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欧佩加工厂:化妆品保湿化妆品功效评价方法
- 2020-12-29-

欧佩加工厂:化妆品保湿化妆品功效评价方法


保湿是化妆品的基础功效,也是我们护肤的最基本的需求。随着人们精神生活水平的不断提高,消费者不断重视对皮肤的保养,保湿产品成为了人们的首选品类。随着《化妆品监督管理条例》的正式颁布,化妆品功效宣称不断引起人们的关注。那如何科学、客观的评价化妆品及其原料的保湿功效呢?下面我们将为大家汇总常见的保湿功效评价方法。

 

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体外功效评价

 

1.1吸湿性

 

在给定温度和相对湿度条件下,保湿剂不断从环境中吸收水分,潮解或者形成溶液。基于化妆品中不同保湿剂分子对水分子的作用力不同,吸收水分和保持水分的能力也略有差异。通过称重法测试保湿剂的吸湿率可以表征该成分的保湿功效。

 

保湿剂在一定时间吸收的水分重量占该保湿剂重量的百分比,为此保湿剂在该时间内该相对湿度下的吸湿率。一般采用饱和硝酸钾溶液维持94%的相对湿度。将涂抹有受试物的玻璃板置于简易恒湿器的多孔隔板上,并保证隔板上下空气的流通,放置一段时间后(2、4、6、8h)取出、称重,计算吸湿率。

 

本方法适用于吸水性保湿原料或含有该类型保湿成分的保湿产品的吸湿率测定。油脂类保湿剂和水剂、乳液等含水量较高的产品不宜采用该方法。

 

1.2保湿性

 

保水率为在某一固定相对湿度的前提下,样品放置不同时间后(样品放置后的质量-样品放置前的质量)/样品放置前的质量*100%,反应产品随时间的变化所呈现的吸湿性的大小。

 

不同保湿剂分子对水分子的作用力不同,保持水分的能力也略有差异。试验常采用称重法测试失水率表征保湿剂的保水能力,从而表征化妆品及其原料保持水分的能力大小。采用一定体积的饱和碳酸钾溶液维持约43%的相对湿度。称取一定量受试物溶液,均匀涂覆在贴有3M胶带的玻璃板上,放置一段时间后(2、4、6、8h)称量受试物的重量,计算失水率。失水率越大表示该保湿剂的保水性越差。失水率越小表示该保湿剂的保水性越强,长期保湿效果越好。

 

本方法适用于吸水性保湿原料或含有该类型保湿成分的保湿产品的失水率测定,油脂类保湿剂或含水量较低的膏霜类产品不宜采用该方法。

 

1.3吸湿稳定性

 

理想的保湿剂除了能在周围环境中吸收水分,在一般湿度下保持水分外,还需要具备其吸收的水分随着相对湿度变化较小的特点。当外界相对湿度变小时,如果保湿剂的吸收水分的能力变小将会导致皮肤干燥。吸湿稳定性的测定一般称取同质量的某一固定保湿剂,将其放置在不同相对湿度的环境中,一段时间后比较其各自的吸湿量。如果不同环境中的吸湿量变化不大,表明该保湿剂的吸湿稳定性好。

 

1.4皮脂分析

 

皮脂膜是由皮肤表面的皮脂与汗液和水乳化后在皮肤表面形成的乳化皮脂薄膜,覆盖在皮肤和毛发的表面。皮脂膜像一层无形的屏障影响皮肤的健康。皮脂膜可有效滋润皮肤,使皮肤柔韧、润滑、富有光泽、防止干裂。另外,皮脂膜可防止皮肤水分过度蒸发、防止外界水分及其他物质大量进入,锁住水分,阻止营养物质、保湿因子及水分的散失,使皮肤含水量保持正常,对皮肤锁水功能起到重要的屏障功能。

 

