富勒烯护肤品是个什么风？

近来富勒烯（注意：不是石墨烯哈！这俩不是一个东西）开始在国内护肤品中受到关注。虽然这种物质人工合成已经有三十来年的历史了，但应用比较少，所以大众也比较陌生。于是有人说富勒烯护肤品纯属炒作，有人说富勒烯护肤品神奇至极，本文解析一下富勒烯的来龙去脉，以及在护肤品中的应用。

一、富勒烯的由来

1985年，Kroto发现使用大功率脉冲激光蒸发石墨的过程中会自发形成一种由60个碳原子组成的全碳分子C60 , 因C60的笼状结构形似著名建筑师Buckminster Fuller所设计的短程线园顶建筑, 即将它命名为“巴基球”(Buckminsterfullerene)[1]，简称为富勒烯（fullerene）。事实上, C60只是全碳笼状结构中的一种，后续一系列研究还逐渐分离出 C20~C104 等 70 余种结构[2]。为方便统一，人们把这种笼状结构的全碳分子都称为富勒烯。

图1 C60全碳原子笼状结构（图片源：Marko Lens，2009）

1990年，Krätschmer等[3]提出石墨电弧放电法可以宏量合成C60富勒烯，此后掀起了富勒烯研究的热潮。

众多研究发现：因富勒烯的特殊笼状结构，富勒烯C60及其衍生物可应用于能源、环境、高效催化、生物医药以及量子计算等众多领域；此外，在医学领域上还具有抗氧化活性、DNA光催化、抗HIV活性、抗菌活性、神经保护和抗凋亡活性等[4, 5]。

富勒烯的诸多特性也引起了护肤行业的关注，它也被用作护肤原料。那么在护肤领域，富勒烯有哪些作用，以及到目前为止又有哪些证据呢？

二、富勒烯在护肤品的作用与应用

2.1 清除自由基，抗氧化损伤

研究认为富勒烯清除自由基、抗氧化损伤能力，下面是有关的一些研究：

1991年Krusic[6]等发现C60富勒烯可有效清除自由基。

1992年，McEwen等[7]发现C60富勒烯可清除自由基，就像海绵的吸收能力一样强。首次提出“自由基海绵”的概念。

1997年，Dugan[8]等发现水溶性羧富勒烯（C60的丙二酸衍生物），可有效清除羟基自由基（OH）和超氧阴离子（O2-）、阻止神经元细胞凋亡。

1999年，Wang[9]等发现三种富勒烯C60衍生物预防脂质过氧化的能力比维生素E更强。

2004年，Ali[10]等指出C60富勒烯衍生物在生物医学上的抗氧化作用与SOD（超氧化物歧化酶）类似，且比SOD更优越。

2006年，Xiao[11]等证明在10～40μM的浓度范围内，富勒烯衍生物可保护人角质形成细胞免受紫外线损伤。

2006年，日本研究者的胡萝卜素漂白试验表明，富勒烯水溶性复合物对胡萝卜素变色有显著抑制作用，认为富勒烯是强力的自由基清除剂[12]。（关于自由基与衰老的关系，请参见：链接）

2.2 皮肤美白

2006年，Takada等使用富勒烯复合物作用于正常人表皮黑素细胞和人黑素瘤细胞，发现可明显抑制上述两种细胞中黑素的生成[13]。

2007年，Xiao等发现：用PVP包裹的富勒烯衍生物可抑制由紫外线引起的两种人黑素细胞内ROS自由基，与熊果苷和维生素C相比，富勒烯在体外抑制黑素生成能力更强：富勒烯可将酪氨酸酶活性抑制至50%，他们提出富勒烯或许可以下调酪氨酸酶（使得黑素合成的一种关键酶）的水平[14]。

图2不用（左）和25μM浓度的富勒烯（右）处理的、经UVA照射的人黑素细胞中黑素的含量。引自文献[14]

