無硫酸鹽洗發(fā)水的意義及其技術(shù)可行性

揚建中　林嫻婷

洗發(fā)是文明社會中人們保持衛(wèi)生與美觀的最基本的日常個人護理習(xí)慣之一。附著在頭皮和頭發(fā)上的陳舊皮脂、汗?jié)n及灰塵等污垢需要通過洗發(fā)來去除。由于這些污垢具有不溶于水的親油性質(zhì)，單純使用清水很難有效地去除。因此需要使用以表面活性劑為主要成分（含量一般在10%-20%）的洗發(fā)水來清洗。而洗發(fā)水中最常用的表面活性劑則是清洗與發(fā)泡效果均較好的陰離子表面活性劑。

正規(guī)的市售洗發(fā)水在上市之前應(yīng)該會通過安全性的檢測，所以一般不會對人體造成不良的影響。但另一方面，隨著人們心里壓力的不斷增加，加之飲食習(xí)慣及環(huán)境的劇烈變化，人們的皮膚也正在變得越來越敏感。關(guān)于這方面，日本的化妝品企業(yè)有著比較全面的調(diào)查與研究成果。

資生堂研究人員發(fā)表的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，自1980年代起自認“敏感肌膚”的人群呈現(xiàn)逐年增加的趨勢。1980年只有2l%的日本女性認為自己是敏感肌膚；到了2009年這一比例增加至81%1-2）?；ㄍ醯难芯咳藛T也對日本以及世界主要國家的女性做過類似的調(diào)查。其在2011年發(fā)表的結(jié)果顯示，日本有近80%的女性自認為是敏感肌膚，這一數(shù)字與前述的資生堂發(fā)表的數(shù)據(jù)十分接近。

而中國（北京、上海）女性的這一比例則是接近半數(shù)。理論上來講，變得敏感的皮膚應(yīng)該使用更加溫和、低刺激的產(chǎn)品。而敏感肌膚人群的增加則意味著市場呼喚更加溫和、低刺激的洗發(fā)產(chǎn)品。

在不同部位的人體皮膚中，頭皮是僅次于面部和手部的比較敏感的部分。頭皮常會發(fā)生由外界刺激而引發(fā)的伴有發(fā)紅、搔癢癥狀的炎癥，以及并無自我感覺、卻可以通過IL-la等炎癥因子而檢測出的微弱炎癥。

這里所說的外界因素包括紫外線照射、馬拉色菌的作用以及洗發(fā)水中表面活性劑的影響。頭皮長期處于炎癥或微弱炎癥狀態(tài)可能引發(fā)頭癢、頭屑、乃至于脫發(fā)等問題。因此，對于敏感肌膚（頭皮）的人群，盡量減少其接觸刺激源的機會顯得至關(guān)重要。

本文將以實驗數(shù)據(jù)為根據(jù)，對低刺激性的無硫酸鹽洗發(fā)水的存在意義及其技術(shù)可行性進行探討。

首先，這里所說的硫酸鹽指的是洗發(fā)水中常用的以月桂醇硫酸酯銨或鈉{俗稱K121、月桂醇聚醚硫酸酯銨或鈉（俗稱AESI為代表的一類陰離子表面活性劑。而“無硫酸鹽（Sulfate-free）”則是指不合有這類表面活性劑的洗發(fā)產(chǎn)品。

其實“無硫酸鹽”的概念從十幾年前開始就已經(jīng)在歐美市場上有所存在，包括歐菜雅在內(nèi)的一些歐美企業(yè)都有這樣的品牌或系列產(chǎn)品。英敏特全球新產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，近年歐美市場上宣稱“無硫酸鹽”的洗發(fā)水有逐年增加的趨勢，在2014年已達到了整體市場的23%。

