INCI ：脱羧肌肽盐酸盐

英文： Decarboxy Carnosine HCL

CAS号：57022-38-5

分子量： 255.14

分子式： C8H14N4O·2HCl

脱羧肌肽（Decarboxy Carnosine HCL），学名β-丙氨酰-L-组氨(β-alanyl histamine)，是一种由β-丙氨酸和L-组氨构成的咪唑类二肽。

1975年，脱羧肌肽最早在甲壳类动物体内被发现，该成分与肌肽结构类似，具有抗氧化功能，抗糖化功能，因为不会被体内的酶所识别而损失活性，所以具有更好的稳定性。

功效：

00001. 1、清除自由基，抗氧化脱羧肌肽具有捕捉羟基自由基、单质氧和过氧化氢自由基的作用，可以抑制包括非金属离子引起的脂质氧化作用，能够稳定地保护细胞膜。

00002. 2、抗糖基化糖基化作用发生在皮肤，会导致胶原蛋白逐渐失去弹性，皮肤表面形成皱纹，肤色泛黄等。脱羧肌肽通过两个不同的靶点抑制结构蛋白的糖基化，保护胶原蛋白和弹性蛋白。

高端抗糖化护肤品品牌基本都会加脱羧肌肽，毕竟抗糖化不是用美白或者抗衰老的产品就能解决的。

应用：

1. 用于皮肤祛黄，肤色提亮；

2. 用于对抗外界紫外线、污染物等不良环境对皮肤的侵袭；

3. 用于预防皮肤过早衰老，维持皮肤年轻状态；

4. 可添加到美容护肤品中，如乳液、面膜、早、晚霜、眼霜、眼部精华液、面部精华液、肌底液、爽肤水、眼膜、凝胶等。

“肌肽与脱羧肌肽”比较！

在“肌肽与脱羧肌肽的抗氧化与抗糖化机理”篇中，详细介绍了这两个成分的作用，但目前作为市场抗糖化的宣传，肌肽似乎并没有真的担起大任，肌肽更多的是应用于食品，脱羧肌肽更多的应用于化妆品。

其实肌肽是人体非常重要也含量很高的抗氧化短肽，但它的稳定性比较差，皮肤表面也含有很多肌肽酶，在护肤过程中还没有起作用的时候已经被分解了。为了充分发挥肌肽的作用，科学家将肌肽进行改性，包括乙酰化、脱羧等手段，让这个成分更稳定，以期这类成分能真正在医疗、护肤、健康领域起到应有的效果。

本文根据参考文献数据，就肌肽与脱羧肌肽的作用，做一个详细说明。我们在实验室初步测试了脱羧肌肽在角质细胞划痕的效果，0.078%的脱羧肌肽，48小时候细胞迁移率61.4%（空白对照41.5%，阳性对照78.7%，0.1625%的依克多因49.4%），脱羧肌肽的作用可能超出了我们的期望。

肌肽与脱羧肌肽的作用（共同点）：

1、都天然存在于生物体内

2、抗氧化，络合金属离子

3、还原脂质过氧化物

4、抑制脂质过氧化和还原糖带来的胶原蛋白交联

5、保护紫外照射后皮肤中SOD的活性

6、终极抗衰

注：肌肽和脱羧肌肽的作用通路请参考“抗氧化（一）——自由基的产生和作用”图中Fe2+、Cu+催化羟基自由基、以及最后脂质过氧化物生成丙烯醛以及4-羟基壬烯醛的部分，后面所有的实验设计路径都可参照该图。

图. 自由基的不同生成路径

脱羧肌肽比肌肽更强的地方：

1、络合金属离子能力更强，抗氧化能力更好

2、抑制胶原交联的能力远好于肌肽

3、不易被皮肤表面的酶水解，作用时间更持久

4、脱羧肌肽显阳离子性，与皮肤吸附更紧密，更易透入皮肤。肌肽呈内盐结构，电负性要远小于脱羧肌肽。

5、脱羧肌肽的稳定性要好于肌肽，对温度、pH的敏感性小于肌肽

6、国内外大牌升级抗糖化产品，把肌肽换成了脱羧肌肽，比如珀莱雅双抗精华2021年备案版，雅诗兰黛眼霜2020年备案版等

肌肽与脱羧肌肽的使用：

1、尽量避免与还原糖合用，可能导致在体系中就已经反应，非还原糖可以

2、文献中提到EDTA可以使咪唑类拟肽的体外抗氧化活性丧失，应该是EDTA络合金属离子的能力更强，但EDTA并不会进入细胞，目前不建议合用；与辛酰羟肟酸之类的可以入膜的成分而言，可能会影响相互的效果。

