第一節 油脂和蠟類
油脂、蠟類及其衍生物是化妝品主要的基質原料,包括油脂、蠟類、高級脂肪酸和脂肪醇、酯類、烴類、金屬皂和硅氧烷等。它們是組成膏霜、乳液等乳化型及油蠟型化妝品的基質性原料,主要起到滋潤、柔滑、護膚、護發等作用,也稱為潤滑劑。
油脂和蠟類原料根據其來源和化學成分不同,可分為植物性、動物性和礦物性油脂、蠟以及合成油脂、蠟等。油脂、蠟是一種習俗上的名稱,不能完全以化學成分分類。油脂是不溶于水的疏水性物質,有形成潤滑薄膜的能力(俗稱“油性”),來源于植物、陸地動物和水生動物,主要由脂肪酸甘油酯即甘油三酯所組成。一般來說,在常溫下呈液態者為油,呈半固態或軟性固體者為脂,呈固態的,稱為蠟。油脂的固態和液態會隨溫度不同而發生可逆變化,因此,人們對“油”和“脂”概念的區分和使用并不是十分嚴格的,某些液態和固態的碳氫化合物也被稱為油脂和蠟。
油脂和蠟類具有各種性質、結構和組分,應用于化妝品中的目的各有不同,分述如下。
1.油脂類
① 在皮膚表面形成疏水性薄膜,賦予皮膚柔軟、潤滑和光澤性,同時防止外部有害物質的侵入和防御來自自然界因素的侵襲。
② 通過其油溶性溶劑作用而使皮膚表面清潔。
③ 寒冷時,抑制皮膚表面水分的蒸發,防止皮膚干裂。
④ 作為特殊成分的溶劑,促進皮膚吸收藥物或有效活性成分。
⑤ 作為過脂劑補充皮膚必要的脂肪,而起保護皮膚的作用;按摩皮膚時起潤滑作用,減少摩擦作用。
⑥ 賦予毛發以柔軟和光澤感。
2.蠟類
① 作為固化劑提高制品的性能和穩定性等。
② 賦予產品搖變性,改善使用感覺。
③ 提高液態油的熔點,賦予產品觸變性,改善對皮膚的柔軟效果。
④ 由于分子中具有疏水性較強的長鏈烴,而增強在皮膚表面形成的疏水性薄膜。
⑤ 賦予產品光澤,提高其商品價值。
⑥ 改善成型機能,便于加工操作。
3.油脂或蠟類衍生物
① 脂肪酸:具有乳化作用(與堿或有機胺反應生成表面活性劑)和溶劑作用。
② 高級脂肪醇:乳化助劑、油膩感抑制劑和潤滑劑。
③ 酯類:是鋪展性改良劑、混合劑、溶劑、增塑劑、定香劑、潤滑劑和通氣性賦予劑。
④ 磷脂:具有表面活性作用(乳化、潤濕和分散),傳輸藥物和有效成分,促進皮膚對營養成分的吸收。
油脂、蠟類原料品種繁多,日新月異,在進行化妝品配方時有很大的選擇余地,也為制備特殊要求和性能的化妝品提供了廣闊的原料來源。
一、動植物油脂和蠟
1.動植物油脂
各種不同脂肪酸和甘油相結合,就成為各種不同性質的油脂。從動植物中取得的天然油脂,實質上并沒有根本的區別,通常在常溫下為液體者稱為油,為固體者稱為脂。
而它們的主要化學成分都是上面所述的甘油酯,只是其所含脂肪酸成分及含量有所不同,實際上,大多數天然油脂都是混合的甘油酯。
天然油脂中存在的脂肪酸,除了極個別的以外,幾乎全部是含有偶數碳原子的直鏈單羧基脂肪酸,如果碳氫鏈上沒有雙鍵,就稱為飽和脂肪酸,如硬脂酸、棕櫚酸等,此類油脂常呈固態狀;如果碳氫鏈上含有雙鍵,就稱為不飽和脂肪酸,如油酸等,此類油脂常為液態狀。
所有的油脂均含有少量的非甘油酯成分,其質量分數為植物毛油的5%以下,在精制植物油中為2%以下,多數情況下不大于0.2%。油脂的非甘油酯成分和作用如下。
① 磷脂 它是一種多元醇與脂肪酸和磷酸酯化而成的化合物,包括卵磷脂、腦磷脂、神經鞘磷脂和肌醇磷脂等。植物毛油的磷脂含量根據不同油種在0.1%~0.3%,精煉優良植物油約為0.002%~0.004%,磷脂是護膚化妝品中對提高滲透性和傳送有效成分起著重要作用的組分。
② 甾醇 油脂中甾醇的質量分數為0.4%~4.7%,其中以小麥胚芽油含量最高,玉米油次之。甾醇作為營養成分,可治療受刺激的干裂皮膚及干燥受損的頭發。
③ 烴類 其中最重要和分布最廣的一種是角鯊烯,它是高度不飽和烴。角鯊烯全氫化制得的角鯊烷是高級化妝品原料。
④ 維生素A和維生素D 魚類油脂含維生素D較高。
