护肤品每天涂涂抹抹，皮肤get到这份“爱”了吗？药化博士来告诉你
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导读
大家常说为人处世要做到“有理、有节、有度”，这同样适用于护肤；皮肤关乎形象，所以一涉及皮肤问题，我们很容易乱了阵脚，不深究缘由，一味地给予，都不考虑方式是否合适，皮肤“是否接收、能否承受”，因此非常容易形成一种“我待皮肤如初恋，可皮肤依然虐我千百遍”的委屈，智商税交了不少，可是真正适合自己的护肤产品却还是迟迟没有出现。
跳转阅读→化工医药企业HR注意啦，这里有近千位化学化工医药专业的海内外本硕博毕业生等你招聘~当下含有美白、抗氧化、抗衰老等功效成分的护肤品受到消费者追捧，只要提到“功效”，就是“买买买”的节奏，但是这些产品所含有的功效成分是否能以合适的浓度顺利到达作用部位，并保持一定作用时间是非常值得探讨的问题。护肤品中添加了大量营养成分，只要皮肤不能吸收的都是一种负担，它们会成为寄生细菌生长繁殖的温床，而大量的细菌还会导致皮肤感染。此外，一些成份没有驻留在作用部位，而是渗透到其他皮肤层，同样会引发一些皮肤问题[1]。
因此，只有建立在合理吸收基础上的护肤才有意义。接下来，我们来探讨一下护肤品是如何被皮肤吸收的。
护肤品功效成分的吸收一般是指功效成分作用于皮肤表面或者是进入皮肤的表皮、真皮等不同皮肤层，在该部位积聚并发挥有效作用的过程。与药物的吸收方式不同，化妆品功效成分不需要通过毛细血管进入体循环，相反还需要避免这些成分进入体循环以保证足够的作用时间 [2]。因此，在研发功效性产品时，除添加活性成分以外，采用或开发合适的功效成分透皮吸收技术也是必须考虑的。功效成分与透皮吸收是功效产品发挥作用的必要条件，脱离任何一方谈论产品效果是没有意义的。
拿大家关心的防晒产品来说，紫外线吸收剂应滞留在皮肤表面起吸收和反射紫外线的作用：通过“封闭”起作用的保湿剂应该保留在皮肤表面，而“吸湿”类型的保湿剂应透入角质层。
美白产品中的美白剂常作用于表皮中的基底层阻断黑色素的产生：而抗衰老产品的功效成分则常作用于真皮层的成纤维细胞使皮肤富有弹性。
谈到护肤品的透皮吸收，我们就不得不再梳理一下皮肤的结构。皮肤是人体最大的器官，覆盖整个体表，是人体的第一道天然屏障。
皮肤分为表皮层、真皮层和皮下组织三部分，此外还含有许多组织，如皮脂腺、汗腺、毛发、爪甲、皮肤的血管、淋巴管、肌肉和神经等。
▼ 表皮层（Epidermis）主要有角质形成细胞和非角质形成细胞两类构成。
角质形成细胞占表皮细胞的90%—95%，在分化过程中产生角蛋白；根据分化阶段和特点可分为五层，由内至外分别为基底层、棘层、颗粒层、透明层（仅见于手掌和足趾处的表皮）和角质层，基底层借助基膜与真皮层连接，角质层表面一般覆盖一层皮脂膜。非角质形成细胞包括黑色素细胞(Melanocyte)、朗格罕斯细胞（Langerhan’s cell）和梅克尔细胞（Merkel cell），其中黑色素细胞主要分布在基底层。
▼ 真皮层（Dermis）位于表皮下方，对表皮起到支撑作用。
真皮主要由结缔组织组成，包括胶原纤维、弹力纤维及基质，此外还有神经、血管、淋巴管、肌肉、毛囊、皮脂腺及大小汗腺等其他组织。它对外界机械冲击有缓冲作用，并且有热调作用，为表皮和皮肤附属器官提供养分、储存水分和电解质。
角质层是表皮的最外层，由5~15层角质形成细胞和细胞间质构成，厚度为15~50 µm，胞浆内充满了角质蛋白，角质细胞通过细胞间质黏合在一起，该结构被形象地比喻为“砖墙结构”。角质层含水量非常低（5%~20%），代谢不活跃，是透皮吸收的主要屏障，功效超过80%；细胞间脂质主要由神经酰胺（45%~50%）、胆固醇（25%）、长链游离脂肪酸（15%）和其他脂质（5%）组成，它们牢牢锁住水分，维持细胞、酶等正常的生理活性，使皮肤润泽、有弹性。
▼ 角质层的皮肤屏障作用是双向的：一方面防止外界物质进入，从而抵御外界不利因素的侵袭；另一方面，阻止内部的物质和水分流失，保持正常结构状态，以维持皮肤正常的生理功能。但是不容易通过≠不通过，角质层是皮肤吸收外界物质的主要部位，占皮肤全部吸收能力的90％以上。