3、由于肌肽在等电点附近稳定性最好，偏离该pH比较远都易使肌肽发生构象转变，氧化变色，脱羧肌肽无该问题

4、肌肽、脱羧肌肽可能可三肽-1、蓝铜肽等竞争铜离子，使蓝铜肽活性丧失，避免一起使用

5、脱羧肌肽商品以盐酸盐的形式存在，离子性很强，但是在配方中一般建议添加量在0.1%左右就能起到效果

一、肌肽和脱羧肌肽都是组织中天然存在的成分

肌肽的结构

2HCl

脱羧肌肽（盐酸盐）的结构

肌肽（β-丙氨酰-L-组氨酸），具有手性（注意肌肽的结构中有一个加粗的键，脱羧肌肽没有），手性来源于组氨酸。它是脊椎动物骨骼肌和某些其他组织（包括嗅觉上皮和嗅觉末端突出）的非蛋白质部分中含量最丰富的 (1-20 mM) 含氮化合物之一。肌肽的抗炎活性较弱，有刺激组织修复的倾向，特别是在口腔手术后使用时。

在较高温度或者过高过低pH下，组氨酸容易氧化变色，所以肌肽的稳定性也比较差。

脱羧肌肽（β-丙氨酰-L-组胺），存在于多种富含组胺的哺乳动物组织（如心脏、肾脏、胃和肠）中，其含量与所报道的肌肽、组胺和 3-甲基组胺的水平一样高或更高，但低于游离组氨酸的浓度。

在大鼠组织中，用放射性同位素示踪剂3H 标记的组氨酸，能快速（在几分钟内）进入脱羧肌肽、肌肽和组胺中，这与所列化合物之间的代谢联系以及在组胺合成或降解中的潜在作用一致（见图1）。因此，脱羧肌肽可以作为肌肽-组氨酸-组胺代谢途径中的活性中间体，并且可以代表组胺合成的替代方式，或者可以是组胺的分解代谢物。

图1. 脱羧肌肽参与肌肽-组氨酸-组胺代谢途径

已知反应对应的酶如下：1、肌肽酶；2、肌肽合成酶；3、组氨酸脱羧酶；4、脱羧肌肽合成酶。实线代表已知反应，虚线代表可能反应。该图显示了这些化合物在过渡金属存在下作为生理抗氧化剂或促氧化剂的可能作用。

二、肌肽与脱羧肌肽的抗氧化能力

肌肽与脱羧肌肽抗氧化（抗糖化）机理

a、肌肽、脱羧肌肽等含有咪唑基团的拟肽能够将脂质过氧化物（LOOH）还原为无毒的醇；

b、肌肽、脱羧肌肽能与过渡金属离子（例如、Fe2+、Cu2+）络合，防止金属离子催化产生自由基，络合之后的成分具有更好的抗氧化效果；

c、与脂质过氧化终产物（丙二醛、壬烯醛等）反应，防止这些产物与胶原蛋白、酶发生交联；见图2

d、能够与还原糖发生反应，防止胶原糖基化而产生的色黄、失去弹性以及被降解等。

图2. 醛基与蛋白质的氨基发生交联示意图

肌肽与脱羧肌肽抗氧化（抗糖化）实验数据以及对比

a. 肌肽抑制脂质过氧化的效果

图3显示的数据是采用Fe2+（抗坏血酸能保护Fe2+不被迅速氧化）催化脂质过氧化，然后采用不同浓度的肌肽和N-乙酰肌肽保护，检测脂质过氧化之后的产物含量变化。结果显示，肌肽具有很好的保护脂质过氧化的作用。

图3. （A）脂质过氧化产物（以丙二醛MDA计）、（B）二烯偶联物、（C）三烯偶联物以及酮和醛产物（274 nm 吸收成分），在脂质体（1mg/ml）单独孵育 60 分钟（6，虚线），并添加 Fe 2+ + 抗坏血酸盐的过氧化诱导系统(1)。在孵育期的第 5 分钟将抗氧化剂N-乙酰肌肽(NAC) (10 或 20 mM) (2, 3) 或 L-肌肽(10 或 20 mM) (4, 5) 添加到含有过氧化诱导剂的系统中.在0时间以及定时取样测试。

b. 脱羧肌肽保护蛋白质被脂质过氧化物交联

采用亚油酸氢过氧化物（LOOH）与牛血清蛋白（BSA）反应，然后采用脱羧肌肽进行保护。脱羧肌肽能将LOOH还原为无毒的LOH，且保护BSA不发生交联。且脱羧肌肽的效果远好于肌肽，与天然Ve相比，Ve只能清除自由基，但是对于形成的氢过氧化物无能为力，见图6。

