一组复配保湿剂在化妆品中的保湿功效评价

王晓芝 赵冰怡 丛 琳 潘启诚 杨洪芹 李雪竹

1.上海新高姿化妆品有限公司，广东广州，510000；2.广州澳希亚实业有限公司，广东广州，510000

保湿是皮肤的基本需求，皮肤角质层中的水分可滋润皮肤，维持皮肤健康，角质层中水分不足会引起皮肤干燥。水分常常以结合水的方式与角质层结合，能够保持皮肤角质层中水分的各种物质称为皮肤保湿剂[1]。按保湿机制分类，保湿剂可以分为封闭剂、吸湿剂。封闭剂是一类不溶性脂类物质，在皮肤表面形成润滑膜层，通过封闭作用防止皮肤内水分蒸发，达到保湿效果，其主要包括矿油类、蜡类、硅油类、动植物脂肪、脂肪酸和酯类、胆固醇类等；吸湿剂是一类与表皮中天然保湿因子和人体蛋白质、多糖等相似的物质，当皮肤水分丢失时，保湿剂通过毛孔进入皮肤内部，或携带水分，或将皮肤内尚未丢失的水分包裹起来使其不再丢失，达到保湿效果，其主要包括甘油、山梨糖醇、吡咯烷酮羧酸、壳聚糖、透明质酸钠等[2-3]。随着皮肤保湿机制相关研究的深入，市面上还涌现出很多新颖的保湿剂，如泛醇、神经酰胺、糖类同分异构体等。

根据实验经验，仅使用一种保湿剂保湿效果不显著，因此在实际应用中常常将几种保湿剂复配后使用。本文选择吸湿剂中具有代表性的甘油、透明质酸钠与泛醇（右旋体）复配应用于化妆品中，根据实验经验及原料商建议确定配比，甘油4%、透明质酸钠0.02%、泛醇0.5%，评价其保湿功效。

1 保湿剂介绍

1.1 甘油

甘油亦称丙三醇，被广泛应用于化妆品行业，几乎所有的保湿类护肤品中都含有甘油，它最大可以吸收自身重量一倍的水分，主要由于分子结构中含有多个羟基基团，它们可以通过氢键与水结合达到使角质层长效保湿的效果[4]。

1.2 透明质酸钠

透明质酸钠分子链之间相互缠绕形成连续的网状结构，水分子通过极性键和氢键与其直接作用，可以吸收和保持其自身重量上千倍的水分。当加入化妆品中涂于皮肤表面时，会形成一层黏弹性透明水化膜，这层膜具有很好的保水作用，能增加皮肤角质层的水分，另外一部分则可渗透到真皮层，调节皮肤新陈代谢，使皮肤湿润光滑、细腻柔嫩[5]。

1.3 泛醇

泛醇亦称维生素原B5，溶于水和醇，微有吸湿性。泛醇有2种形式，即D-泛醇（右旋）和DL-泛醇（混旋），其中只有右旋体具有生物活性。D-泛醇被人体吸收后，会转化为D-泛酸-辅酶A合成的前体，呈现维生素的生物活性，是一种渗透性好的润湿剂和调节剂[6]。

2 实验部分

2.1 主要试剂与仪器

甘油，丰益油脂科技有限公司；透明质酸钠，华熙生物科技股份有限公司；泛醇，帝斯曼营养产品有限公司；去离子水，自制；EpiGrowth培养液，广东博溪生物科技有限公司。

HWS-12电热恒温水浴锅，上海一恒科学仪器有限公司；EUROSTAR 40 digital搅拌器，IKA；T25 digital均质器，IKA；PL2002电子天平，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；150I CO2培养箱，Thermo；SW-CJ-1F超净工作台，苏州安泰空气技术有限公司；Corneometer®CM 825皮肤含水量测试仪，Courage+Khazaka electronic；VapoMeter皮肤经皮水分流失测量仪，DELFIN。

2.2 样品制备及稳定性测试

2.2.1 样品制备

按照化妆品常规制备工艺配制，配方见表1～表4。

表1 护肤水配方

表4 护肤霜配方

2.2.2 稳定性测试

将护肤水、护肤精华、护肤乳、护肤霜分别在光照、低温（5℃）、高温（50℃）、高低温循环下放置28天，恢复室温后与实验前无明显性状差异则合格，结果见表5。

表2 护肤精华配方

表3 护肤乳配方

表5 稳定性测试结果

2.3 基于3D表皮皮肤模型（Epikutis®）的皮肤含水量检测法[7]