护肤品透皮吸收的生理结构主要有两类：角质层和“旁路” [3]。经角质层的途径可分为两种：“通过细胞间质扩散”和“通过细胞膜扩散”。一般认为脂溶性、非极性物质易通过细胞间隙的脂质双分子层扩散，而水溶性极性物质易通过角质细胞扩散。细胞间质面积仅占角质层面积的0.01％～1％，但其结构比较疏松，总容积则为整个角质层的30％左右。由于因脂质的阻力较角质细胞小，所以在透皮吸收过程中起主要作用，这也是为什么化妆品多以乳液形式出现。
‘旁路”，包括毛囊和汗腺，因为皮肤附属器与整个皮肤表面积相比仅占1％以下，故在大多数情况下不成为主要吸收途径。但大分子物质及离子型物质难以通过富含脂类的角质层，可能经这些途径进入皮肤。
化妆品透皮吸收的理论主要有：扩散理论、渗透压理论、水合理论、相似相溶理论和结构变化理论；一种物质的吸收，是通过多种原理协同进行的，而非仅仅依靠单一理论 [3]。
扩散理论是基于大多数化学物质以被动扩散的方式通过皮肤进入体内，被动扩散是指物质从生物膜的高浓度侧向低浓度侧扩散的方式。增加浓度，使角质层厚度变薄（使用表面活性剂、添加水杨酸等）都可以增加扩散速率。但是角质层毕竟是保护屏障，绝对不能为了追求吸收率而破坏角质层，给外界威胁打开大门，结果是顾此失彼，得不偿失。
渗透压理论是将皮肤看作一层半透膜，半透膜将有浓度差别的溶液隔开，溶剂通过半透膜由低浓度向高浓度渗透，为了阻止此过程施加的最小额外压强称为渗透压。渗透压与溶液的浓度和温度成正比，增加功效成分的浓度或温度时，都可使其值增大，促进功效成分的吸收。并且当涂抹力度加大、涂抹时间加长时，也相当于施加了一个外界力，增强了物质透皮能力。
方法论：这就可以用来解释为什么用化妆水时应轻拍脸部，用膏霜乳液时应打圈按摩式涂抹能更容易吸收。
水合理论认为皮肤的水合作用有利于透皮吸收，所以，在化妆品中经常加入保湿剂(如丙二醇、甘油）来提高有效成分的吸收；面膜可以将局部皮肤封闭起来，使皮肤水合化程度增加。但此法对水溶性物质的促渗作用较脂溶性物质显著。
方法论：水合理论能很好地解释皮肤补水与透皮吸收的关系，所以一般护肤时，先用化妆水，再用精华，以保证活性成分的最大吸收。
相似相溶原理是指化学物质透皮吸收的速率主要取决于其在皮肤中的溶解度，功效成分的组成、结构和特性与皮肤越相似，就越容易透皮吸收。非极性成分容易通过富含脂质的细胞间隙部位来穿透屏障，极性成分则依靠细胞自身的渗透来跨越屏障。
方法论：脂质的阻力较角质细胞小所以在经皮渗透过程中起主要作用，所以大部分化妆品以乳液形式呈现。
透皮吸收机理是化妆品透皮吸收的基石，产品开发的理论依据，在不同理论指导下优化配方及建立合理有效的促透方案，提高成分的生物利用度，并用相应的检测方法对其功效进行评价，从而开发出有理论基础和检测数据支持的产品。这样，产品的定位及宣传才会更有科学性和说服力。
讲了这么多理论，着实有点枯燥，有人会不耐烦了，到底什么样的物质可以被皮肤吸收利用，影响因素有哪些呢？这个问题我们从以下几个方面展开：
(1) 分子量：分子量越小越容易透过角质层，皮肤学上一般认为皮肤只能吸收分子量小于500 g/mol(或Da)。但是这也不是一个绝对指标，比如抗坏血酸，虽然它的分子量只有176 g/mol，但是它很难被皮肤吸收，因为除了分子量，物质的极性对吸收也有很大影响，下面我们会展开介绍。
有人会说“既然分子量小于500的不一定容易吸收，分子量大于500那就肯定不能被吸收了”，其实这也是不一定的。比如大分子的透明质酸钠，分子量大至几百万小到几万，数据表明也可以被皮肤吸收。2016年，Skin Research and Technology上发表的一篇论文对此也进行了实验认证 [5]：Essendoubi等人利用拉曼光谱，来追踪透明质酸（HA）在皮肤中的渗透情况。实验结果显示：三种不同分子量的HA表现出皮肤渗透性的差异，1000-1400 kDa的高分子量HA，主要分布在角质层，而20-300 kDa的低分子量HA，渗透性很强，可以穿过角质层。
Brown T J等人上提出 [6]：透明质酸通过表皮，并不依赖于被动扩散，而可以通过细胞膜的主动运输来促进吸收。此外，它们也可能是通过汗腺、皮脂腺等“旁路”途径吸收。
