Arbutin

Arbutin (hydroquinone-O-beta-D-glucopyranoside) är ett naturligt förekommande d-glukopyranosid derivat av hydrokinon. Arbutin är ett botaniskt utvunnet ämne som återfinns i vissa växtarter, såsom mjölon (bearberry), tranbär, blåbär, vete, päron och Aesculus californica. Den aktiva komponenten, hydrokinon, frigörs genom hydrolys av glukosiddelen. Eftersom det frisätts långsamt, kan användning av Arbutin vara mindre irriterande än direkt applicerad hydrokinon. Den milda effekten av Arbutin tillskrivs den kontrollerade frisättningen av hydrokinon som ett resultat av in vivo-klyvning av glykosidbindningen. Arbutin finns i 2 former, närmare alfa-arbutin och beta-arbutin. Forskning tyder på att alfa-arbutin ger högre stabilitet och effektivitet jämfört med beta-formen.

Verkningsmekanism

Arbutin utövar sin effekt genom en kontrollerad frisättning av hydrokinon genom in vivo-hydrolys av glykosidbindingen. Det har rapporterats av flera forskare att hämma oxidationen av L-DOPA katalyserad av svamptyrosinas.

En nyligen genomförd studie visade att arbutin hämmar melaninsyntesen genom att hämma aktiviteten hos tyrosinas. Detta verkar bero på hämningen av melanosomal tyrosinasaktivitet och Pmel-17 proteinet vid icke-cytotoxiska koncentrationer snarare än dämpningen av detta enzyms syntes och uttryck. Det hämmar också mognaden av melanosomer, möjligen genom dess redovisade inflytande på DHICA (5,6-dihydroxyindole-2-carboxylic acid) polymerasaktivitet. Man tror att aktiviteten hos arbutin drivs av de strukturella homologierna som det delar med substratet tyrosinas. Det visades att arbutin hämmar oxidationen av L-tyrosin som katalyseras av svamptyrosinas, och att det konkurrerar för aktiva ytor i tyrosinas utan att varken påverka mRNA-transkription av tyrosinas eller oxideras.  Emellertid så oxiderades arbutin själv som ett monofenol substrat i en extremt långsam takt, och oxidationen accelererade så snart katalytiska mängder (0,01 mM) L-3, 4 – dihydroxifenylalanin (L-DOPA) blev tillgängligt som en kofaktor.

Typer av Arbutin

För att öka effektiviteten, har á-glukosider av arbutin kemiskt syntetiserats eftersom de hydrolyserar lättare för att släppa ifrån sig hydrokinon genom á-glykosidaser i celler. Syntetiska former av arbutin, alfa-arbutin och deoxyarbutin, uppvisar större förmåga att inhibera tyrosinas än den naturligt förekommande föreningen.

Alfa Arbutin

Studier har visat att α-Arbutin (4-hydroxyphenyl -glucopyranoside) uppvisar en ännu starkare hämmande effekt på mänsklig tyrosinasaktivitet än arbutin själv. Denna effekt uppnåddes utan att påverka mRNA-uttryck av enzym i odlade humana melanomceller och i en tredimensionell modell av human hud. α-arbutin har allmänt ersatt arbutin som den föredragna hudblekningsingrediensen i topiska hudpreparat eftersom det är mer effektivt och stabilt när det gäller att producera de önskade effekterna på människors hud.

Deoxyarbutin

Deoxyarbutin (dA), en syntetisk form av arbutin som syntetiseras utan hydroxylgruppen, ger en lovande behandling för att reducera hyperpigmentering i huden. dA uppvisar en reversibel inhibering av tyrosinasaktivitet associerat med hudblekning både i hårlösa marsvin och i mänsklig hud.

I en klinisk studie på människor resulterade utvärtes behandling med deoxyarbutin under 12 veckor i signifikant eller lätt reducering av övergripande hudton och förbättring av (sol lentigo) i en populaton av ljushyade individer men det visades inte på någon signifikant klinisk respons i subgruppen med mörkhyade patienter.

Reversibiliteten av deoxyarbutin’s påverkan på hudpigmenteringen visar på att ämnet ej permanent förstör melanocyterna. Utöver den rapporterade effektiviteten har man funnit att dA är mindre cytotoxiskt/cytostatiskt än hydroquinone vid behandling av odlade humana melanocyter. Det finns också rapporter på att dA och associerade andra-generations derivat, dosberoende inhiberar tyrosinas hydroxylering och DOPA-oxidase (enzymet som oxiderar dopa till melanin i huden) aktiviteten hos tyrosinas.

Högre koncentrationer av arbutin är effektivare än lägre koncentrationer, men kan paradoxalt orsaka hyperpigmentering. Även fast arbutin är säkert som ett hudblekande ämne så finns det flera rapporter som inte har lyckats visa på dess blekande effekt.

Studier

En studie på 80 kinesiska kvinnor, med en 1% alfa arbutin koncentration resulterade i en snabbare och mer uttalad ”hudtonande effekt” efter 1 månad jämfört med andra vanliga hudblekningsingredienser vid en koncentration om 1% .