在日本市場，繼“無硅油”流行了近十年以后，目前也呈現(xiàn)出向“無硫酸鹽”方向拓展的趨勢。一些著名的“無硅油”品牌如Scalp-D、Je l'aime、Reveur、HIMAWAEI等，都已經(jīng)做到或者整個產(chǎn)品線都已是無硫酸鹽，或者其中含有無硫酸鹽的系列。其中高端的無硫酸鹽洗發(fā)水如Scalp-D（3900日元/350mL）全部采用氨基酸（包括?；撬幔╊惐砻婊钚詣ㄔ鹿瘐Ｌ於彼徕c、甲基椰油?；；撬徕c、月桂酰基甲基氨基丙酸鈉）來替代硫酸鹽類。

而價格較低（900-1000日元/500ml）的Je l'aime和Reveur等則采用將椰油?；劝彼酺EA鹽與長鏈（C14-16）烯烴磺酸鈉復(fù)配來替代硫酸鹽類表面活性劑的做法。

在中國，引領(lǐng)“無硅油”潮流的滋源品牌已率先于2015年8月11日上市了滋源20無硫酸鹽洗護系列。隨后，市場上又先后涌現(xiàn)出以索薇婭紅景天、同仁堂為代表的多款無硫酸鹽高端洗發(fā)產(chǎn)品。

由此可見，“無硫酸鹽”正逐步在全球范圍形成一種新的流行趨勢。但另一方面，目前中國市場對于“無硫酸鹽”的認識還處于初級階段，部分消費費者對其意義還不甚了解，導(dǎo)致其流行程度尚不及“無硅油”。

無硫酸鹽洗發(fā)水的意義

如果說不使用無法生物降解的硅油一“無硅油”的真正意義可能更多地是在于環(huán)保方面的話，“無硫酸鹽”則直接關(guān)系到頭皮的健康，對于敏感頭皮的人來說尤其如此。

月桂醇硫酸酯銨（或鈉）、月桂醇聚醚硫酸酯銨（或鈉）等硫酸鹽類陰離子表面活性劑具有清潔力強、發(fā)泡性好等特點，加上其成本低的優(yōu)勢，目前為止在洗發(fā)水中得到了非常廣泛的使用。

然而，硫酸鹽類表面活性劑對皮膚及眼睛具有一定的刺激性，這也是一個不爭的事實。近年來，關(guān)于替代硫酸鹽類表面活性劑的、更加溫和的表面活性劑的研究成果越來越多，引起了廣泛的關(guān)注。在此我們將已發(fā)表的文獻所報道的結(jié)果簡要地歸納如下。

首先來看一下較早期的研究報告。在1994年味之素研發(fā)人員就在其發(fā)表的論文中，通過動物實驗和人體斑貼實驗以及TEWL測試等方法，比較了硫酸鹽類表面活性劑和氨基酸類表面活性劑水溶液的皮膚刺激性。其結(jié)論是與硫酸鹽類相比，谷氨酸和?；撬猁}類對皮膚的刺激性顯著地要低。

2006年由Mehling等人發(fā)表在《Food and Chemical Toxicology》雜志上的論文12）通過使用紅細胞試驗（red blood cell test）、受精雞卵尿囊絨膜試驗（hens egg test-chorioallantoic membrance）、24小時經(jīng)皮膚斑貼試驗（24h epicutaneous patch test）、肥皂室測試（soap chamber test）等多種實驗方法，比較了十幾種常見的表面活性劑的刺激性。其結(jié)論是谷氨酸鹽等表面活性劑比常用的硫酸鹽類的刺激性明顯要低。

資生堂研發(fā)人員在其發(fā)表的論文指出：與月桂醇硫酸酯鈉和月桂醇聚醚硫酸酯鈉相比，甲基月桂酰基?；撬徕c從人體皮膚溶出的膽固醇量顯著要低。同時，與使用月桂醇醚硫酸鈉的洗發(fā)水相比，使用甲基?；｜S酸鈉的洗發(fā)水產(chǎn)生頭屑的幾率要顯著地低。由于頭屑的產(chǎn)生與頭皮炎癥密切相關(guān)，這一結(jié)果顯得比較合理。endprint

