2018年5月30日

水嫩肌大小事─化妝保養品的保濕作用與對應成分

張乃方/靜宜大學化粧品科學系副教授、臺灣化粧品科技學會秘書長、中華手工皂藝術協會常務理事、授課講師。

肌膚自帶的保濕來源
肌膚包裹著我們的身體,以防止外來的各種刺激和傷害,發揮保護人體的功用,一位成人全身皮膚面積大約是1.6平方公尺,厚度則隨著年齡、性別及部位的不同而有所差異。皮膚由外而內可大致分為表皮、真皮和皮下組織,另外還有毛髮、指甲等附屬器官。表皮是肌膚最外面的一層組織,平均厚度為0.2 mm,由外向內,可將表皮分為角質層、透明層、顆粒層、有棘層和基底層,這些細胞的成分大都是角化細胞,經代謝向外推展最後形成角質層。

由於角質層暴露在外部環境,與身體內部比起來乾燥得多,正常肌膚的角質層含水量要在10~15%,且易於受到環境的相對溼度的影響,普遍認為這是維持肌膚柔軟性和彈性的最重要因素。因此,身體內部含水量應該被關注之外,也必須有防止流失的屏障機能。

角質層中擔任保持水分的是角質細胞中的水溶性成分,稱為天然保濕因子(natural moisturizing factors, NMF),其主要成分是胺基酸及蛋白質的分解代謝物。乾燥粗糙的肌膚是少部分角質化異常、胺基酸含量減少,使得保持水分的能力降低所致。含水量低到10%以下時,角質層變得又硬又脆,若遇到濕度不高的冬天,手掌腳底的肌膚會龜裂或有皮屑產生。

角質層的水分屏障機能也是角質化過程的巧妙安排,脂質小體在移向角質層時,包在內部的脂質會釋放出來,在維持其構造之外,也相互融合成為細胞間質,此位在細胞之間的脂質,對於防止水分蒸散和天然保濕因子中胺基酸的流失,扮演著重要的角色,其主要是由神經醯胺、膽固醇和脂肪酸等構成。完美的屏障功能不只是取決於量,更多的是成分的組成比例,也與皮脂腺分泌混合形成的皮脂膜(圖一)有關。

圖一:人體肌膚皮脂膜的組成,有油有水的乳化溶漿體。

肌膚原有的水分可能由於許多外在因素,而失去平衡或逐漸流失,例如:長時間待在冷氣房,或者僅是季節變換,會使水分朝向乾燥的環境發散,若皮脂膜無法有效地發揮保護的功能,如此一來肌膚的含水量降低,而使表皮細胞呈現乾扁狀,甚至有脫屑情形。這時候就只能由外部提供水分,藉由化妝保養品中保濕成分的作用,使肌膚恢復原有潤澤光彩。

怎麼提供額外的保濕作用呢?
保濕作用的重點在於水分要如何被獲得與保持,關鍵性材料來自皮脂膜的組成成分,可依屬性大概分為兩種,其一為皮脂腺所分泌之三甘油酯等的親油性成分,另一則是來自汗液混合的親水性成分。親油性成分透過其表皮屏障作用,以「鎖水」的方式使水分保留在肌膚裡,而親水性成分則是積極地由環境中捉取水分,以「捕水」的方式使水分停留在表皮區域。

在化妝保養品中提供肌膚額外保濕作用的可統稱為「潤膚乳(moisturizer)」,其中親油性成分多以油脂蠟、脂肪酸和合成酯為主,分類上稱為柔皮劑(emollient),包裹在表皮外以替代流失的皮脂膜成分。天然的油脂蠟可依據來源分為動物性、植物性和礦物性油脂蠟,因原料氣味與適用性等諸多因素,目前以富含三甘油酯的植物性油脂蠟為主流,例如橄欖油、荷荷巴油、夏威夷核果油和乳油木果脂等,其次為動物性油脂蠟,會帶有些許特性臭味。

這些親油性成分都是大分子物質,對肌膚說不上有深度吸收的效果,但勝在與皮脂膜的高度相容性,在肌膚上鋪展後可有屏障保護的能力,亦可軟化因失水而堅硬的表皮細胞。當然,借助於溶劑(助滲透劑)的作用是可以幫助有效成分被吸收到肌膚裡層,以達成某些進階的效果,但這與單純的表皮保濕作用無關。

親水性成分之所以具有捉取水分的能力,乃因其化學結構具有可與水形成氫鍵的官能基,最常見的是羥基(hydroxyl group),會以帶有多個-OH的模樣呈現(圖二),稱為多元醇,分類上屬狹義的保濕劑(humectant),現在廣用的保濕劑指的是這類的親水性成分。

圖二:多醇類保濕劑的化學結構。

多元醇的保濕能力會因結構中羥基的數量而提升,但也並非是絕對的因素,像是碳鏈的長度,較長的碳鏈會造成立體纏繞,反而捉不到水。像是甘油(glycerin)是多元醇中的捉取水分能力極佳,但是在配方中的使用量也不能無限上綱,它有可能把肌膚裡層的水分拉拔到表面上,反倒造成真皮層缺水,當真皮層缺水,皮膚摸起來雖會有水潤的觸感,看起來卻是乾燥焦黃顏色,稱為「甘油焦」。因此,除了特殊目的之外,甘油等多元醇類於保濕製品配方中的使用量會在10%以下。

除了多元醇成分外,天然保濕因子、膠原蛋白(胺基酸和蛋白質衍生物)、玻尿酸(hyaluronic acid)等也都很熱門的原料。這些成分除了提供肌膚的保濕作用,還可以讓製成品不會因久放而乾涸,而妝品乾涸的主因與容器包材緊密、是否導致水分散失有關,也可能是消費者使用習慣所造成。

化妝保養品的保濕有效成分
琳瑯滿目的化妝保養品幾乎是求新求變的時尚產物,簡單的化妝水、精華、液乳霜,或是成分複雜的美白、防曬、抗皺,各有其受愛好之處。若是將這些化妝保養品的配方成分加以仔細拆解,大約是油脂、水(保濕劑)、乳化劑和有效添加劑所組成,只前兩者即可提供的最基本保濕功效。以下介紹幾種保濕有效成分:......【更多內容請閱讀科學月刊第582期】


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