化妆品中常见维生素的功效及检测方法概述

2024-01-22王天歌刘轩彤段瑞耿直赵迎春

品牌与标准化 2024年1期

王天歌刘轩彤段瑞耿直赵迎春

【摘要】维生素是机体维持正常生理功能必需的一类微量低分子化合物微量营养物质，在化妆品领域的应用也十分广泛。分析和总结化妆品中维生素的用途和检测方法，对指导化妆品配方设计和提高化妆品质量控制水平具有参考价值。本文针对化妆品中常见维生素的种类、功效及现有检测方法进行了综述。

【关键词】化妆品；维生素；功效；检测方法

【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.01.014

Overview of Efficacy and Determination of Common Vitamins in Cosmetic

WANG Tiange1， LIU Xuantong1， DUAN Rui1， GENG Zhi2， ZHAO Yingchun1*

（1. Shenyang Food and Drug Inspection Institute， Shenyang 110023， China； 2. Liaoyang Food Inspection and Testing Center， Liaoyang 111099， China）

Abstract： Vitamins are a class of essential micronutrients required by the body to maintain normal physiological functions.. Vitamins have been used widely in cosmetics. The analysis and summary of the efficacy and detection methods of vitamins in cosmetics will be of reference value for the design of cosmetics formula and the improvement of cosmetics quality control.In this paper， the types， efficacy and detection methods of vitamins in cosmetics were reviewed.

Keywords： cosmetics； vitamins； efficacy； determination

維生素是人体维持正常生理功能所必需的微量营养物质，其种类较多、化学结构各异，根据溶解性可将维生素分为脂溶性和水溶性两大类[1]。常见的脂溶性维生素包括维生素A、维生素D、维生素K、维生素E等；水溶性维生素包括维生素B和维生素C等。维生素具有保护皮肤、延缓衰老、美白祛斑等功效，可通过皮肤吸收发挥其作用，因此维生素被广泛应用于化妆品配方中。

然而，随着对维生素化学性质和安全性研究的不断深入，维生素在化妆品配方中的使用也在不断调整和规范。例如维生素D2、维生素D3、维生素K1因存在安全风险已被各国相继列为化妆品禁用组分。为了正确引导化妆品企业科学使用维生素，同时助力管理部门对化妆品安全的监管，本文针对常见维生素的种类、护肤功效、安全风险以及现有检测方法进行综述。

1.1维生素A

维生素A是指具有视黄醇生物活性的一类脂溶性维生素，主要包括视黄醇及其酯类和视黄酸及其盐类两种活性亚型。其中，视黄酸（又名维甲酸）为化妆品中禁用组分。视黄醇及其酯类能促进表皮基底层的角质形成细胞增殖[2]，能激发前胶原分子的合成，同时促进已角化的角质细胞脱落，从而改善皮肤光滑度，发挥祛皱功效；可抑制基质金属蛋白酶被紫外线过度激发的活性，减少对胶原纤维的破坏，防止光老化；能抑制黑色素形成，在美白提亮方面颇有成效。因此视黄醇及其酯类被广泛应用于抗皱、祛痘以及美白化妆品中。但是，欧盟消费者安全科学委员会（SCCS）提出维生素A的超量摄入会引发皮肤问题及中毒现象，甚至可能导致婴儿畸形，并在2016年发布了关于维生素A（视黄醇、视黄醇乙酸酯、视黄醇棕榈酸酯）的科学意见，评估其在化妆品中使用的安全性，并提出视黄醇及其酯类在身体乳液中的安全使用量为0.05%，在其他驻留类和淋洗类化妆品中的安全使用量为0.3%。2022年SCCS更新的维生素A科学意见与之一致[3]。2023年6月8日，欧盟拟对欧盟化妆品法规（EC）1223/2009进行修订：拟将视黄醇、视黄醇乙酸酯、视黄醇棕榈酸酯列入附录III（化妆品限用成分清单）。我国发布的《已使用化妆品原料目录（2021年版）》载明，视黄醇在驻留类化妆品中的最高历史使用量为1%，视黄醇乙酸酯和视黄醇棕榈酸酯的最高历史使用量分别高达5.5%和5%，显然过量使用该类物质存在较大的安全风险。

目前，维生素A的检测方法主要有近红外光谱法、高效液相色谱法、高效液相色谱-同位素稀释质谱法、超临界色谱法等。化妆品中维生素A的检测方法不多，因其对光、温度、酸性条件等均有一定的敏感性，因此检测过程对于试验者而言需考察因素众多。沈聪文[4]等采用高效液相色谱法（HPLC）进行化妆品中维生素A、维生素A醋酸酯和维生素A棕榈酸酯测定；谭建华[5]等采用超临界色谱法建立了化妆品中维生素A类衍生物、维生素D2和维生素D3的同时检测方法。

