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化妆品中为何有表面活性剂?

发表日期:2018-03-14 11:34  来源:未知   点击数:   

化妆品的种类繁多,从清洁类的洗面奶、沐浴露,到保养类的润肤乳、精华液,再到美容类的香水、唇彩等,几乎人人都会用。细心的人可能还会留意一下化妆品的成分表,看看我们每天往脸上涂的究竟是哪些东西。如果对化妆 化妆品的种类繁多,从清洁类的洗面奶、沐

  化妆品的种类繁多,从清洁类的洗面奶、沐浴露,到保养类的润肤乳、精华液,再到美容类的香水、唇彩等,几乎人人都会用。细心的人可能还会留意一下化妆品的成分表,看看我们每天往脸上涂的究竟是哪些东西。如果对化妆

  化妆品的种类繁多,从清洁类的洗面奶、沐浴露,到保养类的润肤乳、精华液,再到美容类的香水、唇彩等,几乎人人都会用。细心的人可能还会留意一下化妆品的成分表,看看我们每天往脸上涂的究竟是哪些东西。如果对化妆品有一些了解,大家会注意到,尽管不妆品的成分千差万别,但除水以外,主要就是保湿剂、防腐剂、有效成分和表面活性剂等几大类。保湿剂用于保湿,有效成分是化妆品发挥作用的关键,防腐剂使产品具有一定的保质期,那么表面活性剂是起什么作用的呢?大家可别小看了表面活性剂,因为它们是化妆品中不可或缺的一份子。

  表面活性剂(suctant)指的是一类能够降低液体的表面张力,或液-液,液-固相的界面张力的化合物。它的英文名字suctant就是suce active agent [1]的合成词,表示“表面活性剂就是能使表面(或界面)活性增强的物质”。

  日常生活中常见的肥皂就是典型的表面活性剂。肥皂可以用来洗净衣服、皮肤表面的油渍,而单用水却不容易洗掉,因为油是不溶于水的。那么,肥皂为什么能够洗净油渍呢?这得归功于表面活性剂的“两面派”特性。肥皂的成分是脂肪酸金属盐,它一头易溶于水,我们称之为“亲水基团”;另一头则难溶于水而易溶于油,我们称之为“憎水基团”或“亲油基团”。正因为这样特殊的结构,肥皂能够一头扎进水中,另一头扎进油中。这样,水拉着肥皂,肥皂再拉着油,就把油渍从衣服上拉下来啦!

  表面活性剂中同时具有亲水基团和亲油基团,这种特性也叫做“双亲”(amphiphilic)。由于表面活性剂的这种特性,在适当浓度时,它们在水中能形成胶束(micelle)[1]:亲水的头部被水吸引朝外,亲油的尾部被水从而朝里。在洗衣服的过程中,油渍就是被亲油基团拉到胶束的内部,而整个胶束又被水带走。如果是在油性中,它们又可以形成反胶束(inverse micelle),即头在内尾在外。这些胶束在化妆品中有着举足轻重的作用。

  常见的化妆品一般都是膏状或乳霜状的,其中既含有油也含有水,而且分散得非常均匀。水油不相容,那如何能使它们在护肤品中和平共处呢?表面活性剂在这时就发挥了重要的作用乳化作用(Emulsification)。在水性中,表面活性剂形成胶束,把油的小颗粒包裹在胶束的中心,相当于在油颗粒外面套上了一件亲水的外衣,使它们能够自在又均匀地分散在水中,形成稳定的乳液(emulsion)。而当乳液被涂到皮肤上时,这些胶束就会破裂,从而出油颗粒(通常即是化妆品的有效成分)被皮肤吸收。

  并非所有的化妆品有效成分都是油性的,有些有效成分是水溶性的,所以需要油和水的成分能够均一分布。另外,纯油性的有效成分在纯品或浓度较高时很不美观[1],大概不会有人想把它们往脸上或身上涂;高浓度的有效成分也不能起到最佳的护肤效果比如甘油可以保湿,但必须用水稀释,如果用纯甘油,非但不能保湿,反而会吸走皮肤里的水分。所以,制作成乳液,不仅更美观,也适当稀释了有效成分,使得它们能发挥出更好的功效。那么,我们能不能买回高浓度的护肤有效成分,等使用的时候再自己稀释呢?这种想法并不实际,因为这样非但不方便,水和油的比例也难以控制。还是让制造化妆品的专业人士为我们代劳吧。

  在讨论的情况中,表面活性剂在化妆品中是起着幕后英雄的作用,但对于清洁类化妆品来说,比如洗面奶和洗发水,表面活性剂就成了主角。表面活性剂的一大特性就是能够去除油污。当然,皮肤受不了肥皂、洗衣液那样强烈的表面活性剂,所以一般化妆品会选用温和无刺激,并且不易引起过敏反应的表面活性剂。

  除此之外,表面活性剂还能起护理(condition)的作用。由于它们一般带有“油性”的部分(亲油基团),表面活性剂能改善皮肤或头发的手感,本身能起到一定的护理作用。比如在护发素中常用的司拉氯铵(Stearalkonium Chloride)[2],是一种阳离子性表面活性剂,它的亲水基团是带正电荷的,从而能够被头发受损蛋白部位的负电荷所吸引,不易被水洗掉,能够留在头发上起到护理的作用。由于受损的带负电荷的头发相互,使用阳离子表面活性剂季铵盐,如山嵛基三甲基氯化铵(behentrimonium chloride),还能起到中和电性,减少毛糙的效果。

  由此可见,表面活性剂在化妆品中起着乳化、清洁和护理等多种作用,化妆品的确离不开它们。而近几十年来在化妆品中应用的新型表面活性剂脂质体,更是让化妆品的护理效果如虎添翼。

  在层面上,脂质体有着与普通表面活性剂一样的“双亲”特性,但是它更为挑剔:必须是由脂类,如磷脂来构成。而且与普通表面活性剂不同,这些脂类并不组成胶束,而是形成双层微囊。如图3所示,磷脂尾靠尾排在一起,而头分别是伸向周围和微囊内部。这样特殊的结构和组成,使脂质体较普通表面活性剂来说有很多优势。

  我们知体的细胞膜就是由磷脂双层构成的,脂质体的组成成分磷脂和细胞膜的主要成分完全一样[3],所以用脂质体做表面活性剂无毒且不会引起过敏,这对于化妆品来说常重要的。其次,与细胞膜相似的结构和组成,使脂质体能更好地进入皮肤深层,送入内部携带的营养成分。

  也有观点认为,脂质体甚至能与细胞融合[4],把有效成分直接送入细胞里,不仅更有针对性,而且递送过程持续时间更长,达到缓释的效果。另外,由于脂质体的双层结构,内部的空腔可以携带水分和水溶性营养物质,有利于提供营养并保持肌肤水润。因为其优异的特性,很多高端护肤品会选用脂质体作为有效成分的载体[5],把有效成分送入皮肤深层并且缓慢,达到迅速吸收又长时间的效果。

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