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近來富勒烯（注意：不是石墨烯哈！這倆不是一個東西）開始在國內護膚品中受到關注。雖然這種物質人工合成已經有三十來年的歷史了，但應用比較少，所以大眾也比較陌生。于是有人說富勒烯護膚品純屬炒作，有人說富勒烯護膚品神奇至極，本文解析一下富勒烯的來龍去脈，以及在護膚品中的應用。
1985年，Kroto發現使用大功率脈沖激光蒸發石墨的過程中會自發形成一種由60個碳原子組成的全碳分子C60 , 因C60的籠狀結構形似著名建筑師Buckminster Fuller所設計的短程線園頂建筑, 即將它命名為“巴基球”(Buckminsterfullerene)[1]，簡稱為富勒烯（fullerene）。事實上, C60只是全碳籠狀結構中的一種，后續一系列研究還逐漸分離出 C20~C104 等 70 余種結構[2]。為方便統一，人們把這種籠狀結構的全碳分子都稱為富勒烯。
圖1 C60全碳原子籠狀結構（圖片源：Marko Lens，2009）
1990年，Krätschmer等[3]提出石墨電弧放電法可以宏量合成C60富勒烯，此后掀起了富勒烯研究的熱潮。
眾多研究發現：因富勒烯的特殊籠狀結構，富勒烯C60及其衍生物可應用于能源、環境、高效催化、生物醫藥以及量子計算等眾多領域；此外，在醫學領域上還具有抗氧化活性、DNA光催化、抗HIV活性、抗菌活性、神經保護和抗凋亡活性等[4, 5]。
富勒烯的諸多特性也引起了護膚行業的關注，它也被用作護膚原料。那么在護膚領域，富勒烯有哪些作用，以及到目前為止又有哪些證據呢？
2.1 清除自由基，抗氧化損傷
研究認為富勒烯清除自由基、抗氧化損傷能力，下面是有關的一些研究：
1991年Krusic[6]等發現C60富勒烯可有效清除自由基。
1992年，McEwen等[7]發現C60富勒烯可清除自由基，就像海綿的吸收能力一樣強。首次提出“自由基海綿”的概念。
1997年，Dugan[8]等發現水溶性羧富勒烯（C60的丙二酸衍生物），可有效清除羥基自由基（OH）和超氧陰離子（O2-）、阻止神經元細胞凋亡。
1999年，Wang[9]等發現三種富勒烯C60衍生物預防脂質過氧化的能力比維生素E更強。
2004年，Ali[10]等指出C60富勒烯衍生物在生物醫學上的抗氧化作用與SOD（超氧化物歧化酶）類似，且比SOD更優越。
2006年，Xiao[11]等證明在10～40μM的濃度范圍內，富勒烯衍生物可保護人角質形成細胞免受紫外線損傷。
2006年，日本研究者的胡蘿卜素漂白試驗表明，富勒烯水溶性復合物對胡蘿卜素變色有顯著抑制作用，認為富勒烯是強力的自由基清除劑[12]。（關于自由基與衰老的關系，請參見：鏈接）
2.2 皮膚美白
2006年，Takada等使用富勒烯復合物作用于正常人表皮黑素細胞和人黑素瘤細胞，發現可明顯抑制上述兩種細胞中黑素的生成[13]。
2007年，Xiao等發現：用PVP包裹的富勒烯衍生物可抑制由紫外線引起的兩種人黑素細胞內ROS自由基，與熊果苷和維生素C相比，富勒烯在體外抑制黑素生成能力更強：富勒烯可將酪氨酸酶活性抑制至50%，他們提出富勒烯或許可以下調酪氨酸酶（使得黑素合成的一種關鍵酶）的水平[14]。
圖2不用（左）和25μM濃度的富勒烯（右）處理的、經UVA照射的人黑素細胞中黑素的含量。引自文獻[14]
2.3 抗皺紋
