化妆品的原理

化妆品学概论 第三章化妆品原料 基质原料 组成化妆品的主体 是起主要功能的物质 辅助原料 使化妆品成型 稳定或赋予色香及其特定作用 用量不大 但极其重要 第一节油脂 蜡类原料 用于化妆品生产的油性原料的总称 是组成膏霜 乳蜜等乳剂型及油蜡型化妆品的基质性原料 一 油脂 蜡类原料的作用 防护作用 形成疏水性薄膜防水作用 抑制表皮水分蒸发清洁作用 油溶性的溶剂作用促进吸收作用 皮脂膜的相似相溶原理辅助作用 补充脂肪 润滑作用美化作用 赋予毛发柔软感和光泽感 二 油脂 蜡的主要化学成分 脂肪酸甘油酯酯类脂肪酸高级脂肪醇烃类金属皂 三 油脂 蜡类原料的分类 植物性油脂根据油脂的不饱和程度 碘值 分为 干性油 碘值 120 桐油 红花油 大豆油 半干性油 100 碘值 120 芝麻油 棉籽油 菜籽油 不干性油 碘值 100 橄榄油 杏仁油 山茶油 不干性油脂和少量半干性油脂 1 甜杏仁油 润肤作用 不易变质 用于润肤油 膏霜类及乳剂类化妆品 2 橄榄油 对皮肤渗透性较强 不易氧化 但可能会促进粉刺生长 用于润肤霜 抗皱霜 化妆皂 唇膏及其他香油类化妆品 3 茶籽油 发油的最理想原料 具有润滑 杀菌和止痒作用 用于润发制品 4 小麦胚芽油 维生素E含量高 是理想的抗氧化剂 也是优良的润肤剂 同时有助于人体利用维生素A 对保持皮肤洁净 健康和抵御感染有重要作用 2 植物性蜡 从植物组织中得到的蜡性物质 熔点比油脂高 常温下为固态 巴西棕榈蜡 硬度大 熔点高 多与蜂蜡 地蜡或油酸配合使用 用于唇膏 发胶 发乳及冷霜等化妆品中 3 动物性油脂 常温下为白色固体 饱和脂肪酸含量高 一般有特殊气味 故很少直接用于化妆品中 皮肤对油脂的吸收次序为 动物油脂 植物油 矿物油精炼过的动物油脂是化妆品的优质原料 常用动物油脂 硬脂酸 膏霜类化妆品的重要原料海龟油 易吸收 收敛性较强豚脂 用于面膜 易吸收牛脂 化妆皂的主要原料蛇油 对皮肤皲裂有良好治疗作用 4 动物性蜡 1 羊毛脂 与人脂肪成分相似 优良的润湿 保湿性和渗透性 无油腻感 广泛用于护肤 洁肤和美容化妆品中 2 蜂蜡 质软但熔点高 韧性强而有塑性 常与矿物油脂和蜡配合使用 是冷霜的重要原料之一 也用于唇膏 美容类化妆品 还有抗细菌 真菌和愈合创伤的作用 用于洗发香波 去屑香波 3 虫蜡 强度高 熔点高 流动性好和有光泽 可用于发乳 发蜡和摩丝等毛发用化妆品 4 卵磷脂 良好的乳化作用和滋润皮肤的作用 用于润肤霜等护肤化妆品 5 矿物油脂和蜡 来源于石油 煤为原料的加工产物 进一步精制而成 常与动植物油脂和蜡调配使用 起到提高稳定性或清洁皮肤的作用 也在皮肤表面形成油膜 抑制水分蒸发 常用矿物油和蜡 液状石蜡 烃类油性原料中用量最多的一种 抗氧化 抗酸败性很好 主要用于膏霜类及油性类化妆品 凡士林 重要油性原料 用于冷霜 乳液等化妆品 石蜡 用于冷霜 唇膏 发蜡等 地蜡 用于唇膏 发蜡等 6 合成油脂和蜡 羊毛脂衍生物 用于乳剂类化妆品 角鲨烷 用于高级化妆品的油性原料 胆固醇 治疗干裂皮肤和干燥受损头发 维生素E 用于防晒品 唇膏及抗衰老护肤品维生素E乙酰酯 用于防晒品 唇膏棕榈酸异丙酯 用于乳剂类化妆品 豆蔻酸异丙酯 用于乳剂类化妆品 硬脂酸丁酯 用于唇膏 第二节粉质原料 组成香粉 爽身粉 牙膏和胭脂等粉饰类化妆品的基质原料 一 