化妝品學

輔大醫學系 洪啟峯

Cosmetics Break the Skin Barrier

The New York Times January 8, 2005, Saturday By CLAUDIA H. DEUTSCH

Enhancing Methods for TDD

Chemical enhancement

Permeation enhancers: eg, terpene

Prodrugs Physical enhancement

Electrical methods

Iontophoresis; Electroporation

Mechanical methods

Sonophoresis, Microneedles, Laser

真皮 (dermis)

位於表皮之下 , 佔 90% 皮膚厚度 , 所有皮膚重要工作大部份在這裡完成 , 主要由神經 , 汗腺 , 皮脂腺 , 毛囊 , 血管 , 膠原蛋白 , 彈力蛋白等組成 , 真皮能影響表皮的外觀 , 皮膚最重要的部位

真皮厚度約為 0.3-3mm ，比表皮厚約七倍，其含大量水份佔身總水份 18-40%

有肥大細胞及纖維母細胞 細胞間質 : 葡萄胺聚糖 ( 如 hyaluronic acid) 、多糖類 ( 酸性粘多

糖 ) 、纖維蛋白 纖維蛋白佔真皮乾重 70% More than 70% is type I collagen and 15% type III collagen (Lov

ell et al., 1987). 男性真皮層比女性厚 眼瞼、陰莖、陰囊特別薄 , 易產生皺褶 乳頭層 , 網狀層

皮膚成份與化妝品成份 趨勢 : 以皮膚組成分為化妝品原料 好處 : 較無刺激、伤害、相溶性好 表皮 : 脂質、天然保溼因子 真皮層 : 膠原蛋白、黏多醣體等高分子

Skin aging

Skin aging is divided into 2 major effects categories:

Intrinsic aging （內在老化） extrinsic aging （外在老化）

Factors

Ultraviolet radiation (UVR) Chemicals Smoking

As UVR is the most significant of these factors, extrinsic aging has been termed photoaging.

Six Signs of Aging

Fine lines and wrinkles ( 紋 ) Blotches and age spots ( 斑 ) Poor skin texture ( 少 ) Poor skin tone ( 鬆 ) Increased dryness ( 乾 ) Visible pores ( 孔 )

Antiaging Cosmetics

Dr. Hung

抗老化化妝品作用原理 紫外線隔離 自由基清除 促進細胞再生及膠原的合成

Sunscreens

Dr. Hung

防曬品上的標示：SPF 用來判斷在陽光下多久會曬傷，主要針對 UVB 做測量 例如你是 20 分鐘就會曬傷的人，擦了 SPF20 的防曬乳後，就變成 400 分鐘後才

會曬傷 PFA 主要針對 UVA 做測量，通用於西方國家 PFA 2~4 ：防禦 UVA 效果普通 PFA 4~8 ：防禦 UVA 效果良好 PFA>8 ：防禦 UVA 效果非常好 PA 也是針對 UVA 做測量，由日本化妝工業聯合會所訂立 ＰＡ + 　＝ PFA 2~4 ＰＡ ++ ＝ PFA 4~8 ＰＡ +++ ＝ PFA>8 Waterproof ：防水，擦了之後去游泳，防曬品的效果在水中能持續 80 分鐘 Water resistant ：抗水，擦了之後去游泳，防曬品的效果在水中能持續 40 分鐘，比

較適合只是去玩玩水的人 Sweat resistant ：抗汗，在大量流汗的情況下，防曬品的效果能持續 30 分鐘

防曬係數（ Sunscreen Protectioin Factor-SPF ） 防曬係數（ Sunscreen Protectioin Factor-SPF ）： 是指

阻隔照射於皮膚的紫外線以延緩皮膚曬紅最短時間的延長倍數，例如：原本照射 10 分鐘就會曬紅的人，擦了 SPF15 的防曬品後則須 150 分鐘後才會曬紅

SPF 15 的防曬品可阻擋 93.3% 的 UVB SPF 30 的防曬品則可阻擋 96.67%UVB 係數主要是針對會造成皮膚立即曬紅的中波紫外線

（ UVB ）做測量 SPF 高的防曬品並不絕對就可以保護皮膚免於曬黑，

還必須看它對於 UVA 的阻隔能力

非傳統防曬劑之應用

輔大 醫學系 洪啟峰

自由基清除 Vitamin C -Tocopherol, Tocopheryl acetate Ubiquinones (Q10), Idebenone -lipoic acid Green tea extract Genistein -carotene melatonin Phenolic acid SPD （海藻提煉物； Superphyco dismutase ） Melanin

CoQ (Q10)

Ubiquinone, CoQ10 (ubiquinol in the reduced form) is a vitamin-based ingredient that possesses complex antioxidant properties.