2009年，Kato[15]等使用UVA照射的皮膚損傷模型進行試驗，發現使用富勒烯脂質體可以保護角質形成細胞免受UVA損傷（圖3），保護真皮膠原和基底層的I/IV型膠原纖維免受破壞（我們知道，膠原的減少是皺紋發生的重要原因）。Kato等的實驗結果見圖3。
圖3使用UVA照射人工皮膚模型，添加富勒烯脂質體可以防止皮膚細胞和結構損傷。(A)、A、a為未處理的對照；(B)、B、b為僅用UVA照射處理；(C)、C、c為UVA+無富勒烯的脂質體；(D)、D、d為UVA+富勒烯脂質體。可見沒有富勒烯的情況下，皮膚結構損傷明顯（B、C），細胞核固縮（b、c，三角所示）。引自文獻[15]。
2010年，Kato等[16]進一步進行了富勒烯的臨床試驗：23例中青年女性每天早晚兩次使用含有脂富勒烯的護膚霜（LF-SQ，日本維生素C60生物研究公司生產），連續使用8周后，發現使用脂富勒烯護膚霜可明顯減少皺紋的面積（圖4）。
圖4 使用含脂富勒烯的護膚霜8周可減少皺紋面積。引自文獻[16]
2.4 改善毛孔
但是，后續又有文獻指出：使用富勒烯衍生物可減少皮脂和中性粒細胞的浸潤，但對頑固的毛孔無效[18]（注：這是可以理解的，這種頑固的毛孔粗大屬于器質性的粗大，因此沒有任何護膚品可以改善。考慮到富勒烯的抗氧化、保護膠原的特性，它應該只對老化造成的毛孔粗大有改善效果）。
2.5 改善痤瘡
2011年，Shigeki Inui[19]等人使用1%的富勒烯凝膠治療11例輕到中度的痤瘡患者，發現富勒烯可以減少膿皰的數量，但炎性皮損僅減少37.8%，抗炎效果弱于阿達帕林凝膠，黑頭粉刺數量無明顯變化。實驗數據表明富勒烯可以減少中性粒細胞浸潤和皮脂分泌（圖5）：
圖5富勒烯對痤瘡的效果。引自文獻[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 助生發
2009年，Zhou[21]等發現在小鼠和人的皮膚樣本注射或局部應用富勒烯可加速頭發生長并誘導新毛囊的產生，提示富勒烯有毛發生長刺激劑的作用。
研究還提出，富勒烯助生發可能與它的抗氧化損傷作用有關。因為研究表明：氧化應激可損害頭發甚至導致脫發[22, 23]。
2.6 促進傷口愈合
2009年，Kepley[24]等研究提出，富勒烯衍生物可能是傷口愈合治療中一種潛在的新輔助手段。
2010年，Zhou[25]等在研究富勒烯衍生物對傷口的影響時，發現有幾個衍生物顯著加速傷口愈合率。
行文至此，我們可以總結一下了。目前的研究認為：
1、富勒烯可有效清除自由基、抗氧化損傷，幫助減少紫外線損傷。
2、富勒烯可減少黑色素的形成，起到美白的功效！但長期效果和具體機制仍未清楚。
3、富勒烯可以保護真皮膠原和基底層的I/IV型纖維（膠原及纖維的減少是形成皺紋的重要原因），可減少皺紋的面積。
4、富勒烯對縮小毛孔可能有效，研究結果不一，主要原因可能是毛孔類型不一樣。
5、富勒烯具有抗炎作用，對痤瘡有一定效果，但效果差于目前臨床上用的抗痘藥物，故可作為痘痘肌的輔助護理產品。
6、初步研究顯示富勒烯可刺激毛發生長，可能與它本身的抗氧化損傷功能有關。
7、富勒烯還可能促進傷口愈合，具體機制及效果仍有待進一步研究。
總之，由于富勒烯特殊的抗氧化能力，其在生物醫藥化學和化妝品行業有廣大的應用前景，此前初步的研究顯示了令人期待的結果，但許多方面還需要進一步的研究以闡明機制，或者進行更多地研究，以確認它在各方面的作用。