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化妆品功效成分难吸收?这项技术解决了诸多痛点|原料创客

未知 - Best Carrier    2023-08-22



首次见到刘卫教授,是在国家纳米药物工程技术研究中心,神采奕奕的他,看上去比实际年龄要小上十来岁。 

由于行事风格利落、高效,刘卫教授语速很快,如果注意力不集中,很难跟上他的节奏。这种雷厉风行的做派,让他即使身兼多职也能游刃有余。 

工作中,刘卫教授不仅为华中科技大学教授/博士生导师、国家纳米药物工程技术研究中心纳米制剂学科带头人,也曾担任纳米医药与生物制药系系主任,同时还身兼武汉百思凯瑞生物科技有限公司(以下简称百思凯瑞)掌舵者,集“产、学、研”等多重身份于一体。 

“以经皮输送纳米载体技术提升化妆品功效成分性能,并推动其应用”,基本概括了他目前的主攻方向。当然,给自己树立这样的定位,离不开其对行业痛点的洞察与反思。 

在多年的科研过程中,他发现,化妆品功效成分应用存在诸多问题,比如:大部分功效成分难以透过皮肤角质层;功效成分难以在皮肤作用靶部位储留并进入作用靶细胞;需要多种功效成分发挥协同作用;化妆品常规制剂无缓释/控释功能、有效作用时间短;许多功效成分溶解性差、光/热稳定性差;或是对皮肤有刺激性;等等。 

而刘卫教授团队多年的研究证明,纳米载体技术能很好地解决以上问题。

“对于经皮输送纳米载体技术的基础研究,国内并不比国外差,差的只是应用。”刘卫教授坚信,只要把这方面技术应用好,就能真正让中国功效化妆品技术水平提升起来。 

 

01
交叉性人才的重要性
 

那么,要实现化妆品功效成分经皮共输送技术的广泛应用,需要怎样的前提条件? 

多年来,刘卫教授一直葆有的认知是:其更具优势的底层逻辑,在于通过多学科交叉来设计产品。

“把皮肤医学、皮肤药理学、皮肤药剂学(经皮输送技术)、胶体及界面化学技术,以及化妆品配方技术等组合起来,才能做出一个新的高水平的产业。”对此,他从未怀疑。 

实际上,就教育经历和工作履历而言,刘卫教授本身就是一个交叉性人才。 

早在1984年,他便以湖北考区第一名的成绩,进入北京化工学院就读应用化学专业,本硕连读七年,本科毕业论文和硕士论文分别在中科院北化所和北京大学联合培养完成,开展了新型表面活性剂的合成及应用研究;后又在华中科技大学攻读生物医学工程博士,系统学习细胞生物学、分子生物学、免疫学以及药理学、药剂学等生命科学和药学基础课程,建立起了整个皮肤医学、药理学的认知体系。此外,他还以访问学者的身份,在美国俄亥俄州立大学NSF纳米科学与技术研究中心学习深造。 

参加工作后,刘卫教授很快融入到不同的科研项目中,收获了许多难得的实践经验。 

首先是就职湖北省化学研究院。这一时期,他主要从事胶体化学和高分子水凝胶等领域的研究开发工作,而胶体化学和高分子材料,就是构建纳米载体的技术基础和材料基础。 

后来,在博士导师徐辉璧教授和生命科学与技术学院原常务院长杨祥良教授的积极推荐下,他进入华中科技大学任职。 

据了解,从上世纪九十年代中期开始,徐辉璧教授和杨祥良教授已经带领团队对经皮给药纳米载体技术进行了系统研究。刘卫教授参与进来并成长为团队领头人后,二十多年来,带领研发团队在经皮输送纳米载体技术研究领域持续深入,研究开发工作得到了国内外同行的高度认可。 
 

不仅如此,有着深厚科研开发工作积累的他,还成为国家纳米药物工程中心的PI和纳米制剂学科带头人。 

据悉,国家纳米药物工程技术研究中心于2009年2月由国家科学技术部批准成立,该中心依托华中科技大学,是理-工-医-药多学科交叉的纳米医药研究、开发和产业化平台,研究开发领域包括:纳米药物制剂、纳米生物医用材料、纳米诊断与检测技术以及纳米生物传感技术等。 