10-fold higher levels in the epidermis than the dermis CoQ in ethanol results in penertration into the stratun corneum

(20%), and 2% into the dermis. (Biofactor 1999,9,371) The expression of collagenase mRNA induced by UVA can be s

ignificantly reduced by pretreatment with Q10 (11 M Q10 is as effective as 3 mM vitamin E.

It acts in synergy with vitamin E to protect cell membranes against oxidative stress.

Idebenone, a synthetic variant of CoQ10 was appears to share similar benefits as CoQ10.

Retinoids 臨床上對皮膚的好處：(1) 用來治痘痘 (2) 使角化不正常的地方恢復正常 (2) 可以刺激或抑制 keratinocyte activity ，有 modifier 的

作用(4)anti-inflammatory action 、 modifying glycoprotein sy

nthesis 作用到真皮層，使老化的皮膚變年輕(5)decrease collagenase activity ，可避免 collagen被破壞，讓皮膚彈性變好

Retinoids in cosmetics

vitamin A alcohol (retinol) vitamin A esters (retinyl palmitate, retinyl acetate) vitamin A aldehyde (retinal) tretinoin (retinoic acid)

產品廣告 :三重維他命 A肌膚更新乳液

兩種 A 脂加上 1 種 A 醇是其三重維他命 A ，是抗老化的功能

維他命 A 在晚上吸收較好。適合熟齡肌膚；淡化曬斑、老人斑。

添加的綠茶精華有抗老和美白的功效。適合一般肌膚。

美白成分介紹優咪咪白拋拋

Dr. Hung

美白用藥 (化妝品 )作用機轉 屬症狀療法 隔離紫外線 : 化學性及物理性防曬劑 防止黑色素細胞被刺激 (NO, CGRP) 抑制黑色素形成 (衛生署公告的美白成分 ) 抑制黑色素體從黑色素細胞轉移至角質細胞 (m

elanin transfer blocker, MTB) 促進黑色素從角質層剝離

Hydroquinone (HQ)(對苯二酚 )

以藥物列管 窮人的 SKII 皮膚科醫生最愛 發現自金雞鈉樹 , 但副作用多具刺激性及過敏性 作用機轉 :1. 形成 semiquinone 之自由基 , 進行脂質過氧化破壞

黑色素細胞細胞膜 2. 對酪胺酸脢有抑制效果 濃度 2~5%+ 果酸換膚治療皮膚表層色斑 偶而局部紅班、刺痛、過敏性皮膚炎之現象 不穩定 , 配方中須加抗氧化劑或紫外線吸收劑 黑色素母細胞被破壞後無法再生 , 因此可能會有局部白斑之副

作用

二合一褪斑膏之使用 A 酸 , 類固醇 , 對苯二酚避免光敏感睡前用 白天須防曬抹 3 天停藥 , 因會有自然脫皮現象 4~5 天後脫皮更新

衛生署公告的美白化妝品成分 Magnesium Ascorbyl Phosphate （ MAP, 維生素 C 磷酸鎂複合物） Sodium Ascorbyl Phosphate( 維他命 C磷酸鈉鹽 ) Ascorbyl Glucoside （維生素 C 醣苷） Kojic Acid （麴酸） Arbutin （熊果葉素） Ellagic Acid(鞣花酸 ) Chamomile ET(洋甘菊 ) Tranexamic acid( 傳明酸 , 斷血炎 )濃度限制 熊果葉素 : 7% 維生素 C 磷酸鎂複合物 , 維他命 C磷酸鈉鹽 : 3% 維他命 C 醣苷、麴酸 : 2% 鞣花酸 : 5% 洋甘菊 0.5%若超過規定濃度以上，就需經衛生署核可，屬於藥品 而 Tranexamic acid (2.0~3.0%)需辦理含藥化粧品查驗登記 ，並經核可領得許可字號方能製造販售