粉质原料的特点及作用 遮盖力以单位质量物质所能遮盖的黑色表面积来表示 氧化锌 8M2 Kg 有干燥和杀菌作用 在配方中用量为15 25 钛白粉 最强 但不易混合 常与氧化锌配合使用 混合用量 10 2 滑爽性 香粉必须滑爽 易流动 才能涂敷均匀滑石粉 用量常在50 以上 品质要求色白 无臭 触感柔软 光滑 颗粒应细小 均匀 98 以上通过200目筛网 75nm 75nm 3 吸收性 粉质原料对香精 油脂和水分的吸收 沉淀碳酸钙 遇酸会分解 用量不宜过多 15 否则夏天吸汗后会在皮肤上形成条纹 4 黏附性 粉类化妆品最忌敷用于皮肤后脱落 常用有硬脂酸锌 硬脂酸镁和硬脂酸铝用量一般为5 15 5 颜色 一般以接近皮肤的颜色为宜 耐光 耐热 遇水或油不溶化变色 无机颜料 赭石 褐土 6 香味 不可过分浓郁 稳定 不酸败变味 二 粉质原料的组成 粉体部分 着色颜料 白色颜料 珠光颜料 体质颜料等基质成分 凡士林 液体石蜡 各种蜡类 合成酯类 植物油等油溶性成分保湿剂 甘油 丙二醇表面活性剂防腐剂 抗氧化剂和香料 三 常用粉质原料 滑石粉 天然的含水硅酸镁 对酸 碱 热有很好的抗力 以色白 有光泽而滑润者为上品 是主要原料 高岭土 天然的硅酸铝 有吸收 缓和及消除滑石粉光泽的作用 以色白 质地细致者为上品 钛白粉氧化锌碳酸钙 普遍用于香粉 牙粉及牙膏 碳酸镁 用于香粉 牙粉及牙膏 磷酸氢钙 用于牙粉及牙膏 磷酸钙 主要用于牙膏及牙粉 但不宜与氟共用 否则生成氟化钙沉淀 第三节胶质类原料 又称胶合剂 粘合剂 对乳状液和悬浮液等起稳定作用对乳状液 蜜类半流体起增稠作用对膏霜类半固体起增黏或凝胶化作用还有胶粘 成膜 泡沫稳定及保湿作用水溶性高分子聚合物 一 有机胶 淀粉 用于香粉类化妆品 牙膏及胭脂黄蓍树胶粉 广泛用于牙膏和发浆阿拉拍树胶 用作乳化剂 增厚剂等果胶 用于牙膏中海藻酸钠鹿角菜胶 用于牙膏中甲基纤维素 羧甲基纤维素钠羟乙基纤维素 用于香波 膏霜 牙膏聚乙烯吡咯烷酮 用于整发 润发制品聚乙烯醇 用于润肤剂 喷发胶 二 无机胶 膨润土 用于牙膏 粉饼胶性氧化硅胶性硅酸镁铝 第四节溶剂类原料 溶剂是膏状 浆状 液体化妆品的不可缺少的主要组成部分 一 水 天然水或自来水中含钙 镁盐类 氯化钠等无机杂质和有机杂质 化妆品使用的水必须是去除以上杂质后的软水 目前主要用的是去离子水 二 有机溶剂 乙醇 广泛用于香水 花露水 发水丁醇 异丙醇 乙酸乙酯 乙酸丁酯 丙酮 二甲苯 正己烷 甲苯等 用于指甲油 第五节添加剂类原料 保湿剂防晒剂表面活性剂防腐剂抗氧剂香料色素 一 保湿剂 又称为湿润剂 是指能保持 补充皮肤角质层中水分 防止皮肤干燥 失去弹性 并使干裂的皮肤变得光滑 柔软和富有弹性的物质 对毛发和唇部也有相同的作用 化妆品对保湿剂的要求 对皮肤和化妆品都有适度的吸湿 保湿能力吸湿 保湿能力不易受环境的影响挥发性和凝固点尽量低黏度适宜 使用感好 对皮肤亲和性好无色 无臭 无味 与其它成分相容性好 吸留性皮肤柔软剂 在皮肤表层形成一层油膜 阻止或减少皮肤内的水发蒸发增湿性皮肤柔软剂 模拟皮肤天然保湿因子 能从潮湿空气中吸收水分以补充皮肤的水分 保湿剂保湿剂是一类具有吸湿性质的化分物 能从环境中吸收水分 直到吸收达到饱和为止 此时吸收的水量称为平衡吸湿量 1 多元醇类保湿剂 1 甘油 无色 透明液体或微黄的稠厚液体 