截至目前,国家纳米药物工程技术研究中心汇聚了40~50位教授、200多位研究生,孵化的高科技公司已超过十余家。 

“行是知之始,知是行之成。”多年科研开发经验,让刘卫教授对于经皮输送纳米载体技术的配方、工艺流程、生产设备和皮肤作用机制等皆有深入系统的积累。这种多学科交叉优势的树立,恰恰为其后续推动该技术在功效化妆品领域的产业化奠定了基础。 

 
02
首度提出“纳米载体皮肤靶向”理念
 

从功效化妆品行业的研发现状来看,对于功效成分经皮吸收的要求越来越高,而经皮输送纳米载体技术,已成为满足这些要求的重要工具。 

刘卫教授对此也深有体会,他指出,纳米载体技术有效提升了化妆品产品的功效,其技术优势已逐渐被国内外知名化妆品企业所认识,并应用于高端功效化妆品产品中,此类产品也赢得不少消费者青睐。 

但鲜为人知的是,纳米载体技术的内核——“皮肤靶向”理念的提出,已有近20年历史。 

早在2004年,刘卫教授所在的华中科技大学生命科学与技术学院经皮给药研发团队,就申请了关于“纳米载体皮肤靶向技术”的中国发明专利,并在国际药剂学领域权威学术期刊《控释杂志》(Journal of Controlled Release)上首次提出了纳米载体“皮肤靶向”理念。

起初,该理念主要应用于经皮药物输送技术领域,在药物输送技术上追求的是“靶向输送,缓释控释”。围绕“靶向输送,缓释控释”,华中科技大学生命科学与技术学院研发团队先后研究开发了雷公藤甲素、鬼臼毒素、醋酸曲安奈德、布洛芬、甲巯咪唑以及大分子药物胰岛素等一系列经皮/经黏膜输送药物制剂。 

这其中,纳米载药系统(Nano Drug Delivery System, 简称NDDS)起到了关键作用。

所谓纳米载药系统,又称为纳米载体(Nanocarrier),即是将药物包载于纳米尺度的药物载体中进行体内输送,增加药物透过生物膜的能力,调节药物的释放速度,改变药物的体内分布并提高药物生物利用度,从而实现药物的精准治疗。 

对于纳米载体经皮输送技术,刘卫教授打了一个很形象的比喻:“就像一场足球比赛,前面球传得再好,射不进球门也没用。功效成分好比足球,而载体技术好比临门一脚,无论是化学功效成分还是生物功效成分,都需要载体技术来递送,使其进入到作用靶组织、靶细胞甚至靶细胞器中,才能有效发挥功效。” 

围绕纳米载体技术,国家纳米药物工程技术研究中心不少教授的团队都在进行应用层面的研究开发,诸如肿瘤、心血管疾病、糖尿病等重大疾病的诊断和治疗,口服保健食品功效的提升,以及肠道微生物菌群的调节等。 

尽管早期的应用与化妆品有一定差别,但从底层逻辑来看,纳米载体经皮输送技术同样适用于护肤功效成分的经皮输送。刘卫教授及其团队后来提出的化妆品功效成分经皮共输送技术,便是其理念在应用层面的延伸。 

 

03
打开功效护肤品的窗户
 

当然,现在看来,刘卫教授与化妆品行业产生羁绊,多少带有点偶然性。

2014年,依托华中科技大学国家纳米药物工程技术研究中心,百思凯瑞正式成立,起初,公司围绕新型皮肤用药制剂,聚焦于纳米载体皮肤用药应用领域。而2015年的经皮给药大会,则成为重要转折。 

彼时,随着消费升级,功效护肤品已经起势,包括欧莱雅、资生堂等在内的国际大牌已然涉足这一赛道,国内对此类化妆品的接受度也在逐渐提升。刘卫教授参加2015年经皮给药大会期间,有海归化妆品专家当面给出建议:在纳米载体皮肤给药技术上,你们团队做得非常深入系统,为什么不考虑将应用范围拓展到功效护肤品上呢? 