皮肤表面皮脂成分含量:甘油三酯约占20-60%、蜡脂约占23-29、角鲨烯约占10-14、游离脂肪酸约占5%-40%、胆固醇及胆固醇酯约占1-5%。皮肤表面脂质受多种因素的影响,皮脂成分含量也是在一定范围内变动。通常情况下,通过分析神经酰胺、胆固醇、脂肪酸含量及其比例,分析皮脂成分是否存在偏颇,可间接反应皮脂膜的健康状态。

 

1.5天然保湿因子

(NaturalMoisturizingFactor,NMF)

 

NMF是存在于角质层内与水结合的一些低分子量物质的总称,包括氨基酸、吡咯烷酮羧酸、乳酸、尿素、尿刊酸、离子碳水化合物、氨、多态、葡糖胺及其他未知物质,是一类皮肤自身存在的、具有吸水特性的小分子复合物。与皮肤水合作用密切相关的NMF中最具代表性的为PCA、UCA、Urea,可以吸收大量的水分并保持水分不被散失。NMF作为一种低分子量水溶性的高效吸湿性分子化合物,能帮助角质细胞吸收水分,维持水合功能。

 

对NMF的定量测试常见的方法为:1.利用胶带剥脱,采用高效液相色谱、液相色谱质谱联用技术,对剥脱下的角质层细胞中UCA、PCA等成分进行分析,2.基于保湿的原理,从二维\三维细胞水平检测与保湿相关基因的表达情况,利用3D皮肤模型直接检测皮肤角质层中PCA、UCA、Urea的含量变化,再利用相似相容原理,采用高效液相色谱对角质层PCA、UCA、Urea进行分离和检测。

 

1.6皮肤屏障相关蛋白及其基因表达

 

人体正常的皮肤有两方面的屏障功能:一方面抵御外界各种物理、化学和生物等有害物质对皮肤的侵害,对酸、碱、有机溶剂及物理性摩擦具有一定的抵抗力;另一方面对外界物质的吸收、内部物质的流失具有明显的限制作用,可阻止体液外渗与化学物质的内渗,防止水分散失。皮肤屏障受损表观上将会导致细胞连接松散、易脱落,细胞间紧密连接能力变弱,角质细胞表面TEWL升高,皮肤保水能力下降,皮肤变的敏感、脆弱。所以,皮肤屏障功能在保持机体内环境的稳定上起着重要的作用。

 

皮肤屏障功能主要依靠角质层的“砖墙结构”。角质层的主要成分是角蛋白和脂质紧密有序的排列。所以,对皮肤屏障功能的检测可以通过测定相关蛋白的表达间接反应皮肤的水合力、保水力。与皮肤屏障直接相关的蛋白主要包含:角蛋白、丝聚合蛋白、外皮蛋白、兜甲蛋白、转谷氨酰胺酶、紧密连接蛋白-1等。其检测方法主要包含:定量即时聚合酶链式反应

(QuantitativeReal-timePolymeraseChainReaction,qRT-PCR)、免疫细胞化(Immunocytochemistry,ICC)/免疫荧光(Immunofluorescence,IF)、免疫组化。

 

1.7水通道蛋白(Aquaporins,AQPs)

 

皮肤固有的水合能力不仅由于角质细胞中NMF的存在,还依赖于皮肤内水分的运输。AQPs是一类膜蛋白家族,可选择性地转运水和小分子溶质(如甘油)。

 

在人体皮肤中,AQP-3是AQPs家族表达最丰富的水通道蛋白亚型。其在表皮的表达量具有空间层次,主要表达于人表皮基底层,棘层、颗粒层,到角质层逐渐消失。AQP-3在基底膜带的高表达,可以促使水,甘油及尿素的转运,担负着角质层甘油运输的重要作用。AQP-3将内源性的甘油以及皮脂腺中的甘油三酯运输进入表皮,使其直接或间接影响皮肤保湿功效。

 

