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1、功能性化妆品及其原料一前言21世纪的化妆品1990年 5月华盛顿会议的共识，生物化妆品。功能性化妆品是上世纪90年代初提出的。定义，修饰参予生理过程。功能性化妆品的种类：祛皱、抗衰老；美白祛斑；美体、祛座疮、西黑等。功能性化妆品的发展与功能性化妆品原料分不开，而原料的开发与生命科学的发展紧密相联。 20 世 纪 70 年代后生命科学的飞速发展，它逐步揭示了人们衰老、起皱纹的原因，逐步搞清楚皮肤色素形成的 起因，使肥胖细胞消失的途径，使我们知道皮肤中哪些变化是不利的或不需要的；什么原因引起了这些 不利的变化，又可以通过什么途径或用什么方法使皮肤恢复到原先的情况等等。在这些理论的基础上， 化学界、
2、生物界不断开发出各种功能性原料。因此在讨论今天的课题之前，我们先概括介绍一下皮肤的结构将是有益的。二皮肤的结构 2m2， 1/6 体重表皮，真皮，皮下组织，汗腺，皮脂腺 表皮：角质层，（透明层），颗粒层，棘层，基底层（其中棘层和基底层是表 皮生发层，是表皮中的细胞分裂层）真皮：主要由含弹性纤维的结缔组织构成。弹性纤维的主要成份是胶原蛋白 和弹性蛋白，缓和外界刺激，使皮肤富有弹性。皮下组织：主要是脂肪，防止体温散失，缓和外界刺激，使肌肉有柔韧性。 汗腺：排汗，调节体温。皮脂腺：分泌皮脂 汗液和皮脂易乳化，形成皮脂膜覆盖于皮肤表面，软化角质层，防止水分蒸发和有害物质侵入，还 有一定的杀菌作用。皮肤
3、的PH值：男性4.5-6.0,女性5.0-6.5,皮脂分泌越多，PH值越低。皮肤的作用：1保护身体，防止各种刺激：热、光等物理刺激，化学品等化学刺激。2保护内脏：例如麻疹时出现肿疮，要出得充分，对内脏不遗留影响。3分泌排泄：分泌汗、皮脂，排泄废物，黑色素等。4.感觉：lcm2皮肤上平均有100-200个痛点，1-2个热点，12个冷点。5呼吸：吸收氧，排出二氧化碳。6吸收作用：正常皮肤的角质层，起防御作用，不允许物质通过，水溶性物 质比油溶性物质更难透皮。某些特殊的维生素和激素能深入到角质层下面， 再进入血管循环于全身。因此功能性化妆品的成份就要借助乳化、脂质体 等手段使皮肤吸收。三祛皱抗衰老（
4、皮肤）化妆品在座的每一位都有三种年龄生理，皮肤和心理年龄。人们都希望生理年龄能越大越好（长寿）， 而皮肤和心理年龄越小越好。人们正在致力于研究延长寿命，延缓皮肤衰老。这里所谈及的化妆品，仅 仅是帮助我们减少皮肤年龄，延缓皮肤衰老。皮肤衰老的表现：（1）皮肤失去光泽，干燥有鳞屑；（2）弹性降低；（3）皱纹增多，加深；（4）色素增多老年斑。20 世纪 40 年代以后，医学界对皮肤衰老的原因进行了不少的研究，下面就和大家一起看看引起皮肤 衰老的原因。1内在原因自然衰老1.1皮脂分泌减少，天然保湿因子含量下降，神经酰胺，磷脂等脂质减少，经皮水份损失TEWL）值 上升，皮肤干燥，失去光泽，出现鳞屑。1.
