化妝品學

1. 化妝品學 輔大醫學系 洪啟峯

2. Cosmetics Break the Skin Barrier • The New York Times • January 8, 2005, Saturday • By CLAUDIA H. DEUTSCH

3. Enhancing Methods for TDD • Chemical enhancement Permeation enhancers: eg, terpene Prodrugs • Physical enhancement Electrical methods Iontophoresis; Electroporation Mechanical methods Sonophoresis, Microneedles, Laser

4. 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 (Lovell 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

5. 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

6. Skin aging Skin aging is divided into 2 major effects categories: • Intrinsic aging （內在老化） • extrinsic aging （外在老化）

7. Factors • Ultraviolet radiation (UVR) • Chemicals • Smoking As UVR is the most significant of these factors, extrinsic aging has been termed photoaging.

8. 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)

9. Antiaging Cosmetics Dr. Hung

10. 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

11. Sunscreens Dr. Hung

12. 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

13. 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

14. 非傳統防曬劑之應用 輔大 醫學系 洪啟峰

15. 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

16. 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 significantly reduced by pretreatment with Q10 (11 mM 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.

17. 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 synthesis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

18. Retinoids in cosmetics • vitamin A alcohol (retinol) • vitamin A esters (retinyl palmitate, retinyl acetate) • vitamin A aldehyde (retinal) • tretinoin (retinoic acid)

19. 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。

20. 美白成分介紹優咪咪白拋拋 Dr. Hung

21. 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(melanin transfer blocker, MTB) • 促進黑色素從角質層剝離

22. 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

23. 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

24. 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

25. 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 transepidermal water loss • Clinical: rosacea, acne and psoriasis • Suppression of melanosome transfer (BJD 2002; 147:20-31)

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

27. 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

28. Skin damage side effects from skin lightening treatments Skin whitening agent Skin surface Malanin layer Lower skin surface Increased MMP activity

29. 保溼化妝品 Dr.Hung

30. 缺水因素 • 環境 • 化學物質 • 老化及營養 魚鱗癬

31. 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

32. 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).

33. 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

34. 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。

35. 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

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

37. 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)

38. 非侵入性及侵入性生物評估方法 Chi-Feng Hung

39. 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

40. 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 Internationale 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，

42. pH value test • 儀器: Skin-pH-meter905, 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。

44. 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。

45. 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。