JN江南2025年，PDRN(多聚脫氧核糖核苷酸)從醫(yī)美圈火到了涂抹式護(hù)膚賽道。
據(jù)辰宇信息咨詢數(shù)據(jù)，2023年全球PDRN市場(chǎng)規(guī)模大約為1.8億元，預(yù)計(jì)2030年將增至30億元，2024-2030期間年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)43%。
社媒熱度上，小紅書#PDRN#話題已接近億級(jí)瀏覽量，閱讀量破4.1萬(wàn)；抖音PDRN有關(guān)話題的播放量也接近5千萬(wàn)次，且巨量算數(shù)顯示，抖音今年上半年關(guān)鍵詞“PDRN”的搜索熱度同比暴漲2213.11%。
品牌布局上，歐萊雅旗下蘭蔻、拜爾斯道夫的萊珀妮、愛茉莉太平洋的AP嬡彬等國(guó)際美妝將PDRN寫入核心配方；佰鴻集團(tuán)、綻妍生物、華熙生物、綻媄婭、優(yōu)時(shí)顏等本土美妝也紛紛入局，推出PDRN系列新品……
PDRN在化妝品行業(yè)的熱度可見一斑。追溯PDRN的“出身”，作為一種多從三文魚中提取的天然DNA片段，早年其以“三文魚針”在醫(yī)美市場(chǎng)圈粉無(wú)數(shù)，如今基于其已驗(yàn)證的再生及修復(fù)功效，越來(lái)越多企業(yè)開始探索PDRN在涂抹式護(hù)膚品領(lǐng)域的應(yīng)用。
不過(guò)，PDRN雖潛力巨大，但在涂抹式護(hù)膚品應(yīng)用中仍面臨諸多挑戰(zhàn)，如原料來(lái)源受限、生產(chǎn)純化門檻高及透皮吸收效率差等。這時(shí)候，原料來(lái)源創(chuàng)新與生產(chǎn)、透皮技術(shù)研發(fā)，就成了行業(yè)突破的關(guān)鍵方向。
本期成分特輯子欄目“原料新品”，將以全球PDRN新原料研發(fā)動(dòng)態(tài)為主題，聚焦國(guó)內(nèi)外原料商或研究機(jī)構(gòu)基于PDRN開發(fā)的新來(lái)源原料或新合成、滲透技術(shù)，分析近期的研究成果。
長(zhǎng)期以來(lái)，PDRN原料主要依賴海洋生物提取，如三文魚精子、多鱗魚卵等，但這種動(dòng)物提取路徑存在原料供應(yīng)不穩(wěn)定、提取成本高、致敏風(fēng)險(xiǎn)爭(zhēng)議等諸多問題。也因此，眾多原料商們開始將目光落至對(duì)植物源PDRN的探索上。
近期，BIO-FD&C公司便公布一項(xiàng)發(fā)表于國(guó)際期刊《Biochemical and Biophysical Research Communications》的研究，該研究團(tuán)隊(duì)首次成功從絞股藍(lán)愈傷組織中提取植物源PDRN，并在細(xì)胞與分子層面驗(yàn)證其在屏障修復(fù)與抗氧化上的活性。
圖源：《Biochemical and Biophysical Research Communications》期刊
科學(xué)研究表明，作為一種中藥資源，絞股藍(lán)擁有豐富的皂苷含量，且其愈傷組織中的基因組DNA同動(dòng)物源PDRN一樣，具備顯著屏障修復(fù)活力，這為其切入植物源PDRN賽道、解決動(dòng)物源原料依賴問題提供了科學(xué)支撐。
從提取工藝來(lái)看，研究團(tuán)隊(duì)從絞股藍(lán)葉片中誘導(dǎo)出愈傷組織，并通過(guò)生物反應(yīng)器擴(kuò)大培養(yǎng)，再經(jīng)超聲波技術(shù)提取出分子量在50–1500kDa之間的DNA片段。該工藝提取得到的PDRN，與鮭魚源PDRN在結(jié)構(gòu)上非常接近，但全程不涉及動(dòng)物組織。
從作用功效來(lái)看，研究發(fā)現(xiàn)，絞股藍(lán)PDRN具有以下四大功效：