2.3 抗皱纹

2009年，Kato[15]等使用UVA照射的皮肤损伤模型进行试验，发现使用富勒烯脂质体可以保护角质形成细胞免受UVA损伤（图3），保护真皮胶原和基底层的I/IV型胶原纤维免受破坏（我们知道，胶原的减少是皱纹发生的重要原因）。Kato等的实验结果见图3。

图3 使用UVA照射人工皮肤模型，添加富勒烯脂质体可以防止皮肤细胞和结构损伤。(A)、A、a为未处理的对照；(B)、B、b为仅用UVA照射处理；(C)、C、c为UVA+无富勒烯的脂质体；(D)、D、d为UVA+富勒烯脂质体。可见没有富勒烯的情况下，皮肤结构损伤明显（B、C），细胞核固缩（b、c，三角所示）。引自文献[15]。

2010年，Kato等[16]进一步进行了富勒烯的临床试验：23例中青年女性每天早晚两次使用含有脂富勒烯的护肤霜（LF-SQ，日本维生素C60生物研究公司生产），连续使用8周后，发现使用脂富勒烯护肤霜可明显减少皱纹的面积（图4）。

图4 使用含脂富勒烯的护肤霜8周可减少皱纹面积。引自文献[16]

2.4 改善毛孔

但是，后续又有文献指出：使用富勒烯衍生物可减少皮脂和中性粒细胞的浸润，但对顽固的毛孔无效[18]（注：这是可以理解的，这种顽固的毛孔粗大属于器质性的粗大，因此没有任何护肤品可以改善。考虑到富勒烯的抗氧化、保护胶原的特性，它应该只对老化造成的毛孔粗大有改善效果）。

2.5 改善痤疮

2011年，Shigeki Inui[19]等人使用1%的富勒烯凝胶治疗11例轻到中度的痤疮患者，发现富勒烯可以减少脓疱的数量，但炎性皮损仅减少37.8%，抗炎效果弱于阿达帕林凝胶，黑头粉刺数量无明显变化。实验数据表明富勒烯可以减少中性粒细胞浸润和皮脂分泌（图5）：

图5 富勒烯对痤疮的效果。引自文献[20]

2012年，研究再次提出富勒烯衍生物（富勒醇）能抑制皮脂分泌[20]。

2.5 助生发

2009年，Zhou[21]等发现在小鼠和人的皮肤样本注射或局部应用富勒烯可加速头发生长并诱导新毛囊的产生，提示富勒烯有毛发生长刺激剂的作用。

研究还提出，富勒烯助生发可能与它的抗氧化损伤作用有关。因为研究表明：氧化应激可损害头发甚至导致脱发[22, 23]。

2.6 促进伤口愈合

2009年，Kepley[24]等研究提出，富勒烯衍生物可能是伤口愈合治疗中一种潜在的新辅助手段。

2010年，Zhou[25]等在研究富勒烯衍生物对伤口的影响时，发现有几个衍生物显著加速伤口愈合率。

三、总结 

行文至此，我们可以总结一下了。目前的研究认为：

1、富勒烯可有效清除自由基、抗氧化损伤，帮助减少紫外线损伤。

2、富勒烯可减少黑色素的形成，起到美白的功效！但长期效果和具体机制仍未清楚。

3、富勒烯可以保护真皮胶原和基底层的I/IV型纤维（胶原及纤维的减少是形成皱纹的重要原因），可减少皱纹的面积。

4、富勒烯对缩小毛孔可能有效，研究结果不一，主要原因可能是毛孔类型不一样。

5、富勒烯具有抗炎作用，对痤疮有一定效果，但效果差于目前临床上用的抗痘药物，故可作为痘痘肌的辅助护理产品。

6、初步研究显示富勒烯可刺激毛发生长，可能与它本身的抗氧化损伤功能有关。

7、富勒烯还可能促进伤口愈合，具体机制及效果仍有待进一步研究。

总之，由于富勒烯特殊的抗氧化能力，其在生物医药化学和化妆品行业有广大的应用前景，此前初步的研究显示了令人期待的结果，但许多方面还需要进一步的研究以阐明机制，或者进行更多地研究，以确认它在各方面的作用。