5、2 细胞分化，增殖能力下降。细胞分裂的代数随年龄减少。例如从人胎儿 中取出的两倍体成纤 维细胞，体外培养，分裂 50 次（代）后死亡，年龄大一岁，平均代数减少 0.2。因此皮肤衰老的实质是 表皮、真皮中细胞的凋亡率超过了分化增殖率。这样，表皮变薄（20岁80岁，表皮厚度约减少1/3）。1.3 细胞外基质减少。胶原之间通过胶原键交联，皮肤失去了弹性，结缔组织中的透明质酸减少，吸水 能力降低。弹性蛋白酶和胶原蛋白酶的抑制剂水平下降，增加了弹性蛋白和胶原的分解，皮肤弹性降低， 产生了深皱纹。1.4氧自由基清除能力下降，SOD、辅酶Q10分泌减少，脂质形成过氧化脂质，引起胶原交联，皮肤失去了弹性，并产
6、生老年斑。2外部原因2.1 紫外线伤害： 紫外线直接损伤DNA。DNA在260nm附近有极大吸收峰，因此DNA能吸收 UVB 紫外线而起光化学反应。 UVB 照射产生活性氧对细胞的伤害。 UVA对细胞的伤害。UVA从太阳的放射量是UVB的10倍，引起日光 角化症，使皮肤更新减缓。 皮肤免疫机能减退，角质层中的尿刊酸（咪唑丙烯酸）受UV照射后从 反式转变为顺式，使皮肤免疫机能减退。 色素沉着。促进UV照射后MSH和内皮素等分泌，酪氨酸酶活化使色 素增加。2.2 环境污染：有机物，无机物刺激，皮肤反复过敏，臭氧层减少，增加紫外 线伤害。烟草是最 大的自由基来源。2.3 疾病。皮肤炎症、过敏。3祛皱
7、、抗衰老的途径 有许多祛皱、抗衰老化妆品中配有成膜剂，例如聚乙烯醇和蛋白，它们干燥之后成膜，拉紧皮肤，但洗去之后又恢复原样。 我们这里讨论功能性原料是试图从根本上改善或减少皱纹。当然在配制膏霜或其他产品（如面膜）时，可同时使用之，以改进、提高商品性。医疗美容用的注射内毒素（Botox）方法祛皱，不在今天的讨论之列。生命科学的研究结果指示了我们祛皱、抗衰老的解决方法。3.1 保湿正常的角质层约含 30%的水份，保持皮肤的柔软性、弹性。当水份小于 20%时，角质层形态失常，干燥、皲裂，皮肤失去光泽，保护能力下降，皮肤生理学目前的研究结果告诉我们，人体通过三类物质 保持自己角质层的水份三重保湿。3.
8、1.1 皮脂覆盖化妆品中油酯、腊类原料的应用即参照此作用。辛酸-癸酸甘油酯：透气、吸收好，无油腻感。润滑，易铺展，安全（LD5025-30g/kg）,不致粉刺。在食品、营养品中已被大量使用。3.1.2天然保湿因子（NMF）从周围环境吸收水份。双向保湿吸湿-释湿特性。 PCA 钠在人体皮肤的天然保湿因子中占12%，从人体皮肤使用保湿剂50分钟后的皮肤湿度与使用保湿剂前皮肤湿度的差值可见，PCA钠的保湿效果比甘油、丙二醇都好得多。（表）值得注意的是PCA钠能赋予头发以良好的抗静电性，即使在头发用水淋洗后，仍然很显著。而甘油， 丁二醇对PCA钠的这种抗静电性，有惊人的增效作用（图）。 透明质酸：结缔
9、组织的重要成份，是皮肤水合作用的基础。可从动物提取及发酵制取。 乳酸和乳酸盐：不仅是具有短期和长期效果的优良的保湿剂，而且是一种天然的AHA，还有美白 和抑菌作用。 海藻多糖：含有与透明质酸相同的糖醛酸分子，具有成膜，润滑和保湿功效。用 0.1%海藻多糖 24 小时后，比用空白者保湿性提高20%，而用 0.2%海藻多糖24 小时后，则提高25-35% 。相比较，用 0.2% 透明质酸， 6 小时后保湿性提高 30%，但在 24 小时后，就没有效果了。因此用 0.1-0.2%的海藻多糖，表 皮在 24小时内有明显的保湿效果，比透明质酸好。 15 名平均年龄为55 岁的志愿者，在腿上用 0.2%海
10、藻 多糖， 45 分钟后，（双盲法），皮肤柔软性和保湿性都提高约20%。3.1.3 皮肤屏障细胞间质中神经酰胺的保水功能 细胞间质的保湿功效。将细胞间质分离后比较各成份的效果，发现保湿效果最好的是神经酰胺。 神经酰胺不仅能使皮肤的水份保持能力增加，而且还可增进细胞的粘合，防止角质细胞脱屑，缓解 角质细胞的脱屑症状，调节皮肤的屏障作用，阻止外界刺激物质侵入。神经酰胺仅仅在动物脑器官中存在微量，若从动物脑提取，一则成本昂贵，二则纯度不高，难以工 业化。因此有机化学家根据神经酰胺的分子结构特点（即两个长链烷基，主链上酰胺基和多个羟基）由 分子力场计算和分子轨道计算等方法进行分子设计，得到类似分子结构