⑤ 生育酚(油溶維生素E)和阿魏酸 作為油脂抗氧化劑,其有助于改善許多植物油氧化穩定性,對天然油脂在化妝品中的應用也是很重要的。
⑥ β-胡蘿卜素 其是影響油脂外觀的成分。未經脫色的棕櫚毛油的類胡蘿卜素含量最高。
動物性油脂常溫下為白色固體,飽和脂肪酸含量較高,即碘值較高。一般動物油脂、蠟都不同程度地帶有各種特殊氣味,很少直接使用于化妝品中,如牛脂和豬脂主要用作制皂原料。但由于人體皮膚對油脂類的吸收次序由大到小為動物油脂、植物油、礦物油,所以精煉過的動物油脂卻是化妝品的優質原料。
動物性蠟有蜂蠟、鯨蠟、液體石蠟、羊毛脂及其衍生物(羊毛脂乙酰化、氧化、皂化等處理而得)等。下面主要介紹一些在化妝品中常用的動植物油脂和蠟。
(1)水貂油(mink oil) 水貂是一種珍貴的毛皮動物,從水貂背部的皮下脂肪中提取的脂肪粗油,經過加工精制后得到水貂油,是一種理想的化妝品油質原料。水貂油為無色或淡黃色透明油狀液體,無腥臭及其他異味,無毒,對人體肌膚及眼無刺激作用。
水貂油含有多種營養成分。從其甘油酯的脂肪酸組成來看,與其他作為化妝品的天然油脂原料相比,最大特點是含有20%左右的棕桐油酸(十六碳單烯酸),總不飽和脂肪酸超過75%。水貂油對人體皮膚有很好的親和性、滲透性,易于被皮膚吸收,其擴展性比白油高3倍以上,表面張力小,易于在皮膚、毛發上擴展,使用感好,滑爽不黏膩,在毛發上有良好的附著性,并能形成具有光澤的薄膜,改善毛發的梳理性。近年來的研究表明,水貂油有顯著的吸收紫外線作用,還有優良的抗氧化性能。
在化妝品中,水貂油應用甚廣,可用于膏霜、乳液、發油、發水、唇膏等化妝品中,還可應用在防曬化妝品中。
(2)牛脂(tallow) 是從牛糞中提取的一種半固體或固體的脂肪,呈白色或微黃色,有特殊的油臭味,不溶于水,能溶于乙醚、氯仿。其主要成分為硬脂酸酯、棕櫚酸酯和油酸酯。
牛脂因有油臭味而無法直接應用于化妝品中,但與椰子油同是制造皂類的重要原料。牛脂精制脫臭后,可用于香油類化妝品。
(3)豬脂(lard) 又名豚脂、豬油。它是自豬的腹背部提取的白色油狀軟固體,味微臭,不溶于水,可溶于乙醚、氯仿、石油醚和二硫化碳,遇光變質,主要成分為硬脂酸酯、棕櫚酸酯和油酸酯。
用于面膜,易于皮膚吸收。還可用于化妝皂、油膏和香膏。
(4)橄欖油(olive oil) 很早以前,地中海沿岸各國,如法國、意大利、西班牙等,就已將橄欖油作為食用或化妝品用油。其制取方法一般是將果實經機械冷榨或用溶劑抽提制得。產品為淡黃色或黃綠色透明油狀液體,不溶于水,微溶于乙醇,可溶于乙醚、氯仿等。橄欖油的甘油酯中,不飽和脂肪酸成分類似人乳,其中多鍵的亞油酸和亞麻酸含量幾乎與人乳相同,因而易被肌膚吸收。
橄欖油中還富含維生素A、維生素D、維生素B、維生素E和維生素K,故有促進皮膚細胞及毛囊新陳代謝作用。
橄欖油用于化妝品中,對皮膚無害,具有優良的潤膚養膚作用;此外,橄欖油還有一定的防曬作用。橄欖油對皮膚的滲透能力較羊毛脂、油醇差,但比礦物油佳。在化妝品中,橄欖油是制造按摩油、發油、防曬油及口紅等和W/O型香脂的重要原料,但橄欖油可能會促使粉刺生長。
(5)杏仁油(almond oil) 是從甜杏仁中提取的,具有特殊的芳香氣味,為無色或淡黃色透明油狀液體水,微溶于乙醇,能溶于乙醚、氯仿。
杏仁油的性能與橄欖油極其相似,但聚飽和度稍高,凝固點稍低,常為橄欖油代用品,對皮膚無害,有潤膚作用。主要成分為油酸酯,不易變質,可用于潤膚油及膏霜類、乳劑類化妝品。
(6)蓖麻油(castor oil) 是蓖麻種子經冷法壓榨制得的,為無色或淡黃色透明油狀液體,是典型的不干性液體油,具有特殊氣味,不溶于水,可溶于乙醇、苯、乙醚、氯仿和二硫化碳。其主要成分為蓖麻酸酯。