1）提升細(xì)胞活力：在實(shí)驗(yàn)室模擬中，絞股藍(lán)PDRN能讓角質(zhì)形成細(xì)胞的活力提升近一倍，與鮭魚PDRN相當(dāng)，這意味著其能為皮膚代謝與修復(fù)提供能量支持。
2）修復(fù)皮膚屏障：絞股藍(lán)PDRN增強(qiáng)了兩種關(guān)鍵屏障蛋白的表達(dá)，即絲聚蛋白和內(nèi)披蛋白。其中，前者決定皮膚的含水能力，后者影響角質(zhì)細(xì)胞之間的黏合程度。
3）抗氧化能力強(qiáng)：絞股藍(lán)PDRN對(duì)自由基的清除效果為鮭魚PDRN的92%，具備良好的抗氧化保護(hù)力；且其抗氧化機(jī)制路徑明確，與目前多數(shù)再生類護(hù)膚成分的路徑一致，絞股藍(lán)PDRN可激活皮膚中經(jīng)典的抗氧化調(diào)控通路(NRF2/HO-1)。
4）促進(jìn)細(xì)胞連結(jié)：絞股藍(lán)PDRN還能調(diào)節(jié)與細(xì)胞間“緊密連接”相關(guān)的蛋白，幫助皮膚細(xì)胞像磚塊一樣排列緊密，提高屏障完整性。
此外，值得一提的是，絞股藍(lán)PDRN并非通過(guò)傳統(tǒng)提取皂苷的方式獲得，而是依托愈傷組織——一種在植物自我修復(fù)時(shí)形成的細(xì)胞狀態(tài)。這種方式不僅更容易實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，也能提高提取物的活性一致性。
盡管植物源PDRN在一定程度上減輕了成本負(fù)擔(dān)、降低了對(duì)海洋生態(tài)的影響，但受相關(guān)作物生長(zhǎng)周期的制約，其生產(chǎn)效率與供應(yīng)穩(wěn)定性仍存在提升空間。而微生物PDRN憑借生物發(fā)酵可突破自然生長(zhǎng)周期限制，為破解這一應(yīng)用痛點(diǎn)提供了新路徑。
近日，韓國(guó)MNH生物科技有限公司(Microbe&Healthcare Biocompany)首次在全球公開一項(xiàng)研究成果，宣稱其成功研制出微生物衍生PDRN(以下簡(jiǎn)稱：L-PDRN)。
圖源：《Current Issues in Molecular Biology》期刊
據(jù)悉，該微生物衍生PDRN是MNH研究團(tuán)隊(duì)采用鼠李糖乳桿菌(Lactobacillus rhamnosus)經(jīng)歷細(xì)菌培養(yǎng)、PDRN提取、純化等步驟制得的。
與傳統(tǒng)的三文魚衍生PDRN相比，L-PDRN在多種生物學(xué)特性上表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)，包括更強(qiáng)的抗氧化作用、更高的超氧化物歧化酶(SOD)樣活性和DPPH自由基清除能力。
劃痕愈合實(shí)驗(yàn)
如，在DPPH自由基清除實(shí)驗(yàn)中，5000ppm濃度的L-PDRN自由基清除活性為40.78%，是三文魚PDRN的近5倍；而在傷口愈合實(shí)驗(yàn)中，相比傳統(tǒng)PDRN，相同濃度的L-PDRN可減少更大的炎癥傷口面積，這表明L-PDRN在炎癥條件下對(duì)傷口修復(fù)更有效。
除生物活性升級(jí)外，電泳分析也顯示，與傳統(tǒng)的三文魚PDRN相比，L-PDRN的DNA片段更小并小于100bp，表明L-PDRN具有更好的生物利用度和皮膚吸收能力。
電泳分析圖
綜合來(lái)看，MNH此次推出的微生物衍生L-PDRN，不僅以生物發(fā)酵技術(shù)突破了植物源PDRN的生長(zhǎng)周期限制，還解決了PDRN規(guī)模化應(yīng)用的生產(chǎn)痛點(diǎn)，這為PDRN原料的技術(shù)迭代與應(yīng)用拓展提供了較具價(jià)值的方向。