Vitamin B3 (Niacin) 菸鹼酸抑制黑色素體從黑色素細胞轉移 Niacinamide or nicotinamide Increases the production by keratinocytes of

ceramides Improve barrier function and decrease transe

pidermal water loss Clinical: rosacea, acne and psoriasis Suppression of melanosome transfer (BJD 20

02; 147:20-31)

促進黑色素從角質層剝離 Azelaic acid AHA, BHA Urea

防止黑色素細胞被刺激 (NO, CGRP)一氧化氮抑制劑一氧化氮會加速黑色素生成，可在產品上添加

抑制一氧化氮的成分

Skin damage side effects from skin lightening treatments

Skin surfaceMalanin layer

Lower skin surface

Skin whitening agent

Increased MMP activity

保溼化妝品

Dr.Hung

缺水因素環境 化學物質 老化及營養

魚鱗癬

皮膚保濕組成 表皮 : 天然保濕因子 皮膚表面皮脂 ( 皮面脂質 : 表皮脂質 + 脂腺脂

質 ) The major lipids found in the SC 真皮 : 黏多醣

Moisturizers

Moisturizers are defined as chemicals that increase the water content of the stratum corneum and are hydrating agents.

Moisturizers work by using ingredients that are occlusive (阻水劑 ) and/or humectant (濕潤劑 ) agents.

These ingredients are the same or similar to natural components in the skin (biomimetic).

Humectant agents 濕潤劑 甘油（ Glycerol ）：最早且使用最廣、價格也最便宜的保濕劑，容易受空氣中相

對濕度影響，當氣候乾燥時，它的保濕能力無法發揮。 玻璃醣醛酸（ Hyaluronic ACID ）：俗稱玻尿酸，是人類皮膚真皮層中重要的成

分之一，保水能力比任何天然或合成的聚合物都強，主要在維持表皮結締組織之細胞脂質的水分，並使皮膚有彈性，不過價格較高。

膠原蛋白（ Collagens ）：是最新一代保濕劑，因為它們和構成皮膚角質層的物質結構相近，能很快滲入皮膚，並與角質層中的水結合形成網狀結構來鎖水。

尿素（ Urea ）：皮膚天然新陳代謝的產物，對軟化皮膚作用好，護手霜中多含此成分。

蠶絲蛋白（ Silk protein ）：與皮膚角質蛋白有極佳的親和力，具有保濕效果，可降低水分散失。

蘆薈（ Aloe ）：植物性保濕劑，因為含有黏多醣體，所以潤滑及保濕效果強，還有防曬及消炎作用。

海藻萃取物（ Seaweed extract ）：含保濕效果佳的黏多醣體，對皮膚有保濕、潤滑及防皺作用。

乳酸（ Lactic acid ）、果酸（ Glycolic acid ） :AHA低濃度的果酸保養品其實有即佳的保濕效果。

乳糖酸 (Lactobionic acid) 、葡萄糖酸 (Gluconolactone) ： PHA

Silk protein蠶絲蛋白 是一種天然凝膠聚合物 由 fibroin 與 sericin 所構成 Fibroin 主要由親水性低的 amino acid 組成 , 是蠶絲的纖維結構。

Sericin 主要由親水性低的 amino acid 組成 , 是蠶絲的黏液結構 ,附於 fibroin 外圍 , 使整體骨架更堅固。

生物相容性與可分解性佳 , 可用於 control release 及生物醫材

具有保濕效果。

其他水性保濕成分 ( 水解 ) 膠原蛋白 Vitamin B5

維生素 B5 (panthenol) 常被使用在護髮產品中 , 因為它具有保濕及加強頭髮的彈性之效果 , 也因有保濕作用所以也可應用在保濕皮膚保養品中 ,吸收水分進入皮膚 , 增加角質層的含水量

Amino acid

阻水劑 (occlusives) 主要包含非生理脂質 (non-physiological lipids) 及生理性脂質 (ph

ysiological lipids) 通常阻水劑也是屬潤滑劑可潤滑皮膚 , 而且同時也可減少表皮水

分流失 (TEWL),現今被利用在護膚產品中最好的阻水劑是凡士林(petrolatum)