1.2维生素B

维生素B是一组结构各异的化合物，是B族维生素的总称。常见的B族维生素包括维生素B1（硫胺）、维生素B2（核黄素）、维生素B3（烟酸）、维生素B5（泛酸）、维生素B6（包括吡哆醇、吡哆醛及吡哆胺）、维生素B7（维生素H）、维生素B9（叶酸）等，这些均为水溶性维生素。目前，化妆品中应用较多的B族维生素有维生素B3和维生素B5，以及维生素B6和维生素B7。

1.2.1维生素B3

维生素B3（又名烟酸）能促进人体血液循环、扩张血管、促进皮肤复原，还可以抑制皮肤黑色素的形成[1]，因此在化妆品中被广泛应用。

烟酰胺作为烟酸的衍生物，不仅具有维生素效应，且其毒性较小，可抑制黑色素在角质细胞中的沉积，为皮肤提供能量，促进细胞新陈代谢，改善皮肤质地，同时具有消炎属性，常应用于祛痘类护肤品中[6]。

1.2.2維生素B5

维生素B5（又名泛酸）是脂肪酸合成类固醇所必需的物质，可参与类固醇紫质、褪黑激素和亚铁血红素的合成，在体内可作用于正常的上皮器官，如神经、肾上腺、消化道及皮肤，提高对病原体的抵抗力。维生素B5对皮肤具有保湿和抗衰老的作用，还能增加毛发光泽，防止毛发干燥、脱落，另外还具有抗炎、抗感染作用，有助于解决干燥，发痒和发红等皮肤问题。此外，泛醇是生物体合成维生素B5（泛酸）的前体，又称维生素原B5，作为泛酸的同效成分也被广泛应用于化妆品中[1]。

1.2.3维生素B6

维生素B6（又名吡哆素）包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺。维生素B6可以促进蛋白质和氨基酸代谢，调节皮肤的皮脂代谢，改善油性头皮的状况，具有收缩毛细血管的作用，可缓解皮肤炎症。当维生素B6与锌离子合用时可对抗脂溢性和抗菌性起到促进作用，进而达到去屑止痒的目的，因此二者也常共同应用于防脱固发类产品中[7]。

水溶性维生素B6不易被皮肤吸收，且遇光、遇碱均易被破坏，因此保留了其活性和相应功效的衍生物（如吡哆素三棕榈酸酯、吡哆素二棕榈酸酯、吡哆素丝氨酸酯）被广泛应用于洗发、护发类产品中。

1.2.4维生素B7

维生素B7（又名维生素H或生物素）是一些重要酶代谢的辅酶，参与糖原异生和某些氨基酸的新陈代谢，维生素B7可通过能量的产生和转化促进蛋白质的合成，也可促进细胞再生，从而提亮肤色，减少皮肤皱纹，也可用于预防皮肤出现脂溢性湿症、粉刺（痤疮）等[8]。

1.2.5维生素B的检测方法

维生素B的检测方法主要包括薄层色谱法、高效液相色谱法、气相色谱法、毛细管电泳法、拉曼光谱法、电导滴定法等[9]。由于化妆品的基质复杂，提取及分离过程烦琐，因而化妆品中维生素B的检测多采用高效液相色谱法（HPLC）。

鹿燕等[10]建立了HPLC法同时测定化妆品中5种维生素（维生素B1、维生素B2、维生素B3、维生素B6和维生素C）；姚春燕等[11]采用HPLC法测定化妆品中烟酸、烟酰胺的含量；柳松[12]采用HPLC法测定化妆品中的尿囊素和泛醇；毛希琴等[13]建立了化妆品中泛酸及D-泛醇的富集方法及同时测定的HPLC法；亓慧等[14]建立了毛细管电泳法测定化妆品中的烟酸和烟酰胺。

截至目前，化妆品中应用较多的B族维生素均有检测方法，但维生素B7的定量检测方法却为空白，有待进一步开发与研究。

1.3维生素C

维生素C（又名抗坏血酸）是水溶性维生素。维生素C可以抑制黑色素产生，具有良好的抗氧化功能，可以促进骨胶原合成，能够安全有效地改善皮肤色泽和质地，因此被广泛用于美白祛斑产品中[15-17]。

