保湿功能 化妆品知识（贰）

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人体皮肤中的天然保湿系统主要由水、脂类、天然保湿因子（NMF）组成。脂类呈层状填充于角质层细胞之间，主要作用是形成水屏障，防止水分丧失 。年夜 多脂类为非极性物质，可以限制水分在细胞内外及细胞间流动。与皮肤屏障功能相关的脂质包含 神经鞘脂、游离胆固醇和游离脂肪酸。在有活性的表皮中磷脂含量丰富，然而由基底层向角质层分化进程 中，神经酰胺、胆固醇、脂肪酸的含量逐渐增高，脂质散布 也产生 了变更 ，颗粒层中脂质聚集于板层颗粒中，颗粒层细胞转化为角质层细胞时，这些脂质被排出并填充于细胞间隙，形成了防止水分丧失 的屏障。当各类 原因所致脂类缺乏时，其水屏障作用减弱，经表皮的水分丧失 就会增多，涌现 皮肤干燥脱屑现象。
皮肤有吸湿能力、保湿能力，因为人体内有天然保湿因子（NMF）的缘故。NMF是存在于角质层内能与水结合的一些低分子量物质的总称，包含 氨基酸、吡咯烷酮羧酸、乳酸盐、尿素、氨、尿酸、葡糖胺、柠檬酸盐、钠、钾、钙、镁、磷酸盐、氯化物、糖、有机酸、脂类及其他未知的物质，占角质层细胞基质的10%。这些成分自己 无保湿能力，它们在皮肤中形成钠盐后才具有保湿能力。NMF的这些成分与卵白 质结合，存在于角质细胞中。尤其是角质细胞的脂质与卵白 质配合 组成 掩护 NMF的细胞膜，阻止了NMF的流失，从而使角质层坚持 一定的含水量。如果角质层的完整性受到破坏，NMF将会损失，皮肤的保湿作用就会下降。
以给皮肤弥补 水分、防止干燥为目的所使用的吸湿性高的水溶性物质称为保湿剂。保湿剂用于模拟人体皮肤中由油、水、NMF组成的天然保湿系统，作用在于延缓水分丧失 、增加真皮与表皮之间的水分渗透、为皮肤暂时提供掩护 、减少损伤、增进 修复进程 。保湿剂主要分油性保湿剂和水性保湿剂两类。


1.水性保湿剂
（1）多元醇类
多元醇类的保湿原理，是利用结构中的羟基（—OH）抓住水分，起到保湿的作用。这一类成分可以年夜 量地工业化制造，价格低廉，平安 性却很高。但其保湿效果较容易受环境的湿度影响，长时间的高效保湿效果欠安 。常见的多元醇类有丙二醇、丙三醇、聚乙二醇、丁二醇、己二醇、木糖醇、聚丙二醇、山梨糖醇等，差别只在于黏度不合。
①丙二醇（propylene glycol 或1，2-propanediol）
丙二醇为无色透明、具有吸湿性的黏液，稍有特殊味道，无臭。溶于水、丙酮、乙酸乙酯、乙醚、乙醇和氯仿，可溶解许多精油，与石油醚、石蜡和油脂不克不及 混溶。对光、热稳定，低温时更稳定。主要用作乳化制品和各类 液体制品的湿润剂和保湿剂，与甘油和山梨醇复配用作牙膏的柔软剂和保湿剂，在染发剂中用作调湿、均染和防冻剂。还可用做染料和精油的溶剂。15%的丙二醇有防霉作用，8%的丙二醇可增加羟基苯甲酸甲酯在含乙氧基的非离子外面 活性剂中的防腐作用。


