保湿化妆品配方设计新思路

▇珀莱雅化妆品股份有限公司

蒋丽刚  陈斌  毕永贤  陈玉燕  张金龙

 

保湿化妆品配方设计时应以维护、强化皮肤自身保湿系统为基础，减少补充小分子保湿成分，避免干扰皮肤自身代谢，产生天然保湿因子的功能，并补充随着年龄变化或日常生活变化导致的，明显减少的保湿屏障结构成分。

 

当皮肤角质层的含水量低于10%时，肌肤会显得粗糙、柔软度下降、角质细胞无法正常代谢，而容易产生角质增厚及脱皮碎屑的现象。人由婴幼儿到老年，其皮肤老化的过程，宏观表现是皮肤水分减少和厚度变薄的过程。随着年龄的增长以及受到外界恶劣环境的影响，皮肤受到的损伤越来越严重，皮肤自身的保湿功能受到侵害，自身修复的能力越来越弱，各种皮肤问题就会接踵而来。

保湿是化妆品最基本，也是最重要的述求，美白、抗皱等其它功效的化妆品，也都是在保湿的基础上，进一步的诉求和发展。健康配方的保湿化妆品，应该就像我们的衣服，每天使用，保护皮肤但又不影响其正常生理功能。保湿化妆品配方设计时应以维护、强化皮肤自身保湿系统为基础，减少补充小分子保湿成分，避免干扰皮肤自身代谢产生天然保湿因子的功能，并补充随着年龄变化或日常生活变化，导致的明显减少的保湿屏障结构成分。本文从健康混合保湿、强化皮肤屏障、避免刺激因素、愉悦的使用体验四个方面，设计出维护皮肤正常的生理保湿功能，增强角质层屏障，健康有效并有愉悦使用体验的保湿化妆品配方。

1、健康混合保湿

传统保湿产品中，普遍大量使用小分子保湿剂，例如甘油（分子量Mw:92）、丙二醇（Mw:76）、丁二醇（Mw:90）等，它们分子结构中含有数个羟基，使用在皮肤上后，依赖氢键，能把护肤品里面的水分抓住并停留在皮肤上。此类小分子保湿剂，分子量很小，渗透性也强，容易进入角质细胞间隙。珀莱雅研发创新中心使用人体斑贴测试方法，表明水剂类产品配方中甘油、丙二醇、丁二醇等多元醇类小分子保湿剂添加量超过8%时，很多受试者的皮肤均会出现弱刺激现象，一次斑贴测试后，35例里面出现14例的弱刺激及刺激现象。研发创新中心产品使用性调查小组的测试也表明，普通的水剂型面贴膜，配方简单，使用羟乙基纤维素和透明汉生胶增稠，使用甘油和丁二醇作为保湿剂，防腐剂使用最传统的尼泊金酯类和DMDM乙内酰胺。实验室测试不需要考虑储存和污染，防腐剂添加量控制在最低限度。测试结果发现，多元醇含量超过8%的配方，连续使用一周（每天敷用一次，每次15-20分钟，使用面膜后残留面膜液不洗去，轻轻拍干），60% 受试者肌肤出现不同程度的敏感状态，严重者甚至出现脱皮现象。另外需要指出，在膏霜乳液中，由于含有的各种油脂和其他成分，能起到隔离和保护作用，会减少多元醇的刺激性，但是随着多元醇含量的上升，刺激性是逐渐增强的。在油包水体系和水包油体系中，同样含量的多元醇，刺激性的表现是不一样的，需要进行人体斑贴测试来进行评估。

皮肤天然保湿因子组成为氨基酸（平均Mw:128)40%、乳酸（Mw:90）12%、吡咯烷酮羧酸钠（Mw:128）12%、尿素（Mw:60）7%等，它们是皮肤细胞角质化过程中，细胞内丝聚蛋白被相应的酶分解所来，具有帮助角质细胞锁住水分，并维持肌肤正常的ph值的作用。按正常逻辑推理，可以推断的是，化妆品配方中小分子保湿剂分子量很小，分子量和皮肤天然保湿因子类似，保湿成分渗透性较强，添加过多会影响皮肤的渗透压，并可能干扰皮肤自身天然因子的代谢。