通过抗原抗体的特异性结合,可以用荧光基团标记出表皮细胞表达的AQP3,荧光强度即对应了该蛋白的表达量,同时,通过定量即时聚合酶链式反应测定其mRNA的表达,从而可以一定程度上反映出皮肤转运水分的能力。

 

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人体功效评价方法

 

2.1皮肤水分含量及其分布

 

皮肤水分含量的测试可以直接反应保湿产品的保湿效果。目前测试皮肤水分含量的方法主要有电化学法、光谱法。

 

电化学法测定水分含量多采用电容法、电阻法、电导法。主要仪器包括德国CK公司的CorneometerCM825、皮肤水分分布测试仪MoistureMapMM100、芬兰的MoistureMeter、Biox公司的Epsilon介电成像系统、日的Skicon-200EX皮肤电导测试仪等。其中,采用电容法测定人体皮肤角质层的水分含量是基于水和其他物质的介电常数差异显著,按照皮肤角质层水分含量的不同,测得的皮肤的电容值不同,其参数可代表皮肤水分含量。

 

光谱法测定皮肤水分含量主要包括:拉曼共聚焦显微镜、近红外光谱法(nearInfrared,NIR)、衰减全反射-傅里叶变换红外光谱法(attenuatedTotalReflectionFlouriertransformedInfraredSpectroscopy)ATR-FTIR、共振频率法(ResonanceFrequencymethod)。其中,应用较多的为拉曼共聚焦显微镜测定皮肤水分含量。共聚焦拉曼光谱是基于皮肤对光的拉曼散射得到光谱图,通过检测CH键(2800-75000px-1)和OH键(3100-92500px-1)的信号强度比例进而通过计算得到水分含量值。皮肤含水量越高,得到的谱图中水分的吸收峰强度越强。其优势是可实现在体、实时、无创测试,受试物不受其剂型限制、无需复杂的样品预处理、可实现分子层面的逐层分析。同时,也可通过分析使用产品前后皮肤拉曼光谱的变化,定性或半定量分析物质的经皮吸收情况。

 

2.2皮肤经皮水分散失

(TransepidermalWaterLoss,简称TEWL)

 

TEWL又称透皮失水率,是指水分从真皮层经表皮层,在单位时间内流失水分的速度。TEWL对评估皮肤水分保护层的功能是非常重要的参数,在国际上已经得到了广泛的认可。

 

皮肤生理和功能上的变化常导致皮肤屏障功能的损伤,同样,皮肤屏障功能异常也常会导致皮肤出现生理及功能上的变化。例如:皮肤屏障受损表观上将会导致细胞连接松散、易脱落,细胞间紧密连接能力变弱,角质细胞表面TEWL升高,皮肤保水能力下降,皮肤变得敏感、脆弱。TEWL是较常用的表征皮肤水分散失的方法。皮肤屏障功能越好,TEWL的数值就越低,反之亦然。所以,评价化妆品或者化妆品原料对皮肤屏障功能的改善可以通过使用产品前后TEWL值的变化评估皮肤屏障功能。目前,检测TEWL的仪器目前主要分为开放式探头和封闭式探头两大类。分别为CK公司的皮肤水份流失测试仪TewameterTM300、Delfin公司的Vapometer和Biox公司的AquafluxAF200。

 

2.3皮肤鳞屑指数

 

皮肤缺水常导致皮肤表面鳞屑的产生。为将保湿后的效果通过科学的手段,可视、可触、可感知的传递给消费者,我们常常采集皮肤鳞屑照片,通过分析皮肤鳞屑指数判断产品的滋润、保湿功效。常用的仪器为CK公司推出的皮肤显微表面活性分析系统VisioscanVC98。Visioscan?VC98可以用来测试受试者使用产品后面部或其他区域的灰度参数以及SELS参数,反映皮肤的状态(如皮肤光滑度、皱纹等)变化。其中,SEsc指标表示皮肤鳞屑指数,可表征皮肤的滋润程度。数值越小,角质层的鳞屑指数越小,皮肤越滋润。