②丙三醇（glycerin 或glycerol）
丙三醇又称甘油，是无色、无臭、有甜味、透明的黏稠液体。与水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙二醇、乙二醇单乙醚和酚等物质完全混溶，但在乙二醇单甲基丁醚中的溶解度有限。甘油几乎不溶于高等 醇、油脂、烃类化合物和氯代烃。甘油在制药工业和香料工业中是重要的溶剂，是O/W乳化制品弗成 缺少的保湿剂原料，也是含粉膏体的湿润剂，对皮肤具有柔软润滑的作用。它也是化妆水的重要原料，还普遍 用于牙膏、粉末制品和亲水性油膏。甘油醛，价格低廉， 具有特定功能 是化妆品的优质保湿剂。
③聚乙二醇（polyethyleneglycol，PEG）
依据 相对分子质量的年夜 小不合，聚乙二醇的物理形态可以从白色黏液（MW200～700）或蜡状半固体（MW1000～2000），直至坚硬的蜡状固体（MW3000～20000）。聚乙二醇易溶于水和一些普通的有机溶剂。液体聚乙二醇（如PEG-400）对很多药物原料有很好的溶解能力。相对低分子质量的聚乙二醇有从年夜 气中吸收并保存水分的能力，并具有增塑性，可用作润湿剂。随着相对分子质量的升高，吸湿性急剧下降。聚乙二醇和聚乙二醇脂肪酸酯在化妆品工业中的应用很普遍 。该原料平安 性好，不刺激眼睛，不会引起皮肤的刺激和过敏。
④山梨醇和POE（20）山梨醇（d-sorbitol and POE（20）sorbitol）
山梨醇是从山草莓中分别 而得的，山梨醇和POE（20）山梨醇均为白色针状结晶，无臭，有清凉、爽口的甜味。极易溶于水，微溶于冷乙醇、乙酸和二甲基甲酰胺中。从乙醇中结晶所得的山梨醇熔点为95℃，水中结晶所得的山梨醇熔点为110～120℃。化学性能稳定，具有良好的保湿性，吸湿性较甘油缓和，品味清爽芳香，可与其他保湿剂配伍，以求得协调的效果，软化皮肤及防止水分蒸发，可增加护肤化妆品及发用化妆品对皮肤的舒适感到 。PEG（20）山梨醇是很好的保湿剂，又是一种外面 活性剂，不合浓度的山梨醇溶液，对皮肤或口腔黏膜均无刺激作用，它是牙膏或婴儿制品最理想的保湿剂。


⑤1，3-丁二醇（1，3-butanediol）
1，3-丁二醇是无色、无臭黏稠液体，与水和乙醇混溶，溶于初级 醇类、酮和酯类，不溶于脂肪烃和年夜 部分普通含氯有机溶剂。1，3-丁二醇有良好的吸湿性，同时还有一定的抗菌作用。在化妆品中主要用作保湿剂，用于化妆水、膏霜、乳液和牙膏中，还用作精油和染料的溶剂。它对皮肤和眼睛无刺激作用，对口腔黏膜无刺激性，也无害。由于常掺杂有丁四醇杂质而较少用，如能把杂质去除，就是一个优良的保湿剂，具有普遍 的应用前景。
（2）金属-有机类
①吡咯烷酮羧酸钠（pyrrolidone carboxyli acid-Na，PCA-Na）
吡咯烷酮-5-羧酸钠是表皮的颗粒层丝状聚合卵白 （filaggrin）的分化 产品 ，是人类皮肤固有的天然保湿因子成分，含量为12.0%。角质层PCA含量减少，皮肤会变得干燥和粗拙 。PCA是真正的具生理作用的角质层柔润剂。市售的PCA-Na是由谷氨酸制备获得 的，是透明、无色、无臭的水溶液。有良好的吸湿性，其吸湿能力远比甘油、丙二醇、山梨醇为优，只有以盐的形式能力 施展 其保湿吸湿功能 。在同一湿度和浓度下，PCA-Na的黏度远较其他保湿剂低。按其结构划分，PCA-Na属氨基酸盐，多用于高等化妆品中，需添加适量防腐剂，以防微生物污染和产品变质。主要用作保湿剂和疗养 剂，平安 性高，对皮肤及眼黏膜几乎没有刺激，与其他产品具有很好的协同效果，历久 保湿性较强，是真正平安 的角质层柔润剂。
②乳酸和乳酸钠
乳酸是自然界中普遍 存在的有机酸，是厌氧生物新陈代谢进程 的最终产品 。它完全是无毒的。它是人体皮肤的天然保湿因子（NMF）中主要的水溶性酸类。市售乳酸是一种由乳酸和乳酰乳酸组成的混合物，是无色至浅黄色的糖浆状液体。几乎无臭或略有脂肪酸臭，呈强酸味。有α-型和β-型，通常为α-型。可与水、醇和甘油混溶，微溶于乙醚，不溶于氯仿、石油醚和二硫化碳。对光和低温稳定，吸湿性强。乳酸和乳酸盐对卵白 质有增塑和柔润作用，主要用作疗养 剂和皮肤或头发的柔润剂，调节pH的酸化剂。用于护肤的膏霜和乳液、香波和护发制品中，也用于剃须制品和洗涤剂中。
（3）酰胺类
神经酰胺又称酰基鞘胺醇，是皮肤保湿的症结 组分，具有很强的缔合水分子的能力，它通过在角质层中形成的网状结构来维持皮肤的水分，具有防止皮肤水分丧失 的作用，是角质层脂质中的主要组分，约占表皮角质层脂质含量的50%。天然神经酰胺主要由牛脑和牛脊髓中提取。合成神经酰胺是由高碳醇缩水甘油为原料合成的，已胜利 地实现了工业化。合成神经酰胺还可以组合到真皮的生理结构中去，并增强天然神经酰胺的功能，调节皮肤屏障作用，减少透过皮肤的水分损失，以及增进细胞黏合。与常用保温剂甘油比较，酰胺类物质有更好的吸收和坚持 水分的能力，可取代其他保湿剂，主要用于高功能的护肤品，还可应用于头发的掩护 和疗养 方面