11、的化合物，并合成成功。神经酰胺E就是一种合成神经酰胺。磷脂具有三重保湿功能，其生理功能： 长效保湿：磷脂通过各种途径水合及保护皮肤。a. 吸附在皮肤表面形成网状液晶，降低了 TEWL，这层膜又使皮肤的手感良好。b. 磷脂涂于皮肤后，连接于磷脂极性基团上的水，快速并深度地水合皮肤。c. 磷脂中高含量的亚麻酸（VF）,形成层状网络结构，加固了细胞的粘结作用，有利于修复皮肤的 屏障功能，从而阻止水份蒸发，并防御外界的刺激，角朊细胞膜结合的磷脂增加了角朊细胞的内聚力， 天然保湿因子滞留在强化了的细胞膜上，保持着最好的水合状态。 帮助其他有效成份渗透皮肤。用磷脂制作脂质体，提高色裹原料的透皮性已有大量报
12、告，我公司 的脂质体-SOD即是。 抗过敏外界的刺激如UV,环境污染等会使皮肤过敏。磷脂有利于保护皮肤，并抑制过敏。因为磷脂是我 们体内免疫反应细胞的主要成份，在过敏反应信号传递中起重要作用，它阻止了过敏信号的释放。用 0.1%K12做皮肤试验，磷脂可降低过敏性的96%，证明比尿囊素有效得多。3.2 赋活细胞，促进细胞分裂、增殖衰老的实质是细胞的增殖、分裂与细胞的老化、凋亡之间的平衡失调，因此赋活细胞，促进细胞分 裂、增殖，增强细胞代谢能力，刺激胶原的合成，是延缓皮肤衰老的另一重要途径。3.2.1表皮生长因子（EGF）表皮生长因子是 1956 年美国科恩博士从老鼠身上发现，为此他在1986 年
13、获诺贝尔生理医学奖。EGF 是一种强有力的细胞分裂促进因子，能刺激体内多种类型组织细胞的分裂和增殖。它是通过作 用于细胞膜上的受体而发挥作用的。人体的角朊细胞、胶原细胞和成纤维细胞等均有特异的EGF受体。EGF 能使已分化的表皮角质细胞向表皮干细胞逆分化，表皮能由老变嫩。我国青年创伤外科专家付 小兵 2001 年 9 月在柳叶刀上发表论文为组织细胞“返老还童”提供了直接证据，引起国际关注。随着年龄的增大，EGF的分泌减少，同时EGF受体的应答也起了变化。例如当EGF与受体结合时， 引起受体自身磷酸化，这是细胞内信号传导的早期必要阶段。新生儿成纤维细胞接受EGF刺激后2分钟， 受体就发生磷酸化，
14、相反，老年人要15分钟才发生。EGF与受体结合后引起胞吞作用，这种胞吞作用终 止了 EGF的信号。新生儿是20分钟后出现胞吞作用，老年人是4分钟，青年人是10分钟。奥利公司的EGF是生物工程制品一一发酵制品，与人体表皮生长因子的氨基酸排列顺序相同（动物EGF 与人 EGF 的同一性仅 60%），经 3T3 细胞培养和临床证明， 2ng/g 即有效，一般在膏霜中用5-10ng/g（0.5-lmg/100g）,在修复霜（如美容院用的修护霜）用30-50ng/g，市场证明十分有效，受欢迎。3.2.2赋活细胞的另一个重要原料是人参皂甙，在3T3细胞培养时，添加2/10万就有效（20ppm）,多到 50
15、0ppm时，细胞反而萎缩，在实用中，用到0.05% （因为有透皮等因素影响）。3.2.3辅酶Q10是一种较新的功能性原料，它存在于每个细胞中，帮助细胞的修复，它补充细胞代谢的能 量，使表皮、真皮细胞代谢旺盛，有活力，从而减缓皮肤老化，减少皱纹，同时它又抗氧自由基，是皮 肤对付 UV 的第一道防线。3.3 重建细胞外基质 皮肤组织的细胞外基质主要是胶原、弹性蛋白、粘多糖等结缔组织，还有天然保湿因子和类脂等。 细胞外基质的质与量的变化，是皮肤衰老的重要特征之一，重建基质使之达到年轻时的构成，一是 添加，二是用生物活性物质促进这些基质合成。3.3.1 海藻多糖多糖是生物工程制品，是从褐藻中提取的。 最初是考虑海藻多糖与透明质酸的结构相似，利用其保湿功能，最近几年又有许多新发现。（1）对胶原合成的促进作用，增加2-5倍与Vc （0.25Mm）的促进作用相当。（2）0.25%海藻多糖可使表皮细胞耗氧增加35%， 0.4%海藻多糖可增加52%，说明海藻多糖增强了细 胞的活力。（3）糖原主要存在于表皮角质层中，维持细胞的能量贮存。多糖促使糖原合成和聚集增强表皮对外界 刺激的防御能力，并且提高了修复能力。用含0.4%海藻多糖和不含海藻多糖的O/W型膏霜对皮肤处理两 星期后，进行对比试验用含多糖者，表皮角朊细胞中糖原增加。另外用0.2
