氨基酸潔面泡沫制備及其性能研究

文/李黎仙 高 鷹 陳 邈 孔祥燁

潔面是面部肌膚護理的重要環節之一。潔面產品是利用表面活性劑降低污垢的表面張力，通過潤濕、分散、發泡、乳化等作用達到清潔的目的。潔面產品按劑型可分為膏霜劑、泡沫劑、凝膠劑、固體粉劑等。膏霜劑、凝膠劑、固體粉劑三種劑型使用時需要預先在手部揉搓至泡沫產生，泡沫劑的使用相對便利，避免了使用時局部表活濃度過高所帶來的刺激，現在已獲得越來越多消費者的認可。

潔面產品按原料來源主要可分為皂基型、非皂基型兩種。皂基型含有脂肪酸皂成分，泡沫豐富，易于沖洗，但產品稍有刺激，洗后皮膚有緊繃感。非皂基型產品因復配的表面活性劑不同，發泡力、洗凈力、洗后膚感和刺激性呈現顯著差異。部分非皂基型產品為提高發泡力、洗凈力及降低成本，會加入十二烷基硫酸鈉、椰油酸單乙醇酰胺等表面活性劑，若長期使用這類產品會因過度脫脂破壞皮膚表面皮脂膜，降低皮膚自身的屏障保護作用，使得皮膚易受到外界傷害。而以氨基酸型表面活性劑為主的非皂基型潔面乳呈弱酸性，接近人體肌膚的pH，去污力適中，保濕性能好，對皮膚刺激性小且親膚性好，長期使用不會傷害人體肌膚。

氨基酸潔面泡沫制備

選擇低/無刺激性和泡沫性能優異的氨基酸表面活性劑作為潔面泡沫的清潔成分。以椰油酰谷氨酸二鈉（A）、癸基葡糖苷（B）、月桂酰肌氨酸鈉（C）、椰油酰甘氨酸鈉（D）為潔面泡沫的表面活性劑，并以該四種表面活性劑做4因素、3水平L9（34）的正交實驗，以泡沫的高度、泡沫的細密度為評價指標，確定潔面泡沫的基本組成。正交實驗的因素水平見表1。

Tip:正交試驗設計(Orthogonal experimental design)是研究多因素多水平的又一種設計方法，它是根據正交性從全面試驗中挑選出部分有代表性的點進行試驗，這些有代表性的點具備了“均勻分散，齊整可比”的特點，正交試驗設計是分式析因設計的主要方法 [1] 。是一種高效率、快速、經濟的實驗設計方法。日本著名的統計學家田口玄一將正交試驗選擇的水平組合列成表格，稱為正交表。

表1 L9（34）的正交實驗因素和水平Tab 1 L9 (34) Orthogonal experimental program

潔面泡沫的配方及配制工藝

潔面泡沫的配方

表2 潔面泡沫的實驗配方Tab 2 The formulation of Cleansing foam

在反應釜中加入純化水，加入EDTA-二鈉后開動攪拌機，在連續攪拌下逐步加入表面活性劑，攪拌至混合均勻。依次加入其他溶劑和助劑，攪拌至全部溶解，降至室溫得到澄清透明的溶液。

潔面泡沫的泡沫性能測定

潔面泡沫通常以泡沫量的豐富程度、以及泡沫的質地（主要是泡沫的細密度和持續性）進行評估，故實驗過程選取此兩項指標進行評估測定。

泡沫質量評估

將正交實驗所得的潔面液裝入性能一致的泵頭式瓶中，以相同力度按壓泵頭瓶使潔面泡沫泵出至表面皿內，觀察泡沫情況（重復進行三次），按照表3評分規則對泵出泡沫進行評分，記錄評分結果（計算三次結果的平均值）：

表3 泡沫量、細密度、持久性評分規則Tab 3 Rules for evaluating foam performance

泡沫量測定

稱取潔面泡沫樣品2.5g，用150ppm硬水溶解，轉移至1000mL容量瓶中，并稀釋至刻度后搖勻，再將溶液置于40±0.5℃恒溫水浴中陳化，從加水溶解樣開始總時間30min。按照GB/T13173.6-2000洗滌劑發泡力的規定的方法進行測定。

產品使用性能測定

清潔力測定

選擇10名受試者，以額頭固定部位作為測試區域，在溫度25±1℃、濕度50±5%的環境中，采用MPA580皮膚分析儀，測定潔面前皮膚的油脂含量及用潔面泡沫潔面后的油脂含量。為確保數據的可比性，前后測定區域一致；并限定測試時間，分別于產品使用前、使用完畢5分鐘進行測試。按下式計算油脂清除率：