蓖麻油對肌膚的滲透性較羊毛脂差,但優于礦物油,因為蓖麻油相對密度大、黏度高、凝固點低,它的黏度及軟硬度受溫度影響很小,很適宜作為化妝品原料,可作為口紅的主要基質,可使其外觀更為鮮艷,黏性好、潤滑性好。也可應用到膏霜、乳液等中,還可作為指甲油的增塑劑。
(7)椰子油(coconut oil) 得自干椰子肉(copra),新鮮椰肉亦可使用。這是一種淡黃色或無色非干式油,于20℃以下會呈現固狀。椰子油用于制造潤滑油脂、洗滌劑、化妝品,以及制造脂肪酸、脂肪醇、甲基酯類等,可說是制作手工皂不可缺少的油脂之一,富含飽和脂肪酸,可做出洗凈力強、質地硬、顏色雪白且泡沫多的香皂。
椰子油對皮膚和頭發有刺激性,所以無法直接用于油膏或面霜等化妝品,但卻是化妝品工業中不可缺少的間接原料。
(8)霍霍巴油(jojoba oil) 是由沙漠灌木西蒙得木果核提取的長直鏈的液狀蠟酯混合物,冷或熱的穩定性好,抗氧化性強,溫度變化時黏度改變小,是滲透性最強的基礎油,它所形成的油膜與礦物油不同,可透過蒸發的水分,也能控制水分的損失,清爽滋潤,與人體的皮脂組織分子相似,含高滋養度的膠原蛋白,能有效改善油性皮膚分泌機能,收縮毛孔;同時也是最佳的皮膚保濕油,適用于晦暗、油性、缺水、青春痘肌膚;也可用作護膚油膏、發油,能治療刀傷、止氧、消腫和促進頭發生長。
霍霍巴油用于化妝品非常安全,不會產生粉刺和抗原,并能減輕牛皮癬的癥狀。
(9)鱷梨油(avocado oil) 是從鱷梨樹(主要產地是以色列、南美、美國、英國等)的鱷梨果肉脫水后用壓榨法或溶劑萃取法而制得,其外觀有熒光,光反射呈深紅色,光透射呈強綠色,有輕微的榛子味,不易酸敗。
由于鱷梨油對皮膚無毒、無刺激,對眼睛也無害,因此被很多國家廣泛應用于化妝品中。據分析測定,鱷梨油含有各種維生素、甾醇、卵磷脂等有效成分,具有較好的潤滑性、溫和性、乳化性,穩定性也好,對皮膚的滲透力要比羊毛脂強,最適宜于干燥缺水、日照受損或成熟肌膚,對濕疹、牛皮癬有很好的效果。營養度極高,亦可用于清潔使用,其深層清潔效果佳,能促進新陳代謝、淡化黑斑、預防皺紋產生,故可作為乳液、膏霜、香波及香皂等的原料。本品對皮膚滲透性較強,有助于使活性物質傳輸入皮膚內;此外,本品還有防曬作用,也被用于處理皮膚創傷和治療皮膚病的制品中,對炎癥、粉刺有一定的療效。鱷梨油是制作手工皂的高級素材,做出來的皂滋潤、溫和,有軟化及治愈皮膚的功能,很適合嬰兒及過敏性膚質的人群使用。
(10)葡萄籽油(grape seed oil) 是葡萄種子經由最高級的冷壓方式精制而成,呈漂亮而自然的淡黃色或淡綠色,是基礎油中相當受歡迎且效果顯著的品種之一。葡萄籽油具有天然無毒的特性,因此兒童、孕婦、老人及運動員皆適用。
葡萄籽含有兩種重要的元素:亞麻油酸(linoleic acid)及原花色素(oligo proanthocyanidin,簡稱OPC)。亞麻油酸是人體必需而又為人體所不能合成的脂肪酸,可以抵抗自由基、抗老化、幫助吸收維生素C和維生素E、強化循環系統的彈性、降低紫外線的傷害、保護肌膚中的膠原蛋白、改善靜脈腫脹和水腫以及預防黑色素沉淀。OPC具有保護血管彈性、阻止膽固醇囤積在血管壁上及減少血小板凝固等作用。對于皮膚,原花色素保護肌膚免于紫外線的荼毒、預防膠原纖維及彈性纖維的破壞,使肌膚保持應有的彈性及張力,避免皮膚下垂及皺紋產生。葡萄籽中還含有許多強力的抗氧化物質,如肉桂酸與香草酸等各種天然有機酸,這些都是抗氧化的元素。
葡萄籽油具有良好的滲透力,不含膽固醇,能抵抗自由基、防衰老,提高毛細血管的彈性,有很好的保濕性;其中含豐富的維生素F、礦物質、蛋白質、葉綠素,能增強肌膚的保濕效果,同時可潤澤柔軟肌膚,質地清爽不油膩,易為皮膚所吸收。適用于所有肌膚,尤其適合油性、暗瘡、粉刺皮膚。