(2) 极性：极性是影响物质透皮吸收另一个重要因素，一般极性小的容易吸收，极性大的物质难吸收。这与相似相溶理论是一致的，我们知道经角质层吸收的途径可分为两种：通过细胞间质扩散和通过细胞膜的扩散，而通过细胞间质的主要是脂质类物质（小极性物质），扩散阻力较小，是主要途径。极性小的物质性质与脂质相似，易溶于细胞间质中，因此易于吸收；而极性大的物质，难溶于细胞间质，必须依靠跨越阻力较大的角质细胞膜，因此较难吸收。
即使是配方中添加的成分是可以被皮肤吸收的，皮肤自身状态对护肤成分生物利用度的影响也是很大的。众所周知，不同部位的皮肤厚薄是不一样的，眼部是很薄的，因此很多化妆品告诉你要避开眼周使用，所以说眼霜和面霜是有区别的，并非商家的炒作手段。
此外皮肤的年龄、角质层的厚度与完整性，角质层水合作用、皮肤病变、表皮温度、表皮胞间脂质组成都会影响皮肤的吸收效率。
一些功效成分，虽然难于突破皮肤的屏障，但是一旦到达作用部位，都展现出非常好的效果，这些可以说是“透皮”方面是个“青铜”，但是在“功效”方面绝对是个“王者”。为了利用这些活性物质，需要有个“王者”带他们进入皮肤。这些“王者”就是护肤品研发中常提到的透皮吸收技术，主要分为化学、物理和剂型三大类，包括渗透促进剂、微针技术、离子导入、超声导入、微乳液、脂质体、微胶囊、纳米技术等技术；这些技术也是基于前面透皮吸收理论的基础之上发展起来的。
综上，不难得出，护肤品的吸收主要受产品本身配方设计、使用方式以及皮肤本身状态三个方面影响。选用护肤品时，为了达到理想效果，我们也需要从这三个方面去考虑，从理论分析出发，首先需要让我们的皮肤处于一个有利于吸收的状态，然后避开智商税的坑，不要一味追求大V网红们推荐的黑科技，而要擦亮眼睛，选择自己认可的产品。
【参考文献】
[1]. Draelos, Z. D., Facial skin care products and cosmetics. Clinics in Dermatology 2014, 32 (6), 809-812.
[2]. Lin, J.; He, C.-f.; Dong, Y. l., Transdermal absorption mechanism of functional components in cosmetics. China Surfactant Detergent & Cosmetics 2009, 39 (4), 275-278.
[3]. Trommer, H.; Neubert, R. H., Overcoming the stratum corneum: the modulation of skin penetration. A review. Skin Pharmacol Physiol 2006, 19 (2), 106-21.
[4]. Williams, A. C.; Barry, B. W., Penetration enhancers. Adv Drug Deliv Rev 2004, 56 (5), 603-18.
[5]. Essendoubi, M.; Gobinet, C.; Reynaud, R.; Angiboust, J. F.; Manfait, M.; Piot, O., Human skin penetration of hyaluronic acid of different molecular weights as probed by Raman spectroscopy. Skin Res Technol 2016, 22 (1), 55-62.
[6]. Brown, T. J.; Alcorn, D.; Fraser, J. R. E., Absorption of Hyaluronan Applied to the Surface of Intact Skin. Journal of Investigative Dermatology 1999, 113 (5), 740-746.
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