 

2.4角质层剥脱指数

 

当角质层表层细胞的桥粒消失,细胞间连接松动时,扁平的角质细胞就会呈鳞屑状从皮肤表面脱落,形成皮屑,通过分析皮屑剥脱的速率和皮屑的形状可以评估皮肤的干燥程度和皮肤屏障的完整性。VisioscanVC98也可以用来进行角质细胞剥落的测试,分析得到的图片参数Sesc可反映皮肤角质剥落程度,Sesc数值越小,说明皮肤角质层的剥落越小,皮肤屏障越好。

 

以上是为大家汇总的常用的保湿功效评价方法。目前国内对保湿功效常常采用行标QB/T4256-2011,选取24人~30人,采用电容法测定皮肤涂抹样品后多个时间点的皮肤角质层水分含量。另外,对保湿的功效评价,企业还可根据产品的作用机理,选择体外、人体等试验,更加直观的反应产品的保湿功效。

 

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延伸阅读

保湿与美白、抗衰、皮肤屏障的关系

 

保湿作为基础功效对皮肤起到至关重要的作用,然而做好保湿还会有哪些意想不到的效果呢?接下来我们就一起探讨保湿与美白、抗衰、皮肤屏障之间的关系。

 

首先,保湿与皮肤的润泽度有着直接的关系。皮肤的润泽度与表皮所含水分含量密切相关。皮肤缺水常会导致皮肤表观暗淡、粗糙、无光泽。水含越高,皮肤充盈性越好,光泽度越高,皮肤越通透。所以,皮肤润泽度与皮肤水分含量呈明显相关性。以水亮肤色,可以提升肌肤光泽度。

 

其次,保湿对皮肤的抗衰老也起着重要的作用。皮肤出现衰老症状主要原因是:皮肤真皮层的主要组成物质胶原蛋白、网状纤维、弹性纤维和含有粘多糖的基质对维持皮肤正常的韧性、弹性、充盈饱和程度具有关键的作用,若真皮层含水量降低将影响弹力纤维的弹性,胶原纤维也容易发生断裂,从而引起皮肤的弹性下降、皱纹增多。同样,若真皮层中的透明质酸、粘多糖等物质变性也会直接导致真皮层含水量减少,导致皮肤的干燥、无光泽。主要原因为纤维间基质中的粘多糖和蛋白复合体可以结合大量的水,是真皮组织保持水分的基础,若这些大分子物质受到破坏会最终导致皮肤结合水的能力受损。

 

保湿对皮肤屏障也起着至关重要的作用。皮肤的屏障功能作为皮肤的六大功能之一,对预防外界刺激、保护肌肤至关重要。皮肤缺水可导致皮肤出现发痒、红肿、脱屑的临床症状,最终导致皮肤敏感、皮肤屏障功能的受损。其主要原因为:角质层缺水变薄,外界有害物质(细菌、病毒等)可以通过角化细胞或者其间隙以及毛囊、皮脂腺等侵入皮肤引起皮肤过敏。角质层增厚可以明显抑制有害物质的侵入,避免细菌、病毒等物质的侵入引起的皮肤敏感,角质层愈厚对侵入的限制作用愈大。正常皮肤pH维持在4.5-6.5之间,弱酸性环境对维持皮肤正常的生理功能,防止微生物(特别是病原体微生物)的侵袭具有较重要的防护作用。如果皮肤缺水,导致水油不平衡,皮肤表面的pH发生变化,将会导致皮肤容易敏感。

 

除此之外,水分含量增加还可以起到抗炎、抗细胞分裂和止痒的作用。保湿类产品在增加皮肤水分含量的同时还能够增加皮肤表面的细腻度、柔韧度、平滑度及弹性,改善皮肤的粗糙度,并延长这种效果的持续时间。