化妝品中的保濕原理

化妝品中的保濕原理

1.保濕劑的功效近年來，皮膚護理已成為最受關(guān)注的話題之一，皮膚護理是皮膚護理的重要步驟。日常生活中當皮膚缺水時,皮膚角質(zhì)層不能及時調(diào)節(jié)產(chǎn)生足夠的保濕因子,并且油脂腺活躍度下降。這會導致皮膚會出現(xiàn)緊繃現(xiàn)象,甚至在皮膚屏障比較薄的區(qū)域,如眼周與鼻翼出現(xiàn)細紋。因此,保濕類化妝品/保濕功效成分的研究在人們?nèi)粘Ｉ钪衅鸬街陵P(guān)重要的作用。使用具有相應功效的護膚、養(yǎng)膚品,可滋潤皮膚并防止皮膚水分蒸發(fā)、改善細胞的活性的過程可稱為保濕。皮膚是人體重要的器官,它起到屏障作用,保護體內(nèi)器官和組織免受損傷,同時可形成天然的保濕系統(tǒng)。皮膚中的天然保濕系統(tǒng)包含水、脂類、天然保濕因子三類成分。角質(zhì)層也是保持皮膚水分的重要部分,具有很強的吸水能力和屏障功能。角質(zhì)層含有10%-20%的水分,當水分含量低于10%時,皮膚中的生物大分子失水,使得皮膚失去彈性,干燥粗糙,逐漸老化。外界環(huán)境干燥或者皮膚吸收和保持水分的能力受到損傷會使皮膚發(fā)生失水,因此對皮膚的保濕顯得尤為重要。保濕劑的保濕原理在于通過外用的保濕成分,降低皮膚角質(zhì)層中的水分蒸發(fā)率,增加真皮、表皮水分滲透率,提供皮膚保護屏障,減少環(huán)境帶來的損傷,促進自我修復。從保濕原理來劃分,保濕劑可以分為油脂類保濕劑,吸濕保濕劑,水合保濕劑,修復類保濕劑。在科學研究過程中,評價保濕劑功效通常有以下的參數(shù):吸水率、保水率、皮膚水分含量分析、經(jīng)皮失水率(TEWL)。TEWL基于Fick擴散定律測量,不直接表示角質(zhì)層的水分含量,而是反映角質(zhì)層的水分流失情況,即角質(zhì)層的屏障功能。TEWL可作為化妝品的研制過程中,評價保濕化妝品功效的有效指標。2.從白塊中提取的多糖保濕劑鎖水保濕的化學原理之一是通過分子間氫鍵作用與水的結(jié)合,降低水蒸氣壓,從而降低水份揮發(fā)。這類保濕分子通常具有多羥基的結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的小分子保濕成分包括多羥基醇,如甘油、丁二醇。甘油,學名丙三醇,甘油可以歸為天然成分的保濕劑,質(zhì)地溫和,不易引起皮膚過敏等。如果肌膚需要多維度的保養(yǎng),那保養(yǎng)品中還需含有其他有效成分和甘油配合使用。而且過量的甘油使用反而會造成皮膚水分被甘油吸走,使皮膚失水。除了小分子外,還有一類保濕成分是天然來源的多糖類高分子。多糖是由10個以上單糖分子通過糖苷鍵聚合形成的鏈狀高分子碳水化合物。白芨多糖:白芨是中國傳統(tǒng)的中草藥,是蘭科植物白芨的塊莖。它具有收斂止血、消腫生肌和保濕功效。采用水提醇沉法可從白芨塊莖中提取白芨粗多糖。據(jù)實驗結(jié)果,相對濕度(RH)為43%時最大吸濕率為6.0%,保濕率為88.8%,在RH為81%時,最大吸濕率為99.0%,保濕率為105.5%,表明高濕度條件下,白芨多糖吸濕率、保濕率優(yōu)于甘油和透明質(zhì)酸。白芨多糖分子含有多羥基和羧基結(jié)構(gòu),可與水分子形成氫鍵網(wǎng)絡而鎖住水分。除此之外,白芨多糖是一種黏多糖,其特殊的分子結(jié)構(gòu)可在皮膚表面鋪展形成一層均一的保護膜。保護膜將皮膚與外界環(huán)境進行隔離,使皮膚水分蒸發(fā),角質(zhì)層水化,保存皮膚自身的水分。蘆薈多糖:蘆薈屬百合科,被人們譽為“神奇的植物”。蘆薈葉中的多糖具有如消炎抗癌等諸多生物活性。董銀卯等提取了蘆薈原液中的活性成分制成蘆薈原汁,并用于保濕化妝品的制備。當蘆薈原汁的濃度在40%-60%時達到最佳保濕效果;蘆薈保濕性隨配方中各組分的配比的不同而不同。在乳液中,蘆薈原汁的濃度為40%-50%其最佳保濕效果,保濕性優(yōu)于透明質(zhì)酸及5%甘油。