保濕劑及其在化妝品中的應用

一、皮膚保濕及保濕劑

在所有的化妝品原料當中，保濕劑占有非常重要的地位。一方面，幾乎所有的化妝品配方都離不開保濕劑，它是組成化妝品的基礎物質(zhì)之一；另一方面，保濕劑對化妝品的功能與質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用，從某種意義上講，保濕劑決定了化妝品的品質(zhì)。

近幾年來，人們對于皮膚保濕有了全新的認識，人們已經(jīng)不再滿足于過去的油脂護膚，而是對一些清爽的補水保濕產(chǎn)品情有獨鐘。因此，各種各樣的保濕劑及保濕產(chǎn)品便應運而生，其市場前景非?？捎^。

保濕劑是一類能從潮濕空氣中吸收水分的吸濕性化合物。保濕劑通過吸收和保持水分達到保濕、滋潤、恢復肌膚彈性等功效。過去，人們錯誤地認為皮膚干燥是由于皮膚表面缺乏脂類物質(zhì)，現(xiàn)在經(jīng)過一系列實驗證明，如果僅在干燥皮膚表面涂擦油脂，并不能使其變得柔軟，因為皮膚干燥的真正原因是角質(zhì)層中水分不足。皮膚角質(zhì)層起控制外皮水分損失的壁壘作用，為保持皮膚水分的平衡，角質(zhì)物質(zhì)應保持一定的水分以對抗外界環(huán)境的濕度變化，也就是說，要使皮膚光滑、柔軟和富有彈性，必須使皮膚中角質(zhì)層的含水量保持最佳狀態(tài)。一般認為，角質(zhì)層的含水量應在10～20％之間，低于10％，皮膚就會干燥、粗糙甚至皸裂。因此，我們又將能保持皮膚角質(zhì)層水分的物質(zhì)統(tǒng)稱為保濕劑。

根據(jù)保濕劑發(fā)揮保濕作用的機理，可將保濕劑分成兩大類：

1.親水性物質(zhì)：如丙三醇、吡咯烷酮羧酸鈉（PCA－Na）、透明質(zhì)酸等。這些物質(zhì)通過增強皮膚角質(zhì)層的吸水性和結(jié)合水的能力實現(xiàn)保濕。

2.油性物質(zhì)：如十八醇、羊毛脂、凡士林等物質(zhì)。這些物質(zhì)可在皮膚表面形成連續(xù)油膜，從而減少皮膚中水分的揮發(fā)，防止或減少角質(zhì)層水分的損失，鎖住水分，而角質(zhì)層可以從下層組織中得到水分，實現(xiàn)保濕作用。

在實際的應用中，單獨使用一種保濕劑往往達不到理想的保濕效果，配方師總是采用多種保濕劑配合，使其通過吸濕、保濕、封閉水分等多種途徑達到獨特的保濕效果。下面對一些常用的水溶性保濕劑加以介紹。

二、常用保濕劑

1.甘油[Glycerin]

甘油的化學名稱為丙三醇，是一種無色透明粘稠液體，無臭，味甜。它是化妝品中使用最早、目前應用最普遍的保濕劑。甘油分子中含有三個－OH，與水分子形成氫鍵，將水束縛住，起到良好的吸濕保濕作用，并對人體皮膚及毛發(fā)有明顯的滋潤作用，可增加化妝品中其它組分的溶解性。甘油廣泛利用于各種化妝品中，給皮膚角質(zhì)層補充水分，調(diào)節(jié)肌膚生理作用，保持肌膚健康，并提高使用感。

在使用甘油時一定要注意，高濃度甘油可以吸收皮膚中水分而令皮膚有灼熱感，低濃度（50％以下）甘油對皮膚是溫和的。

甘油以酯的形式廣泛存在于動植物油脂中，是肥皂生產(chǎn)的副產(chǎn)品。也可用合成法生產(chǎn)甘油，常用糖發(fā)酵法和環(huán)氧氯丙烷法。

化妝品中所用甘油一般濃度在98％以上，用量約為5～15％。

2.丙二醇[Propyleneglycol]