无臭 味甜 中性 能溶于水及乙醇 不溶于醚 吸水性强 纯甘油中需加入20 的水才能用于化妆品 否则会吸收皮肤中的水分而灼伤皮肤 极优良的润湿剂 防冻剂和润滑剂 广泛用于牙膏 雪花膏等 2 丙二醇 透明 无色的稠厚液体 有微臭 味微有刺激 能溶于水 醇及许多有机溶剂 但与石油醚 石蜡和油脂不能混溶 作为甘油的代用品 主要用于乳剂和液体化妆品本身的湿润剂和保湿剂 与甘油和山梨醇联用作牙膏的柔软剂和保湿剂 在染发剂中用作调湿 均染和防冻剂 偶见口腔刺激 皮肤湿疹和刺痒的不良反应 3 山梨醇 白色 无臭 结晶粉末 微甜 有凉的感觉 溶于水 易溶于甲醇 乙醇 几乎不溶于其它有机溶剂 用作甘油的代用品 保湿性较甘油缓和 并有清爽 芳香的气味 可促进膏体涂敷均匀 含量低于50 时 易发霉 2 高分子类保湿剂 1 明胶 无色至黄色的半透明片状或粉粒状的固体 不溶于冷水 但能吸收其自身质量5 10倍的水 能溶于热水 甘油和水的混合物以及乙醇 有保护胶体 乳化能力和黏合作用 用作乳化剂和乳剂稳定剂 增稠剂 成膜剂 润湿剂 皮肤保护剂和抗刺激剂 2 水解胶原蛋白 良好的保湿性和渗透性 可降低其它成分的刺激性 例如 洗涤剂中加入2 3 可减少表面活性剂对皮肤的刺激 用后不会有皮肤绷紧和粗糙感 洗发用品中用作调理剂 使头发柔软 易于梳理 在护肤品中起天然皮肤保湿因子 NMF 的作用 3 季胺化水解胶原蛋白 水解胶原蛋白的季胺化衍生物保湿性能良好 能润湿皮肤具有成膜性 可在皮肤上形成胶体膜适用于皮肤清洁剂 也可用于眼部抗皱霜 4 角蛋白 保湿性能良好 可提高皮肤表层的保水能力与维生素B和脯氨酸合用 可制成对毛发具有保护和调理作用的生发水在烫发水中加入3 的角蛋白 可减少化学试剂对毛发的伤害 5 水解性网状蛋白 优良的吸湿性 有助于增加皮肤表面的平衡含水量具有成膜性 成膜后收缩 使皮肤绷紧 皱纹暂时消失 主要用作皮肤调理剂和润滑剂 也可用作香波调理剂 6 弹性蛋白 主要用于补充老化皮肤中的弹性蛋白含量 从而增加皮肤弹性 润湿角质层 刺激皮肤微循环 加快胶原蛋白合成速度 减少皱纹 对皮肤的亲和性比胶原蛋白强 易被头发毛孔吸收 适用于眼部抗皱霜和洗发制品 微酸性 洗发后皮脂不会完全被去除 使头发易于梳理 有丝质感 3 多糖类保湿剂 1 透明质酸 存在于人体结缔组织中的氨基多糖 充填在各种组织 皮肤 软骨和肌肉等 的细胞间 是细胞间基质中普遍存在的重要组份 参与溶质输送 细胞移动 细胞机能及异化作用的进行等生理过程 由于结构 长的线性多糖链 分子量和分子体积大 网络结构 水合容量大 保持水分的能力比其它任何天然或合成聚合物都强 2 的水溶液能牢固保持98 的水分 同时生成类凝胶 透明质酸的作用 在皮肤中 具有水化 润滑作用 是人体保湿因子的主要成分之一 与皮肤亲和性好 能使皮肤保持光泽和润滑性 软化角蛋白 减少弹性蛋白分子间的交联度 从而减少皱纹 延缓皮肤老化 用于护肤品和护发品 参考用量2 3 2 壳聚糖及其衍生物 聚氨基葡萄糖 是仅次于纤维素的最丰富的生物聚合物 结构与透明质酸类似 具有较好的保湿性和吸湿性 可作为透明质酸的代用品 3 硫酸软骨素 广泛存在于人体结缔组织的氨基多糖 具有强吸湿性 可吸附16 17 的水分 用作营养性助剂和保湿剂 配伍性好 可与核酸或维生素E联用制成头发助长剂 