(11)乳木果油(shea butter) 乳木果油在非洲大陸的使用史可以追溯至古埃及克里奧佩特拉(埃及艷后)時代,非洲土著居民經常將其作為藥物的主要成分,保護皮膚免受陽光和惡劣氣候的侵蝕,加快傷口的愈合,治療輕度的刺激,也常被用于干性肌膚、皮炎和光敏性皮炎、陽光灼傷的護理。早在20世紀40年代,許多科學家驚奇地發現在非洲使用乳木果油的人群中皮膚病的發生率極低,而且皮膚特別光滑柔軟。鑒于此,乳木果油被化學家和藥物學家稱為“植物油中的翡翠”。
乳木果油的主要成分為甘油三酯(含一定數量的亞油酸)和不可皂化物,其中甘油三酯含量為 80%左右。不可皂化物成分復雜,其中菠菜甾醇和豆甾醇的肉桂酸酯影響著皮膚組織的生長,萜烯醇、羽扇醇和樹脂醇的肉桂酸酯有傷口愈合和消炎的作用,以及一些膠乳物質具有抗紫外線的功能。
功能及應用:抗衰老作用、護理及再生作用、保濕性能、消炎作用。
配方應用:乳木果油適用于各種化妝品配方,護理產品中用量為3%~15%,洗滌產品中用量為1%~2%。
(12)月見草油(evening primrose oil) 為天然植物油經過提純精制而成,屬亞麻油種,為淡黃色無味透明油狀液體。相對密度0.921~0.928,皂化值190~200,碘值147~154。月見草油富含γ-亞麻酸,對人體有重要生理活性。在人體內可轉化為前列腺素E,能抑制血小板的聚集和血栓素A2的形成,有明顯的抗血栓及抗動脈粥樣斑塊形成的作用,能有效地降低低密度脂蛋白,達到明顯的減肥效果。可作為減肥膏添加劑,還可作為高級化妝品原料。
月見草也稱作晚纓草,價格非常昂貴,它所含有的成分使其具有寶貴的護膚功能,可改善很多的皮膚問題如濕疹、干癬,又具有消炎及軟化皮膚等功能,尤其適合老化及干燥肌膚,只需要使用一點就有相當明顯的效果。
(13)角鯊烯(squalene) 是一種直鏈三萜多烯,主要存在于鯊魚肝油的不皂化部分,一些植物油脂如橄欖油、茶籽油、絲瓜籽油等中也有存在。角鯊烯為無色或淡黃色油狀液體,熔點為-75℃,沸點為240~242℃(266.6Pa),折射率為1.494~1.499,吸收氧變成黏性如亞麻油狀,幾乎不溶于水,易溶于乙醚、丙酮、石油醚,微溶于醇和冰醋酸。角鯊烯容易聚合,受酸的影響則環合生成四環鯊烯。四環鯊烯的結構式尚未最后確定,但可能如圖2-1所示。角鯊烯這種易于環合的性質,說明它與甾類成分有密切的關系。

圖2-1 角鯊烯、四環鯊烯的結構式
角鯊烯屬動物性油,在皮膚上滲透性好,可加速其新陳代謝并軟化皮膚,常用作營養性助劑。本品可與任何活性物配伍,如與磷脂類組成脂質體,則護膚性能更好;在化妝品中常與維生素類成分配伍。也可用于發用洗滌劑或染發劑,角鯊烯易被頭發毛孔吸收,使頭發經處理后不致太過干枯。
從橄欖油中提取角鯊烯是近來發展的工業方法。橄欖油經醚化處理后,加入0.01%氯化亞錫防氧化,控制壓力于53.32Pa,收集250℃時的餾分,1kg橄欖油可得163g的角鯊烯。與魚油角鯊烯相比,沒有腥臭味,也易于在化妝品中使用。
(14)角鯊烷(squalane) 化學式為2,6,10,15,19,23-六甲基二十四烷,結構式見圖2-2。

圖2-2 角鯊烷的結構式
角鯊烷在人體的皮脂中約含5%。在動物界中主要與角鯊烯伴生在鯊魚肝油中,在一些植物的種子內,如絲瓜籽、橄欖油內也有多量的角鯊烷,原料來自動物的稱為動物角鯊烷,來自植物的稱為植物角鯊烷。角鯊烷的產品中,植物角鯊烷的比例越來越多。動物角鯊烷是將魚肝油加氫后蒸餾制得。
精制角鯊烷是無色、無味、無臭、惰性的油狀液體,稍溶于乙醇、丙酮,溶于苯、氯仿、乙醚、礦物油和其他動植物油,不溶于水,化學性質穩定。相對密度(15℃/4℃)0.812,折射率(15℃)1.4530,碘值0~5,皂化值0~5,酸值0~0.2,凝固點-38℃,沸點350℃。本品在空氣中穩定,陽光作用下會緩慢氧化。皮脂腺可合成角鯊烯,皮脂含有角鯊烯,兒童皮脂所含為1%(質量分數),成人皮脂可達10%(質量分數);皮脂含角鯊烷質量分數約為2%。其滲透性、潤滑性和透氣性較其他油脂好,可與大多數化妝品原料匹配。