化妝品中常用1，2－丙二醇，是一種無色透明粘稠液體，粘度較甘油低，無臭，稍有特殊味道。

丙二醇保濕性能溫和，清爽，粘膩感低，保濕作用與使用效果優(yōu)良，安全性好，無刺激性及致敏性，主要用于各種護膚化妝品中，亦可用于洗發(fā)香波、護發(fā)素、泡沫浴劑及染發(fā)劑中。添加量約在2～10％之間。

丙二醇主要用化學方法制得，主要有環(huán)氧丙烷直接水合、丙烯直接氧化法。

3.透明質(zhì)酸[Hyaluronicacid]

透明質(zhì)酸（HA）是由乙酰氨基葡萄糖與葡萄糖醛酸通過糖甙鍵以1：1（摩爾比）組成的雙糖直鏈大分子酸性粘多糖。分子量在幾萬到幾百萬道爾頓之間。HA分子中存在大量羥基（－OH），使它產(chǎn)生強的親水性，能夠結(jié)合大量的水，表現(xiàn)出很好的保濕性能。有關(guān)資料表明，HA的吸水能力可達500～600ml水／g。

HA特有的保濕性能和物化性質(zhì)及良好的生物相容性被認為是目前自然界中發(fā)現(xiàn)的保濕性能最好的物質(zhì)，被國際化妝品行業(yè)公認為最理想的天然保濕因子（NMF）。HA作為保濕劑最突出的特點是它的成膜性及潤滑性。HA作用于皮膚表面，可形成一層透氣的水化彈性膜，與水結(jié)合后增加皮膚滑潤感，保持皮膚滑爽、滋潤、富有彈性，起到特殊的保水作用。

HA廣泛存在于人體和動物組織中，最早的透明質(zhì)酸是由日本資生堂公司從雞冠中提取的，并首次應用到化妝品中。提取法生產(chǎn)的HA純度低，價格昂貴。近幾年，隨著生化技術(shù)的發(fā)展，采用發(fā)酵法生產(chǎn)的HA，純度高，安全性好，并大大降低了使用成本，使HA在化妝品中的應用更加普遍。

HA產(chǎn)品廣泛應用于各種護膚化妝品配方中，尤其用于去皺、嫩膚、保濕等功能性化妝品中。市售透明質(zhì)酸一般為其鈉鹽，外觀為白色粉末，葡萄糖醛酸含量在40％左右，在化妝品中添加量在0.5～2%之間。

4.吡咯烷酮羧酸鈉[Pyrrolidonecarboxylicacid-Na]

該品簡稱PCA-Na，化學名稱為2-吡咯烷酮-5-羧酸鈉，是一種具有優(yōu)良吸濕性能的天然保濕劑，作為天然保濕因子[NaturalMoisturizingFactor]的最主要成分大量存在于皮膚角質(zhì)層中。早在20世紀50年代，Pascher等人就分析出了皮膚角質(zhì)層中含有PCA-Na，50年來，PCA－Na作為化妝品保濕劑日益受到人們關(guān)注，應用日益普遍。人體皮膚中起保濕作用的物質(zhì)稱天然保濕因子（NMF），據(jù)文獻介紹，NMF基本組成如下：

氨基酸40％

吡咯烷酮羧酸12％

無機鹽類（Na、K、Ca、Mg）18.5%

其它有機物29.5%

在NMF的組成中，PCA－Na占有非常重要的地位，實驗證明，從表皮中取出NMF便會在物理上增進硬度，而給予PCA－Na則可增強其柔性及彈性，因此，PCA－Na起著NMF的中樞機能作用。

PCA－Na在國內(nèi)的研制與使用開始于90年代，它是一種新型的保濕劑，其保濕性能非常顯著，遠比甘油、山梨醇、丙二醇好。下圖為其吸濕性能比較曲線：

PCA－Na目前主要采用谷氨酸脫水法制得。

市售品一般為PCA－Na的50％水溶液，外觀為無色或淡黃色透明液體，該品在化妝品中使用量為3～8％。

5.絲肽[SilkPiptide]

