫标记，然后将二抗偶联至荧光标记。然后通过落射 荧光显微镜(Nikon Eclipse E600显微镜)检查皮肤切片。

结果：与未处理的皮肤活组织检查相比，在用实施例1的豌豆的水解 产物处理的活组织检查上观察到较低强度的聚丝蛋白原标记。

结论：实施例1的豌豆的水解产物使得皮肤中的聚丝蛋白原和聚丝蛋 白表达增加。

实施例4：研究在实施例1的豌豆的水解产物的存在下人皮肤活组织检查 中的糖胺聚糖表达

这个研究的目的是确定实施例1的豌豆的水解产物对人皮肤活组织检 查中的糖胺聚糖(GAG)的量的影响。

方法：将人皮肤样品在气-液界面培养。将样品用0.5%的实施例1的豌 豆的水解产物处理48小时。然后将这些皮肤样品用甲醛固定，然后包埋在 石蜡中。然后制备4μm的切片。利用胶体铁溶液，然后利用与用来染色 GAG蓝的亚铁氰化物-盐酸反应来进行糖胺聚糖染色。

结果：在用提取物处理的活组织检查上观察到GAG表达增加。

结论：实施例1的豌豆的水解产物使得皮肤中的糖胺聚糖表达增加。

实施例5：评价实施例1的豌豆的水解产物对诱导的皮肤干燥的保护效果

这个研究的目的是确定实施例1的豌豆的水解产物对通过诱导的皮肤 干燥而经受应激的离体培养物的保护效果。

方法：将人皮肤活组织检查离体培养24小时，并且用0.5%或1%的实 施例1的豌豆的水解产物溶液处理。然后通过通风3小时来使活组织检查 干燥。然后将这些皮肤样品用甲醛固定，然后包埋在石蜡中。然后制备4μm 的切片。组织学苏木精-伊红(H&E)染色使得能够评价皮肤结构的质量。

结果：进行干燥应激的受控制的活组织检查表现出应激的特征性迹象 如角质层厚度减少，存在水肿以及基底角质形成细胞的混乱。与未处理的 皮肤活组织检查相比，干燥并用实施例1的豌豆的水解产物处理的皮肤样 品表现出细胞应激迹象的显著减少以及改善的皮肤结构维持。另一方面， 与未处理的皮肤活组织检查相比，角质层表现出改善的保湿的典型迹象。

结论：实施例1的豌豆的水解产物有效保护皮肤免受干燥诱导的应激。

实施例6：制备组合物

1.日霜

方法：

从脂肪相称重成分，并且在搅拌的同时加热至70C。制备B相并将其 加热至70C。将A相乳化入B相。在约50C下搅拌加入D相。当低于40C 时，加入活性剂(D相)。加入香料并冷却至环境温度。

2.O/W保湿霜

方法：

称量A相，并且在搅拌的同时加热至70C。制备B相并将其加热至 75C。在用转子-定子剧烈搅拌的同时将B相乳化入A相。

均质化几分钟。剧烈搅拌的同时利用冰水浴迅速冷却。在约50C下加 入C相，并且在40C下加入香味剂(D相)。继续冷却直至达到环境温度。

3保湿洗液

方法：

将成分逐步加入必需量的水，并且搅拌直至它们完全溶解。如果需要， 将pH重新调整至约5.5。在配制结束时加入活性剂。在温和搅拌的同时加 入水溶性香味剂。