生理性脂質 -例如膽固醇 (cholesterol), 神經醯胺 (ceramides), 游離脂肪酸 (free fatty acid), 可被應用補充皮脂膜 , 重建皮脂膜。而且 ceramide它不僅是拌演結構角色 ,而且它也在表皮細胞增生(proliferation) 與分化 (differentiation) 上扮演細胞迅息傳遞 (signal transduction) 的重要角色。

非生理性脂質 -例如 petrolatum, paraffin, dimethicone, soybean oil, grapseed oil, lanolin, beewax, olive oil, propylene glycol 等 ,被塗抹在皮膚都可充當失去的生理性脂質 , 提供皮膚阻斷界面 ,防止水分流失 (減少 TEWL)。其中雖然凡士林阻水最好 ,但是有太油的缺點 , 所以市面上就有許多產品以礦物油取代。

油質性保濕成分 維他命 A 、 E 或荷荷葩油、礦物油等屬於密閉性保濕

成分，可以減少水分散失，但不適合容易長粉刺及面皰的油性或痘痘膚質者。

神經醯氨（ Ceramide) 小麥胚芽油 (Wheat germ oil),酪梨油 (Avocado oil),夏威夷核果油 (Macadamia nut oil),月見草油 (Evening primrose oil),杏核油 (Apricot kernel oil),琉璃苣油 (Borage oil),葵花油 (Sunflower oil)

薔薇實油 (Rose hip oil), 葡萄子油 (Grape seed oil),臻果油 (Hazel nut oil),火雞油 (Kalaya oil),開心果油(Pistachio nut oil)

非侵入性及侵入性生物評估方法

Chi-Feng Hung

非侵入性及侵入性生物評估方法 皮膚的障壁功能的改變，可藉皮膚表面水分散失儀來檢測（ TEWL ）

而皮膚在投與皮膚保養品後的發紅程度或發炎反應及色差的改變可藉色差儀（ colorimeter ）來檢測三度空間坐標軸記錄偵測值

及以 pH meter 檢測投予後 pH value 改變以進一步檢測皮膚在投予皮膚保養品後

Laser Doppler Flowmeter 以病理切片觀察組織學上的病理改變

色差測定

儀器 :CD 100, Yokogama Electrical Co., Japan. 檢測原理 顏色測量系統是經由國際照明委員會 CIE(Commission Inte

rnationale de l‘Eclairage)提出三度空間坐標軸記錄偵測值，三度空間坐標軸分別為 L* ， a* ， b* 。

L*值代表相對亮度值由全黑 (L*=0)到全白 (L*=100) a*值代表由相對紅色” R”(a*=+60)到相對綠色” G”(a*=－ 60) 之間數值

b*值代表由相對黃色” Y”(b*=+60)到相對藍色” B”(b*=－ 60) 之間的數值，

黑紅色素

光照型態 1 2 3 4 5 6

型態描述 塞爾特型高加索

白人型

歐洲人 混合型

地中海型 亞洲人 膚質 黑人皮膚

黑紅色素 數值 0 ~ 15 5 ~ 25 10 ~ 35 15 ~ 50 15 ~ 65 60 ~ 99

pH value test

儀器 : Skin-pH-meter905, Courage ＆ Khazaka, Germany

檢測原理 :pH 是氫游子濃度的符號，乃酸鹼度判斷之標準。溶液氫游子愈多，酸度愈高。氫游子含量少數則呈鹼性。 pH 值從 0 到 1 4 。酸鹼平衡之中性點為 7 。皮膚正常的 pH 值為略帶酸性的 5 . 5 到 6 . 5 之間。

pH值

<3.5 3.8 4 4.3 4.5 5 5.3 5.5 5.7 5.9 6.2 6.5 >6.5

女性 偏酸 正常 偏鹼

男性 偏酸 正常 偏鹼

皮膚抗老化測定法顯示老化程度 (l) 角質代謝率 (2) 皮膚機械特性 ( 力學、觸覺測定 ) (3) 皮膚表面影像分析。

光學顯微鏡下的組織學變化 儀器 :Eclipse 4000 ， Nikon ， Tokyo ， Japan 評估這些 solution or gel 的急性毒性在皮膚形態上所造成的組織病理變化。

測定步驟同色差檢定法。