安全温和型儿童化妆品配方设计思路
2022-05-30陈凤凤
陈凤凤
随着人们生活水平不断提高,三孩政策的相继落地,我国儿童化妆品市场也呈现出高速增长的态势。据欧睿咨询的数据显示,2014年~2019年,中国儿童护肤产品的市场规模从136.42亿元扩张至258.51亿元,年均复合增长率为13.64%。该机构预测中国儿童护肤品市场规模会在2024年达到523.65亿元[1]。
与此同时,随着企业的不断进入,体量的迅速扩大,儿童消费品市场同质化严重,产品升级需求强烈,这就需要研发人员在配方开发上更加切合儿童皮肤特点,了解相关政策法规,多方面提升产品的市场竞争力。
原则上,儿童化妆品配方设计应参考以下思路,尽可能确保产品进入市场后能够达到预期的效果和反响。
婴童皮肤特点
我国儿童化妆品是指年龄在12周岁以下(含12周岁) 儿童可以安全使用的化妆类产品。按照《化妆品分类规则和分类目录》规定,儿童化妆品将按“婴幼儿”(0~ 3周岁,含3 周岁)以及“儿童”(3~ 12周岁,含12周岁) 分类。
婴童(婴幼儿和儿童) 表皮及真皮尚未完善,表皮角质细胞和颗粒层细胞都比成人小,角质层厚度比成人薄30%,表皮厚度薄20%。如果用砖墙学说来比喻,就是“砖块”更小,“墙体”更薄。真皮中的胶原纤维也很稀少,成熟的弹性纤维要到2 岁以后才能形成,真表皮之间连接不够紧密,皮肤更易受到外界刺激。
婴幼儿表皮层中的黑素细胞功能到6 个月才逐渐完善,黑素小体的数量和活性逐渐正常。皮脂分泌较少,汗腺在胎儿期第6 个月时出现,随后逐渐消失,直至青春期前在雄激素刺激下增大。
婴儿皮肤表面酸碱度和成人也有很大差异。健康成人一般情况下,其皮肤 pH 值为弱酸性(4.5~ 6.5);而新生儿皮肤表面的 pH 值接近中性,出生后第2 天,皮肤 pH 值开始下降,在出生后1 个月内持续降低,到1 ~3 个月保持相对稳定。新生儿角质层含水量低,出生后2 ~4 周含水量明显增加并超过成人,然后趋于稳定。婴幼儿皮肤含水量为69.4%,成人水分最低为64%,经表皮水分流失
(TEWL) 在出生后前2 周升高,2周后至3 个月降低,1 ~2 岁升至最高。
婴儿在刚出生时,天然保湿因子含量高于成人,至6 个月时有所减少,且低于成人,直到1 ~2 岁以后才与成人水平相当。婴儿皮肤的神经酰胺含量在刚出生时高于成人,但之后逐步减少,在12个月时达到成人水平。婴童皮肤的面积与体重之比要比成人的高很多,因此对过敏物质或毒性物的反应也强烈得多[2-7]。婴童的皮肤屏障功能不完善,更容易受气候、机械力、外界刺激、微生物以及紫外线等的伤害。据此,在开发婴童产品时,应把产品的安全性和温和性放在首要位置。
配方设计原则
国家药品监督管理局发布的《儿童化妆品技术指导原则(征求意见稿)》和《儿童化妆品申报与评审指南》指出,儿童化妆品配方应遵循安全优先、功效必需、配方极简的原则。即应最大限度地减少配方所用原料的种类;选择香精、着色剂、防腐剂及表面活性剂时,应坚持有效的基础上的少用、不用原则,同时关注其可能产生的不良反应;儿童化妆品配方不宜使用具有诸如美白、祛斑、祛痘、脱毛、止汗、除臭、育发、染发、烫发、健美、美乳等功效的成分;应选用有一定安全使用历史的化妆品原料,不鼓励使用基因技术、纳米技术等制备的原料;应了解配方所使用原料的来源、组成、杂质、理化性质、适用范围、安全用量、注意事项等有关信息并备查。