根据表6测试方案，将模型转移到6孔板中（提前添加0.9 ml EpiGrowth培养液），在6孔板上标注测试组编号。样品组添加相应浓度的工作液，将样品均匀分布于模型表面，置于CO2培养箱（37℃，5%CO2）中孵育24 h。将模型表面的样品清洗干净，并用棉签将表面残留的水轻轻擦干，结束后，根据模型数量准备24孔板，并做相应标记。每孔加入0.3 ml的EpiGrowth培养液。将装有模型的24孔板放置于超净工作台内，打开24孔板的盖子，静置30 min后进行测量。将模型底部的水分擦干，用手术刀片将模型从细胞小室底部环切下来，用镊子将模型放置在Corneometer®CM 825皮肤含水量测试探头上，保证模型的角质层一面与探头完全接触，然后按压探头进行测量，每个模型测量3次，获得9个数据，取平均值。测试方案见表6。

表6 测试方案

2.4 人体测试法

选取20名年龄在18～40岁的健康男性或女性受试者，恒温恒湿，温度（21±1）℃、湿度（50±10）%的环境下进行实验。实验前受试者需在该环境下静坐30 min，待环境达到平衡后，采用随机、单盲、对照测试，于受试者左右前臂按照随机原则分别使用空白对照、护肤水、护肤精华、护肤乳、护肤霜，按（2.0±0.1）mg/cm2的剂量涂抹于测试部位。

2.4.1 皮肤含水量测试

皮肤含水量值（MMV值）可直接反映皮肤的干燥程度，进而反映产品的保湿功效。

受试者在使用样品前、4 h后由测试人员使用Corneometer®CM 825皮肤含水量测试仪测试实验部位皮肤含水量，每位受试者测量5次，获得100个数据，取平均值，皮肤含水量变化率计算公式见式1。

2.4.2 经表皮失水值测试

经表皮失水值（TEWL值）是评价皮肤屏障功能强弱的一项重要标志，数值越低，表示皮肤屏障越好，皮肤角质层的保水能力越好，是保湿功效评价的重要指标之一。

受试者在使用样品前、4 h后由测试人员使用VapoMeter皮肤经皮水分流失测量仪测试实验部位经表皮失水值，每位受试者测量5次，获得100个数据，取平均值，经表皮失水率计算公式见式2。

3 结果与讨论

作图，结果表示为Mean±SD。各组间比较采用t-test统计分析。统计分析均为双尾。与空白对照对比，显著性以＊表示，P＜0.05表示为＊，认为具有显著差异；P＜0.01表示为＊＊，认为具有极显著差异。

3.1 基于3D表皮皮肤模型（Epikutis®）的皮肤含水量检测法

测试结果见图1。与空白对照相比，护肤水、护肤精华、护肤乳、护肤霜皮肤含水量均显著提高（P＜0.01），皮肤含水量对比：护肤霜＞护肤乳＞护肤精华＞护肤水＞空白对照。表明复配保湿剂在3D表皮皮肤模型的皮肤含水量测试中，保湿功效显著。

图1 3D表皮皮肤模型皮肤含水量测试结果

3.2 人体皮肤含水量测试

测试结果见图2、图3。与空白对照相比，使用护肤水、护肤精华、护肤乳、护肤霜后皮肤含水量均显著提高（P＜0.01），分别提高了37.14%、41.36%、46.53%、54.05%，而空白对照仅提高了3.81%，表明复配保湿剂在人体皮肤含水量测试中，保湿功效显著。

图2 人体皮肤含水量测试结果

3.3 人体经表皮失水值测试

测试结果见图4、图5。与空白对照相比，使用护肤水、护肤精华、护肤乳、护肤霜后经表皮失水值均显著下降（P＜0.01），分别下降了22.20%、25.96%、40.23%、43.72%，而空白对照仅下降了4.63%，表明复配保湿剂具有保湿、修护皮肤屏障效果显著。

图4 人体使用后经表皮失水值测试结果

图5 人体使用后经表皮失水率测试结果

4 结论

在配方的设计上，选择了较具代表性的4种配方剂型，配方中尽可能排除其他具有保湿效果的成分，使得结果更可靠。护肤霜含水量高于其他3种剂型，这是因为护肤霜中含有较高含量的油脂，可提供一定封闭性，与甘油、透明质酸钠和泛醇复配保湿剂达到协同增效的效果。同理，护肤乳中也含有油脂，但添加量较护肤霜低，封闭性较护肤霜差，因此皮肤含水量低于护肤霜。护肤精华和护肤水均不含油脂，护肤精华中含有可成膜的水溶增稠剂卡波姆和黄原胶，可提供较小的封闭性，因此含水量高于无封闭性的护肤水。

将保湿剂甘油4%、透明质酸钠0.02%、泛醇0.5%复配应用于护肤水、护肤精华、护肤乳、护肤霜中，通过3D表皮皮肤模型（Epikutis®）皮肤含水量测试、人体皮肤含水量测试、人体经表皮失水值测试，结果表明，甘油、透明质酸钠和泛醇复配应用于化妆中能显著提升皮肤含水量，可达到保湿、修护皮肤屏障功效，与化妆中的油脂、成膜剂可协同增效提升保湿功效。