張婷
“提高美容肽原料的原創(chuàng)性研究,如果從純粹化學(xué)合成的科學(xué)角度來看,創(chuàng)新程度在于‘人無我有’,而如果從產(chǎn)業(yè)化角度來看,創(chuàng)新在于‘實用有效’,而非追求標(biāo)新立異?!?/p>
專家介紹
姜雪峰,華東師范大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院教授。2015年,入選國家“萬人計劃”青年拔尖人才計劃;2018年,成為國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(IUPAC)“全球青年化學(xué)家元素周期表硫元素代言人”;2023年,榮獲“全國創(chuàng)新爭先獎”表彰。
在追求美麗的道路上,科學(xué)家們發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。以多肽原料為例,一代又一代的生物學(xué)家和化學(xué)家的接力,使得人類對肽的認(rèn)識逐漸深入,這些研究成果轉(zhuǎn)化為藥品、保健品、化妝品……
在化妝品領(lǐng)域,《已使用化妝品原料目錄(2021年版)》中,美容肽數(shù)目為78種。據(jù)普華有策報告顯示,中國多肽化妝品原料市場規(guī)模以17.22%的年復(fù)合增速,從2017年的7.47億元人民幣增長到2022年的16.54億元人民幣。
在華東師范大學(xué)教授姜雪峰看來,“美容肽”的概念下蘊(yùn)含著化學(xué)之美,也包藏著生命的奧妙。姜雪峰帶領(lǐng)課題組發(fā)表的《化妝品中的肽化學(xué)》—文,總結(jié)了化妝品中肽類的基本特征及作用機(jī)理?!皬奶瞥摹埙臁o機(jī)鹽)到當(dāng)今的‘美妝’(生物活性肽),從無機(jī)鹽到蛋白質(zhì)多肽,是化學(xué)發(fā)展的提升過程,也是生命現(xiàn)象的理解過程。”姜雪峰說。
近日,姜雪峰教授接受《中國化妝品》雜志采訪,幫助我們厘清了關(guān)于肽化學(xué)中的基本概念,揭開了多肽原料的神秘面紗,并探討了多肽原料的產(chǎn)業(yè)前景。
不要被多樣的術(shù)語名詞所迷惑
CCR:對于多肽原料市場上存在的各種概念,有肽、多肽、寡肽、膠原肽、美容肽、生物活性肽,我們應(yīng)該如何認(rèn)識?
姜雪峰:肽,是由兩個或多個α-氨基酸脫水縮合,以肽鍵連接而成的化合物。多肽是由多個氨基酸組成,其分子量一般介于50-5000Da之間。
分子量介于50-2000Da之間的肽稱為寡肽或低聚肽,而2-10肽屬于寡肽,10-50肽屬于多肽,通常10肽以下具有較高的醫(yī)藥及商業(yè)實用性。
生物活性肽是對生物機(jī)體生命活動有益或是具有生理作用的肽類化合物總稱。眾多生物活性肽,已被證實在人體內(nèi)具有獨特的生物學(xué)促進(jìn)或抑制作用,也因此被廣泛應(yīng)用于化妝品。能夠改善皮膚系列問題的生物活性肽,被稱之為美容肽。常見化妝品分類主要利用其功效不同,對不同的生物活性肽進(jìn)行分類。
膠原肽是膠原蛋白的三螺旋結(jié)構(gòu)徹底打開,肽鏈被降解成為短的肽鏈,形成分子質(zhì)量在幾千Da之間的多肽混合物。
在化妝品中,無論是美容肽或是膠原肽,主要還是探尋肽類分子與功能機(jī)制之間的關(guān)系,才可能不被各種術(shù)語名詞所迷惑。防止以局部代全面、以個例代群體、以暫時代長遠(yuǎn)的選擇,依據(jù)科學(xué)原理以及綜合因素判斷選擇,才能為大家?guī)斫】档拿馈?/p>
CCR:您覺得人類從發(fā)現(xiàn)肽到應(yīng)用肽的過程,哪些人物或事件起了關(guān)鍵作用?