说者无心,听者有意。那两年,全国皮肤用药市场还只有100多亿体量,后来随着药物审批的停滞,新药研发业务遇阻,百思凯瑞无疑也遇到了发展瓶颈。这让刘卫教授开始思考布局功效护肤品领域的可能性。 

只不过,认知上的差异,导致百思凯瑞最初对化妆品行业的介入并不顺利。 

刘卫教授回忆,自2015年开始的随后几年间,自己频繁参加化妆品行业会议,造访化妆品品牌和生产企业,却面临很多的不理解。对于其提出的纳米载体经皮给药理论,不少人指出,化妆品做细胞实验、皮肤渗透实验没有意义,还有人直接表示,化妆品不同于药品,并不需要渗透到皮肤里去。 

面对这些质疑,刘卫教授哭笑不得,在他看来,诸如美白、延衰、祛痘、抗敏以及防脱发等功效成分,只有进到皮肤特定靶部位甚至靶细胞,才能有效发挥护肤功效。 

“很多好的化妆品功效成分不溶解、不稳定,还具有刺激性,通过纳米载体包裹可以很好地解决这些问题。”刘卫教授当时就预测,随着功效化妆品日益趋热,将化妆品功效成分经皮共输送纳米载体技术成功应用,对于整个功效化妆品产业都可能带来颠覆。 

为了推动这一技术的应用,百思凯瑞采取的是“研发带动销售”的路子。“比如,客户要开发一款美白兼延衰的产品,我们首先会帮助他们厘清产品技术层面的底层逻辑,搞清楚作用靶点和功能通路,通过实验确定哪些美白和延衰成分组合功效最佳,然后再做成分组合与包裹。这是我们做纳米载体开发的基本思路。” 

在以上思路的指引下,百思凯瑞搭建起完整的纳米载体研发与生产产业链,涵盖产品研发、稳定性评估、功效评估、配方应用、中试放大和规模生产等环节,并开发生产了美白祛斑、延衰祛皱、祛痘控油、保湿修复、舒缓抗敏、防脱发、复合防晒、肤感调节和纳米精油等九大系列纳米载体产品。技术层面,刘卫教授和研发团队在纳米载体经皮给药及化妆品领域已发表学术论文80余篇,申请中国发明专利60余件。   

其实,自“打开功效护肤品的窗户”以来,百思凯瑞产品上新的速度并不快,近10个年头只推出四五十个产品。每研发一款纳米载体产品,最快也要3到6个月,难度较高的,8到10个月都有可能。 

“我们的原则,是以科学为基础去做产品,而不是单纯为了应用去做产品。”刘卫教授强调道。基于华中科技大学及国家纳米药物工程技术研究中心的专业背景和科研积累,百思凯瑞能够将纳米载体根据功效需求做到适宜的载体结构、载药量和粒径,从而针对性高效发挥护肤功效。相比之下,目前市场上一些产品虽然宣称应用纳米载体技术,却没有搞清楚化妆品功效成分纳米载体构建的底层逻辑。 

正是这种技术壁垒,使得百思凯瑞的化妆品功效成分经皮共输送应用层面,吸引了不少国内外头部和新锐化妆品品牌及生产企业的关注,它们都与百思凯瑞建立了纳米载体研究和产品定制方面的合作。 

如今,功效护肤品正进入“精准护肤”新时代,功效成分皮肤靶向输送迎来了更高的要求和门槛。这种背景下,化妆品功效成分经皮共输送技术显然会有更多用武之地。   

在刘卫教授牵头主编的专著《经皮给药纳米技术》一书中,就曾指出:“将纳米载体技术应用于化妆品产业,研制新型的功效化妆品,并对现有功效化妆品进行二次开发,将极大地提升我国化妆品产业的技术水平和竞争能力……” 

对于走在经皮给药纳米载体技术前沿的百思凯瑞来说,是挑战,更是机遇。

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