与组氨酸或尿酸联用制成头发调理剂 与泛酸或粘连蛋白联用制成抗皱化妆品 还能增强曲酸 熊果酸等增白剂的效果 4 海藻糖 与膜蛋白的亲和性好 可用作皮肤渗透剂 增加皮肤对营养成分的吸收 增加细胞的水化功能 保湿性良好 治疗皮肤干燥引起的皮屑增多 燥热和角质硬化等效果好与磷脂制成脂质体后 加入到护肤品中效果更好 4 其它保湿剂 1 乳酸和乳酸钠 乳酸是表皮的天然保湿因子 NMF 中主要的水溶性酸类 也是果酸中的成分之一 可影响含蛋白质物质的组织结构 对蛋白质有增塑和柔润作用 可使皮肤柔软 增加弹性 乳酸和乳酸钠的用途 乳酸的刺激性比果酸中的羟基乙酸小 常用于性质温和的眼部护肤品乳酸钠是很好的保湿剂 相同浓度下优于甘油 乳酸和乳酸钠组成的缓冲溶液 pH值为2 2 7 1 可调节皮肤的pH值 4 5 6 5 是护肤品的优良酸化剂 2 2 吡咯烷酮 5 羧酸钠 人体皮肤天然保湿因子的主要成分 只有在盐形式下才有良好的吸湿 保湿性能 是优良的保湿剂 相应的铝盐同时具有收缩 止汗和消毒作用 二 防晒剂 在化妆品中 能够散射 反射和吸收紫外线 防止或减弱紫外线对皮肤伤害的成分 按防晒剂对紫外线的作用或防晒机制 可分为紫外线散射剂和紫外线吸收剂两类 1 紫外线的不同波段 短波紫外线 简称UVC 波长200 280nm 短波紫外线在经过地球表面同温层时被臭氧层吸收 不能达到地球表面 对人体产生重要作用 如皮肤癌患者增加 致癌 中波紫外线 简称UVB 波长280 320nm 中波紫外线的极大部分被皮肤表皮吸收 不能再渗入皮肤内部 但由于其阶能较高 对皮肤可产生强烈的光损伤 被照射部位真皮血管扩张 皮肤可出现红肿 水泡等症状 长久照射皮肤会出现红斑 炎症 皮肤老化 严重者可引起皮肤癌 又被称作紫外线的晒红段 是应重点预防的紫外线波段 晒红 长波紫外线 简称UVA 波长320 400nm 长波紫外线对衣物和人体皮肤的穿透性远比中波紫外线要强 可达到真皮深处 并可对表皮部位的黑色素起作用 从而引起皮肤黑色素沉着 使皮肤变黑 因而也被称做 晒黑段 长波紫外线虽不会引起皮肤急性炎症 但对皮肤的作用缓慢 可长期积累 是导致皮肤老化和严重损害的原因之一 晒黑 老化 2 防晒系数 SPF 人体在涂有防晒品的皮肤上产生最小红斑所需光能量与未涂有防晒吕的皮肤上产生相同红斑所需光能量之比 不确切的定义 防晒品能延长皮肤受日晒引起皮肤泛红所需的时间倍数 通常为20min的整数倍 FDA对SPF的规定 测定方法 以20名以上志愿者为测试对象 采用模拟日光或日光照射背部 SPF值的分级 低 2 6 中等 6 8 高 8 12 高强度 12 20 超高强度 20 30 一般情况下 使用SPF值为15的防晒品 3 防晒剂的要求 首先要能吸收最有害波长范围内的紫外线 一般为280 400nm 自身对紫外线稳定 在日光作用下不分解 吸收能量后能迅速转变为无害能量尽量无色 无味 不影响化妆品质量安全性高 对皮肤无毒性 无刺激性 无过敏和无光过敏性与化妆品的其它组分相容性好 相互间不发生化学反应易得 价格低廉 4 紫外线散射剂 又称为紫外线屏蔽剂 通过对紫外线的散射作用 或屏蔽作用 而减少紫外线对皮肤的直接照射 主要为白色粉质类物质 包括钛白粉 氧化锌 高岭土 碳酸钙 滑石粉等 故又称为无机紫外线散射剂或物理散射剂 纳米技术的应用 纳米二氧化锌 5 紫外线吸收剂 