當(dāng)然，不止國(guó)際玩家，國(guó)內(nèi)原料企業(yè)也在微生物來(lái)源PDRN領(lǐng)域發(fā)力。如，近期佰鴻集團(tuán)華湙生物就開發(fā)出一款具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“益生菌球PDRN”。
據(jù)悉，該P(yáng)DRN是通過(guò)海量菌種AI篩選、精準(zhǔn)提取技術(shù)、高效的分離手段和嚴(yán)格的純化工藝等手段，從益生菌——保加利亞乳桿菌中獲取而來(lái)。
圖源：佰鴻集團(tuán)華湙生物公眾號(hào)
據(jù)稱，在三文魚PDRN修復(fù)DNA損傷的基礎(chǔ)上，該益生菌PDRN擁有調(diào)節(jié)肌膚微生態(tài)平衡、減少線粒體氧化應(yīng)激損傷的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)實(shí)驗(yàn)也證實(shí)，該P(yáng)DRN可提升IL-10等抑炎因子199.76%，有效改善暗沉泛紅、屏障受損等炎癥型衰老癥狀。
在此基礎(chǔ)上，益生菌球PDRN的開發(fā)，則是通過(guò)層層自組裝壓縮技術(shù)，將PDRN分子包裹在益生菌球中，通過(guò)微球化技術(shù)使每個(gè)益生菌球含有700000個(gè)PDRN分子。
這種微球化技術(shù)，不僅可顯著提升PDRN的透皮性能，使其更容易透過(guò)皮膚表層深入真皮層；也能保護(hù)PDRN中容易被核酸酶降解的酶切位點(diǎn)，確保其能夠穩(wěn)定地進(jìn)入皮膚細(xì)胞，發(fā)揮更加持久的抗老功效。
經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，益生菌球PDRN可使M2階段抗炎因子IL-10提升1479.77%，高效抑制炎癥促進(jìn)修復(fù)；使M2型巨噬細(xì)胞標(biāo)記物Arg-1表達(dá)量提升270.53%，加快皮膚修復(fù)進(jìn)程，促進(jìn)組織再生，為激活細(xì)胞能量源，重建肌膚生態(tài)圈提供新的解決方案。
且值得一提的是，目前該益生菌球PDRN已與球PDRN聯(lián)用，應(yīng)用到了佰鴻集團(tuán)華湙生物旗下amie新品中。
圖源：佰鴻集團(tuán)華湙生物公眾號(hào)
除原料來(lái)源受限外，PDRN的生產(chǎn)難題同樣嚴(yán)峻：提取純化工藝復(fù)雜、成本高昂，產(chǎn)物純度與批次一致性難以保障，規(guī)?；慨a(chǎn)與穩(wěn)定性雙瓶頸亟待突破。
近期，瑞吉明(山東)生物科技有限公司公開一項(xiàng)專利，依托生物合成技術(shù)，為PDRN生產(chǎn)提供新的合成路徑：用工程菌來(lái)“克隆復(fù)制”PDRN片段，實(shí)現(xiàn)成本可控、片段可設(shè)計(jì)、質(zhì)量可追溯的PDRN生產(chǎn)。
圖源：瑞吉明生物公眾號(hào)
據(jù)悉，與傳統(tǒng)噬菌體或限制性酶切系統(tǒng)不同，該方案采用了熱激法與高效感受態(tài)制備技術(shù)配合，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)化率的大幅提升。
另外，該團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)構(gòu)建了發(fā)酵級(jí)參數(shù)模型，包括菌種接種量、碳氮比、誘導(dǎo)時(shí)間與溫度等，優(yōu)化出適合中試規(guī)模的復(fù)制方案。同時(shí)，該工藝流程還引入多步物理剪切和有序?qū)游鱿到y(tǒng)，確保所得PDRN具備生物醫(yī)用級(jí)純度要求，且序列穩(wěn)定、片段均一。
