保濕化妝品配方設計新思路

▇珀萊雅化妝品股份有限公司

蔣麗剛 陳斌 畢永賢 陳玉燕 張金龍

保濕化妝品配方設計時應以維護、強化皮膚自身保濕系統為基礎，減少補充小分子保濕成分，避免干擾皮膚自身代謝，產生天然保濕因子的功能，並補充隨著年齡變化或日常生活變化導致的，明顯減少的保濕屏障結構成分。

當皮膚角質層的含水量低於10%時，肌膚會顯得粗糙、柔軟度下降、角質細胞無法正常代謝，而容易產生角質增厚及脫皮碎屑的現象。人由嬰幼兒到老年，其皮膚老化的過程，宏觀表現是皮膚水分減少和厚度變薄的過程。隨著年齡的增長以及受到外界惡劣環境的影響，皮膚受到的損傷越來越嚴重，皮膚自身的保濕功能受到侵害，自身修復的能力越來越弱，各種皮膚問題就會接踵而來。

保濕是化妝品最基本，也是最重要的述求，美白、抗皺等其它功效的化妝品，也都是在保濕的基礎上，進一步的訴求和發展。健康配方的保濕化妝品，應該就像我們的衣服，每天使用，保護皮膚但又不影響其正常生理功能。保濕化妝品配方設計時應以維護、強化皮膚自身保濕系統為基礎，減少補充小分子保濕成分，避免干擾皮膚自身代謝產生天然保濕因子的功能，並補充隨著年齡變化或日常生活變化，導致的明顯減少的保濕屏障結構成分。本文從健康混合保濕、強化皮膚屏障、避免刺激因素、愉悅的使用體驗四個方面，設計出維護皮膚正常的生理保濕功能，增強角質層屏障，健康有效並有愉悅使用體驗的保濕化妝品配方。

1、健康混合保濕

傳統保濕產品中，普遍大量使用小分子保濕劑，例如甘油（分子量Mw:92）、丙二醇（Mw:76）、丁二醇（Mw:90）等，它們分子結構中含有數個羥基，使用在皮膚上後，依賴氫鍵，能把護膚品裡面的水分抓住並停留在皮膚上。此類小分子保濕劑，分子量很小，滲透性也強，容易進入角質細胞間隙。珀萊雅研發創新中心使用人體斑貼測試方法，表明水劑類產品配方中甘油、丙二醇、丁二醇等多元醇類小分子保濕劑添加量超過8%時，很多受試者的皮膚均會出現弱刺激現象，一次斑貼測試後，35例裡面出現14例的弱刺激及刺激現象。研發創新中心產品使用性調查小組的測試也表明，普通的水劑型面貼膜，配方簡單，使用羥乙基纖維素和透明漢生膠增稠，使用甘油和丁二醇作為保濕劑，防腐劑使用最傳統的尼泊金酯類和DMDM乙內醯胺。實驗室測試不需要考慮儲存和污染，防腐劑添加量控制在最低限度。測試結果發現，多元醇含量超過8%的配方，連續使用一周（每天敷用一次，每次15-20分鐘，使用面膜後殘留面膜液不洗去，輕輕拍干），60% 受試者肌膚出現不同程度的敏感狀態，嚴重者甚至出現脫皮現象。另外需要指出，在膏霜乳液中，由於含有的各種油脂和其他成分，能起到隔離和保護作用，會減少多元醇的刺激性，但是隨著多元醇含量的上升，刺激性是逐漸增強的。在油包水體系和水包油體系中，同樣含量的多元醇，刺激性的表現是不一樣的，需要進行人體斑貼測試來進行評估。

皮膚天然保濕因子組成為氨基酸（平均Mw:128)40%、乳酸（Mw:90）12%、吡咯烷酮羧酸鈉（Mw:128）12%、尿素（Mw:60）7%等，它們是皮膚細胞角質化過程中，細胞內絲聚蛋白被相應的酶分解所來，具有幫助角質細胞鎖住水分，並維持肌膚正常的ph值的作用。按正常邏輯推理，可以推斷的是，化妝品配方中小分子保濕劑分子量很小，分子量和皮膚天然保濕因子類似，保濕成分滲透性較強，添加過多會影響皮膚的滲透壓，並可能干擾皮膚自身天然因子的代謝。