注：氢过氧化物为含有—OOH的化合物

图4.亚油酸过氧化物的结构和形成

图5.(A) 13( S ) 亚油酸氢过氧化物在磷酸盐缓冲溶液 (0.1 M; pH 7.3) 中37 ℃孵育 15 分钟后的 HPLC 谱图。使用的吸收波长：234 和 205 nm。(B) 13( S )羟基亚油酸磷酸盐缓冲溶液 (0.1 M; pH 7.3)的 HPLC光谱。使用的监测吸光度波长：234 nm。(C) 亚油酸氢过氧化物 (LOOH) 对蛋白质 (BSA) 氧化降解的 HPLC 监测。(D) 含天然咪唑的拟肽保护作用与亚油酸氢过氧化物 (LOOH) 还原的相关性。(E) 在 234 nm 波长处记录的 HPLC 光谱。BSA (0.33 g/l) 在 0.1 M 磷酸盐缓冲液， pH= 7.3 中与 1.5 mM 13( S )-亚油酸氢过氧化物和 5 mM 脱羧肌肽在 37 ℃下孵育 60 小时。

图6. (A) 暴露于 13(S )-亚油酸氢过氧化物的BSA 的 SDS-PAGE。1：BSA；2：BSA+ LOOH；3：BSA+ LOOH+脱羧肌肽；4：牛血清白蛋白+LOOH+ L-肌肽；5：BSA+ LOOH+ N-乙酰-h-丙氨酰组胺；6：BSA+ LOOH + L-脯氨酰组胺；7：BSA+LOOH+维生素E。

c. 脱羧肌肽保护UVA/UVB照射后SOD的活性

在紫外线照射期间皮肤细胞中SOD 的氧化失活既代表了部分皮肤天然抗氧化防御的减少，也代表了氧化应激影响的增加。

作者将猪耳朵使用0%、0.5%、1% 和 2%脱羧肌肽的乳膏处理，然后在UVA-UVB照射（0.8 J/cm 2 ）后，切下皮肤碎片，测量SOD的活性。

图7. (A) 未经辐照或辐照过的皮肤提取物中 SOD 样活性的动力学，这些皮肤先前用含有 0% 或 0.1% 的脱羧肌肽的乳膏处理过。未经辐照的皮肤获得的斜率为 0.1 OD 单位/分钟。用 0% 脱羧肌肽处理的辐照皮肤获得的斜率为 0.17 OD 单位/分钟。用0.1% 脱羧肌肽处理的辐照皮肤获得的斜率为 0.14 OD 单位/分钟。(B) 保护用不同浓度的脱羧肌肽处理的分离的猪耳真皮-表皮的 SOD 活性。给出了 10 个独立实验的平均 TSEM。*：显著差异（ p < 0.001）与对照（t检验）。通过与未辐照皮肤的 SOD 活性进行比较来计算保护百分比。

d. 肌肽与脱羧肌肽络合Fe2+离子等能力

通过计算机模拟，肌肽，N-乙酰基肌肽、脱羧肌肽的3D模型，呈“爪状”结构，类似于“口袋”，利于与金属离子的络合，并且实际数据已经支撑这种结构的存在，见图8。通过计算机计算，脱羧肌肽与Fe2+的螯合能（-7725eV）＜肌肽-Fe2+（-883eV）。脱羧肌肽与Fe2+的螯合能力更强，也更稳定。

图8. N-乙酰基肌肽、肌肽、脱羧肌肽的计算机模拟的最低能量态的球棍模型

e. 肌肽与脱羧肌肽在皮肤表面的水解

皮肤中含有丰富的肌肽酶，通过实验证实，肌肽和和脱羧肌肽与皮肤微粒体一起温育，肌肽在10分钟可以降解60%以上，1h全部分解完毕，而脱羧肌肽降非常缓慢，主要原因是皮肤表面没有相应的酶。

图9. (A)通过HPLC 测量的 (0.5 mM)脱羧肌肽和 L-肌肽 (0.5 mM) 的微粒体 (4 mg/ml 总蛋白质) 代谢动力学（用丹磺酰氯反应带上荧光）。每个点代表 3 次实验的平均值。(B) 在NADPH2依赖性酶激活期间皮肤微粒体部分 (4 mg/ml 总蛋白) 中L-肌肽和脱羧肌肽分解代谢的动力学。通过HPLC 测量添加 (0.5 mM) NADPH2 、脱羧肌肽和L-肌肽时的微粒体代谢动力学。每个点代表 3 次实验的平均值。