值得注意的是，除保障穩(wěn)定均一外，這項(xiàng)技術(shù)路徑還能實(shí)現(xiàn)PDRN片段的可控性。研究人員可根據(jù)不同護(hù)膚功效設(shè)計(jì)不同長(zhǎng)度與序列的PDRN，如主打抗炎的短片段或促進(jìn)膠原生成的中長(zhǎng)鏈DNA，這一能力為未來(lái)功能定向開發(fā)與個(gè)性化復(fù)配提供了更大操作空間。
可以看到，合成生物學(xué)路徑不僅解決PDRN生產(chǎn)工藝的諸多問題，也為涂抹式護(hù)膚產(chǎn)業(yè)提供了多重發(fā)展機(jī)遇。
一方面，大規(guī)模、穩(wěn)定供應(yīng)的合成PDRN將直接降低終端產(chǎn)品成本，幫助企業(yè)研發(fā)高性價(jià)比的微針修復(fù)精華、功效型面膜等產(chǎn)品。
另一方面，這種可控的生產(chǎn)方式，也便于對(duì)PDRN片段進(jìn)行進(jìn)一步的序列設(shè)計(jì)與功能定制，以滿足不同護(hù)膚場(chǎng)景的特異性需求，如針對(duì)敏感肌修復(fù)或抗炎、抗氧化等功效強(qiáng)化。
作為一種大分子成分，PDRN的透氣吸收問題也是其應(yīng)用于涂抹式護(hù)膚品時(shí)，面臨的卡脖子難題。如何讓這一高效成分安全、穩(wěn)定地抵達(dá)皮膚深層，是當(dāng)下的研究熱點(diǎn)之一。
近日，北京工商大學(xué)公開一項(xiàng)研究成果，開發(fā)出一種新型的PDRN納米顆粒，可顯著提升其皮膚滲透效率，為“涂抹式PDRN”提供可行性方案。
圖源：《International Journal of Biological Macromolecules》期刊
據(jù)了解，該P(yáng)DRN納米顆粒是利用亞精胺作為“凝聚劑”和“載體”，通過(guò)將PDRN與亞精胺結(jié)合，制備出的粒徑約為200nm的穩(wěn)定納米顆粒(PDRN-NPs)。
這種納米結(jié)構(gòu)，改變了PDRN原有電荷特性，可極大增強(qiáng)皮膚穿透能力。如據(jù)滲透性測(cè)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，與單獨(dú)使用PDRN相比，這種新型納米顆粒的體外經(jīng)皮滲透性增加了202.3%，體內(nèi)滲透性也增加了143.4%。
除強(qiáng)大的滲透能力外，這一新型納米顆粒還具有多維度抗衰老功效。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，PDRN-NPs能有效抑制導(dǎo)致皮膚老化的炎癥因子，并顯著減少膠原蛋白降解酶(MMP-1)的產(chǎn)生，從而保護(hù)皮膚的彈性和緊致度。同時(shí)，還能促進(jìn)細(xì)胞的遷移和再生相關(guān)因子的表達(dá)，增強(qiáng)了皮膚的自我修復(fù)能力。
總體來(lái)看，國(guó)內(nèi)外原料公司在PDRN原料來(lái)源、生產(chǎn)、滲透技術(shù)方面的創(chuàng)新突破，為PDRN涂抹式護(hù)膚品的開發(fā)和應(yīng)用，提供了新的想象空間。
且不可否認(rèn)的是，隨著更多核心技術(shù)的持續(xù)突破與創(chuàng)新迭代，PDRN將為功效護(hù)膚或醫(yī)美行業(yè)帶來(lái)更多新可能。
然而，當(dāng)前技術(shù)成熟度不均衡、市場(chǎng)認(rèn)知度有待提升、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)缺失等現(xiàn)實(shí)因素仍在，這意味著PDRN距離成為一個(gè)成熟、穩(wěn)定且被廣泛接受的功效護(hù)膚成分，依然任重道遠(yuǎn)。
消息來(lái)源：各企業(yè)官網(wǎng)、公眾號(hào)、新美學(xué)化妝品科學(xué)傳播等
