天然多糖与多元醇复配对皮肤角质层保湿性能的影响

　　皮肤作为人体最大的器官，是机体与外界的机械屏障。皮肤可分为表皮和真皮两层，表皮位于真皮的上面。皮肤表皮细胞从基底层到表面可分为五层，即基底层、棘层、颗粒层、透明层和角质层，即角质层是表皮的最外层，其与皮肤锁水功能的关系最为密切。本文将对角质层的结构，角质层所含水分，以及天然多糖与多元醇复配对角质层保湿性能的研究进行介绍。

　　角质层的结构与含水量

　　作为皮肤的最外层，角质层由5-15层细胞核和细胞器消失的扁平无核角质细胞及细胞间脂质构成。20世纪70年代，Peter Elias教授形象地将角质层的结构称为“砖墙结构”。

　　角质层是皮肤保湿的主要结构，皮肤角质层含水量通常为10%-20%，如果低于10%皮肤就会出现干燥、脱屑等现象；正常情况下，角质层保持经表皮水分流失量为2-5g/（h·cm²），而当角质层受到破坏时，经表皮水分流失量会增加。

　　角质层中所含水分由三个部分组成：固有结合水，在角质层中含量约为5%，即使环境中空气湿度为零，这部分水也不会散失；次级结合水，其与角质层结合比较疏松，在角质层中所含水分的质量分数可达40%左右，次级结合水在角质层中进行水合和脱水的作用都较快，其含量会随着环境发生变化，可以通过添加传统保湿剂（如以甘油为代表的多元醇类），从而起到增加角质层中次级结合水含量的作用；游离水，这部分水在角质层中的质量分数超过40%，游离水的含量变化很大，可以通过添加多羟基聚合物（如寡聚透明质酸钠），低分子透明质酸钠，高分子透明质酸钠、聚谷氨酸钠和葡萄糖酯类等，从而增加角质层中游离水的含量。

　　天然多糖与多元醇复配对角质层保湿性能影响的研究

　　研究表明，通过将次级结合水和游离结合水相结合，可以发挥补充角质层水分的功效。基于此，有研究人员对天然高分子多糖（包括寡聚透明质酸钠、低分子透明质酸钠、高分子透明质酸钠、β-葡聚糖和聚谷氨酸钠）和多元醇（包括甘油、丁二醇）复配前后对角质层保湿性能的影响进行了研究。

　　研究者首先对测试原料的比例进行了设定（见表1），样品成分分别为多元醇、天然多糖以及两者复配成分。研究发现，甘油和丁二醇均有一定的保湿效果，且甘油的保湿能力远强于丁二醇。并且，随着甘油和丁二醇的浓度升高，保湿能力也同样增强，即甘油和丁二醇的浓度与其保湿能力呈正相关。

图2 甘油和丁二醇保湿性能对比

　　在此项研究中，葡聚糖、寡聚透明质酸钠、低分子透明质酸钠、高分子透明质酸钠以及聚谷氨酸钠的加入量在0.1%-1%之间，相比较甘油的保湿作用，天然多糖的保湿率较低，保湿能力不明显。

图3 不同浓度的天然多糖保湿性能对比

　　研究人员将0.5%天然多糖分别与5%甘油、丁二醇复配后，对保湿率结果进行对比，发现当天然多糖浓度为0.5%时，寡聚透明质酸钠和低分子透明质酸钠与5%甘油复配后的保湿能力要强于聚谷氨酸钠、葡聚糖和高分子透明质酸钠。结合以上数据，分析得出结果：0.5%低分子透明质酸钠与5%甘油复配后保湿率从8.13%上升至77.98%，协同增长39.75%；0.5%寡聚透明质酸钠与5%甘油复配后保湿率从5.49%上升至75.98%，协同增长40.39%。

图4 天然多糖和甘油复配保湿率

　　然而，研究人员将天然多糖与丁二醇复配后则没有明显的协同增效效果。结果显示，0.5%低分子透明质酸钠和0.5%高分子透明质酸钠分别与5%丁二醇复配后，保湿度仅仅增加0.14%和0.4%；浓度为0.5%的葡聚糖、寡聚透明质酸钠和聚谷氨酸钠没有明显增效的效果。

图5 天然多糖和丁二醇复配保湿率

　　综上所述，相较于甘油的保湿作用，天然多糖的保湿效果并不明显，其原因可能是天然多糖类保湿成分含有多羟基结构，由于其分子量相对较大，很难进入皮肤内层，因此保湿性能较弱。研究表明，甘油与透明质酸复配具有协同增效的作用，即利用较高分子量的保湿剂增加皮肤角质层中游离水的含量，同时，利用较低分子量的多元醇类保湿剂增加角质层中次级结合水的含量，复配后使两者相辅相成，从而达到增强角质层保湿性能的效果。

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(责任编辑：谯英固)

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