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∞【不只存在於洗衣粉 護膚化妝品中也含表面活性劑】∞

2012年05月01日 護膚常識 暫無評論 閱讀 38 ℃ 次

核心提示:說到「表面活性劑」,很多人只會聯想到洗衣粉和肥皂。其實,化妝品中也少不了它。
化妝品的種類繁多,從清潔類的洗面奶、沐浴露,到保養類的潤膚乳、精華液,再到美容類的香水、唇彩等,幾乎人人都會用。細心的人可能還會留意一下化妝品的成分表,看看我們每天往臉上塗的究竟是哪些東西。如果對化妝品有一些瞭解,大家會注意到,儘管不同化妝品的成分千差萬別,但除水以外,主要就是保濕劑、防腐劑、有效成分和表面活性劑等幾大類。保濕劑用於保濕,有效成分是化妝品發揮作用的關鍵,防腐劑使產品具有一定的保質期,那麼表面活性劑是起什麼作用的呢?大家可別小看了表面活性劑,因為它們是化妝品中不可或缺的一份子。
  表面活性劑——我們是兩面派
  表面活性劑(surfactant)指的是一類能夠降低液體的表面張力,或液-液,液-固相的界面張力的化合物。它的英文名字surfactant就是surface active agent的合成詞,表示「表面活性劑就是能使表面(或界面)活性增強的物質」。
  日常生活中常見的肥皂就是典型的表面活性劑。肥皂可以用來洗淨衣服、皮膚表面的油漬,而單用水卻不容易洗掉,因為油是不溶於水的。那麼,肥皂為什麼能夠洗淨油漬呢?這得歸功於表面活性劑的「兩面派」特性。肥皂的成分是脂肪酸金屬鹽,它一頭易溶於水,我們稱之為「親水基團」;另一頭則難溶於水而易溶於油,我們稱之為「憎水基團」或「親油基團」。正因為這樣特殊的結構,肥皂能夠一頭扎進水中,另一頭扎進油中。這樣,水拉著肥皂分子,肥皂分子再拉著油,就把油漬從衣服上拉下來啦!
  表面活性劑分子中同時具有親水基團和親油基團,這種特性也叫做「雙親」(amphiphilic)。由於表面活性劑的這種特性,在適當濃度時,它們在水中能形成膠束(micelle):親水的頭部被水吸引朝外,親油的尾部被水排斥從而朝裡。在洗衣服的過程中,油漬就是被親油基團拉到膠束的內部,而整個膠束又被水帶走。如果是在油性環境中,它們又可以形成反膠束(inverse micelle),即頭在內尾在外。這些膠束在化妝品中有著舉足輕重的作用。


圖1. 膠束示意圖。圖片來自Nature Materials 9,381–382 (2010)

圖2. 反膠束示意圖。圖片來自http://www.britannica.com
  化妝品為什麼需要表面活性劑?
  常見的化妝品一般都是膏狀或乳霜狀的,其中既含有油也含有水,而且分散得非常均勻。水油不相容,那如何能使它們在護膚品中和平共處呢?表面活性劑在這時就發揮了重要的作用——乳化作用(Emulsification)。在水性環境中,表面活性劑形成膠束,把油的小顆粒包裹在膠束的中心,相當於在油顆粒外面套上了一件親水的外衣,使它們能夠自在又均勻地分散在水中,形成穩定的乳液(emulsion)。而當乳液被塗到皮膚上時,這些膠束就會破裂,從而釋放出油顆粒(通常即是化妝品的有效成分)被皮膚吸收。
  並非所有的化妝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夠均一分佈。另外,純油性的有效成分在純品或濃度較高時很不美觀,大概不會有人想把它們往臉上或身上塗;高濃度的有效成分也不能起到最佳的護膚效果——比如甘油可以保濕,但必須用水稀釋,如果用純甘油,非但不能保濕,反而會吸走皮膚裡的水分。所以,製作成乳液,不僅更美觀,也適當稀釋了有效成分,使得它們能發揮出更好的功效。那麼,我們能不能買回高濃度的護膚有效成分,等使用的時候再自己稀釋呢?這種想法並不實際,因為這樣非但不方便,水和油的比例也難以控制。還是讓製造化妝品的專業人士為我們代勞吧。
  在上面討論的情況中,表面活性劑在化妝品中是起著幕後英雄的作用,但對於清潔類化妝品來說,比如洗面奶和洗髮水,表面活性劑就成了主角。表面活性劑的一大特性就是能夠去除油污。當然,皮膚受不了肥皂、洗衣液那樣強烈的表面活性劑,所以一般化妝品會選用溫和無刺激,並且不易引起過敏反應的表面活性劑。
  除此之外,表面活性劑還能起護理(condition)的作用。由於它們一般帶有「油性」的部分(親油基團),表面活性劑能改善皮膚或頭髮的手感,本身能起到一定的護理作用。比如在護髮素中常用的司拉氯銨(Stearalkonium Chloride),是一種陽離子性表面活性劑,它的親水基團是帶正電荷的,從而能夠被頭髮受損蛋白部位的負電荷所吸引,不易被水洗掉,能夠留在頭髮上起到護理的作用。由於受損的帶負電荷的頭髮相互排斥,使用陽離子表面活性劑季銨鹽,如山崳基三甲基氯化銨(behentrimonium chloride),還能起到中和電性,減少毛糙的效果。
  由此可見,表面活性劑在化妝品中起著乳化、清潔和護理等多種作用,化妝品的確離不開它們。而近幾十年來在化妝品中應用的新型表面活性劑——脂質體,更是讓化妝品的護理效果如虎添翼。
  脂質體:非典型表面活性劑
  在分子層面上,脂質體有著與普通表面活性劑一樣的「雙親」特性,但是它更為挑剔:必須是由脂類分子,如磷脂來構成。而且與普通表面活性劑不同,這些脂類分子並不組成膠束,而是形成雙分子層微囊。如圖3所示,磷脂分子尾靠尾排在一起,而頭分別是伸向周圍環境和微囊內部。這樣特殊的結構和分子組成,使脂質體較普通表面活性劑來說有很多優勢。

  我們知道人體的細胞膜就是由磷脂雙分子層構成的,脂質體的組成成分——磷脂分子和細胞膜的主要成分完全一樣,所以用脂質體做表面活性劑無毒且不會引起過敏,這對於化妝品來說是非常重要的。其次,與細胞膜相似的結構和組成,使脂質體能更好地進入皮膚深層,送入內部攜帶的營養成分。
  也有觀點認為,脂質體甚至能與細胞融合,把有效成分直接送入細胞裡,不僅更有針對性,而且遞送過程持續時間更長,達到緩釋的效果。另外,由於脂質體的雙分子層結構,內部的空腔可以攜帶水分和水溶性營養物質,有利於提供營養並保持肌膚水潤。因為其優異的特性,很多高端護膚品會選用脂質體作為有效成分的載體,把有效成分送入皮膚深層並且緩慢釋放,達到迅速吸收又長時間滋養的效果。
(整理:台灣美容網


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