在RH=43.3%條件下,其保濕性優(yōu)于10%甘油。由此可見蘆薈多糖的保濕效果十分優(yōu)異。在水性化妝品中,蘆薈多糖最佳保濕濃度為40%-60%,保濕性與透明質(zhì)酸相當,與甘油十分接近。研究表明,蘆薈多糖與人體自身粘多糖結(jié)構(gòu)相似,且pH值與人體健康皮膚相近,生物相容性好,易被皮膚組織吸收。劉玲英等人研究發(fā)現(xiàn)蘆薈多糖可使人成纖維細胞增殖活躍,促進I、III型膠原蛋白的表達合成及透明質(zhì)酸和羥脯氨酸的分泌。鐵皮石斛多糖:取自植物鐵皮石斛,在中醫(yī)理論中,鐵皮石斛性偏涼潤,甘寒善于養(yǎng)陰,生津潤燥之力較強。鐵皮石斛提取物可通過水溶液萃取的方法得到。在濕潤環(huán)境中,72h之后,鐵皮石斛吸水率為(14.95±0.9)%,透明質(zhì)酸鈉吸水率為(24.94±2.33)%,效果略弱于透明質(zhì)酸。鐵皮石斛提取物在2h、4h、6h均表現(xiàn)出較好的保濕性能,6h保濕率接近50%。在保濕機制方面,通過基因芯片技術(shù)對鐵皮石斛保濕機制進行探究,發(fā)現(xiàn)鐵皮石斛具有一定促進水通道蛋白、中間絲聚蛋白和兜甲蛋白表達增加的趨勢,意味著藥物可能在維護表皮屏障結(jié)構(gòu)和水合功能上存在一定作用。3.海嘴唇、海保障功效成分膠原蛋白是動物結(jié)締組織的主要成分之一,含有大量的羥脯氨酸、甘氨酸、天冬氨酸等等含極性官能團的結(jié)構(gòu),能夠結(jié)合皮膚中的水分。膠原纖維交聯(lián)形成的網(wǎng)狀架構(gòu)能夠維持皮膚的張力和承受拉力,并保持皮膚的彈性。傳統(tǒng)的膠原蛋白部分水解產(chǎn)物明膠,分子量分布在幾萬到十幾萬不利于皮膚吸收。因此需要使用一定的方法將蛋白水解使用?？谆莸纫怎q魚皮為原料,采用酸浸-水提法得到鮭魚皮明膠。通過酶解制備了鮭魚皮膠原蛋白肽,其中超過91.5%的鮭魚皮膠原蛋白肽分子量小于1000Da按其分子量的大小依次為:S1>S2>S3>S4>S5。體外試驗結(jié)果表明,相對濕度81%的環(huán)境下,吸濕性順序為:S5>S4>甘油>鮭魚皮膠原蛋白肽>S3>S2>S1≈透明質(zhì)酸>鮭魚皮明膠;保濕性順序為:S5≈S4>S3>S2>甘油>鮭魚皮膠原蛋白肽>S1>透明質(zhì)酸>鮭魚皮明膠。生活在海洋中的無脊椎動物海蜇,同樣可作為保濕原料的來源。鄭永軍等人通過超聲輔助方法,利用水提法從海蜇中提取出海蜇膠原蛋白。隨后作者將海蜇蛋白提取物制備成保濕霜,并將其與市售化妝品“大寶”SOD蜜進行比較,發(fā)現(xiàn)其保濕效果優(yōu)于后者。植物來源的蛋白質(zhì)類分子同樣被研究用于保濕功效成分。陳曉磊等人研究了麥麩蛋白的酶水解產(chǎn)物麥麩多肽的保濕性能。小麥麩皮是小麥加工的副產(chǎn)物,其中還有豐富的蛋白質(zhì),大于15%。其在蛋白酶的作用下可發(fā)生水解生成短鏈的麥麩多肽。吸濕實驗結(jié)果表明,與大豆低聚肽、膠原蛋白肽、小麥低聚肽相比,在低濕度條件下(RH=43%),麥麩多肽在長時間保濕效果佳,而在高濕度條件下(RH=81%)麥麩多肽的吸濕速度與最大吸濕率均顯著高于其他保濕成分。除此之外,麥麩多肽還被證明用于抗氧化和清除自由基的活性,與維生素C的效果相當。因此麥麩蛋白是不可多得的優(yōu)秀的保濕功效成分。4.皮膚中神經(jīng)酰胺的變化神經(jīng)酰胺是作為皮膚屏障的角質(zhì)層細胞間類脂體主要構(gòu)成成分,其還具有提高免疫、防癌抗癌的作用。隨著年齡增長,人體皮膚中存在的神經(jīng)酰胺會漸漸減少,尤其是面部和手部。神經(jīng)酰胺有長烷基鏈鞘氨醇和連接在其氨基上的脂肪酸構(gòu)成。結(jié)構(gòu)上看,神經(jīng)酰胺有大量親水基團,可促進表皮水合作用,起到保持,鎖水功效。除此之外,神經(jīng)酰胺可對衰老細胞進行賦能,可促進表皮細