化妝品功效成分的透皮吸收途徑與技術(shù)

林　婕　何聰芬　董銀卯

市場調(diào)查

通過調(diào)查市場上具有透皮吸收效果的化妝品，可以發(fā)現(xiàn)許多保濕補水類產(chǎn)品都宣稱其有很好的吸收效果。這是因為保濕類產(chǎn)品是功效化妝品中研究得最久最成熟的，因此通過添加保濕成分而同時達到保濕和吸收的性能對于生產(chǎn)者來說是最輕而易舉的。同時，還能給保濕類化妝品加上新功效概念，所謂舊貌換新顏，何樂而不為。例如歐萊雅的保濕系列產(chǎn)品就因其吸收保濕效果顯著而深受消費者喜愛。

還有許多植物化妝品，因其植物成分的分子量較小，能迅速滲入皮膚，再加上其植物本身的“綠色”效應，也占有市場的很大份額。這其中的代表有佰草集、佳美樂、the face shop等以天然植物為主打的化妝品品牌。

除此之外，還有一類通過采用各種包封或載體技術(shù)來達到透皮吸收效果的化妝品。例如，法國歐萊雅公司的歐萊雅、植村秀等品牌，美國寶潔公司的SK-II品牌，美國強生公司的露得清品牌都有這方面的產(chǎn)品上市。而在中國，這方面的產(chǎn)品還比較有限，只有上海家化的個別產(chǎn)品宣稱采用了包封技術(shù)。

表1中列舉了一些市場上具有優(yōu)異透皮吸收效果的產(chǎn)品。

關(guān)于透皮吸收的研究，目前國內(nèi)外僅對藥物的透皮吸收研究較多，主要集中在藥物滲透特性、藥動學分析、促滲劑的選用等幾個方面；而對于化妝品的透皮吸收，則是近十幾年才開始重視并發(fā)展起來的。但透皮吸收對于化妝品的重要性及其技術(shù)發(fā)展的迅猛性都是行業(yè)中不可忽視的。

一、透皮吸收的重要性

護膚品中大量營養(yǎng)成分的添加，無論什么精華，什么營養(yǎng)，只要皮膚不能吸收，都是一種負擔。皮膚表面化妝品營養(yǎng)成分過剩，正是造成”皮膚氧化”的重要原因之一。俄羅斯新西伯利亞細胞作物研究所的專家就發(fā)現(xiàn)，約有90％的抗皺霜營養(yǎng)成分過剩，非但不能起到延緩衰老的作用，反而會加速皮膚的衰老。

同時，皮膚表面的細菌在生長繁殖過程中需要大量維生素、蛋白質(zhì)和生物細胞營養(yǎng)物，而這些也正是營養(yǎng)化妝品的主要成分。如果化妝品的營養(yǎng)成分不能被皮膚完全吸收，那么它就會成為寄生細菌生長繁殖的溫床，而大量的細菌還會導致皮膚感染。

這些都說明我們應更重視化妝品功效成分“透皮吸收”的研究，而不是盲目地追求開發(fā)新原料，生產(chǎn)新產(chǎn)品。只有建立在透皮吸收的基礎(chǔ)上，美白、抗衰老等功效成分的開發(fā)與應用才有意義。

二、化妝品中透皮吸收的定義

化妝品功效成分的透皮吸收，指化妝品中的有效成分通過皮膚，并到達不同作用皮膚層發(fā)揮各種作用的過程?；瘖y品與藥物“透皮吸收”的主要區(qū)別在于化妝品功能性成分是以經(jīng)皮滲透后積聚在作用皮膚層為最終目的。大多數(shù)化妝品功能性成分需要進入皮膚，是按產(chǎn)品的有效性作用于皮膚表面或進入表皮或真皮，并在該部位積聚和發(fā)揮作用，不需要透過皮膚進入體循環(huán)。例如，防曬產(chǎn)品中的UV吸收劑應滯留在皮膚表面，起吸收和反射紫外線的作用；美白產(chǎn)品中的美白劑常作用于表皮中的基底層，阻斷黑色素的產(chǎn)生；而抗衰老產(chǎn)品的功效成分則常作用于真皮層的成纖維細胞，使皮膚富有彈性。

