The skin-depigmenting potential of Paeonia lactiflora root extract and paeoniflorin: in vitro evaluation using reconstructed pigmented human epidermis

ObjectiveThe roots of the herb Paeonia lactiflora (White Peony') are used in association with other herbs in traditional clinical cosmetic practice in China as oral treatment for skin pigmentary disorders, such as brown or dark pigmentary spots. However, the skin-depigmenting potential of Paeonia lactiflora root extract and its main ingredient paeoniflorin has been scarcely investigated by topical application. The purpose of this study was to evaluate the efficacy of Paeonia lactiflora root extract and paeoniflorin as skin whitening agent in cosmetic application. MethodsPaeonia lactiflora root extract (containing 53.25% of paeoniflorin) and paeoniflorin (97% purity) were applied topically on reconstructed pigmented human epidermis model, a three-dimensional (3D) human skin equivalent, showing morphological and functional characteristics similar to those of in vivo human skin. Two specific methods were used for quantifying melanin inside the reconstructed pigmented epidermis: Fontana-Masson staining (2D quantification) and multiphoton microscopy (3D quantification). ResultsCompared to vehicle (dimethyl sulfoxide DMSO), a significant decrease in 2D and 3D melanin content was observed after topical application on reconstructed pigmented epidermis of Paeonia lactiflora extract at 300 g mL(-1) (-28% and -27%, respectively) and paeoniflorin at 120 g mL(-1)/250 M (-30% and -23%, respectively), which is in the same order of magnitude as the positive reference 4-n-butylresorcinol at 83 g mL(-1)/500 M (-26% and -40%, respectively). ConclusionThese results demonstrate, for the first time, the depigmenting potential of paeoniflorin and thus the potential interest of using Paeonia lactiflora root extracts containing paeoniflorin in cosmetic or dermatological applications for reducing the severity of some hyperpigmented skin disorders. Resume ObjectifLes racines de la plante Paeonia lactiflora (Pivoine de Chine' ou Pivoine Blanche' en chinois) sont associees a d'autres herbes dans les preparations de Medecine Traditionnelle Chinoise utilisees par voie orale pour le traitement des desordres pigmentaires cutanes, comme les taches brunes. Cependant, le potentiel depigmentant par voie topique des extraits de racines de Paeonia lactiflora et de leur ingredient principal, la paeoniflorine, a ete peu etudie. Cette etude a pour objectif principal l'evaluation de l'efficacite d'un extrait de racines de Paeonia lactiflora et de la paeoniflorine comme agent blanchissant de la peau dans des applications cosmetiques. MethodesUn extrait de racines de Paeonia lactiflora (contenant 53.25% de paeoniflorine) et la paeoniflorine pure (97%) sont appliques a la surface d'un modele d'epiderme humain, epiderme reconstruit pigmente, presentant des caracteristiques morphologiques et fonctionnelles similaires a celles de la peau humaine in vivo. Deux methodes sont utilisees pour quantifier la melanine dans les epidermes reconstruits pigmentes : l'analyse d'image apres coloration Fontana-Masson (quantification sur coupe histologique en deux dimensions, 2D) et l'analyse d'images obtenues par microscopie multiphoton en mode fluorescence excitee a deux photons (quantification de l'epiderme vivant en trois dimensions, 3D). ResultatsPar rapport au vehicule (DMSO), une baisse significative de la teneur en melanine en 2D et 3D est observee apres l'application topique sur epiderme reconstruit pigmente de l'extrait de racines de Paeonia lactiflora a 300 g mL(-1) (-28% et -27% respectivement) et de la paeoniflorine a 120 g mL(-1)/250 M (-30% et -23% respectivement). Ce niveau de performance est du meme ordre de grandeur que celui de la reference positive en depigmentation cutanee, le 4-n-butylresorcinol a 83 g mL(-1)/500 M (-26% et -40% respectivement). ConclusionCes resultats demontrent, pour la premiere fois, le potentiel depigmentant de la paeoniflorine et, par consequent, l'interet potentiel d'utiliser des extraits de Paeonia lactiflora contenant la paeoniflorine dans des applications cosmetiques ou dermatologiques visant a reduire la severite des desordres lies a l'hyper-pigmentation cutanee.