姜雪峰:人類對肽的發(fā)現(xiàn)到應(yīng)用經(jīng)歷了漫長的歷史,涉及眾多科學(xué)家和研究者的努力。
起初,多肽的研究主要集中在理解氨基酸和肽的基本結(jié)構(gòu)。赫爾曼·埃米爾·費(fèi)歇爾(Hermann Emil Fischer)作為有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域的重要人物之一,他的研究對于理解氨基酸和肽的結(jié)構(gòu)起到了關(guān)鍵作用。1902年,費(fèi)歇爾成功合成世界上第一個多肽類化合物,并榮獲諾貝爾獎。
1963年,美國著名生物化學(xué)家羅伯特-布魯斯·梅里菲爾德(R.Bruce Merrifield)發(fā)展了能夠快速大量合成肽鏈的固相合成技術(shù),令肽的合成變得十分高效。經(jīng)過多年迭代,固相合成法已廣泛應(yīng)用于多肽和蛋白質(zhì)的研究領(lǐng)域,極大地推動了生物化學(xué)、分子生物學(xué)以及藥理學(xué)等領(lǐng)域的發(fā)展。
科學(xué)家們逐漸認(rèn)識到多肽不僅是生物體內(nèi)蛋白質(zhì)的組成單元,還具有廣泛的生物活性和醫(yī)學(xué)應(yīng)用潛力。1953年,意大利著名神經(jīng)生物學(xué)家麗塔·列維-蒙塔爾奇尼(Rita Levi-Montalcini)和美國生物化學(xué)家斯坦利·科恩(Stanley Cohen)在華盛頓大學(xué)合作分離出了神經(jīng)生長因子(NGF),這是人類首次分離出能夠控制細(xì)胞生長的生化因子??贫饔嗌纪度氲搅讼嚓P(guān)信號通路的研究之中,改寫了人們對細(xì)胞生長的認(rèn)知。1986年,蒙塔爾奇尼和科恩共享諾貝爾醫(yī)學(xué)獎,他們的工作為后來多肽類藥物的合成和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
跨學(xué)科研究和國際合作在肽化學(xué)研究中扮演了重要角色。通過深入了解肽的結(jié)構(gòu)、合成和生物學(xué)功能,科學(xué)家就能夠設(shè)計和開發(fā)具有更好活性的肽藥物。隨著對生物分子的深入理解和技術(shù)的進(jìn)步,越來越多的肽類藥物被開發(fā)出來。這些藥物包括胰島素、生長激素、多肽類抗癌藥等,帶來了新的治療選擇。
要勇于挑戰(zhàn)核心序列創(chuàng)新
CCR:我們注意到,目前對美容肽原料的研究和開發(fā)主要是歐美化妝品企業(yè)比較活躍,國內(nèi)部分主要做藥物肽的企業(yè)近幾年開始延伸到美容肽領(lǐng)域,您如何看待這一現(xiàn)象?
姜雪峰:隨著科技進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)化水平提升,人們不斷從本源上追求美、從長效上保持美、從機(jī)制上激發(fā)美。當(dāng)人們開始對化妝品有了更多元的認(rèn)識,隨之就會產(chǎn)生多樣性的需求。
美容肽領(lǐng)域的研發(fā)不像醫(yī)藥領(lǐng)域,產(chǎn)品迭代速度快得多?;瘖y品產(chǎn)業(yè)在稅收、就業(yè)等方面的突出貢獻(xiàn)會得到更多地方政府的認(rèn)可,從而加大了對化妝品行業(yè)的支持力度,就會在一定程度上促進(jìn)行業(yè)的良好發(fā)展。部分主要做藥物肽的企業(yè)最近幾年將多肽制藥領(lǐng)域的能力延伸到美容肽領(lǐng)域,也是順應(yīng)市場發(fā)展的趨勢,充分發(fā)揮其多肽研發(fā)的專業(yè)性。
CCR:有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,國內(nèi)多肽原料存在著同質(zhì)化競爭的情況,這種局面是如何造成的?
姜雪峰:化妝品作為一個相對年輕的行業(yè),其本身在發(fā)展過程中或多或少還存在著科技創(chuàng)新、市場認(rèn)知不健全的特征,企業(yè)往往追求規(guī)模擴(kuò)張而忽視了研發(fā)創(chuàng)新。因此,多肽原料的同質(zhì)化競爭產(chǎn)生,導(dǎo)致終端消費(fèi)產(chǎn)品相似度較高。技術(shù)創(chuàng)新,才是持續(xù)吸引消費(fèi)者的關(guān)鍵,本土原料商需要不斷提高研發(fā)水平,尋找新的肽配方、提取方法或合成技術(shù),以推動美容肽原料的創(chuàng)新。
美容領(lǐng)域?qū)τ谥R產(chǎn)權(quán)的保護(hù)也還不如醫(yī)藥領(lǐng)域嚴(yán)格,國家就如何提高化妝品產(chǎn)業(yè)地位,完善行業(yè)運(yùn)營規(guī)范,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級以及提升行業(yè)創(chuàng)新能力建設(shè)等目標(biāo)做了很多戰(zhàn)略部署,我個人認(rèn)為,國產(chǎn)原料肽產(chǎn)業(yè)前景光明。
美容肽目前的研究思路多在核心序列母核上的結(jié)構(gòu)修飾,增加應(yīng)用的多樣性,或是提高脂溶性、生物活性、代謝穩(wěn)定性等等,往往忽視了核心序列的創(chuàng)新。進(jìn)行全新核心序列結(jié)構(gòu)的研發(fā),會給后續(xù)的基因修飾和產(chǎn)品升級提供嶄新思路,容易取得對行業(yè)帶來變革性的進(jìn)步。
CCR:您覺得要提升美容肽原料的原創(chuàng)性,本土原料商還需要補(bǔ)哪些課?