因此，健康的保濕配方中，保濕劑的選擇應該以不影響皮膚正常功能為原則，同時考慮表皮微生態的重要作用，選擇使用的保濕劑，應該在抓住水分的同時，能夠對皮膚表面益生菌群有促進作用。推薦選用赤蘚糖醇（Mw:120）、木糖醇（Mw:152）、鼠李糖（Mw:164）、甘露糖（Mw:180）、山梨醇（Mw:182）、海藻糖（Mw:342）、棉籽糖（Mw:504）、麥芽四糖（Mw:666）、菊粉、艾素糖、等糖類保濕劑，也可選擇酵母提取物，因為其中蘊含較全面的多糖、核酸、小分子肽、甘油葡糖苷等成分。需要指出的是，使用糖類保濕劑，實際配方時要考慮配方配伍，避免出現糖化反應。

另外，必須復配添加一些高分子成膜保濕劑，其吸水可達自身重量的數十倍，高分子保濕劑無滲透性，也無滲透壓，不會從皮膚吸水，推薦透明質酸、普魯蘭多糖、銀耳多糖、β-葡聚糖、γ-聚谷氨酸鈉、 酸豆籽多糖、小核菌膠等等；

在健康的保濕化妝品保濕劑的選擇時，優選糖類保濕劑和高分子成膜保濕劑復配，來增強保濕效果，做到健康混合保濕。

2、強化皮膚的屏障功能

人體皮膚屏障最重要的部分是角質層。角質層像一道「磚牆」,角質細胞是「磚」,細胞間脂質就是作為粘合劑的「泥漿」，將角質細胞嚴密地連接，使皮膚屏障正常。細胞間脂質由棘細胞合成，以板層小體或Orland小體的形式分布在包漿內，在棘細胞向上移行分化過程中逐漸向細胞周邊並與細胞融合，最後以胞吐的形式排出到細胞間隙，或隨著細胞終末分化、角化、塌陷而成為與原胞體相連的細胞間成分。

皮膚細胞間質的主要成分有50%神經醯胺、25%膽固醇、20%遊離脂肪酸等，其亞微結構觀察,角質細胞間夾以脂質形成獨特的三明治樣結構皮膚細胞間質脂的合成和分泌過程如圖2.1所示。

神經醯胺是由一分子鞘氨醇類與一分子脂肪酸類，通過醯胺鍵結合的化合物。其中的鞘氨醇部分、脂肪酸部分的碳鏈長度、不飽和度和羥基數目都是可以變化的，所以神經醯胺是一類化合物而不是一種化合物。人體皮膚角質層的種類有以下9種，如圖2.2。

研究表明，皮膚的神經醯胺水平，會隨著年齡的增長而快速下降，40歲以後皮膚中的神經醯胺的含量會明顯下降，最高可下降60%，所以在保濕化妝品中的添加神經醯胺，是強化皮膚屏障最有效的途徑。但神經醯胺熔點較高，溶解性不好，直接配方中添加，容易結晶析出。從配方角度看，如果一段時間後，膏體變粗或者膏體粘度明顯增高，則說明神經醯胺結晶析出，析出後的神經醯胺，是無法被皮膚利用的。推薦預先製備成脂質體，添加到配方中，因為脂質體粒徑很小，其具有的磷脂，膽固醇，和神經醯胺一起使用，更易於被皮膚吸收，提高神經醯胺的利用率；另外，在配方中添加長鏈脂肪酸（花生酸、山嵛酸），可補償目前商品化神經醯胺碳鏈，長度不夠的問題。推薦使用天然等同結構的神經醯胺，而不是人工合成的空間結構類似分子，因為沒有足夠的數據來說明：合成的類神經醯胺分子，是否會存在干擾皮膚天然代謝方式的問題。根據筆者的經驗，在配方中實際使用神經醯胺，當神經醯胺III型（純物質）的含量超過0.3%時，對受損皮膚的屏障功能有非常優秀的修復效果。