在上一篇《肌肽与脱羧肌肽的作用》中，关于肌肽与脱羧肌肽的用法中，列了以下几条：

①、尽量避免与还原糖合用，可能导致在体系中就已经反应，非还原糖可以。

②、文献中提到EDTA可以使咪唑类拟肽的体外抗氧化活性丧失，应该是EDTA络合金属离子的能力更强，但EDTA并不会进入细胞，目前不建议合用；与辛酰羟肟酸之类的可以入膜的成分而言，可能会影响相互的效果。

③、由于肌肽在等电点附近稳定性最好，偏离该pH比较远都易使肌肽发生构象转变，氧化变色，脱羧肌肽无该问题。

④、肌肽、脱羧肌肽可能可三肽-1、蓝铜肽等竞争铜离子，使蓝铜肽活性丧失，避免一起使用。

⑤、脱羧肌肽商品以盐酸盐的形式存在，离子性很强，但是在配方中一般建议添加量在0.1%左右就能起到效果。

非常感谢工程师给我提出了一些指点：

第3条，在他们的配方体系中，肌肽与蓝铜肽配伍，pH调节至6.5-7.5，可以使配方稳定，并且对蓝铜肽增效效果不错，希望工程师也可以试试。另外肌肽与EDTA在体外会出现竞争性抑制，但是EDTA不会入膜，不会影响肌肽以及脱羧肌肽在皮肤内的作用。可能EDTA还能对肌肽的稳定性起到一个保护作用，后面我们实验室会验证该方案。

在此与各位行业前辈交流，并查阅资料给出自己的一些理解：

三肽-1络合铜离子的基团主要是组氨酸的咪唑基，但实际上蓝铜肽的络合更复杂一些，见图1，以下引用成分控公众号中的描述：这种非常聪明的设计，让空间结构里的铜离子，仿佛被装在鸟笼里一样。而搭建鸟笼的材料，就是GHK。一个GHK的头部与另外两个GHK的尾部，共同螯合一个铜离子，同时自己贡献自己的尾部，螯合另外两个铜离子。这种像蜂巢一样的立体装载，实现了铜离子的高效运输。（该结构是蓝铜肽的X衍射，是晶体结构，不代表溶于水的结构也是如此）

图1. 三肽-1和蓝铜肽的结构示意图

图 2. [Cu2+(GHK)] 配合物的 X 衍射结构。每个 Cu2+离子都是五配位的。考虑到右边的离子，赤道位置被原子 N(1) 到 N(3) 和 O(3)[a] 占据，而顶端位置被 O(3)[b] 占据。这最后两个氧原子与另一个 Cu2+离子共享，它们的位置互换（O(3)[a] 处于顶端位置，而 O(3)[b] 处于离子的赤道位置左边）。

在某些工程师使用高浓度蓝铜肽（1%）做出的配方，用在脸上会有铁锈味，这个铁锈味怎么来的呢？

当我们的手触摸铁质材料（锈蚀的更明显），我们的手上就会残留一种铁锈味，而这种味道主要来源于1-辛烯-3-酮（见图3）。在汗津津的手接触到铁器表面的数秒之内，1-辛烯-3-酮的挥发量就达到了峰值。在合适的浓度下，它有着强烈的金属和血液的气味。它产生的过程大致是这样：汗水加速铁器表面腐蚀，产生了二价铁离子。而二价铁离子又与汗水中的脂肪酸作用，生成了一系列的醛酮类挥发性物质。除了1-辛烯-3-酮，壬醛、癸醛等也构成了“金属味”的一部分。（当然这也再一次印证了游离的铁离子催化自由基形成和氧化的能力有多强，在以往的多篇文章中，已经列举多个例子。铜离子也是，但是亚铜离子催化能力更强一些，铜离子在葡萄糖的作用下就能还原成亚铜离子，但亚铜离子不稳定，需要有螯合剂比如EDTA、肌肽这些才能稳定存在于体系中。）

图3. 几种挥发性醛类的气味

当然不止是铁质物品，与铜接触也会有同样的效果。所以在使用高浓度蓝铜肽时，体系中难免会有游离的铜离子，此时我们需要螯合游离出来的金属离子，可能采用少量的EDTA反倒使配方变得更稳定，在使用的过程中体验感更好。而肌肽、脱羧肌肽也能螯合铜离子，而且不像EDTA不能入膜，螯合强度也不如EDTA，在螯合与解螯合的过程中存在动态平衡，不影响铜离子的转运，可能对蓝铜肽存在增效的作用。

肌肽的稳定性比较差，不耐热，易变色，一般要保持pH在6.5-7.5才比较稳定，采用脱羧肌肽，就没有pH的要求，螯合铜离子的能力也很强，所以脱羧肌肽和蓝铜肽的配伍可能会起到更好的效果。

另外使用更高含量像透明质酸钠这种弱阴离子的保湿剂（增稠剂），也可能使配方更稳定。

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