但维生素C受热易分解，且其还原性较强又易被氧化，特别是在光照或有重金属、荧光物质存在时其氧化速度加剧，这使得维生素C在应用上受到限制。因此，维生素C的衍生物相继被开发利用，常见的有维生素C葡萄糖苷、维生素C棕榈酸酯、维生素C乙基醚衍生物、硅烷改性的维生素C衍生物等。维生素C衍生物与维生素C相比，化学性质更加稳定，且拥有相同或相近的生理活性，因此维生素C衍生物被广泛应用于美白、抗衰、防晒产品中[18]。

维生素C及其衍生物的常见检测方法有滴定法、分光光度法、高效液相色谱法、毛细管电泳法等。化妆品中维生素C及其衍生物的检测多见高效液相色谱法和毛细管电泳法。陈兴国、张静姝等[19]应用流动注射与毛细管电泳联用技术，建立了化妆品中维生素C、维生素C葡萄糖苷及曲酸测定的新方法；陈沛金等[20]建立了化妆品中维生素C及其3种衍生物（抗坏血酸葡糖苷、抗坏血酸磷酸酯镁和抗坏血酸乙基醚）的高效液相色谱分析方法；陆军[21]建立高效液相色谱法同时测定化妆品中维生素C磷酸酯镁、维生素C、β-熊果苷、曲酸、氢醌、烟酰胺、4-甲氧基水杨酸钾和苯酚8种美白成分；朱英等[22]用高效液相色谱法同时测定美白祛斑类化妆品中的维C磷酸酯钠、熊果苷、氢醌、烟酰胺、树莓苷、苯酚6种有效成分。上述HPLC方法均使用二极管阵列检测器（PDA），结合保留时间与紫外光谱图定性，外标法进行定量。

1.4维生素D

维生素D是脂溶性维生素，为类固醇类衍生物，主要以维生素D2（又名麦角钙化醇）和维生素D3（又名胆钙化醇）两种形式存在[23]。两者的主要区别为来源不同：维生素D2来源于植物和真菌，维生素D3来源于动物[24-25]。维生素D2和维生素D3都曾用于化妆品中[26-28]，但消费者长期使用含有维生素D2和维生素D3的化妆品，可导致其体内钙平衡紊乱，出现厌食、呕吐、关节疼痛、弥漫性骨质脱矿化等症状，特别是乳婴长期使用后容易引起维生素过剩症。《化妆品安全技术规范（2015年版）》中已将维生素D2和维生素D3列为化妆品中禁用组分[29]。

维生素D的检测方法主要有高效液相色谱-紫外检测法[30]、高效液相色谱-二极管阵列检测法[31]，其体内活性代谢物多采用液相色谱-串联质谱法[32]和各种免疫分析法测定[33]。化妆品中维生素D的检测方法多为高效液相色谱法（HPLC），偶见超临界色谱法。《化妆品安全技术规范（2015年版）》收录的维生素D2和维生素D3检测方为高效液相色谱法；齐晓飞等[34]建立了高效液相色谱法（HPLC）对维生素D2及维生素D3进行分离分析；谭建华等[5]利用超临界色谱法测定化妆品中维生素A乙酸酯、维生素A丙酸酯、维生素A棕榈酸酯、维生素D2和维生素D3。

1.5维生素E

维生素E（又名生育酚）是一种脂溶性维生素。维生素E是良好的抗氧化剂和自由基清除剂[35]，不仅可以增加皮肤含水量，提升皮肤的光滑性，还可以使皮肤免受紫外线的伤害[36]。因此，维生素E被应用于各类抗皱、防晒、修护等护肤类产品中。但维生素E易被氧化，因此实际应用中多数为维生素E的衍生物，如维生素E乙酸酯、维生素E烟酸酯及维生素E亚油酸酯等。

维生素E的检测方法有很多，如紫外分光光度法、毛细管电泳法、薄层色谱法、近红外光谱法、拉曼光谱法、高效液相色谱法、气相色谱-质谱联用法、超临界色谱法等[37]。

关于化妆品中维生素E的检测方法研究如下：刘超[38]采用高效液相色谱法（HPLC）检测化妆品中维生素E、维生素E醋酸酯和维生素E烟酸酯；杨官娥等[39]采用高效液相色谱法（HPLC）对沙棘油乳剂精华素中维生素E进行含量测定；徐文峰等[40]采用高效液相色谱法（HPLC）测定防晒霜中二乙基己基丁酰胺基三嗪酮与维生素E的含量。上述3种检测方法仅在色谱条件上略有差异。李慧勇等[41]建立了化妆品中4种生育酚异构体及α-生育酚乙酸酯的超临界色谱分析方法；陈宝虹等[42]建立了气相色谱-质谱联用法同时检测化妆品中α-生育酚和α-生育酚醋酸酯的分析方法。