為保護皮膚的屏障功能，配方中油脂的選擇上，減少使用小分子強極性油脂和高揮發性油脂，例如肉豆蔻酸異丙酯、棕櫚酸異丙酯、棕櫚酸乙基己酯、異十二烷等，其溶劑作用，會導致皮膚細胞間脂質被溶出和結構破壞，造成皮膚屏障的破壞。建議添加一些高碳鏈的甘油三酯類植物、長鏈飽和烷烴和植物甾醇類，例如白池花籽油、澳洲堅果油、天然角鯊烷，高純度氫化聚癸烯，大豆甾醇等，可以恢復潤滑皮膚，修復受損的皮膚表面屏障結構，減少皮膚乾燥，緩解瘙癢。

配方中乳化劑的選擇上，應該減少使用PEG-100硬脂酸酯等高HLB值的乳化劑，他們的HLB大於15，會導致肌膚本身的油脂也被乳化，而且高HLB值的乳化劑水溶性太好，在出汗，肌膚清潔時，肌膚本身油脂會被帶走。合適的乳化劑應該選擇HLB≈12的乳化劑，如聚甘油類乳化劑TEGOCARE450 等；另外建議使用卵磷脂類乳化劑，例如卵磷脂（LECITHIN）、氫化卵磷脂（HYDROGENATED LECITHIN），這類乳化劑HLB在10-12間，貼膚性很好，會給肌膚帶來舒適的柔軟感；另外可以選擇不依賴HLB值的高分子乳化劑，例如菊粉乳化劑INUTEC SL1、大米發酵乳化劑、Pemulen系列，這類乳化劑利用空間位阻效應進行乳化，對皮膚沒有滲透性，不會破壞皮膚屏障結構;

3、避免刺激因素

配方中刺激物的帶入會產生刺痛、燒灼、緊繃、瘙癢等不適感，破壞皮膚的生理功能。因此在篩選原料時應注意以下幾方面：

1）天然來源的原料並不等同於安全，例如檸檬、葡萄柚等柑橘類精油在駐留型產品中致敏性明顯。原料是天然的還是人工的，並不就此決定它是否安全。天然來源的要考慮提取方式不同，帶來的雜質和溶劑殘留問題，農藥殘留問題。

2）無防腐劑不等同與低刺激，化妝品中宣稱的無防腐劑添加可能只是沒有添加在《化妝品衛生規範》中規定的防腐劑，但還是添加了一些具有防腐功效的替代成分。這些不在防腐劑列表上的成分一般抑菌效果較弱，需要添加較高含量，且使用歷史不長，部分二醇類還存在發熱感刺激性問題，需要謹慎對待這些成分。

3）不同來源的原料刺激性差異大，例如甜菜鹼（三甲基甘氨酸），合成品種含有氯乙酸可能造成刺激，天然甜菜鹼從製糖廢液中，通過離子樹脂交換製備，產品中不含有氯乙酸，減少了引起刺激的可能性。人工合成的要考慮合成途徑不同，會帶來不同的雜質殘留因素。

4）不同劑型及使用劑量刺激性體現不同，這在前文中已經予以說明了。

因此，建議把人體斑貼測試，作為常規產品開發測試項目，所有產品上市前應做單次斑貼測試，避免有刺激性的產品上市。

4、優越的產品使用體驗

化妝品配方工程師最重要的工作，是創造具有優秀使用感，吸收感良好，外觀高檔特殊，香味優雅，具備良好功效的產品。隨著化妝品原料行業的進步，為配方工程師提供更加多姿多彩的膚感可能。

消費者在使用化妝品時的感受，如香氣、塗抹性、滋潤感、油膩感、柔軟感、厚重感、滑爽感、融熔感、光澤度等對消費者來說非常重要，如果產品沒有愉悅的使用體驗，任何效果好的保濕化妝品都無法真正贏得消費者的青睞。

沒有一種化妝品能滿足所有人和所有環節下的需要。因此，在設計配方時，應考慮不同性別、不同皮膚類型、不同使用部位、不同年齡、不同季節等因素，對消費者使用感受的影響，這些因素在保濕化妝品開發的時候都要考慮進來。

結語

皮膚是在長期的進化過程中，演化出一套自身的保護系統。健康的保濕產品應以維護、強化皮膚自身保濕系統為基礎，優秀的保濕化妝品應該就如同給肌膚穿衣服，保護而不影響皮膚的生理功能，並給消費者帶來愉悅和幸福的使用感。