作為天然產物,本品惰性、無毒,不會引起刺激和過敏,能加速其他活性物質向皮膚中滲透;可用作高級化妝品的油性原料,如各類膏霜和乳液、眼線膏、眼影膏和護發素等。
(15)茶籽油(tea seed oil) 又名山茶油、茶樹籽油。茶籽油是由山茶的種子經壓榨制備的脂肪油。脂肪酸構成中以油酸為最多(82%~ 88%),其他為棕櫚酸等飽和酸(8%~10%)、亞油酸(1%~ 4%)。茶籽油的性狀和橄欖油相似,在膏霜和乳液制品中使用。
本品為無色或淡黃色液體,味微苦,不溶于水,可溶于乙醇、氯仿,不會氧化變質,熱穩定性好。相對密度0.910~0.918,酸值<2.0,皂化值188~198,碘值84~93,不皂化物0.5%~0.8%。茶籽油的性能優于白油,因其中含有一定的氨基酸、維生素和殺菌(解毒)成分,有利于皮膚吸收,可用作香脂、中性膏霜、乳液等中的油基原料,有滋潤、護發功能,還具有營養、殺菌、止癢的作用。
2.動植物蠟
蠟是一類具有不同程度光澤、滑潤和塑性的疏水性物質的總稱,也可以被認為是屬于有機熱塑性的特定基團的物質,其熔點在35~95℃之間。它包括:以高級脂肪酸與高級脂肪醇生成酯類為主要成分的來源于植物和動物的天然蠟;以碳氫化合物為主要成分的礦物性的天然蠟;經過化學方法改性的天然蠟;用化學方法合成的蠟;各類蠟混合物和蠟與膠或樹脂混合物等。
(1)羊毛脂(lanolin) 是羊的皮脂腺分泌物,一般是從洗滌羊毛的廢水中用高速離心機分離提取出來的一種帶有強烈臭味的黑色膏狀黏稠物,經脫色、脫臭后,為一種色嫩黃的半固體,略有特殊臭味。可分為無水和有水兩種,其主要成分為膽甾醇、蟲蠟醇及多種脂肪酸的酯。
羊毛脂是哺乳類動物的皮脂,其組成與人的皮脂十分接近,對人的皮膚有很好的柔軟、滲透性和潤滑作用,具有防止脫脂的功效。很早以前,就一直被用作化妝品原料,是制造膏霜、乳液類化妝品及口紅等的重要原科。
(2)蜂蠟(bees wax) 也稱“蜜蠟”,是蜜蜂腹部蠟腺分泌出來的蠟質,是構成蜂巢的主要成分,故蜂蠟是從蜜蜂的蜂房中取得的蠟。由于蜜蜂的種類以及采蜜的花卉種類不同,蜂蠟的品種與質量亦常有差別,一般為淡黃色至黃褐色的黏稠性蠟,薄層時呈透明狀,略有蜜蜂的氣味,溶于乙醚、氯仿、苯和熱乙醇,不溶于水,可與各種脂肪酸甘油酯互溶。
蜂蠟的主要成分是多量的棕櫚酸蜂蠟酯和固體的蟲蠟酸與碳氫化合物,約占蜂蠟組成的80%,其余20%~25%由占1%或更低含量的輔助成分構成,可能有300多種化合物,這就使得蜂蠟具有特異的性能。
蜂蠟廣泛應用于化妝品中,是制造乳液類化妝品的良好助乳化原料,由于蜂蠟熔點高,在化妝品中,可用于制造唇膏、發蠟等錠狀化妝品,也可用于油性膏霜產品中。
(3)鯨蠟(spermaceti) 是從抹香鯨的頭蓋骨腔內提取的一種具有珍珠光澤的結晶蠟狀固體,呈白色透明狀,其精制品幾乎無色、無味,長期暴露于空氣中,易腐敗。本品可溶于乙醚、氯仿、油類,不溶于水。
鯨蠟的主要成分是鯨蠟酸、月桂酸、豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸等。在化妝品中,可作為膏霜類的油質原料,也可用在口紅等錠狀產品及需賦予光澤的乳液制品中。
(4)棕櫚蠟(palmitic wax) 精致產品為白色或淡黃色脆硬固體,具有愉悅的氣味。主要成分為蠟酸蜂花醇酯和蠟酸蠟酯。
在化妝品中主要用于提高蠟酯的熔點,增加硬度、韌性和光澤,也有降低黏性、塑性和結晶的傾向,主要用于唇膏、睫毛膏、脫毛蠟等制品。
(5)小燭樹蠟(candelilla wax) 是一種淡黃色半透明或者不透明的固體。精制產品有光澤和芳香氣味,略帶黏性。主要成分為碳水化合物、蠟酯、高級脂肪酸、高級醇等。
應用于唇膏、脫毛蠟、除臭錠等需要成型的化妝品中。
