化妆品功效成分的透皮吸收途径与技术

通过调查市场上具有透皮吸收效果的化妆品,可以发现许多保湿补水类产品都宣称其有很好的吸收效果。这是因为保湿类产品是功效化妆品中研究得最久最成熟的,因此通过添加保湿成分而同时达到保湿和吸收的性能对于生产者来说是最轻而易举的。同时,还能给保湿类化妆品加上新功效概念,所谓旧貌换新颜,何乐而不为。例如欧莱雅的保湿系列产品就因其吸收保湿效果显著而深受消费者喜爱。

还有许多植物化妆品,因其植物成分的分子量较小,能迅速渗入皮肤,再加上其植物本身的“绿色”效应,也占有市场的很大份额。这其中的代表有佰草集、佳美乐、the face shop等以天然植物为主打的化妆品品牌。

除此之外,还有一类通过采用各种包封或载体技术来达到透皮吸收效果的化妆品。例如,法国欧莱雅公司的欧莱雅、植村秀等品牌,美国宝洁公司的SK-II品牌,美国强生公司的露得清品牌都有这方面的产品上市。而在中国,这方面的产品还比较有限,只有上海家化的个别产品宣称采用了包封技术。

表1中列举了一些市场上具有优异透皮吸收效果的产品。

关于透皮吸收的研究,目前国内外仅对药物的透皮吸收研究较多,主要集中在药物渗透特性、药动学分析、促渗剂的选用等几个方面;而对于化妆品的透皮吸收,则是近十几年才开始重视并发展起来的。但透皮吸收对于化妆品的重要性及其技术发展的迅猛性都是行业中不可忽视的。

一、透皮吸收的重要性

护肤品中大量营养成分的添加,无论什么精华,什么营养,只要皮肤不能吸收,都是一种负担。皮肤表面化妆品营养成分过剩,正是造成”皮肤氧化”的重要原因之一。俄罗斯新西伯利亚细胞作物研究所的专家就发现,约有90%的抗皱霜营养成分过剩,非但不能起到延缓衰老的作用,反而会加速皮肤的衰老。

同时,皮肤表面的细菌在生长繁殖过程中需要大量维生素、蛋白质和生物细胞营养物,而这些也正是营养化妆品的主要成分。如果化妆品的营养成分不能被皮肤完全吸收,那么它就会成为寄生细菌生长繁殖的温床,而大量的细菌还会导致皮肤感染。

这些都说明我们应更重视化妆品功效成分“透皮吸收”的研究,而不是盲目地追求开发新原料,生产新产品。只有建立在透皮吸收的基础上,美白、抗衰老等功效成分的开发与应用才有意义。

二、化妆品中透皮吸收的定义

化妆品功效成分的透皮吸收,指化妆品中的有效成分通过皮肤,并到达不同作用皮肤层发挥各种作用的过程。化妆品与药物“透皮吸收”的主要区别在于化妆品功能性成分是以经皮渗透后积聚在作用皮肤层为最终目的。大多数化妆品功能性成分需要进入皮肤,是按产品的有效性作用于皮肤表面或进入表皮或真皮,并在该部位积聚和发挥作用,不需要透过皮肤进入体循环。例如,防晒产品中的UV吸收剂应滞留在皮肤表面,起吸收和反射紫外线的作用;美白产品中的美白剂常作用于表皮中的基底层,阻断黑色素的产生;而抗衰老产品的功效成分则常作用于真皮层的成纤维细胞,使皮肤富有弹性。

三、透皮的途径

透皮途径主要有三条:①角质层;②毛囊;③汗管。

其中,后两条通路经常被称为“旁路”,因为皮肤附属器与整个皮肤表面积相比,仅占1%以下,故在大多数情况下不成为主要吸收途径,但大分子物质及离子型物质难以通过富含类脂的角质层,可能经由这些途径进入皮肤。另外,这些通道在物质渗透开始阶段具有缩短“时滞”的作用,当物质经由皮肤扩散达到平衡后,这些通道的作用即可忽略。

一般认为,透皮渗透的主要屏障来自角质层。有研究表明,在离体透皮实验中,将皮肤角质层剥除后,物质的渗透性可增加数十倍甚至数百倍。在角质层中的扩散途径又有两种:①通过细胞间隙扩散;②通过细胞膜的扩散(见图1)。一般认为,脂溶性、非极性物质易通过细胞间隙的脂质双分子层扩散;而水溶性、极性物质易通过角质细胞扩散。其中,细胞间隙虽然仅占角质层总容积的30%左右,但因其脂质的阻力较角质细胞小,所以在经皮渗透过程中起主要作用。

四、透皮吸收技术

药物中的透皮吸收技术主要分为两大类:化学技术及物理技术(见表2)。近几年来,药物领域对于各种物理技术的研究较多,但能真正用于化妆品中的却很少。而研究较早较久的化学技术,特别是各种促透剂,在化妆品中得到广泛的借鉴及应用。

以下具体介绍几种用于化妆品中的透皮吸收技术。

乳液技术

微乳液是指粒径在10nm-100nm的两种不混溶液的透明分散体系,是热力学稳定的透明溶液。由于微乳液的粒子细小,容易渗入皮肤,与普通乳状液相比,其界面张力小,通常可达到10-2mN/m - 10-6mN/m,具有非常强的乳化和增溶能力,可以通过微乳液的增溶性提高功效成分的稳定性和效力。微乳液在化妆品中的应用较重要的一个方面是香精和精油的加溶。

此外,多重乳液(W/O/W和O/W/O)也被认为是一种理想的化妆品体系,它可同时包含多

性,并未得到广泛应用。

渗透促进剂

添加渗透促进剂是至今应用最普遍的促渗方法。透皮吸收促渗剂有助于功效成分克服皮

肤角质层的障碍,可逆地改变皮肤角质层的屏障作用,且不损伤任何活性细胞,达到增加药物在皮肤的溶解度,使药物透皮吸收率增加的目的(见图2)。

图2 促透剂的作用机理图

促渗剂又分为化学渗透促进剂、中药渗透促进剂和复合渗透促进剂。其中化学渗透促进剂(eg.氮酮、有机酸、表面活性剂类等)应用范围较广,但是当用量较大或长时间使用会引起刺激。中药透皮促渗剂(eg.杜香萜烯、桉叶油、薄荷、丁香等)在近年来因具有副作用小等优点而日益受到关注,其促透效果往往不如化学促透剂,但由于中药本身具有的功效,所以它也是化妆品中的“宠儿”。复合促透剂是当前研究的热点,它既有不同化学促透剂之间的复配,不同中药促透剂之间的复配,也有化学促透剂与中药促透剂的合用,从而取得采用单一促渗剂时无法达到的效果。

水合技术

皮肤的水合作用通常有利于经皮吸收。这是因为当提高角质层细胞的角蛋白中含氮物质的水合力后,细胞自身发生膨胀,结构的致密程度降低,物质的渗透性增加,这时水溶性和极性物质更容易从角质层细胞透过。所以,在化妆品中经常加入保湿剂(eg.丙二醇、甘油),来提高有效成分的吸收;或常采用贴式的面膜使局部皮肤封闭起来,成为隔绝湿气的屏障(汗水不能通过),使皮肤水合化程度增加。

软化角质

当角质层厚度变薄或被软化后,透皮速率都会增大。所以,一些化妆品中加入表面活性剂、水杨酸、果酸等成分能使角质层厚度变薄,从而促进其它功效成分的吸收。还有报道称某些表皮酶能作用于皮肤,使角层质发生改变,从而增强透皮吸收率,但这部分研究还主要在实验室阶段。