因此,在开发中,应遵循以下原則和理念:选择安全有效的原料,通过合理的极简配方发挥其最佳效果。
儿童化妆品的开发思路
根据婴童皮肤的特点,婴童产品的开发应当从以下方面考虑:强化皮肤自身功能;减少皮肤的刺激渗透;增强皮肤的必要防护如防晒、护臀、防痱等。婴童产品主要有护肤类如膏、霜、乳液等,清洁类如洗发沐浴产品,防护类如防晒、护臀、防痱爽身产品等。产品的配方构成离不开对化妆品原材料的选择,总体选择原则是选用品质好、纯度高、安全使用历史长的原料。
润肤剂的选择
皮肤润肤剂通过提供有助于表皮脂质代谢的外源性脂质,锁住水分,使角质层保湿,是提升皮肤屏障功能非常重要的成分之一。婴童皮肤脂质分泌少,水分易流失,可以选用一些封闭性更强的固体脂质,如纯度较高的凡士林是一种廉价、无接触性过敏原的润肤剂,天然油脂牛油果树果酯和霍霍巴酯安全使用历史比较长,这些都是儿童常规皮肤保湿的理想选择。液体油脂可以使用安全稳定的天然来源油脂和合成油脂。例如,霍霍巴油、白池花籽油具有良好的氧化稳定性;甜杏仁油、向日葵籽油、椰子油及青刺果油等有利于屏障的修护。
但是,并非植物油就是安全的、适合皮肤使用的。有研究分别在新生儿和成人患者用橄榄油涂抹过的皮肤中观察到异常的表皮脂质分层,TEWL 增加[8,9],原因是橄榄油里含有大量的油酸。油酸可激活负责形成203n-9脂肪酸的去饱和酶,并抑制花生四烯酸的产生,导致表皮过度增殖,TEWL 增加和屏障通透性增加[10,11]。油酸的局部应用可能会破坏角质层脂质层状结构并诱导通透性缺陷,导致脂质层状结构固相分离和增加脂质的流动性 [11]。角鲨烷是人体皮脂的重要组成部分,对皮肤有较好的亲和性。此外,一些合成油脂如辛酸癸酸甘油三酯、异壬酸异壬酯等也是使用频次比较多的油脂,润肤的同时可以提供较好的铺展性和涂抹感。
保湿剂的选择
儿童皮肤虽然角质层含水量较高,但是表皮水分流失较快,需要一些吸湿较好的大小分子保湿剂。甘油、丁二醇、木糖醇、海藻糖、透明质酸钠及银耳多糖等都是常用的锁水保湿剂。天然保湿因子(NMFs) 在角质细胞中以高浓度存在,占角质层干重的20%至 30%。天然存在的表皮 NMFs 含有氨基酸、吡咯烷酮羧酸、乳酸盐、尿素、氨、尿酸、磷酸盐、氯、糖、有机酸和肽等[12]。NMFs 中的氨基酸成分主要来自角质层中丝聚蛋白的降解,通过结合和保持角质层中的水分来维持皮肤的湿度。婴童皮肤天然保湿因子含量较少,可以选择氨基酸、乳酸钠、吡咯烷酮羧酸钠等天然保湿因子成分来增强保湿功能。
乳化剂
乳化剂有十分重要的地位,对配方的稳定性、刺激性和肤感等都有直接的影响,因此在原料筛选的过程中,乳化剂的合理选择非常必要。水包油体系的乳化剂可以选用食品行业使用的单甘酯、柠檬酸酯类;能形成液晶结构的烷基糖苷类(MG68、MV202等)、蔗糖酯类、氢化卵磷脂、橄榄来源的衍生物(olive1000) 等;温和保湿的聚甘油酯类乳化剂(聚甘油-3甲基葡糖二硬脂酸酯) 等。油包水体系可选用植物来源的聚甘油-3聚蓖麻油酸酯等。
表面活性剂