因此，健康的保湿配方中，保湿剂的选择应该以不影响皮肤正常功能为原则，同时考虑表皮微生态的重要作用，选择使用的保湿剂，应该在抓住水分的同时，能够对皮肤表面益生菌群有促进作用。推荐选用赤藓糖醇（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）、麦芽四糖（Mw:666）、菊粉、艾素糖、等糖类保湿剂，也可选择酵母提取物，因为其中蕴含较全面的多糖、核酸、小分子肽、甘油葡糖苷等成分。需要指出的是，使用糖类保湿剂，实际配方时要考虑配方配伍，避免出现糖化反应。

另外，必须复配添加一些高分子成膜保湿剂，其吸水可达自身重量的数十倍，高分子保湿剂无渗透性，也无渗透压，不会从皮肤吸水，推荐透明质酸、普鲁兰多糖、银耳多糖、β-葡聚糖、γ-聚谷氨酸钠、 酸豆籽多糖、小核菌胶等等；

在健康的保湿化妆品保湿剂的选择时，优选糖类保湿剂和高分子成膜保湿剂复配，来增强保湿效果，做到健康混合保湿。

 

2、强化皮肤的屏障功能

人体皮肤屏障最重要的部分是角质层。角质层像一道“砖墙”,角质细胞是“砖”,细胞间脂质就是作为粘合剂的“泥浆”，将角质细胞严密地连接，使皮肤屏障正常。细胞间脂质由棘细胞合成，以板层小体或Orland小体的形式分布在包浆内，在棘细胞向上移行分化过程中逐渐向细胞周边并与细胞融合，最后以胞吐的形式排出到细胞间隙，或随着细胞终末分化、角化、塌陷而成为与原胞体相连的细胞间成分。

皮肤细胞间质的主要成分有50%神经酰胺、25%胆固醇、20%游离脂肪酸等，其亚微结构观察,角质细胞间夹以脂质形成独特的三明治样结构皮肤细胞间质脂的合成和分泌过程如图2.1所示。

神经酰胺是由一分子鞘氨醇类与一分子脂肪酸类，通过酰胺键结合的化合物。其中的鞘氨醇部分、脂肪酸部分的碳链长度、不饱和度和羟基数目都是可以变化的，所以神经酰胺是一类化合物而不是一种化合物。人体皮肤角质层的种类有以下9种，如图2.2。

研究表明，皮肤的神经酰胺水平，会随着年龄的增长而快速下降，40岁以后皮肤中的神经酰胺的含量会明显下降，最高可下降60%，所以在保湿化妆品中的添加神经酰胺，是强化皮肤屏障最有效的途径。但神经酰胺熔点较高，溶解性不好，直接配方中添加，容易结晶析出。从配方角度看，如果一段时间后，膏体变粗或者膏体粘度明显增高，则说明神经酰胺结晶析出，析出后的神经酰胺，是无法被皮肤利用的。推荐预先制备成脂质体，添加到配方中，因为脂质体粒径很小，其具有的磷脂，胆固醇，和神经酰胺一起使用，更易于被皮肤吸收，提高神经酰胺的利用率；另外，在配方中添加长链脂肪酸（花生酸、山嵛酸），可补偿目前商品化神经酰胺碳链，长度不够的问题。推荐使用天然等同结构的神经酰胺，而不是人工合成的空间结构类似分子，因为没有足够的数据来说明：合成的类神经酰胺分子，是否会存在干扰皮肤天然代谢方式的问题。根据笔者的经验，在配方中实际使用神经酰胺，当神经酰胺III型（纯物质）的含量超过0.3%时，对受损皮肤的屏障功能有非常优秀的修复效果。