1.6维生素K

维生素K（又名凝血维生素）是具有叶绿醌生物活性的一类物质，天然存在的有维生素K1和维生素K2，均为脂溶性维生素。其中，维生素K1可减轻浮肿，缓解黑色素生成沉淀，改善因疲劳而引起的黑眼圈。然而，由于使用含有维生素K1的化妆品容易引发过敏反应，法国健康品卫生安全局率先于2006年3月发布禁令[43]，禁止生产、销售和使用含有维生素K1的化妆品。在此之后，《化妆品安全技术规范（2015年版）》也正式将维生素K1列为禁用组分[29]。

维生素K1的检测方法主要有电化学法[44]、高效液相色谱法[45-46]、高效液相色谱-串联质谱法[47]等。关于化妆品中维生素K1检测方法的研究较少，谭建华[48]等采用高效液相色谱法（HPLC）建立了化妆品中维生素K1的分离分析方法；席绍峰[49]等建立了快速测定化妆品中维生素K1的正相高效液相色谱方法。

维生素作为保持人体健康的重要活性物质，多数作为功效组分添加于化妆品配方中，少数因为存在安全风险被列为化妆品禁用组分。然而，无论是监控功效组分的安全用量，还是打击禁用组分的非法添加，都有赖于化妆品中维生素检测方法的不断发展。

近年來，国内相关机构以及学者对于化妆品中维生素检测方法的研究日趋重视，但仍存在检测手段单一、检测效率低下，甚至检测方法缺失等问题。加速推进维生素检测方法的研究工作，不仅对是对消费者“用妆安全”的保证，同时也为化妆品的质量监管提供了科学有效的方法，从而更好地推动化妆品产业的高质量发展。

【参考文献】

[1]李青仁，王月梅，丁雪飞.维生素的护肤功效与应用[J].日用化学品科学，2007（1）：16-17，30.

[2]赵冰怡，丛琳，李雪竹.视黄醇及视黄醇酯类在化妆品中的应用研究[J].当代化工研究，2020（18）：112-116.

[3] ROUSSELLE C. Scientific Committee on Consumer Safety（SCCS）：Final version of the Opinion on Vitamin A（retinol， retinyl acetate and retinyl palmitate）in cosmetic products[J]. Regulatory Toxicology and Pharmacology，2016，84（11）：102-104.

[4]沈聪文，夏泽敏，招启文，等.高效液相色谱法测定化妆品中维生素A，维生素A醋酸酯，维生素A棕榈酸酯[J].广东化工，2014，41（13）：271-272.

[5]谭建华，郭长虹，李慧勇，等.超临界色谱法同时测定化妆品中维生素A类衍生物和维生素D2，D3[J].分析试验室，2014，33（9）：1082-1086.

[6]刘锰钰，赵倩芸，张娜，等.烟酰胺在化妆品中应用的研究进展[J].中国洗涤用品工业，2017（6）：68-71.

[7]金淑芳，李传茂，林盛杰.维生素及其衍生物在头皮护理产品中的应用[J].广东化工，2019，46（24）：70-71.

[8]杰巴·穆夫堤，拉尔夫·马基亚，刘骥，等.维生素与护肤化妆品（英）[J].日用化学品科学，2001（5）：45-48.

[9]彭晓凤，孙宏丽，吴一微.美白化妆品中烟酰胺的分离分析方法研究进展[J].湖北师范大学学报（自然科学版），2017，37（1）：51-55.

[10]鹿燕，胡丹.高效液相色谱法同步测定化妆品中的5种维生素[J].化工时刊，2018，32（9）：12-15.

[11]姚春燕，李彩均，高效液相色谱法测定化妆品中烟酸、烟酰胺含量[J].科技资讯，2014，12（4）：138-139.

[12]柳松.反相高效液相色谱法同时测定化妆品中的尿囊素和泛醇[J].色谱，2003，21（4）：394-396.

[13]毛希琴，胡侠，潘炜.高效液相色谱法测定化妆品中的泛酸及D-泛醇[J].色谱，2010，28（11）：1061-1066.

[14]亓慧，王丽娟，栾锋，等.毛细管电泳法测定化妆品中的烟酸和烟酰胺[J].烟台大学学报（自然科学与工程版），2015，28（2）：146-150.

[15]徐良，步平.美白祛斑化妆品及其未来发展[J].日用化学工业，2001，31（2）：42-45.

[16]汪昌国，金抒，李华山.皮肤美白剂进展[J].日用化学工业，2002，32（4）56-60.