神经酰胺对皮肤的作用
（4）高分子类
①胶原卵白 （collagen）
胶原卵白 又称明胶，是以动物皮或动物骨骼为原料生产出来的高卵白 物质。由18种氨基酸组成的年夜 分子卵白 质，分子量散布 比较广。可吸收其自身质量5～10倍的水，虽具保湿功能，但年夜 分子的胶原卵白 不克不及 渗入皮肤，常用作乳化剂和乳液稳定剂、增稠剂、成膜剂、润湿剂、皮肤掩护 剂及抗刺激剂


胶原卵白 对皮肤的作用
②动物水解胶原卵白 （animal hydrolysed collagen proteins）
水解胶原卵白 是将年夜 分子的胶原卵白 以水解的方法 ，处理成小分子量的卵白 质，因其具有与角质卵白 相似的氨基酸结构，且结构中含有氨基、羧基和羟基等亲水基，故亲肤性佳，对皮肤和头发有较年夜 的亲和力并具有很好的保湿作用。亲和作用年夜 小随相对分子质量的增年夜 而增强。相对分子质量小的分子可渗入头揭橥 皮，有的可透过皮质层；相对分子质量较年夜 的分子，每个分子结合位置较多，结合力增强，亲和作用增年夜 。不刺激皮肤和眼睛，性质温和。
③植物水解卵白
a.燕麦水解卵白 。燕麦是一种起源于欧洲东部的天然植物，燕麦中含有12%的卵白 质以及年夜 量的维生素A、维生素B1、维生素B2、维生素PP和维生素D，另外还含有珍贵的维生素F，能为皮肤提供所需的维生素营养成分，具有掩护 皮肤外面 的天然油脂层，防止水分流失的作用。利用卵白 酶把燕麦麸皮中的卵白 水解为小分子肽，具有较好的保湿效果，能使皮肤具有柔软的感到 。燕麦肽是淡黄色液体，没有异味，固体含量为20%左右。溶于水。在化妆品中具有很好的配伍性。主要用作皮肤润湿剂和疗养 剂，用于抗衰老产品中，也可用于洗发水中。
b.玉米谷氨酸。玉米谷氨酸是由玉米卵白 控制水解制得。它具有良好的吸湿性和对皮肤和头发的亲和作用。和其他具有黏滞性、弹性和胶黏性的卵白 不合，它能使皮肤有丝一般柔软的感到 。玉米谷氨酸是淡绿色液体，有氨基酸特有的气味，溶于水，吸湿性和对皮肤及头发的亲和作用很强。在相对湿度60%时可吸收40%水分，相对湿度80%时可吸收180%水分。主要用作皮肤润湿剂和疗养 剂，用于护肤和护发产品中，也可用于洗洁剂中。对皮肤和眼睛不会引起刺激作用，可在各类化妆品中平安 使用。
④丝卵白
丝卵白 是天然蚕丝的水解产品 ，其基本结构单位 是氨基酸，分子中含有年夜 量的氨基、羧基、羟基等亲水性基团，能够像手一样抓住水分子，将水束缚住。具有优异的吸湿保湿作用，是一种性能奇特 的天然保湿剂。丝卵白 作为保湿剂的特点是它能提高皮肤自身的生理机能，使皮肤自有的保湿能力获得 改良 的同时，丝卵白 的氨基酸组成与人体皮肤中的弹性卵白 、胶原卵白 、天然保湿因子等的氨基酸组成极为相似，其渗透性能好，易被皮肤吸收，可以起到营养皮肤、延缓衰老、减少皱纹的作用。丝卵白 还能抑制酪氨酸酶的活性，减少黑色素形成，使皮肤白嫩。
（5）多糖类
①燕麦β-葡聚糖
燕麦β-葡聚糖是多糖，呈淡黄色，透明，无味的黏稠液体。燕麦中提取的β-葡聚糖的活性比酵母发酵的β-葡聚糖的活性凌驾 近两倍。其与水有较强的亲和力，能进行高度水化作用，从而在基质间坚持 年夜 量水分，其优良的保湿性能受到化妆品行业的重视，普遍 用于各类 保湿霜（水）、防晒和晒后护理品、抗衰老及抗皱产品、眼霜等产品中。可显著增加其对皮肤的保湿性，历久 应用于皮肤无刺激性作用，也不阻碍皮肤的生理功能，并能掩护 、美化皮肤。
②海藻糖
海藻糖是一种稳定的非还原性双糖，与膜卵白 有亲和性，增加细胞的水化功能，可用作皮肤渗透剂，增强皮肤对营养成分的吸收，对皮肤干燥引起的皮屑增多、燥热、角质硬化治疗有特效。海藻糖有较好的配伍性、相容性和稳定性，几乎可以添加到任何化妆品中，如膏霜、乳液、面膜、精华素、粉底霜、洗发水、护发素、摩丝、洗面奶等，还可作为唇膏、口腔清洁剂、口腔芳香剂等的甜味剂、呈味改进 剂、品质改进 剂。
③透明质酸
透明质酸又名玻尿酸，简称HA，是由乙酰氨基葡萄糖醛的双糖重复单位 所组成的一种聚合物。它是人体真皮层中的重要黏液质，具有特殊的保水作用，是皮肤水嫩的重要基础物质，也是目前发明 的自然界中保湿性最好的物质，被称为理想的天然保湿因子