对紫外线有吸收作用的物质 又称为化学吸收剂 吸收紫外线的光能 将其转换为热能 并保持自身分子结构不变 对不同波段紫外线有选择性吸收 1 水杨酸酯类 较老的一类紫外线吸收剂 价格便宜紫外线吸收率低 本身对紫外线不稳定 长时间光照后发生重排反应 明显吸收可见光 而带有颜色 2 二苯酮衍生物 一种能吸收波长为290 380nm的紫外线 另一种能吸收波长为300 400nm的紫外线 故对晒红段和晒黑段都有吸收 是一类广谱紫外线吸收剂 很高的热和光稳定性 但易发生氧化反应与皮肤和黏膜亲和性良好 不发生光敏反应 3 三嗪类 醇溶性和油溶性的紫外线UVB型的新吸收剂 与油脂成分相容性好 可用于防晒油和油 水型防晒霜 4 苯并三唑类 能吸收波长为280 380nm的紫外线 属于广谱紫外线吸收剂 热稳定性好 挥发性小 在油和醇中溶解性均好 可用于防晒油和油 水型防晒霜 5 肉桂酸酯类 紫外线UVB型吸收剂目前国内使用最广 销量最大为提高防晒效果 常与其它紫外线吸收剂联用 一般用量为1 2 化学吸收剂的缺点 在紫外线照射下发生分解反应 产生具有刺激性的物质 常有可能引起光毒性和光敏性皮炎 如水杨酸 肉桂酸等及其酯类化合物都是光敏性物质 我国 化妆品卫生标准 规定化妆品中允许使用的紫外线吸收剂有36种 三 表面活性剂 能显著降低溶液表面张力 改变体系界面状态 且有特定结构和功能的有机化合物 分为阳离子 阴离子 非离子型和两性表面活性剂四种 在化妆品中 起洗涤 润湿 乳化 分散 增溶和起泡等作用 化妆品中常用阴离子型和非离子型两种 四 防腐剂 能够防止和抑制微生物生长和繁殖的物质 防止和抑制化妆品在使用 储存过程中发生败坏和变质 要求不影响化妆品的色泽 无异味 正常用量无毒性 对皮肤无刺激性和过敏性 不影响化妆品的黏度 pH值 并有较广的抗菌谱 对多种微生物有效 1 防腐剂的选择 注意化妆品的pH值对防腐剂活性的影响考虑化妆品中其它成分对防腐剂的影响 特别是含有非离子型表面活性剂的产品 可通过抑菌试验选择 对于乳剂型化妆品 需考虑油水两相的防腐剂 对于使用中易受污染的化妆品 需考虑再污染的问题 对于含有大量水分和营养成分的化妆品 需采用高效和较多量的防腐剂 卷发剂 染发剂 收敛剂 脱毛剂 亮发油 爽身粉 香水及化妆水中 不需加入防腐剂 2 醇类防腐剂 1 苯甲醇 2 三氯叔丁醇 3 乙醇 在pH为4 6的溶液中 含量达15 即有效 在在pH为8 10的溶液中 含量在17 5 以上即有效 3 酚类 苯酚 有特异味 浓品对皮肤有腐蚀性 可溶于脂肪酸及挥发油中 对革兰氏阳性菌和阴性菌均有强的杀菌作用 对芽孢和耐酸菌作用较弱 4 尼泊金类 对羟基苯甲酸酯 不挥发 无毒性 稳定性好 在酸碱性介质中均有效 色味均轻微 常用甲酯 水溶性 乙酯和丙酯 脂溶性 三种 对真菌抑制作用强 对细菌较弱 在弱酸和中性条件下作用最强 甲酯和乙酯 pH 6 丙酯 pH 7 5 有机酸类 山梨酸水杨酸脱氢醋酸 6 季胺类表面活性剂 气味 色泽和毒性都极微 性质稳定 是理想的抗菌剂 在碱性介质中抗菌功效最佳 与高分子的阴离子基团接触 产生沉淀而失效 如与卵磷脂类相结合失效 常用苯扎溴胺 度米芬 氯己定等 7 防腐剂的安全性 酚类可经皮肤吸收 并对皮肤 黏膜有强烈刺激 可发生肿胀 痤疮 荨麻疹 有致癌性 水杨酸对皮肤 黏膜有刺激 并可引起角