表面活性剂是洗护产品的核心原料,具有起泡、清洁等作用。婴童本身表皮较薄,皮脂腺和汗腺分泌较少,应保持合适的清洁力和较低的表面活性剂用量,避免过度清洁,更无须追求泡沫丰富。不适当的表活可能会溶出表皮细胞间脂质,破坏屏障功能,可能经表皮渗透产生刺激从而引起各种炎症,还可能吸附蛋白质,使蛋白质变性。婴童在清洗皮肤的时候,产品成分顺着水流可能会流入眼睛刺激流泪。因此,要严格筛选原料的组分和纯度,避免引入不良杂质;选用低刺激的表活,或者表活间合理的复配降低渗透和刺激性。反复进行体外或者体内实验验证其安全性和温和性。
钱洁等[13]研究了几种常见温和型表面活性剂的泡沫性能和温和性,得出温和性顺序:月桂酰两性乙酸钠>月桂基葡糖苷>月桂酰肌氨酸钠>椰油酰胺丙基甜菜碱>椰油酰甘氨酸鈉>甲基椰油酰基牛磺酸钠。结合泡沫性能的比较,钱洁等认为烷基糖苷、烷基两性乙酸盐和两性甜菜碱较适用于温和婴童沐浴产品。巴斯夫申请的婴儿清洁专利(US9511007)[14],提供了一种可用于婴儿洗浴产品的原料,该原料是烷基糖苷和聚甘油脂肪酸酯的混合物,可用于制备无泪产品。
功效成分
婴童皮肤细胞间脂质较少,屏障功能还没有发育完全,会造成皮肤表皮通透性、免疫应答和局部炎症反应的加重。因此,可以补充一些增强皮肤屏障功能的成分。据报道[15],含有生理平衡的表皮脂质(胆固醇、神经酰胺、棕榈酸酯和亚油酸酯的摩尔比为3 ∶1∶1∶1) 的润肤剂是修护屏障的最佳选择。此外,还可以用一些明确可控的具有抗氧化、舒缓、止痒等作用的活性物来预防和缓解因刺激带来的皮肤不适,如生育酚(维生素 E)、燕麦提取物、马齿苋提取物及春黄菊花提取物等。
婴童由于表皮层较薄和黑色素生成减少,更容易受到紫外线辐射造成皮肤损伤。流行病学数据表明,儿童期紫外线照射增强会增加日后罹患恶性黑色素瘤(MM) 和非黑色素细胞性皮肤癌(NMSC:基底细胞癌和鳞状细胞癌) 的风险。国家药监局发布的《儿童化妆品技术指导原则(征求意见稿)》要求:防晒类儿童化妆品的配方设计应当兼顾安全性以及防晒效果,必要时进行获益风险分析。原则上化学防晒剂种类不得多于3 种(不含3 种) 且使用量应当低于成人用量,二氧化钛、氧化锌同时作为防晒剂或其他目的使用时,其总使用量不得超过25%,且 SPF 值不宜高于30。使用 3种以上化学防晒剂的、防晒剂配方使用量与成人相似并且 SPF 值高于30的,应当充分证实原料使用量的科学性和必要性,必要时,提交配方优化过程的研究数据作为证据支持。据此,化学防晒剂可以选择低敏、低渗透、分子量在500道尔顿以上的。物理防晒剂可以选择处理粒径在微米级,非纳米的具有吸收、散射或反射 UVB 或 UVA 能力的氧化锌和二氧化钛粉末。
尽管在尿不湿时代,“红屁股”的发生率有所降低,但其仍然是新生儿的常见现象。婴儿皮肤表面暴露于粪便和尿液的碱性混合物中,会改变局部皮肤的 pH 值并破坏皮肤屏障功能。此外,与尿液混合后,粪便微生物会产生具有活化蛋白酶和脂肪酶的氨,从而进一步降解角质层。因此,护臀膏不仅要有疏水的作用,还得有收敛抑菌的作用。剂型上可以选择油包水体系,外相的油脂起到隔绝水分滋润皮肤的作用。同时可以添加药用氧化锌或者炉甘石作为收敛抑制微生物的增生。
香精、防腐剂、着色剂
