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【研究】阻垢剂用在化妆品上？居然略胜HA

言雨潇
2017.06.06 496

这是个常识，通常长时间使用的烧水装置，比如热水壶，内胆上都会有一种深深的垢垢，水烧开后，一部分水蒸发了，本来不好溶解的硫酸钙(CaSO4）沉淀下来。原来溶解的碳酸氢钙(Ca(HCO3)2）和碳酸氢镁（Mg(HCO3)2)，在沸腾的水里分解，放出二氧化碳(CO2)，变成难溶解的碳酸钙(CaCO3)和氢氧化镁（Mg(OH)2)也沉淀下来，有时也会生成MgCO3。这样就形成了水垢。

有人就要问了，潇哥你说这个水垢干嘛？

别急大家，听贫道慢慢道来。

目前，国内外广泛研究的重点之一是共聚物阻垢剂，包括二元、三元、多元共聚物，阻垢剂类型主要为丙烯酸型、马来酸(酐)型等。虽然这类共聚物阻垢剂的阻垢性能较好，而且有的阻垢剂是无毒的，但是却不可生物降解为对环境无害的终产物。近几年，国外的研究者针对现有阻垢剂的这一缺憾，另辟思路研究开发出了新型阻垢剂——聚天冬氨酸(Polyasparticacid，简称PASP)。

大家看到聚天冬氨酸后有没有发生联想？

对咯，聚天冬氨酸是一种聚氨基酸，化妆品中有个聚谷氨酸，其保水性能据研究比透明质酸好的多，那么聚天冬胺酸是不是也有很好的保湿效果呢？

做做保湿的测试吧！

不同分子量 PASP 保湿性能试验用样品的配制

选取的测试基料配方见表 1，向测试基料中分别添加质量分数为0.1%的 PASP ( 10 kD)、PASP( 50 kD)和HA，质量分数为0.8%的PASP ( 10 kD)、PASP ( 50 kD) 和 HA，并以测试基料为空白对照组，涡旋混匀。

不同质量分数高分子量PASP保湿性能试验

用样品的配制向测试基料中添加分子量为50 kD、质量分数分别为0.1%，0.2%，0.8%和1.0%的PASP，并以测试基料为空白对照组，涡旋混匀。

试验结果

不同分子量 PASP 的保湿性能

由图 1 和 2 可以看出，涂抹后随着时间的延长，测试基料受试区的水分含量有一定增长，一方面是由于皮肤表面维持自身水分平衡导致，另一方面是由于测试基料中的水也有一定的保湿作用。

而含各种保湿剂的试样对皮肤的含水量有明显影响，涂抹后皮肤水分含量有明显增长，随着时间的延长皮肤水分含量增长率有所降低但仍有较好的保湿效果。图 1 为添加质量分数为 0.1% 的 PASP 和 HA 使皮肤水分含量增长率的变化。

由图 1 可知，高分子量PASP 测试区的水分含量增长最显著， HA 其次，低分子量PASP测试区的水分含量增长不明显。说明高分子量 PASP 对皮肤具有极好的保湿能力，且一定质量分数下的保湿效果与 HA 相当。图2为添加质量分数为 0.8% 的 PASP 和 HA 使皮肤水分含量增长率的变化，其结论与图1相同。

因此，在护肤品配方中添加PASP具有一定的保湿效果，且添加量相同时，由于高分子量 PASP 在皮肤角质层中能结合更多的水，具有更显著的保湿性能、渗透性，提升皮肤的水分含量，其保湿效果比低分子量PASP 显著，为此选用高分子量PASP 探究较佳质量分数下的保湿效果。

图 3 为含不同质量分数高分子量 PASP 试样在4 h 内使皮肤水分含量增长率的变化。由图 3 可以看出，皮肤水分含量增长率随着 PASP 质量分数的增加先增大后减小，其中质量分数为 0.8% PASP 的受试区水分含量增加较多，水分含量增长率变化较大，且随着涂抹时间的延长，其保湿效果一直较其他质量分数的受试区显著。

当添加 1.0% PASP 时保湿效果不明显。PASP 的添加量过高时，一方面由于浓度太大反而使PASP 不易被吸收；另一方面，PASP 在具有较强保湿作用的同时也具有较强的吸湿作用，在相对湿度不高的环境下，过高质量分数的 PASP 反而会从皮肤内层吸收一些水分，影响皮肤水分含量，从而降低了其对皮肤的保湿效果。

因此，在实际生产应用中，护肤品配方中不宜添加质量分数过高的 PASP，否则不仅保湿效果不明显，而且相对于使用低质量分数的原料成本更高。

图 4 和 5 分别为质量分数为0.1%和0.8%试样在 8 h 内使皮肤TEWL值的变化。

由图 4 和 5 可知，各试样涂抹后皮肤的 TEWL 值首先均降低，之后随着时间的延长逐渐增大。各试样中，效果最好的为0.1% PASP (50 kD)，能够较长时间保持TEWL值不变且保持在比较低的水平。

由表 2 可知，初始值( 涂抹试样前)受试区显著性p＞0.05， 说明皮肤 TEWL 值无差异；涂抹各试样后受试区与空白对比，显著性p≤0.05，说明皮肤 TEWL 值存在差异。因此，PASP具有一定的保湿效果，实验结果与皮肤水分含量变化率所得结果一致，表明高分子量 PASP 锁水效果显著。

图 6 为不同试样对猪皮弹性变化率的影响。由图6 可以看出，使用各试样后对猪皮弹性都有所改善。空白组猪皮的弹性变化率为负值，弹性值下降明显；去离子水对猪皮弹性的下降有明显的减缓效果；加入各试样时，弹性变化率为正值，弹性值增加，其中质量分数为 0.2% PASP (50 kD) 的效果最显著，质量分数为1.0% PASP ( 50 kD) 和10% 甘油的作用次之。

实验结果得出，增加水分、 PASP 和甘油等皮肤细胞外基质含量有助于改善皮肤的弹性，这些物质长期累积填充在细胞和胶原纤维之间，能使皮肤充盈有弹性。皮肤角质层里的含水量是皮肤弹性和柔软性的决定因素，而 PASP 具有较好的保湿作用，并且由于PASP 是聚氨基酸，能提供一定的营养，促进细胞生长代谢产生更多的胶原蛋白，因此 PASP 具有较好的提高皮肤弹性的效果。

考察了添加不同分子量及质量分数 PASP 的保湿化妆品作用于人体皮肤后的水分含量和经表皮水分散失情况，结果显示，高分子量 PASP 较低分子量 PASP对皮肤的保湿效果较好，而高分子量 PASP 在质量分数为 0. 8% 时，使皮肤水分含量的增长率达到 0.5% 以上，对皮肤的保湿效果比较显著。

在弹性方面，新鲜猪皮体外透皮实验前后猪皮弹性状况的变化表明 PASP具有提高皮肤弹性的效果。实验结果显示，高分子量PASP 产品的保湿性能与主流HA相当，并且与HA相比，PASP具有成本低，具备天然的价格优势。因此将PASP作为HA的替代品投入市场，可降低成本，增加经济效益，在化妆品中应用具有良好的发展前景。

参考来源：

《日用化学工业》2017年2月

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