胭脂树橙

化妆品成分科学评估报告：胭脂树橙 (Annatto)

1. 基础信息 & 来源

INCI名称

Bixa orellana seed extract (提取物形式) / CI 75120 (着色剂形式)

植物来源

源自胭脂树科(Bixaceae)植物Bixa orellana L.的种子外皮。原产于中南美洲热带地区，现广泛种植于加勒比海、非洲和亚洲热带区域。

提取工艺

• 传统方法：种子在碱性水溶液中浸泡后机械分离色素
• 现代方法：超临界CO₂萃取（高纯度）/ 有机溶剂萃取（乙醇、丙酮）
• 精制工艺：皂化处理提高色素稳定性

历史应用

玛雅和阿兹特克文明时期即用作人体彩绘和织物染料，16世纪传入欧洲后成为重要天然着色剂 (依据：民族植物学史料)

2. 皮肤作用机制与宣称功效

宣称功效	作用机制	科学证据强度	关键研究发现简述	起效浓度范围
天然着色剂	类胡萝卜素（降红木素）选择性吸收蓝绿光（λmax=460-500nm），反射橙红色光	★★★★★	欧盟化妆品法规(EC) No 1223/2009批准为安全着色剂	0.01-0.5%
抗氧化防护	清除ROS/RNS，激活Nrf2/ARE通路增强内源性抗氧化酶表达	★★★☆☆	体外研究显示DPPH清除率EC50=12.7μg/mL (Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2013)	0.1-1%
抗光老化	理论推测：类胡萝卜素淬灭单线态氧（¹O₂），降低UV诱导的MMP-1表达	★★☆☆☆	离体皮肤模型显示抑制UVB诱导的胶原降解 (需人体试验验证)	未知
抗炎舒缓	体外证据：抑制TNF-α诱导的NF-κB活化及COX-2表达	★★☆☆☆	小鼠巨噬细胞实验显示IL-6降低42% (Phytomedicine, 2015)	未知

注：抗光老化与抗炎功效主要基于体外研究，缺乏充分人体临床证据

3. 核心化学成分剖析

化合物类别	代表物质	基本性质	在配方中的作用
类胡萝卜素	降红木素 (Bixin, C25H30O4) 降红木素甲酯 (Methyl bixin)	脂溶性 熔点198-200℃ λmax=470nm(己烷)	主着色成分（橙红色） 占种子干重80%
类胡萝卜素	红木素 (Norbixin, C24H28O4)	水溶性 λmax=453nm(pH7)	碱性处理产物 水基配方适用
生育酚	δ-生育酚 γ-生育酚	脂溶性抗氧化剂	协同抗氧化 稳定色素
植物甾醇	β-谷甾醇 豆甾醇	两亲性分子	皮肤屏障修复 乳化稳定
挥发性成分	桉叶油醇 石竹烯	低沸点化合物	提取过程残留 对功效贡献小

化学稳定性挑战

• 光敏感性：UV照射下发生顺反异构化（褪色）
• pH敏感性：酸性条件(pH<4)沉淀，碱性条件(pH>9)水解
• 氧化降解：双键易被过氧化物攻击断裂 (解决方案：配方中添加BHT/维生素E)

4. 配方应用与协同效应

适用配方类型

• 乳化体系：膏霜/乳液（油溶性降红木素）
• 水基体系：化妆水/精华（水溶性红木素）
• 清洁类：沐浴露/洗发水（pH>7环境）
• 彩妆：唇膏/腮红（替代合成色素）

协同增效组合

• 抗氧化矩阵：维生素E（防止氧化褪色）+ 抗坏血酸棕榈酸酯（再生氧化型类胡萝卜素）
• 稳定化组合：环糊精包埋（提高光稳定性）+ 二氧化钛（物理屏蔽UV）
• 天然色系调配：β-胡萝卜素（调黄）+ 甜菜红（调紫红）

配方禁忌

• 避免与强氧化剂配伍：过氧化苯甲酰导致不可逆褪色
• 慎用酸性稳定剂：苯甲酸/pH<4体系引发沉淀
• 金属离子影响：Fe³⁺/Cu²⁺催化氧化降解 (需添加螯合剂EDTA二钠)

5. 安全性与适用性

权威安全评估

• CIR评估结论：1%以下浓度在化妆品中安全 (CIR, 2019)
• 欧盟SCCS意见：批准为食品级着色剂（E160b），化妆品适用 (SCCS/1636/21)
• 致敏风险：<0.1%致敏率（北美接触性皮炎小组数据）

使用注意事项

• 孕妇/哺乳期：无足够安全性数据，建议谨慎使用
• 特殊肤质：类胡萝卜素血症风险（长期高剂量使用）
• 光敏性：理论光毒风险（UVA区吸收），实际未见报道

法规状态

• 中国《已使用化妆品原料目录》：收录（2021版）
• FDA：批准为食品着色剂（21CFR73.30），化妆品参照适用
• 日本：限用提取溶剂（禁用丙酮）

6. 市场定位与消费者认知

市场定位

• 清洁美妆：天然成分替代合成色素（如CI 45410）
• 素食/纯素认证：100%植物来源优势
• 地域文化产品：拉美传统草药概念产品核心成分

消费者认知特征

• 认知度：73%消费者识别为"天然成分"（2023 Mintel调查）
• 主要误解：40%消费者误认为具"高保湿功效" (实际无直接证据)
• 购买驱动：清洁标签（86%）＞ 抗氧化宣称（52%）＞ 色彩表现（48%）

市场创新方向

• 微胶囊化技术：提升稳定性和色饱和度（欧莱雅专利EP3560493）
• 仿生提取工艺：酶辅助萃取提高产率（巴西研究团队2022成果）
• 彩妆应用拓展：液态胭脂树橙用于可降解指甲油

7. 总结与展望

核心价值总结

• 无可替代的天然色素：提供独特的橙红色谱，符合清洁美容趋势
• 附加功效潜力：抗氧化作用有科学基础，但需临床验证
• 安全记录良好：千年使用历史+现代安全评估背书

技术瓶颈

• 稳定性缺陷：光照/氧化致褪色问题尚未根本解决
• 色差控制：植物批次差异导致颜色波动（ΔE>3）
• 功效证据不足：缺乏高质量人体试验支持抗衰宣称

未来研究方向

• 结构修饰：开发酰化衍生物提升光稳定性
• 传输系统：脂质体包封提高皮肤生物利用度
• 临床验证：随机对照试验验证抗光老化功效
• 可持续供应：细胞培养技术生产降红木素（绿色化学方向）

专家建议

在配方中应优先定位为天然着色剂，功效宣称需严格遵循现有证据等级。推荐用量0.01-0.1%（着色）或0.5-1%（抗氧化），配伍稳定化体系可提升性能表现。(基于当前科学证据的综合评估)