技术贴 | 浅谈化妆品的透皮吸收

透 皮 吸 收

化妆品透皮吸收指的是化妆品中的功能性成分按产品的有效性作用于皮肤表面或进入表皮或真皮, 并在该部位积聚和发挥作用的过程。

化妆品是作用于人体表面的产品，而人体表面的皮肤对外源物质的吸收、传递具有物理和生化屏障功能。对于化妆品的功效评价以及安全评价，透皮吸收吸收研究是必不可少的环节。

其中，细胞间隙虽然仅占角质层总容积的30%左右，但因其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。

二、透皮吸收在功效评估的作用

在进行化妆品功效研究时，透皮吸收一般评价功效成分进入皮肤的量，不需要评估功效成分透过皮肤进入体循环。

功效成分的吸收与配方体系、产品pH值等密切相关，以维生素C为例，VC的透皮吸收量与pH值以及配方添加量相关：VC在pH=2时吸收最显著，在浓度20%以下时其透皮吸收速度随浓度上升而增加，在20%以上时随浓度增加下降^[1]。

透皮吸收在功效研究当中可以指导配方师有针对性地开发配方，使功效成分更充分发挥作用。

透皮吸收在安全评估的作用

在进行化妆品安全评价时，需要评估成分进入体循环的量，透皮吸收的研究更为重要，《化妆品安全评估技术导则（2021年版）》5.11明确要求：

1、在无透皮吸收数据时，吸收率以100%计，吸收率不以100%计时，需提供有关情况说明；

2、分子量﹥500道尔顿，高度电离，脂水分配系数Log Pow≤-1或≥4，拓扑极性表面积>120Ų，熔点>200℃，吸收率以10%计；

3、若由一种或以上结构单元，通过共价键链接，平均相对分子质量＞1000道尔顿，且相对分子质量＜1000道尔顿的低聚体含量＜10%，结构和性质稳定的聚合物，可不考虑透皮吸收。

以常用的防脱发剂吡咯烷基二氨基嘧啶氧化物（可比落）为例，我们在实验中确认该成分难以透过皮肤屏障进入体循环，进入体循环的量在不同实验条件下均低于添加量的4%，与其同系物米诺地尔相当^[3]。

如无开展其透皮吸收研究，根据《化妆品安全评估技术导则（2021年版）》要求则需要按100%吸收率计算安全边际值（Margin of Safety，MoS），结果将相差25倍，对安全评估结论有显著影响。

三、透皮吸收的测试方法：

透皮吸收试验分为体内试验和体外试验。

①体内试验一般是指通过测量目标物经尿液和排泄物排出体外的量来计算经皮吸收量。在实际操作中，体内实验受到许多因素制约，例如检测方法、伦理约束、代谢产物不明确等，对于化妆品来说，一般不会采用体内试验研究。

除非在非常必要时，如建立体内与体外方法的对比、特殊活性物质皮肤吸收的确认等，可参考GB/T 27825-2011 《化学品 皮肤吸收 体内试验方法》采用无毛的裸鼠进行体内研究。

②体外试验是化妆品透皮吸收试验的主流方法，主要有体外扩散池法、人工渗透膜和数学模型等，其中扩散池试验是评估化合物经皮通透性的最好的方法。

简单来说，扩散池法就是将人或动物的离体皮肤安装在扩散池上，定时取接收液，用适宜的分析方法测定有效成分的含量，计算透皮速率来评价化学物的渗透特性。扩散池可分为静态扩散池和动态扩散池两大类