(6)霍霍巴蠟(jojoba wax) 是一種透明無臭的淺黃色液體。主要為十二碳以上脂肪酸和脂肪醇構成的蠟酯。其特點是不易氧化和酸敗,無毒、無刺激,易于被皮膚吸收以及具有良好的保濕等作用。
廣泛應用于潤膚膏、面霜、香波、頭發調理劑、唇膏、指甲油、嬰兒護膚用品以及清潔劑等用品。
(7)木蠟(Japan wax) 又叫日本蠟,為淡奶色蠟狀物,具有酸澀氣味,不硬,具有韌性、可延展和黏性。
其主要成分為棕櫚酸的甘油三酯,為植物性脂肪或高熔性脂肪。易于與蜂蠟、可可脂和其他甘油三酯配伍,易被堿皂化形成乳液。
用于乳液和膏霜類化妝品中。
二、礦物油脂和蠟
礦物油脂、蠟指天然礦物(主要是石油)經加工精制得到的高分子碳氫化合物,它們的沸點高,多在300℃以上,無動植物油脂、蠟的皂化價與酸價,化妝品中使用的是碳數一般在15以上的直鏈飽和烴類。本類物質來源豐富,不易腐敗,性質穩定,故為價廉物美的原料,但很少單獨應用,多與其他油質原料同時合并使用。
(1)液體石蠟(paraffin oil) 或稱石蠟油,又稱為白油、礦油等。來源于分餾石油的高沸點(330~390℃)部分。它是一種無色、無臭、透明的黏稠狀液體,具有潤滑性,可在皮膚上形成保護性薄膜,對皮膚、毛發柔軟效果好。液體石蠟是一類液態烴類的混合物,其主要成分為C16H34~C24H44正異構烷烴的混合物,由于工廠生產的液體石蠟質量不同,因此有各種編號的液體石蠟,如液體石蠟7#、液體石蠟18#等。液體石蠟不溶于水、甘油和冷乙醇,可溶于乙醚、氯仿、苯、石油醚等,并能與多數脂肪油互溶;其化學穩定性及對微生物的穩定性均好,對皮膚無不良作用。
市場上的液體石蠟分為重質和輕質兩種,前者黏度大,對皮膚、毛發柔軟效果好,但洗凈濕潤效果差;后者則相反,其黏度低,而洗凈及濕潤效果好,柔軟性差。
液體石蠟在化妝品中應用廣泛,需用量也很大,是發油、發蠟、發乳及膏霜和乳液制品的重要原料。
(2)凡士林(vaseline) 亦稱礦物脂,是石油真空蒸餾后的殘油部分,再經溶劑脫蠟精制而成。凡士林為白色或微黃色半固體,無氣味,半透明,結晶細,拉絲質地挺拔者為佳品,溶于氯仿、苯、乙醚、石油醚,不溶于酒精、甘油和水,化學性質穩定,相對密度為0.815~0.880,熔點為38~54℃,主要成分是C16~C32的高碳烷烴(異構)和高碳烯烴的混合物。
凡士林在化妝品中為乳液制品、膏霜及唇膏、發蠟等制品中的油質原料,也是含藥物化妝品中各種軟膏制品的重要基劑。
(3)石蠟(paraffin wax) 又稱固體石蠟,是石油加工過程中的液狀石蠟經壓濾,除去其所含的油分,余下者為石蠟。為白色半透明蠟狀固體,無臭無味,能溶于橄欖油、苯、氯仿、石油醚等,不溶于酸類。其主要成分為固體烴類C18~C30的混合物。其化學穩定性好,價格低廉,對皮膚無不良作用,主要用于膏霜類及香油類化妝品中,可作為制造發蠟、香脂、唇膏等的油質原料。
(4)地蠟(ozocerite) 是一種天然礦蠟經精制處理后得到的,為白色蠟狀固體,無臭無味,能溶于醇、苯、氯仿、石油醚,不溶于水。其主要成分為高碳(C25以上)的直鏈、支鏈和環狀高分子量的烴類混合物。它的相對密度為0.90~0.95,無酸值、皂化值,碘值約為7,化妝品用的地蠟可分為兩個等級,一級品的熔點為74~78℃,二級品的熔點為66~68℃。應用到化妝品,一級品地蠟可用作乳液制品原料,二級品地蠟可作為唇膏、發蠟等的重要固化劑。
(5)微晶蠟(microcrystalline wax) 又稱無定形蠟,無臭、無味,為白色無定形非晶性固體蠟。這種蠟的黏性較大,且具有延展性,在低溫下不脆弱,在與液體油混合時,具有防止油分分離析出的特性,較廣泛應用于化妝品中,可作為香脂、唇膏、發蠟等的油質原料。
(6)褐煤蠟(montan wax) 白色或淡褐色的蠟狀固體,可溶于氯仿、四氯化碳、松節油等,對皮膚無不良作用。它主要應用于唇膏、發蠟條。