当儿童接触护肤产品中的芳香化学物质时,这些化学物质可能会穿透皮肤,吸收到血液中,然后分布到各个器官。鉴于这些香料化学品在儿童早期可能带来健康风险,《儿童化妆品技术指导原则(征求意见稿)》中要求:儿童化妆品配方应当尽可能不用或者少用香精或者香料,不建议使用成分复杂的可能含有26种致敏性组分(详见附表) 的原料作为芳香剂。如使用含有26种致敏性组分的香精或者香料,应当进行充分安全评估,对致敏性组分含量在驻留类产品中大于等于0.001%,以及在淋洗类产品中大于等于0.01%时,应当在标签上标印以告知消费者。因此,儿童产品非必要最好不加香精,特别是婴儿产品,儿童产品如果要加香也可以选择儿童专用的零敏香精,并进行多次评估,确保其真正不致敏。
儿童化妆品应当尽可能少用防腐剂。淋洗类产品的防腐剂用量应当低于《化妆品安全技术规范》的限量要求;驻留类产品的防腐剂用量接近《化妆品安全技术规范》的限量时(如90%以上),或者使用 3种以上防腐剂(不含3 种) 时,应当提供相关科学依据以说明所用原料种类、用量的科学性和必要性,必要时,提交配方优化过程的研究数据作为证据支持。婴童化妆品既需要足够的防腐效力,还要避免防腐剂造成的皮肤过敏。现在市场上常用苯氧乙醇、苯甲酸、山梨酸等防腐剂复配具有防腐增效作用的辛甘醇、乙基己基甘油、1,2-己二醇、1,2-戊二醇等防腐体系。也有利用一些非防腐剂列表里的原料如对羟基苯乙酮和辛酰羟肟酸复配多元醇的防腐体系,甚至只用一个或者多个多元醇复配的体系。
儿童化妆品配方应当尽可能不用或者少用着色剂。使用3 种以上着色剂时(不含3 种),应当说明所用原料种类、用量的科学性和必要性,开展相关研究确保产品使用安全,必要时,提交人体试用试验数据作为证据支持。
配方的安全评价
配方可以根据需要采用多种形式进行评价。初步评估可采用体外法(in Vitro),如细胞毒性、鸡胚绒毛膜尿囊膜试验(HET-CAM)、玉米醇溶蛋白(Zein) 法等。临床评估可以进行斑贴试验(HRIPT)、累计刺激性试验(CIT) 及急性眼刺激试验。消费者评估及上市后的不良监测,可根据需要不同产品有不同的评价要求,如洗发产品可以用眼刺激试验,护肤和防晒类可进行斑贴试验、累计皮肤刺激试验。
產品设计多样化
婴儿和儿童的皮肤毛发有所不同,分龄护肤很有必要。婴儿护肤产品和低龄的儿童产品可以更注重封闭和滋润,补充细胞间脂质仿生成分,可采用油包水体系,适当添加一些缓解瘙痒和敏感的活性物,肤感对于功效来说次之。大龄儿童护肤产品可以注重保湿和一定的封闭,肤感稍清爽,易铺展、易吸收,可采用水包油的液晶乳化体系,提供良好的保水环境和丝滑的肤感。清洁产品上尽量做到低刺激、低表活的无泪配方,pH 值控制在5.5~ 6.5之间。儿童洗发产品可以区分男女款,男童款可以与沐浴露二合一,减少洗澡的流程;女童款洗发水添加适量的调理剂,便于梳理。
展望
随着生活水平的提高和消费理念的升级,家长对儿童化妆品的要求也越来越严格,市场上的婴童产品也在走向多样化、高端及科技化。有研发能力的企业应致力于研究出更加适合儿童使用的化妆品。例如,对仿生脂质的模拟、细胞间脂质的组配、不同年龄皮肤微生态的研究、采用新技术更好地平衡功效成分的渗透与刺激等。但归根结底,儿童产品的开发最终是要回归到安全温和的基础之上。
参考资料
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