透明质酸的美容效果
早期透明质酸只能从鸡冠中提取，价格昂贵。20世纪70年代后期，人们开始利用微生物发酵的办法 生产透明质酸，而多种文献资料证明，无论是从鸡冠中提取的、微生物发酵的，还是皮肤中固有的HA，其化学结构是完全一致的，无种属差别 性。这些优势使HA得以在化妆品界普遍 应用。透明质酸作用于皮肤外面 ，年夜 分子玻尿酸可在皮肤外面 形成一层透气的薄膜，使皮肤滑腻 湿润，并可阻隔外来细菌、灰尘、紫外线的侵入，掩护 皮肤免受侵害；小分子玻尿酸能渗入真皮，具有轻微扩张毛细血管，增加血液循环、改良 中间代谢、增进 皮肤营养吸收的作用，具有较强的消皱功能，可增加皮肤弹性，延缓皮肤衰老。玻尿酸还能增进 表皮细胞的增殖和分化，清除氧自由基，可预防和修复皮肤损伤。玻尿酸的水溶液具有很高的黏度，可使水相增稠；与油相乳化后的膏体均匀细腻，具有稳定乳化作用。玻尿酸是高等化妆品最好的天然保湿成分，它相容性好，几乎可以添加到任何美容化妆品中，普遍 用于膏霜、乳液、化妆水、精华素、洗面奶、浴液、洗发护发剂、摩丝、唇膏等化妆品中，一般添加量为0.05%～0.5%。
现在原料界又开发了乙酰基化透明质酸（简称AcHA），乃是将原来透明质酸的结构以合成的办法 接上乙酰基。乙酰基为亲油性的结构，可以再增强透明质酸的保水性能，使保湿效果更优异。


④葡萄糖酯（esters of glucose）
烷基糖苷（APG）是由可再生资源天然脂肪醇和葡萄糖合成的，是一种性能较全面的新型非离子外面 活性剂。葡萄糖酯类保湿剂是温和性组分，基本无毒无刺激性。具有降低配方的刺激性，增加配方的保湿效果，提高功能性产品的效能等作用，普遍 应用于各类化妆品中。
⑤甲壳素及其衍生物
甲壳素是一种聚氨基葡萄糖，普遍 存在于菌藻类和低等动物中。其生物合成量年夜 ，是一种仅次于纤维素的最丰富的生物聚合物。甲壳素经化学改性后可获得 各类 性能不合的多糖衍生物，与皮肤有很好的亲和能力，不存在异源过敏，平安 、无毒和无刺激，具有优良的生物相容性。同时，由于其结构与人体皮肤中存在的天然保湿成分透明质酸接近，因此对皮肤具有良好的保湿性与润湿性。用于香波和护发素中，可作为透明质酸代用品。
（6）其他类
①尿素
尿素是皮肤天然新陈代谢的产品 ，能软化皮肤，其保湿效果与甘油相当，平安 无刺激，除了极佳的亲肤性保湿外，还有维持角质细胞正常运作的功能。
②硫酸软骨素
硫酸软骨素是从动物组织中提取制备的酸性黏多糖类物质，为白色或类白色粉末，具有强吸湿性和普遍 配伍性，用作化妆品营养助剂和保湿剂。
③维生素原B5（D-Panthenol）
维生素原B5（泛酸醇）是泛醇的右旋体，为无色黏稠液体，稍有特异气味，溶于水和乙醇，不溶于油脂。因其是小分子，可以直接浸润角质层，较易渗透入头发、皮肤和指甲内，以达到保湿的效果。此外，维生素原B5可增进纤维芽细胞的增生，所以有协助皮肤组织修复的功能，具有明确的护肤功能 。