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麗澤膚適軟膏為你修復皮膚屏障,德國研發「細胞級」專利修復粒子Ectoine®重新定義皮膚修復的概念

2023.06.16

最新消息

by Reichpharm

專利修復粒子Ectoine®為Wasser Dermatitis Cream的核心,有別於一般皮膚防護成分,Ectoine®的修復能力可直接守護細胞

極端生態分子Ectoine®是保護極端微生物的小分子。由德國藥廠bitop AG從加勒比海的波奈(Bonaire)鹽灘發現的原始菌種,經過專利技術biNEXT開發及產出最高品質的天然Ectoine®分子,用於治療呼吸系統疾病、過敏和皮膚病。Ectoine® 代表了一種廣泛適用、耐受性良好的天然保護分子,可抵禦各種有害環境影響,如熱、乾旱或紫外線輻射。

從極端氣候及環境保護微生物,到守護肌膚細胞免受外界侵害

極端微生物(Extremophiles)是一群生長在極端環境中的微生物,例如極冷、極熱、極酸、極鹼、極鹽及極高壓力等,這類細菌為了適應及應付各種極端環境,常會發展出特殊的生理特性。極端微生物如何能在極端環境下存下來,獨特的細胞構造將扮演著重要的角色。嗜熱菌(Thermophiles)是極端微生物中最常見的一群,而細胞膜是維持細胞完整性及生長的重要細胞器官,已知在高溫細菌其細胞 膜上的脂肪組成與正常細菌有所不同。亞洲環西太平洋火山帶上,島上有許多的地熱溫泉區,存在著許多極端環境例如海底溫泉(submarine hydrothermal vents)、鹼性或酸性地熱區的溫泉等,在過去的研究中已發現在這些天然的高溫環境中蘊藏著許多的高溫微生物。

Ectoine®是一種低分子量的環狀氨基酸衍生物,由許多不同的極端微生物產生。Ectoine®屬於相容性溶質類,也稱為極端生態分子(來自極端微生物的滲透劑)研究人員首先從埃及發現的「鹽紅螺菌」中分離出來。
在極端微生物中,這些低分子量化合物會隨著細胞外鹽分濃度的增加而積累,但也會作為對其他環境變化的響應,例如:溫度升高。這是這些生物為應對惡劣環境條件而開發的巧妙策略之一。

Ectoine®最大限度地減少了通常在水分脅迫條件下發生變性,並且在高濃度環境(>1M)下與細胞內環境相容。Ectoine®可以保護生物大分子和細胞免受外部壓力的損害,因此具有廣泛的應用。

Ectoine®:您的皮膚屏障及海綿

Ectoine®通過稱為“優先排斥作用”的物理機制穩定生物分子。Ectoine®滲透劑的「蛋白質穩定作用」是由於Ectoine®對水分子溶劑的影響,導致Ectoine®優先從蛋白質表面排斥,從而導致蛋白質優先進行水合作用。由於自然狀態下的「球狀蛋白質」的表面面積,小於變性狀態下的表面面積,因此「均衡狀態(equilibrium)」將轉移到自然狀態,導致自然結構更為穩定。

以上效果基於多種機制:
1. 蛋白質分子表面引起的空間排斥:這僅在保護性分子(Ectoine®)比水分子大得多的情況下起作用。
2. 保護性分子(Ectoine®)增加水分子的表面張力:根據吉布斯吸附等溫線,這必然導致「水分子-蛋白質分子」界面排除Ectoine®分子。
3. 由於「疏溶劑效應」而優先進行「水合作用」:「疏溶劑性」是由增強水結構的溶質分子引起的疏水相互作用增加的結果。 根據滲透效應的概念,蛋白質的胺化物主鍊和滲透劑之間的排斥是由於滲透劑對水結構的影響。

滲透劑(Ectoine®)促進水分子形成四面體結構,能夠增加相鄰水分子的數量並加強水的交聯結構。

「Ectoine®Hydro Complex」的形成以及Ectoine®對上述水分子結構的「親液作用kosmotropic effect 」也可以穩定脂質單層和雙層,這可以被視為細胞膜的模型。

如圖 3 所示,水中的脂質雙層通過非極性脂質尾部的疏水相互作用和極性脂質頭部基團與水的親水相互作用來穩定。 在Ectoine®溶液中,「Ectoine®Hydro Complex」增加了親水相互作用,導致脂質流動性增加,從而增加了脂質雙層的流動性。

透過「單層脂質細胞膜平衡測量」顯示,Ectoine®對脂質細胞膜流動性的影響及變化(圖 4)
通過增加於水中 DPPC的單層脂質細胞膜的表面壓力,可以在更高的壓力下觀察到「固化區域」的形成。 這些「固化區域」的面積在Ectoine®溶液中會不斷變小。Ectoine®溶液的濃度越高,「固化區域」就越小。在測試的最低濃度 (1 mM) 下已經觀察到效果。

細胞膜的物理狀態,會影響細胞生物學及物質進出的行為。例如,細胞膜的流動性增加,可能會誘發壓力反應、細胞保護基因(如熱休克蛋白)的展現,減少持續的炎症過程。細胞膜蛋白的分佈,會隨著細胞膜的流動性增加,而改變它們的活性。

「細胞膜流動性的增加」可以減輕疾病症狀並加速傷口癒合。它對於傷口的有效閉合至關重要,並且它被認為是皮質類固醇在哮喘治療中的早期作用的機制以及因日常飲食中持續攝取酒精和過多不飽和脂肪酸攝入,所引起的身體炎症(如:銀屑病、過敏、哮喘和炎症性腸病等疾病)都有改善跡象。

細胞膜外成分(跨膜蛋白、脂質、細胞外基質)都能被Ectoine®分子穩定為最佳狀態。如果沒有此機制,會導致細胞膜的壓力增加,與環境直接接觸的細胞,如鱗狀上皮細胞,即皮膚、上呼吸道、肺和腸道,尤其容易受到威脅。 外部壓力導致膜損傷,從而導致組織中的水分流失和炎症反應。

Ectoine®Hydro Complex通過累積水分子保護細胞避免脫水。水分子更有效地結合在細胞膜附近並形成穩定和保護複合物。 Ectoine®Hydro Complex 的穩定作用降低了外部污染物對細胞的影響。 它可以保護細胞免受環境壓力因素(如脫水、紫外線輻射、表面活性劑或空氣中的顆粒)引起的炎症。

Ectoine®Hydro Complex 保護膜並防止釋放壓力介質(例如Ceramides神經醯胺),從而調節及限制炎症過程(圖5)

Ectoine® natural為極親水性的親液型(KOSMOTROPIC)物質,能夠增加相鄰水分子的數量並加強水的交聯結構,可穩定並保護生物分子(如:蛋白質、胜肽及酵素…等),亦可穩定及保護細胞膜。在醫藥及化粧品市場具備廣泛的有效用途及商品應用。此產品更為市場上最高純度規格、具備多項臨床試驗,並取得ECOCERT COSMOS、NATRUE國際天然標準認證,提供客戶最佳品質的產品及完整的技術服務。

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