類似上述關(guān)于刺激性的對比實驗結(jié)果還有不少報道。為了獲取第一手的實驗數(shù)據(jù)，筆者通過與日本3所大學(xué)合作，使用兩種不同的實驗方法進行了驗證。

首先是通過皮膚透過率實驗，對1%的硫酸鹽類和氨基酸類表面活性的水溶液劑進行了比較。實驗使用無毛小鼠的背部皮膚作為皮膚模型，用上述表面活性劑溶劑浸泡該皮膚模型后進行清洗，再通過HPLC定量比較0.1%的尼泊金甲酯溶液對該處理后皮膚的透過率。透過率越高則說明皮膚的屏障功能所受到的破壞程度越嚴重。（見圖1）

月桂酸鈉及月桂醇聚醚硫酸酯鈉的水溶液對皮膚屏障功能有明顯的破壞作用，而代表氨基酸類表面活性劑所使用的椰油酰肌氨酸鈉水溶液對于皮膚屏障功能的影響則幾乎與純水相同。

接下來我們通過使用3維人體表皮細胞模型（LebCyte EPI-MODEL）對稀釋到1%濃度的兩種不同的市售洗發(fā)水、依照OECD TG439際準方法進行了實驗比較。結(jié)果（見圖2）經(jīng)硫酸鹽為主表面活性劑的洗發(fā)水處理后的細胞生存率約為70%，而經(jīng)無硫酸鹽（氨基酸類為主表面活性劑）洗發(fā)水處理的細胞的生存率則高達95%以上。（見圖2）

與前述各篇論文所報道的結(jié)果一致，我們的這些第一手的實驗數(shù)據(jù)再次驗證了與硫酸鹽類表面活性繼續(xù)相比，氨基酸類表面活性劑對于皮膚更加溫和。對于每天使用洗發(fā)水的消費者、特別是敏感肌膚（頭皮）的人群來講，使用以氨基酸類表面活性劑替代硫酸鹽類表面活性劑的無硫酸鹽洗發(fā)水，可以使其減少皮膚受刺激的幾率，因而顯得十分有意義。

無硫酸鹽洗發(fā)水的技術(shù)可行性

既然以氨基酸（含?；撬幔╊惐砻婊钚詣橹饕煞值臒o硫酸鹽洗發(fā)水具有能讓消費者更加放心的低刺激性，那么為什么到目前為止這類產(chǎn)品還未成為市場的主流呢？我們分析可能有以下兩個原因：

首先，高成本是一個主要的瓶頸。目前來講，與已經(jīng)使用了數(shù)十年的硫酸鹽類表面活性劑相比，相對倉慚型的氨基酸類表面活性劑在原料價格方面至少要高出25倍以上，從而造成無硫酸鹽洗發(fā)水配方成本顯著上升，只能被用于少數(shù)高端的產(chǎn)品。但我們相信，如果未來能夠形成“無硫酸鹽”廣泛流行趨勢，則隨著氨基酸類表面活性劑產(chǎn)量的增加，成本問題應(yīng)該可以逐步得到改善。

再者，無論一款洗發(fā)水多么地溫和、低刺激，如果它不能做到與傳統(tǒng)的洗發(fā)水在使用感上相似或者更優(yōu)越的話，則很難真正地被消費者所接受。

因此，想實現(xiàn)洗發(fā)產(chǎn)品的“無硫酸鹽”，目前為止的配方技術(shù)是行不通的，需要進行技術(shù)創(chuàng)新，以保證無硫酸鹽洗發(fā)水在粘度、泡沫、調(diào)理性等各個方面的性能均達到乃至于超過傳統(tǒng)的硫酸鹽洗發(fā)水。而這里一個首要的技術(shù)難題就是洗發(fā)水的增粘（增稠）。

氨基酸類表面活性劑由于分子結(jié)構(gòu)的特殊性（作為表面活性劑的頭基較大），不易形成緊密排列的棒狀膠束網(wǎng)絡(luò)，從而造成增粘較困難。然而，這一難關(guān)是可以通過優(yōu)選氨基酸（含?；撬幔┍砻婊钚詣┑念愋?、實驗選擇最佳的PH范圍以及適當?shù)厥褂迷龀韯┑仁侄味靡曰窘鉀Q的。