扩散池法及其特点

静态扩散池有Franz扩散池和Valia-Chien扩散池两种，其中Franz扩散池为垂直式扩散池，目前最为常用，广泛用于药品、化妆品等透皮吸收实验中。

体外试验可参考GB/T 27818-2011《化学品 皮肤吸收 体外试验方法》。

Franz扩散池示意图

四、柏瑞医药透皮吸收研究平台

柏瑞医药的透皮吸收研究平台由美国Logan SYSTEM 918-6干加热自动透皮系统以及高效液相色谱、气相色谱仪、质谱仪等检测分析设备构成。

透皮吸收仪器
 

美国Logan是透皮吸收领域具有领先优势的厂商。SYSTEM 918-6是一款采用新技术、模块化设计的全自动6位透皮扩散系统。2个DHC-6TD干加热透皮扩散仪、SCR-DL样品收集器、SYP-12L-10mL注射泵和DSC-800系统控制器等多个模块组成。具有自动排气泡功能，有效避免气泡对实验影响；自动取样系统，试验效率高；高精度注射泵，准确快速取样；干加热方式，加热效率高，温度稳定等优势。

五、应用案例

4-丁基间苯二酚透皮吸收测试

4-丁基间苯二酚是常用的美白剂，能够有效抑制酪氨酸酶的活性，抑制黑色素生成，改善皮肤暗沉、色斑等问题^[7]。但是具有一定的刺激性，用量过高时容易产生刺痛感，严重情况下甚至产生接触性皮炎等皮肤问题^[8]。如何安全、高效地应用4-丁基间苯二酚具有重要意义。

我们对精华液体系当中不同的促渗剂对4-丁基间苯二酚的累计透皮渗透量进行了测定，结果见上图。

在该体系下，月桂氮卓酮（氮酮）使4-丁基间苯二酚在前30分钟的透皮量降低，可有效降低刺痛感；在后续2-8小时当中，吸收速率无显著下降，能使4-丁基间苯二酚持续渗透吸收，是4-丁基间苯二酚合适的配方搭配。

总结：

1、化妆品能否起效，最关键的是皮肤能否吸收相应功效成分。

2、只谈成分功效，不谈透皮吸收，反而会成为皮肤负担，加重皮肤受损程度。

3、好的化妆品不是原料的单纯的堆砌，涉及原料的配伍、原料的协同增效等技术，都是为了保证化妆品更好的服务消费者。

为了化妆品功效成分能更好的吸收，柏瑞医药的研发工程师在增强功效成分吸收方面不断的尝试与进步，努力寻找突破口，为产品打造“新力量”。

参考资料：

1. Pinnell SR, Yang H, Omar M, Monteiro-Riviere N, DeBuys HV, Walker LC, Wang Y, Levine M. Topical L-ascorbic acid: percutaneous absorption studies. Dermatol Surg. 2001 Feb;27(2):137-42. doi: 10.1046/j.1524-4725.2001.00264.x. PMID: 11207686.

2. 《化妆品安全评估技术导则（2021年版）》

3. Novak E, Franz TJ, Headington JT, Wester RC. Topically applied minoxidil in baldness. Int J Dermatol. 1985 Mar;24(2):82-7. doi: 10.1111/j.1365-4362.1985.tb05381.x. PMID: 3886571.

4. GB/T 27825-2011 《化学品 皮肤吸收 体内试验方法》

5. GB/T 27818-2011《化学品 皮肤吸收 体外试验方法》

6. OECD 428：OECD GUIDELINE FOR THE TESTING OF CHEMICALS-Skin Absorption: In Vitro Method

7. Kim DS, Kim SY, Park SH, Choi YG, Kwon SB, Kim MK, Na JI, Youn SW, Park KC. Inhibitory effects of 4-n-butylresorcinol on tyrosinase activity and melanin synthesis. Biol Pharm Bull. 2005 Dec;28(12):2216-9. doi: 10.1248/bpb.28.2216. PMID: 16327152.

8. Lapeere H, De Keyser E. Allergic contact dermatitis caused by 4-n-butylresorcinol present in a night cream for skin hyperpigmentation. Contact Dermatitis. 2020 Aug;83(2):134-135. doi: 10.1111/cod.13543. Epub 2020 Apr 22. PMID: 32243593.

9. 郑俊民. 经皮给药新剂型[M]. 人民卫生出版社, 2006.

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