油脂清除率=100%×（潔膚前皮膚油脂含量-潔膚后皮膚油脂含量）/潔膚前皮膚油脂含量

水分、經皮水分散失測定

選擇10名受試者，以左臉固定部位作為測試區域，在25±1℃、濕度50±5%的環境中，采用MPA580皮膚分析儀測定使用產品前后的水分、經皮水分散失（TEWL）。為確保數據的可比性，前后測定區域一致；并限定測試時間，分別于產品使用前、使用完畢5分鐘進行測試。

使用膚感測評

選擇10名受試者使用潔面泡沫潔面后按表4膚感測評標準對產品進行評分，記錄評分結果：

表4 膚感測評標準Tab 4 Standards for skin sensation assessment

穩定性和pH測定

將潔面泡沫置于48℃、40℃恒溫烘箱及-18℃冰箱冷凍室中，24小時后取出恢復至室溫后觀察是否有分層現象或明顯性狀差異，并按照《化妝品安全技術規范》測定產品的pH值。

氨基酸潔面泡沫性能

為研究不同氨基酸表面活性劑的發泡情況，采用正交試驗研究各因素及其水平組合，對潔面泡沫質量的影響，試驗結果見表5。

表5 表面活性劑對產品泡沫的影響Tab 5 The results of the effect of surfactants

由表2正交實驗結果可知對泡沫高度影響最大的表活依次是：月桂酰肌氨酸鈉＞椰油酰谷氨酸二鈉＞大麥氨基酸表活＞椰油酰甘氨酸鈉；對潔面泡沫的質量影響最大的表面活性劑是椰油酰谷氨酸二鈉和椰油酰甘氨酸鈉，其次是癸基葡糖苷，月桂酰肌氨酸鈉對潔面泡沫的細密度影響不大；其中A3B1C3D2組合泡沫量最多。

性能測試

由正交實驗可知，組合A3B1C3D2泡沫量最多且泡沫細密，重復該組合試驗，并對該組產品使用性能進行評價。

清潔力

清潔力測試結果見表6。

表6 油脂清除率和膚感測評Tab 6 Skin surface sebum and Sensory Assessment

人的皮膚表面具有一層天然的皮脂膜，承擔著保護皮膚的重要作用。長期使用脫脂力較強的潔面產品會破壞這層皮脂膜，降低皮膚自我保護能力。該產品的平均清除率為61.02%，不會過度脫脂。該產品的對皮膚水分的影響不大，不會造成皮膚水分損失；對皮膚經皮水分流失即產品的肌膚屏障影響基本無影響。

使用膚感

10名志愿者使用A3B1C3D2潔面泡沫的評價，測試結果見表3，產品的膚感評價平均得分86.3，清潔能力、使用后皮膚狀態能滿足大多數使用者的需求。

穩定性

將A3B1C3D2潔面泡沫置于48℃、40℃恒溫培養箱及-18℃冰箱冷凍室中儲存，24小時后取出恢復至室溫后觀察產品未出現分層、渾濁、不均勻現象。

選用不同氨基酸表面活性劑、糖苷類表面活性劑復配，通過正交實驗篩選得出泡沫質地優異的潔面泡沫配方，配方組成是：A3B1C3D2。通過消費者試用，追蹤測試消費者使用該配方產品前后臉部的油脂、水分、經皮水分散失情況，得知該款潔面泡沫對皮膚的油脂清除率約為61%，清除率適中，產品對皮膚水分和經皮水分散失影響不大，未對皮膚的屏障功能造成不利影響。在消費者試用過程中，未發現產品存在刺激性，但產品的刺激性還待實驗研究，例如：細部毒性實驗、皮膚刺激實驗等進一步確認。

通過正交實驗，以泡沫量、泡沫質地為評價指標篩選出性能優異的氨基酸表面活性劑組合，確定潔面泡沫的配方。通過皮膚彈性測試儀MPA580測試受試者使用潔面泡沫前后的皮膚油脂、水分、經皮水分散失并對潔面泡沫的性能進行評價，結果表明，正交實驗篩選出的氨基酸潔面泡沫油脂清除率適中，對皮膚的水分和經皮水分散失影響較小，產品溫和，受試者滿意度高。