在泡沫性能方面，單一的氨基酸表面活性劑的起泡性往往不如傳統(tǒng)的硫酸鹽類表面活性劑。然而，這一問題可以通過使用兩種以上表面活性劑復(fù)配的方法而得以解決。另外，作為廣義氨基酸類的?；撬猁}類表面活性劑即便單獨使用也具有并不遜于硫酸鹽類的泡沫性能。

至于濕發(fā)和干發(fā)的調(diào)理性（梳理性），從筆者實驗室的比較結(jié)果來看，氨基酸表面活性劑在這方面的表現(xiàn)至少等同、很多情況下甚至優(yōu)于硫酸鹽類表面活性劑。

下面就與讀者分享一下在本實驗室中完成的對市售的無硫酸鹽洗發(fā)水與傳統(tǒng)的硫酸鹽洗發(fā)水性能對比的實驗數(shù)據(jù)。

我們選擇了兩款市售的無硅油洗發(fā)水，一款以傳統(tǒng)的硫酸鹽表面活性劑AES為主要表面活性劑，另一款則是以氨基酸類表面活性劑為主的無硫酸鹽洗發(fā)水。兩者在產(chǎn)品粘度方面沒有本質(zhì)的差異。

我們首先對兩個洗發(fā)水的泡沫性能進行了對比評價。使用方法為Blender Foam Volume Drainage法，即將洗發(fā)水用40℃、150ppm硬水按固定比例稀釋并添加一定的人工皮脂，均勻混合后加入榨汁機中攪拌，后將混合液及泡沫倒入量筒，記錄初始時泡沫的容量及一定時間后泡沫的容量。從圖3的結(jié)果可見，無硫酸鹽配方在泡沫生成量方面比AES配方有明顯優(yōu)勢。而泡沫穩(wěn)定性方面兩者差異不大。（見圖3）

接下來我們通過動態(tài)梳理力測試儀Combing tester SK-3A，使用亞洲人健康毛發(fā)發(fā)束，比較上述兩款洗發(fā)水在洗發(fā)各個階段的動態(tài)梳理力，以模擬消費者在起泡時、沖洗前段、沖洗后段、沖洗后以及干燥后的五個洗發(fā)階段所感受到的柔順度。所得數(shù)據(jù)如圖4所示，其中梳理頭發(fā)時所需的力越高，則說明梳理性（柔順性）越差。從圖中的數(shù)據(jù)可見，無硫酸鹽配方在沖洗前后的梳理性要好于AES配方，其它接到無差異。（見圖4）

由上述兩組實驗數(shù)據(jù)我們可以得出結(jié)論，即將無硅油洗發(fā)水進一步進化為無硅油、無硫酸鹽技術(shù)，不但不會負面影響產(chǎn)品的基本性能，只要將配方研究到位還可能超越含硫酸鹽的產(chǎn)品。

那么，對于合硅油的洗發(fā)水我們是否可以做出同樣的結(jié)論呢？圖5、圖6中對兩款含硅油洗發(fā)水所做的實驗比較數(shù)據(jù)印證了這一點。由此可見，只要肯多花一些成本，無論是含硅油還是無硅油產(chǎn)品，從技術(shù)角度來講完全可以實現(xiàn)既溫和又高性能的無硫酸鹽洗發(fā)水。（見圖5/圖6）

與傳統(tǒng)的使用硫酸鹽類表面活性劑為主的洗發(fā)水相比，以氨基酸類表面活性劑為主的無硫酸鹽洗發(fā)水對于皮膚的刺激性顯著要低。且除了成本較高以外在產(chǎn)品性能方面完全可以做到等同甚或優(yōu)于傳統(tǒng)的洗發(fā)水。無硫酸鹽洗發(fā)水的出現(xiàn)更加符合消費者的根本利益及其不斷升級的消費需求，在市場上具有十分良好的發(fā)展前景。endprint