絲肽是天然蠶絲的水解產(chǎn)物，其結(jié)構(gòu)單元是氨基酸。在絲肽分子結(jié)構(gòu)中含有羥基（－OH）、羧基（－COOH）、氨基（－NH2）等親水性基因，它們能有效地結(jié)合水分子，具有優(yōu)異的吸濕保濕性能，并且其保濕性能不受溫度、濕度變化的影響。絲肽產(chǎn)品最突出的特點是在發(fā)揮保濕作用的同時，兼具營養(yǎng)肌膚、促進皮膚組織再生、淡化黑色素、消除皺紋、修復損傷的功能。由于絲肽分子中的氨基酸與人體皮膚中的氨基酸組成結(jié)構(gòu)相似，它與皮膚具有極佳的親和性，素有“第二皮膚”之美譽，其滲透性能好，易被皮膚吸收，是現(xiàn)代保濕劑中的營養(yǎng)佳品。

絲肽產(chǎn)品按其來源不同，可分為桑蠶絲肽與柞蠶絲肽兩種。桑蠶絲肽目前在我國應用較多，而柞蠶絲素肽在化妝品中的應用才剛剛開始。由于柞蠶為天然野生，柞蠶絲肽具有許多其它物質(zhì)無法比擬的優(yōu)異特性，這使它在化妝品中的應用倍受關(guān)注。

絲肽的生產(chǎn)方法是以蠶絲為原料，在一定條件下經(jīng)水解反應制得。

市售絲肽產(chǎn)品為白色或淡黃色粉末，亦有一定濃度的絲肽水溶液出售。

6.甲殼素[Chitin]

甲殼素化學名稱是（1，4）-2-乙酰胺-2-脫氧-β-D-葡聚糖，外觀為白色無定形半透明物質(zhì)，又稱甲殼質(zhì)、幾丁質(zhì)。該產(chǎn)品是一種高分子聚合物，廣泛存在于菌類細胞、昆蟲和甲殼動物的硬殼里。目前主要從蝦、蟹殼中提取，是地球上最豐富的有機物之一。由于甲殼素不溶于水、稀酸及有機溶劑，這使它在化妝品中的利用受到限制。近年來，一些甲殼素衍生物開始在化妝品中得到應用。這些衍生物可溶于水，外觀為淡黃色透明液體，很容易加入到化妝品配方當中，具有優(yōu)異的保濕性及成膜性，膚感清爽，不油膩，深受人們喜愛。

甲殼素及其衍生物主要應用于護膚膏霜、乳液、精華液及護發(fā)產(chǎn)品當中。

7.1，3-丁二醇[1，3-Butanediol]

1，3-丁二醇外觀為無色透明粘稠液體。這是一種較常用的化妝品保濕劑，用于洗發(fā)香波、浴液等化妝品，具有優(yōu)良的保濕性能、良好的抑菌作用。該品是一種使用較晚的保濕劑，但正被日益廣泛利用?；瘖y品中添加量為0.5～5%。

1，3-丁二醇一般采用化學合成方法制得，如乙醛縮合法等。

8.山梨醇[Sorbitol]

山梨醇又名清涼茶醇，純品為白色針狀結(jié)晶或結(jié)晶性粉末。山梨醇無臭，有清涼爽口的甜味，甜度約為蔗糖的60％?；瘖y品中一般采用70～85％的山梨醇水溶液，而很少用結(jié)晶粉末。山梨醇有吸濕性，吸濕性小于甘油。是最為常用的化妝品保濕劑，具有非常緩和的保濕作用，且低溫時可發(fā)揮保濕性，抗凍性能好，可提高產(chǎn)品的耐寒穩(wěn)定性。山梨醇對口腔粘膜及皮膚均無刺激，特別適宜在牙膏及嬰兒制品中作保濕劑。

山梨醇目前采用葡萄糖加氫法制得，即以葡萄糖為原料，在Ni催化下加氫氣，然后經(jīng)分離鎳、中和而得。

9.木糖醇

該品為白色略帶甜味的結(jié)晶體，是一種溫和保濕劑，用于潤膚霜、雪花膏、冷霜等化妝品中，具備良好的滋潤保濕作用。添加量約在3～6％。

木糖醇是一種天然的保濕劑，其生產(chǎn)方法是以玉米芯為原料，經(jīng)水解、脫色、離子交換，再經(jīng)加氫、蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶分離而得。