三、透皮的途徑

透皮途徑主要有三條：①角質(zhì)層；②毛囊；③汗管。

其中，后兩條通路經(jīng)常被稱為“旁路”，因為皮膚附屬器與整個皮膚表面積相比，僅占1%以下，故在大多數(shù)情況下不成為主要吸收途徑，但大分子物質(zhì)及離子型物質(zhì)難以通過富含類脂的角質(zhì)層，可能經(jīng)由這些途徑進入皮膚。另外，這些通道在物質(zhì)滲透開始階段具有縮短“時滯”的作用，當物質(zhì)經(jīng)由皮膚擴散達到平衡后，這些通道的作用即可忽略。

一般認為，透皮滲透的主要屏障來自角質(zhì)層。有研究表明，在離體透皮實驗中，將皮膚角質(zhì)層剝除后，物質(zhì)的滲透性可增加數(shù)十倍甚至數(shù)百倍。在角質(zhì)層中的擴散途徑又有兩種：①通過細胞間隙擴散；②通過細胞膜的擴散（見圖1）。一般認為，脂溶性、非極性物質(zhì)易通過細胞間隙的脂質(zhì)雙分子層擴散；而水溶性、極性物質(zhì)易通過角質(zhì)細胞擴散。其中，細胞間隙雖然僅占角質(zhì)層總?cè)莘e的30%左右，但因其脂質(zhì)的阻力較角質(zhì)細胞小，所以在經(jīng)皮滲透過程中起主要作用。

四、透皮吸收技術(shù)

藥物中的透皮吸收技術(shù)主要分為兩大類：化學技術(shù)及物理技術(shù)（見表2）。近幾年來，藥物領(lǐng)域?qū)τ诟鞣N物理技術(shù)的研究較多，但能真正用于化妝品中的卻很少。而研究較早較久的化學技術(shù)，特別是各種促透劑，在化妝品中得到廣泛的借鑒及應用。

以下具體介紹幾種用于化妝品中的透皮吸收技術(shù)。

乳液技術(shù)

微乳液是指粒徑在10nm-100nm的兩種不混溶液的透明分散體系，是熱力學穩(wěn)定的透明溶液。由于微乳液的粒子細小，容易滲入皮膚，與普通乳狀液相比，其界面張力小，通?？蛇_到10-2mN/m - 10-6mN/m，具有非常強的乳化和增溶能力，可以通過微乳液的增溶性提高功效成分的穩(wěn)定性和效力。微乳液在化妝品中的應用較重要的一個方面是香精和精油的加溶。

此外，多重乳液（W/O/W和O/W/O）也被認為是一種理想的化妝品體系，它可同時包含多種有效成分，對皮膚溫和，是功能性和美容性兼有的分散體系。但是，由于多乳狀液固有的復雜性，并未得到廣泛應用。

滲透促進劑

添加滲透促進劑是至今應用最普遍的促滲方法。透皮吸收促滲劑有助于功效成分克服皮膚角質(zhì)層的障礙，可逆地改變皮膚角質(zhì)層的屏障作用，且不損傷任何活性細胞，達到增加藥物在皮膚的溶解度，使藥物透皮吸收率增加的目的（見圖2）。

圖2 促透劑的作用機理圖

促滲劑又分為化學滲透促進劑、中藥滲透促進劑和復合滲透促進劑。其中化學滲透促進劑（eg.氮酮、有機酸、表面活性劑類等）應用范圍較廣，但是當用量較大或長時間使用會引起刺激。中藥透皮促滲劑（eg.杜香萜烯、桉葉油、薄荷、丁香等）在近年來因具有副作用小等優(yōu)點而日益受到關(guān)注，其促透效果往往不如化學促透劑，但由于中藥本身具有的功效，所以它也是化妝品中的“寵兒”。復合促透劑是當前研究的熱點，它既有不同化學促透劑之間的復配，不同中藥促透劑之間的復配，也有化學促透劑與中藥促透劑的合用，從而取得采用單一促滲劑時無法達到的效果。

水合技術(shù)

皮膚的水合作用通常有利于經(jīng)皮吸收。這是因為當提高角質(zhì)層細胞的角蛋白中含氮物質(zhì)的水合力后，細胞自身發(fā)生膨脹，結(jié)構(gòu)的致密程度降低，物質(zhì)的滲透性增加，這時水溶性和極性物質(zhì)更容易從角質(zhì)層細胞透過。所以，在化妝品中經(jīng)常加入保濕劑（eg.丙二醇、甘油），來提高有效成分的吸收；或常采用貼式的面膜使局部皮膚封閉起來，成為隔絕濕氣的屏障（汗水不能通過），使皮膚水合化程度增加。