姜雪峰:個人覺得要提高原創(chuàng)性研究,從純粹化學(xué)合成的學(xué)術(shù)角度來說,創(chuàng)新程度在于“人無我有”,而如果從產(chǎn)業(yè)化角度來說,創(chuàng)新在于“實用有效”,而非追求標(biāo)新立異。
無論何種角度,可能皆需要關(guān)注以下幾個方面:
1、多肽結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系研究:深入研究多肽的結(jié)構(gòu)與機(jī)制之間的關(guān)系,對不同類型肽的作用機(jī)制、在皮膚層面的透入機(jī)制等做深入的科學(xué)研究。探索不同結(jié)構(gòu)的多肽在美容領(lǐng)域的應(yīng)用潛力,有助于開發(fā)更加高效的美容肽原料。
2、開展新型肽的合成方法研究:發(fā)展新型肽的合成方法,提高合成效率和純度,降低成本,有助于推動美容肽原料的生產(chǎn)和應(yīng)用。
3、探索天然來源的美容肽:研究天然來源的美容肽,如植物提取物中的肽,以推動天然美容原料的開發(fā)和利用,符合消費(fèi)者對天然、綠色產(chǎn)品的需求。
4、開展多肽與其他成分的協(xié)同研究:考慮多肽與其他化妝品成分的協(xié)同效應(yīng),如維生素、抗氧化劑等,以提高美容產(chǎn)品的整體功效。
5、強(qiáng)化產(chǎn)學(xué)研合作:這是國內(nèi)企業(yè)應(yīng)對競爭挑戰(zhàn)的有效途徑。與先進(jìn)企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)合作,共享資源、技術(shù)和經(jīng)驗,有助于提升國內(nèi)企業(yè)的創(chuàng)新能力。
通過加強(qiáng)上述方面的研究和創(chuàng)新,可提高美容肽原料的獨特性和創(chuàng)新性,推動國內(nèi)美容肽產(chǎn)業(yè)更好地融入全球競爭環(huán)境。這也需要政府、企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)的共同努力,形成良性的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。
多肽原料作用不止于抗皺、抗衰老
CCR:您是否看好多肽在化妝品領(lǐng)域的應(yīng)用前景?能否介紹—下目前多肽及相關(guān)原料的研究熱點?
姜雪峰:多肽在化妝品領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣泛,其在護(hù)膚和美容產(chǎn)品中的應(yīng)用得到越來越多地關(guān)注,如抗衰老、保濕補(bǔ)水、美白、杭炎和杭氧化、毛發(fā)護(hù)理、美體豐胸等。生物活性肽作為構(gòu)成生命體的重要單元之一,與生命體的各種生理活動息息相關(guān)。肽類化妝品的低毒性、高活性、滲透性和代謝性備受青睞,在化妝品領(lǐng)域有望發(fā)揮更加重要的作用。
目前多肽及相關(guān)原料的研究,是在經(jīng)典肽類原料的基礎(chǔ)上進(jìn)行開發(fā)或創(chuàng)新。
如果利用前沿創(chuàng)新技術(shù),通過構(gòu)建大型肽庫和虛擬篩選,探索與設(shè)計具有全新作用機(jī)制的生物活性肽,并探尋對應(yīng)的生理機(jī)制表現(xiàn)出來的功能,如抗氧化、抗炎、抑制酶活性等;依托于多肽遞送系統(tǒng),設(shè)計可控緩釋的多肽載體,令其能夠在特定條件下釋放,提高功能及效果;通過仿生肽的合成,實現(xiàn)更優(yōu)的生物相容性和更高的生物活性,從而更好地適用于醫(yī)學(xué)美容領(lǐng)域。
從微生物、植物、動物等生物體中提取天然多肽也是一個重要發(fā)展方向;將多肽與納米技術(shù)相結(jié)合,研究多肽與其他活性成分的協(xié)同效應(yīng),都將提高多肽穩(wěn)定性和肽配方兼容性。
CCR:您覺得,肽類原料企業(yè)如何在未來持續(xù)提升自己的競爭力?
姜雪峰:肽類原料開發(fā)屬于基礎(chǔ)研究,應(yīng)加強(qiáng)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的鏈接。
從原料工藝和技術(shù)創(chuàng)新來看,肽類原料仍處于早期發(fā)展階段。終端市場對肽的認(rèn)知,基本是與抗皺、抗衰老功效劃等號,但多肽原料的作用遠(yuǎn)不止于此。
原料企業(yè)應(yīng)當(dāng)多關(guān)注多肽及相關(guān)原料在美容、醫(yī)學(xué)和生物科學(xué)領(lǐng)域的前沿發(fā)展方向,建立前沿探索合作長效機(jī)制,這些研究一直在探索和擴(kuò)展生物活性肽的應(yīng)用,隨時都有可能出現(xiàn)新的飛躍增長點。這樣才能抓住最大的價值機(jī)遇。
《中國化妝品》·CCR觀點:姜雪峰以化學(xué)之美,為我們揭開了多肽原料的神秘面紗,同時提出了多個具有啟發(fā)性的觀點。通過科學(xué)家的視角,我們深深感受到,多肽原料在中國依然大有可為,而要實現(xiàn)健康長久發(fā)展,仍需要產(chǎn)業(yè)界與學(xué)術(shù)界加強(qiáng)交流、積極作為。