三、合成油脂和蠟
合成的油脂、蠟及其衍生物開發的目的是為了更好地發揮天然油脂所具有的優良特性,改善其缺點。合成的油脂、蠟,在純度、物理性能、化學穩定性、微生物穩定性以及對皮膚的刺激性和皮膚的吸收性等方面,都較優越。如聚醚化物可具有較低的熔點、較高的黏度和優良的親水性。常用的有鯨蠟醇類、固醇、硅油、金屬皂、角鱉烷等。
合成油質原料可分為兩類:一類是將天然油脂和蠟類物質經化學反應,再經分離、提純或精制等一系列處理后,得到的各種油脂和蠟類物質的衍生物;另一類是以合成化工原料模擬天然油脂和蠟的結構,進行化學合成而制得的油脂和蠟類化合物。
油脂或蠟類衍生物的作用有:油脂及蠟類衍生物中脂肪酸具有乳化作用;高級脂肪醇可作為乳化助劑、油膩感抑制劑和潤滑劑;酯類是鋪展性改良劑、混合劑、溶劑、增塑劑、定香劑、潤滑劑和通氣性賦予劑;能傳輸藥物和有效成分,促進皮膚對營養成分的吸收。
1.羊毛脂衍生物
來源于精制羊毛脂,經分餾、氫化、乙氧基化、烷氧基化和分子蒸餾等加工方法,可產生一系列羊毛脂的衍生物。
(1)羊毛醇(lanolin alcohol) 黃色或淺棕色油膏,略有氣味,由羊毛脂經水解反應生成。對皮膚的滲透性好,吸水性強,無刺激性和過敏性,其作為基質,容易被皮膚吸收,比凡士林好,用于乳劑類化妝品增稠和調濕、嬰兒制品、干性皮膚護膚品和膏霜類、乳液、唇膏類化妝品。
(2)氫化羊毛醇(acetylated lanolin alcohol) 白色或微黃色軟蠟狀,略有特殊的油脂氣味,吸水性強,不黏稠,有保濕性或可塑性,用于唇膏、面霜等乳劑類產品的增稠和調濕。
(3)羊毛酸異丙酯(isopropyl lanolate) 淺黃色油狀膏體,略有氣味,溶于液體石蠟,由羊毛脂和異丙醇置換反應而得。本品無黏滯性,可減少產品的油膩感,有調理和潤膚作用,滲入皮脂和頭發,并使之光滑和柔軟;親水性和潤滑性強,易被皮膚吸收,可作為藥物的載體,促進皮膚對有效成分的吸收;用于唇膏、膏霜和乳液中,以減少礦物油的油膩感。
(4)乙酰化羊毛脂(acetylated lanolin) 黃色半固態油膏,溶于液體石蠟,不溶于水和乙醇,由羊毛脂和醋酐反應而得。本品具有較好的抗水性能,能形成抗水薄膜,減少皮膚水分蒸發,避免外界環境因素導致的脫脂并使皮膚柔軟,用于乳劑及兒童產品。
此外,還有聚氧乙烯氫化羊毛脂、聚氧乙烯羊毛醇醚等。
2.合成角鯊烷
合成角鯊烷是無色、無味、無毒的高純度的液體異構直鏈烷烴,可用于化妝品和藥品的油相成分而無特殊的限制;與液體石蠟、凡士林相比,合成角鯊烷能給產品以極好的手感,滋潤不油膩,保濕潤滑,滲透力強;和天然角鯊烷的性質非常接近,但價格便宜許多;熱穩定性和存儲穩定性良好,使用時易于乳化;無刺激性和過敏性。
主要應用于口紅、膏霜中。
3.異構烷烴
為澄清透明無色無味的液體,具有高揮發性,對皮膚無刺激,適用于需要快速干燥且無殘留感的產品,如指甲油等,作為產品的快干劑和潤膚劑。無黏膩感,具絲般滑爽感;無色無味,與其他原料可良好兼容;具有高安全性和穩定性。
可根據碳鏈結構的不同而具有不同的揮發性和膚感,作為肉豆蔻酸異丙酯、棕櫚酸異丙酯、硅油以及角鯊烷等油劑的替代品,應用于各類護膚、彩妝以及洗護發產品中作為基礎油劑。
4.棕櫚酸異丙酯(isopropyl palmitate,IPP)
結構式:C15H31COOCH(CH3)2。
本品為無色透明油狀液體,無臭無味。分子量298.19,密度0.85g/cm3,凝固點11℃,折射率1.4380~1.4390;溶于乙醇、乙醚、氯仿,能與水以任何比例混合;具有良好的潤滑性,對皮膚有滲透性。