軟化角質(zhì)

當角質(zhì)層厚度變薄或被軟化后，透皮速率都會增大。所以，一些化妝品中加入表面活性劑、水楊酸、果酸等成分能使角質(zhì)層厚度變薄，從而促進其它功效成分的吸收。還有報道稱某些表皮酶能作用于皮膚，使角層質(zhì)發(fā)生改變，從而增強透皮吸收率，但這部分研究還主要在實驗室階段。

脂質(zhì)體

脂質(zhì)體是由類脂組成的雙分子層的空心小球，類脂是一種天然表面活性劑，具有獨特的親水親油結(jié)構(gòu)。例如卵磷脂，分散在水中時會自發(fā)地形成空心的雙層球，兩親分子的親水基定向地指向空心小球的內(nèi)部和其外表層，親油基則指向雙層結(jié)構(gòu)的中間部分（見圖3），在球的內(nèi)部密封親水的活性成分，而在雙層膜的中間則可加載油溶成分。

脂質(zhì)體可以軟化角質(zhì)，使包封物到達作用的部位，并能在皮膚表面形成保護膜，保濕潤膚。正是由于這些優(yōu)異性能、脂質(zhì)體在化妝品中的應用已引起人們極大關(guān)注，至今歐美已有100多個新型含脂質(zhì)體的化妝品上市。目前，采用脂質(zhì)體包埋活性物的產(chǎn)品主要有：包埋β-胡蘿卜素、黃酮類、超氧化物岐化酶（SOD）、輔酶Q10和維生素E及其衍生物等。但是脂質(zhì)體由于其不穩(wěn)定性、包封率低、與配方復配難等原因，國內(nèi)能將此技術(shù)應用于生產(chǎn)的企業(yè)并不多見。

微膠囊

微膠囊技術(shù)是20世紀60年代開發(fā)使用的。是用天然或合成的高分子材料將固體或液體的成分包裹在直徑為1～5000μm的小膠囊。最初的微膠囊技術(shù)是在制藥工業(yè)中作為一種新劑型來使用的，目前，世界著名化妝品產(chǎn)品中，許多化妝品的添加劑用微膠囊包覆，使產(chǎn)品性能更加優(yōu)越。如Avon的唇膏、眼影和香水，Chates of Ritz的保濕霜，Estee Lander的摩擦去垢清潔膏等。

環(huán)糊精

功效成分制成β-環(huán)糊精包含物，可增加其溶解性能，從而使?jié)B透系數(shù)增大，改變其在皮膚內(nèi)的分配。對于水溶性物質(zhì)來說，角質(zhì)層是透皮吸收的一大障礙，利用具有表面活性的烷基化環(huán)糊精，可使能量降低，透皮吸收增加。

茶樹油的β-環(huán)糊精復合物適合于清潔皮膚與處理痤瘡，表現(xiàn)出很好的穩(wěn)定性。復合物防止茶樹油中活性物的揮發(fā)。這種易揮發(fā)的活性成分，因為體溫和皮膚濕度的觸發(fā)釋放而滲入皮膚。此外，環(huán)糊精還能改變產(chǎn)品中的茶樹油性能，掩蓋不良氣味。此外，用γ或β-環(huán)糊精與維生素E以1∶2的摩爾比通過物理混合成復合物后，與沒有復合的維生素E相比較，復合物的穩(wěn)定性增加，并增強了對紫外線和溫度的抵抗能力。

納能托

納能托是汽巴精化公司1998年發(fā)明的一種新型、穩(wěn)定的化妝品活性物超微載體，是一種由卵磷脂和輔助表面活性劑，以一定比例組成的單層膜狀結(jié)構(gòu)的納米膠體，平均粒徑25 nm。納能托透過角質(zhì)層的幾率和速率都遠遠高于普通的脂質(zhì)體，從而能夠使被包覆運載的活性成分到達表皮深層直至在真皮組織中發(fā)揮作用。納能托是現(xiàn)在性能非常好的超微載體，它有可能引發(fā)一場外用藥物和化妝品的革新。