为保护皮肤的屏障功能，配方中油脂的选择上，减少使用小分子强极性油脂和高挥发性油脂，例如肉豆蔻酸异丙酯、棕榈酸异丙酯、棕榈酸乙基己酯、异十二烷等，其溶剂作用，会导致皮肤细胞间脂质被溶出和结构破坏，造成皮肤屏障的破坏。建议添加一些高碳链的甘油三酯类植物、长链饱和烷烃和植物甾醇类，例如白池花籽油、澳洲坚果油、天然角鲨烷，高纯度氢化聚癸烯，大豆甾醇等，可以恢复润滑皮肤，修复受损的皮肤表面屏障结构，减少皮肤干燥，缓解瘙痒。

配方中乳化剂的选择上，应该减少使用PEG-100硬脂酸酯等高HLB值的乳化剂，他们的HLB大于15，会导致肌肤本身的油脂也被乳化，而且高HLB值的乳化剂水溶性太好，在出汗，肌肤清洁时，肌肤本身油脂会被带走。合适的乳化剂应该选择HLB≈12的乳化剂，如聚甘油类乳化剂TEGOCARE450 等；另外建议使用卵磷脂类乳化剂，例如卵磷脂（LECITHIN）、氢化卵磷脂（HYDROGENATED LECITHIN），这类乳化剂HLB在10-12间，贴肤性很好，会给肌肤带来舒适的柔软感；另外可以选择不依赖HLB值的高分子乳化剂，例如菊粉乳化剂INUTEC SL1、大米发酵乳化剂、Pemulen系列，这类乳化剂利用空间位阻效应进行乳化，对皮肤没有渗透性，不会破坏皮肤屏障结构 ;

 

3、避免刺激因素

配方中刺激物的带入会产生刺痛、烧灼、紧绷、瘙痒等不适感，破坏皮肤的生理功能。因此在筛选原料时应注意以下几方面：

1）天然来源的原料并不等同于安全，例如柠檬、葡萄柚等柑橘类精油在驻留型产品中致敏性明显。原料是天然的还是人工的，并不就此决定它是否安全。天然来源的要考虑提取方式不同，带来的杂质和溶剂残留问题，农药残留问题。

2）无防腐剂不等同与低刺激，化妆品中宣称的无防腐剂添加可能只是没有添加在《化妆品卫生规范》中规定的防腐剂，但还是添加了一些具有防腐功效的替代成分。这些不在防腐剂列表上的成分一般抑菌效果较弱，需要添加较高含量，且使用历史不长，部分二醇类还存在发热感刺激性问题，需要谨慎对待这些成分。

3）不同来源的原料刺激性差异大，例如甜菜碱（三甲基甘氨酸），合成品种含有氯乙酸可能造成刺激，天然甜菜碱从制糖废液中，通过离子树脂交换制备，产品中不含有氯乙酸，减少了引起刺激的可能性。人工合成的要考虑合成途径不同，会带来不同的杂质残留因素。

4）不同剂型及使用剂量刺激性体现不同，这在前文中已经予以说明了。

因此，建议把人体斑贴测试，作为常规产品开发测试项目，所有产品上市前应做单次斑贴测试，避免有刺激性的产品上市。

4、优越的产品使用体验

化妆品配方工程师最重要的工作，是创造具有优秀使用感，吸收感良好，外观高档特殊，香味优雅，具备良好功效的产品。随着化妆品原料行业的进步，为配方工程师提供更加多姿多彩的肤感可能。

消费者在使用化妆品时的感受，如香气、涂抹性、滋润感、油腻感、柔软感、厚重感、滑爽感、融熔感、光泽度等对消费者来说非常重要，如果产品没有愉悦的使用体验，任何效果好的保湿化妆品都无法真正赢得消费者的青睐。

没有一种化妆品能满足所有人和所有环节下的需要。因此，在设计配方时，应考虑不同性别、不同皮肤类型、不同使用部位、不同年龄、不同季节等因素，对消费者使用感受的影响，这些因素在保湿化妆品开发的时候都要考虑进来。

 

结语

皮肤是在长期的进化过程中，演化出一套自身的保护系统。健康的保湿产品应以维护、强化皮肤自身保湿系统为基础，优秀的保湿化妆品应该就如同给肌肤穿衣服，保护而不影响皮肤的生理功能，并给消费者带来愉悦和幸福的使用感。