[17]杨艳伟，朱英.化妆品中常用的美白祛斑成分及其检测方法研究进展[J].环境与健康杂志，2010，27（8）：745-748.

[18]谷雪贤.维生素C衍生物的制备及其在化妆品中的应用[J].化学试剂，2011，33（4）：325-328.

[19]陈兴国，张静姝，刘秀美.分离测定化妆品中维生素C、维生素C葡萄糖苷和曲酸的流动注射：毛细管电泳方法[J].兰州大学学报（自然科学版），2008（5）：49-53.

[20]陈沛金，颜治，涂小珂，等.高效液相色谱法测定化妆品中的维生素C及其衍生物[J].色谱，2015，33（7）：771-776.

[21]陆军，高效液相色谱法测定化妆品中8种美白成分[J].日用化学工业，2014，44（6）：351-355.

[22]朱英，杨艳伟，张天昊.美白祛斑类化妆品有效成分的液相色谱测定法[J].环境与健康杂志，2007，24（4）：260-262.

[23]林红，李忠红.维生素D的检测方法及其在药品、食品、饲料、化妆品与临床研究中的应用进展[J].药学与临床研究，2019，27（3）：206-211.

[24]刘纯洁.危险化妆品[M].北京：科学普及出版社，1992.

[25]李光东.实用化妆品生产技术手册[M].北京：化学工业出版社，2001，64.

[26]崔巧妍，于慧会，崔钰珠，等.维生素D及其受体在黑色素瘤中的研究进展[J].医学与哲学（B），2016，37（8）：57-59.

[27] BIRLEA S A，COSTIN G E，NORRIS D A.Cell ular and molecular mechanisms involved in the action of vitamin D analogs targeting vitiligo depigmentation[J]. Current Drug Targets，2008，9（4）：345-359.

[28]黄桂宽.实用美容化学[M].北京：科学出版社，2002.

[29]国家食品药品监督管理总局.化妆品安全技术规范（2015年版）[S].北京：中国标准出版社，2016.

[30]林思荣，王勇，林晨，等.柱切换高效液相色谱法测定维生素D滴剂、维生素AD滴剂中维生素D的含量[J].药物分析杂志.2021，41（3）：491-500.

[31]朱英，杨艳伟，王歆.化妆品中维生素D2、维生素D3的高效液相色谱测定[J].卫生研究，2005，34（5）：624-625.

[32] HIGASHI T，SHIMADA K，TIYOOKA T. Advances in determination of vitamin D related compounds in biological samples using liquid chromatography-mass spectrometry：a review[J].J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci，2010，878（20）：1654-1661.

[33]謝荣，陆娣，倪君君，等.血清维生素D检测方法研究进展[J].检验医学与临床，2019，16（6）：849-853.

[34]齐晓飞，矫筱蔓，郭春梅，等.高效液相色谱法测定化妆品中VD2及VD3[C].//第九届中国化妆品学术研讨会论文集.2012：392-393.

[35]戴维，德费雷斯，郑德芳.维生素及防晒剂在新的高效化妆品中的应用（英）[J].日用化学品科学，1998（2）：42，44.

[36]刘美玲，吕春晖.维生素及其衍生物在化妆品中的应用[J].江西化工，2015（2）：7-8.

[37]王石，王峻，肖志明，等.天然维生素E的检测技术研究进展[J].中国饲料，2017（15）：28-33.

[38]刘超.高效液相色谱法用于化妆品中维生素E及其衍生物的检测[C]//中国香料香精化妆品工业协会.2006年中国化妆品学术研讨会论文集：2006：346-349.

[39]杨官娥，张忠鹏，张素花，等.高效液相色谱法测定沙棘油乳剂精华素中维生素E的含量[J].日用化学工业，2001（6）：50-51.

[40]徐文峰，金鹏飞，徐硕，等.高效液相色谱法测定防晒霜中二乙基己基丁酰胺基三嗪酮与维生素E的含量[J].中南药学，2019，17（1）：99-101.

[41]李慧勇，席绍峰，谭建华，等.超临界色谱法测定化妆品中生育酚及α-生育酚乙酸酯[J].分析测试学报，2014，33（4）：416-421.

[42]陈宝虹，李秀英.气相色谱-质谱法测定化妆品中维生素E[J].当代化工，2017，46（4）：789-792.

[43]王吉.法国发布决定禁止生产、包装、进口、出售含维生素Kl的化妆品[J].中国化妆品，2006（8）：46.

[44]陈养民，王福民，王淑荣，等.单扫描极谱法测定注射液及血清中维生素K1[J].分析科学学报，2005，21（4）：396.