多孔聚合物微球

多孔聚合物微球是一種有特殊表面結(jié)構(gòu)的功能高分子材料，它作為化妝品活性物載體時，可使吸附在其中的活性物在相當長時間內(nèi)緩慢釋放，從而避免在使用初期皮膚表面活性物濃度不適當?shù)剡^高，然后很快下降的缺點，對于刺激性活性物還可通過低濃度持續(xù)釋放來降低對皮膚的刺激性，延長作用時間。例如，聯(lián)合利華公司發(fā)明了一個化妝品配方，含有有機防曬劑和多孔聚合物微球粉末以及pH為7的水相體系，其中的多孔顆?？梢猿ビ袡C防曬劑通常帶來的粘膩感，同時pH為7的體系也為使用者提供良好的使用感覺。多孔聚合物微球還可以用于中草藥的提取分離及作為中草藥活性組分的載體，具有廣闊應用前景。

納米技術(shù)

研究表明，分子量在100至800間，溶點低于85℃的物質(zhì)，都有較大的透皮速率。所以納米微粒憑借其粒徑小，比表面積大，表現(xiàn)出獨特的性能。采用納米技術(shù)（eg.納米微球，納米鈦白粉，納米乳液，固體脂質(zhì)納米粒等）對化妝品進行處理，可使活性物質(zhì)功效得到充分發(fā)揮，大大提高化妝品的性能。目前，部分納米技術(shù)在化妝品行業(yè)中已得到了廣泛應用。

球型液晶

液晶是處于固、汽、液三態(tài)之間的第四態(tài)新型物質(zhì)，隨著溫度的變化可顯示出變色效應，液晶技術(shù)在美容化妝品中的應用應該是一種不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。液晶技術(shù)是微囊式包覆技術(shù)及微毫瞬間吸收技術(shù)的結(jié)合體。它可以明顯改善化妝品的保濕、滋潤等基本性能，將活性物質(zhì)如維生素、抗氧化劑、植物提取酶與液晶復合后加入化妝品中，使用時可使復合物中的活性成分緩慢釋放出來，充分被皮膚吸收，從而提高添加劑的功效。

尼龍顆粒

作為化妝品中的活性物質(zhì)運載助劑，尼龍顆粒也得到越來越廣泛的應用，它同樣具有高比表面積、低結(jié)晶性和低吸濕性等優(yōu)點，能夠均勻可控地吸收化妝品有效活性成分和各種添加劑成分。這種新型顆粒專用于化妝品，尤其是需要保持最佳吸水性的化妝品。

五、前景及發(fā)展方向

透皮吸收在化妝品中的發(fā)展較其它功效添加劑的開發(fā)要晚得多，但也正因為如此，使其具有廣闊的市場開發(fā)前景。目前，對于化妝品透皮吸收的研究熱點主要集中在促透劑的選用及各種經(jīng)皮傳輸系統(tǒng)的開發(fā)。從市場調(diào)查中可以看出，國外，特別是美國與法國，在化妝品的透皮傳輸技術(shù)上取得了許多成果，研制出了一些性能卓越的超微包封載體，并申請了許多配方專利，很多產(chǎn)品也已得到市場的認可。而在國內(nèi)，關(guān)于化妝品透皮吸收的研究還很有限，許多研究還未能真正走上工業(yè)化生產(chǎn)的道路。我們應加大在化妝品透皮吸收研究方面的投入，趁市場還未成熟成型之時搶占商機。只有提升了化妝品透皮吸收的性能，化妝品體系的整體性能才能得到相應的提高，我們才能以最小的添加劑用量得到最大的功效，從而獲得最大利潤。

同時，在化妝品透皮吸收基礎(chǔ)理論及檢測這方面，行業(yè)中還是沿用醫(yī)藥中的理論及檢測方法（eg. Franz擴散池法），缺少統(tǒng)一的化妝品透皮吸收檢測方法及法規(guī)，使之沒有一個明確的理論來支撐產(chǎn)品，沒有一個可靠的標準來評價功效。我們也應重視這些方面的研究，然后在不同理論指導下優(yōu)選配方及建立合理有效的促透方案，并用相應的檢測方法對其功效進行評價，從而開發(fā)出有理論基礎(chǔ)和檢測數(shù)據(jù)支持的產(chǎn)品。這樣，產(chǎn)品的定位及宣傳才會更有說服力，同時還可以縮短開發(fā)促透化妝品所需的時間，具有很強的指導意義。

編輯/胡迎春