除上述的保濕劑外，乳酸及乳酸鈉，維生素類（VE、VB5）、植物提取液，水解蛋白等均具有保濕作用，亦是現(xiàn)代化妝品中常用的功能性添加劑。限于篇幅，這就不一一介紹了。

三、保濕劑應用舉例

自從有了化妝品，人們就開始使用保濕劑了。品質(zhì)優(yōu)良的化妝品往往具有一個合理的保濕劑體系。保濕劑體系是指構(gòu)成化妝品保濕性能的所有物質(zhì)的總和，既包括各種親水性的吸濕保濕物質(zhì)，也包括象十八醇、羊毛脂這樣的成膜油性物質(zhì)，它們共同作用的結(jié)果，確定了化妝品的保濕及其它性能。合理地選擇和使用保濕劑對提高化妝品的質(zhì)量和性能、研制開發(fā)新型化妝品具有非常重要的意義。下面是保濕劑應用配方實例。

在前面的幾個配方中，往往同時采用兩種或兩種以上保濕劑配合，使產(chǎn)品除具有優(yōu)異的保濕效果外，同時具有許多優(yōu)良品質(zhì)，如營養(yǎng)、嫩膚、增強肌膚彈性、消減皺紋，最大程度地滿足了人們美容護膚的需求，給消費者帶來更多的舒適與驚喜。

四、保濕劑發(fā)展趨勢

21世紀是高科技時代，精細化工、生物技術(shù)等學科的發(fā)展為化妝品行業(yè)提供了更優(yōu)良的保濕劑品種，化妝品工業(yè)也因此有了突飛猛進的發(fā)展。一些功能型、療效型的化妝品相繼問世，效果顯著，且發(fā)展勢頭有增無減，前景看好，創(chuàng)造了較好的社會效益和經(jīng)濟效益。縱觀21世紀保濕劑市場，其發(fā)展趨勢可概括為以下幾個方面：

1.保濕性能優(yōu)異、兼具特殊功能的保濕劑品種深受歡迎。如透明質(zhì)酸在吸濕保濕同時，具有嫩膚去皺功能，它已成為去皺保濕護膚品的基本組分；絲肽產(chǎn)品是一種保濕劑，又兼有動物氨基酸及蛋白質(zhì)的所有功效，與皮膚親和性好，成為護膚、護發(fā)產(chǎn)品的主要營養(yǎng)添加劑。這類產(chǎn)品的特點是一劑多用，減少了化妝品配方的組分，降低了配伍難度，使工藝操作更加簡便易行，并達到優(yōu)異的終端產(chǎn)品性能。

2.天然型保濕劑倍受青睞

21世紀是一個崇尚自然的新時代，綠色天然型化妝品是21世紀的熱點產(chǎn)品。隨著人們環(huán)保意識的增強，“回歸大自然”的呼聲已成為世界化妝品工業(yè)的新潮流。綠色天然保濕劑從動植物及天然資源中提取原料，使其對皮膚的刺激降至最低程度，且更有利于皮膚的吸收，受到消費者的廣泛喜愛。隨著天然化妝品的熱銷，天然型保濕劑將倍受青睞。3.膚感良好、清爽型保濕劑成為關(guān)注熱點

傳統(tǒng)的保濕劑如甘油等往往具有較強的粘膩感，膚感差，使用量呈減少趨勢。與之相比，配方師更加喜愛無粘膩感、清爽滋潤型保濕產(chǎn)品，因為這樣的產(chǎn)品符合人們的消費心理，正在受到越來越多消費者的喜愛。

4.配伍性能優(yōu)異已成為行業(yè)對保濕劑的共同需求

性能完好的保濕劑產(chǎn)品應是既有良好的保濕作用，又與配方中其它組分有良好的相容性，這是它在化妝品配方中廣泛應用的前提。一些新型保濕劑存在配伍問題，盡管保濕性能很好，卻難以在所有的化妝品中應用，這在很大程度上限制了它的普及與發(fā)展。

水嫩肌膚從保濕開始，補水保濕已成為21世紀化妝品發(fā)展新的時尚與潮流?？茖W技術(shù)的發(fā)展，新型保濕劑的問世，一定會推進化妝品行業(yè)的迅猛發(fā)展，實現(xiàn)人們美容護膚的美好愿望。

編輯\\韓亞紅