廣泛應用于化妝品中,可以起到保濕和滋潤皮膚的作用,皮膚對本品的吸收性較好,能在皮層內與毛囊有效接觸,滲入皮層深處,并將化妝品中的活性組分帶入,充分發揮有效成分的作用。棕櫚酸異丙酯作為化妝品的潤滑劑、溶劑、皮膚保濕劑及滲透劑,可應用于溶膠產品、浴油、毛發調理劑、護膚霜、防曬霜、剃須膏等產品中。
5.肉豆蔻酸異丙酯(isopropyl palmitate,IPM)
本品為無色透明油狀液體,不溶于水,能與醇、醚、亞甲基氯、油脂等有機溶劑混溶;具有良好的延展性,與皮膚相容性好,能賦予皮膚適當油性,不易水解與酸敗,對皮膚無刺激,對皮膚有極好的滲透、滋潤和軟化作用,在護膚中作為潤膚劑,可作護發、護膚及美容化妝品的油性原料。
6.棕櫚酸異辛酯(2-ethylhexyl palmitate)
本品為無色至微黃色液體,化學穩定性和熱穩定性好,不氧化、不變色;具有良好的潤膚性、延展性和滲透性,對皮膚無刺激性和致敏性。棕櫚酸異辛酯是優良潤膚劑,是IPP及IPM的升級換代品,其皮膚親和性要好于以上兩者,刺激性遠小于以上兩者。但同時又具有較好的鋪展性,可應用于各類膏霜及彩妝配方。
7.辛酸/癸酸甘油三酯(caprylic/cappric triglyceride)
本品為幾乎無色、無臭,低黏度的透明油狀液體,相對密度0.945~0.949,中等鋪展性,易與多種溶劑混合,如乙醇、異丙酯、三氯甲烷、甘油等,還可溶解于許多類脂物質中。在低溫狀態下穩定,低于0℃時仍呈透明狀態(凝固點低于-10℃)。其結構式見圖2-3。

圖2-3 辛酸/癸酸甘油三酯的結構式
可用于O/W型和W/O型膏霜、O/W型乳液、皮膚油和浴用油、香波、唇膏和其他棒狀產品及含醇量高的化妝水、氣溶膠產品。
8.聚硅氧烷(polysilicone)
是指聚二甲基硅氧烷和它的一系列衍生物。自從1950年第一個含有機硅的化妝品“Silicare”(美國Revlon公司)在市場出售以后,經過40多年的開發研究,目前,已推廣到各類化妝品中,市售聚硅氧烷產品的牌號也有數百種。近年,我國市售化妝品用的聚硅氧烷產品也有近十種牌號。聚硅氧烷又稱硅油或硅酮。它與其衍生物是化妝品的一種優質原料,具有生理惰性和良好的化學穩定性,無臭、無毒,對皮膚無刺激性,有良好的護膚功能。
含聚硅氧烷的化妝品的特性:
① 潤滑性能好,涂敷皮膚后能形成一層均勻的具有防水性的保護膜,但又沒有任何黏性和油膩的感覺,光澤性好。硅油的去黏性能與凡士林、石蠟、蜂蠟、羊毛脂等配合可得到不黏膩的產品。
② 抗紫外線輻射性能好。其在紫外線下不會氧化變質從而避免了對皮膚的刺激作用。加了硅油的防曬霜不會因海水浴或出汗而流失,可有效防止紫外線的危害。
③ 抗靜電性能好。試驗表明,擦過含聚硅氧烷護膚霜的皮膚靜電全部消除,并有明顯的防塵效果。
④ 透氣性好,即使在皮膚上形成硅氧烷膜也不影響汗液排出。其對香精香料具有緩釋定香作用,因而保香期較長。
⑤ 穩定性高,化學上惰性,對化妝品其他組成,特別是活性成分沒有任何不良影響,匹配性好。加了硅油的粉底霜,可保護皮膚不受顏料、溶劑的傷害。
⑥ 無毒、無臭、無味,對皮膚不會引起刺激和過敏,安全性高,對某些皮膚病具有一定療效,如發汗困難型濕疹、神經性皮炎和職業性皮炎。
⑦ 揮發性硅油可賦予化妝品快干、光滑和防污等性能。
常用的有聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、環狀聚硅氧烷等。
(1)聚二甲基硅氧烷(dimethicone) 見圖2-4。

圖2-4 聚二甲基硅氧烷
市場上可供應的透明硅酮產品黏度為0.65~60000 cSt(1cSt=1mm2/s ),一般較常使用的有黏度100~350mm2/s的聚二甲基硅氧烷。其毒性低,基本無味,可溶于多種溶劑,不油膩,無氣味;使用溫度為-40~200 ℃,物理性質隨溫度的變化很小,黏度-溫度曲線很平坦,具有良好的抗水性,又可保持皮膚的正常透氣,增強皮膚柔軟度,賦予皮膚柔軟感覺;可增加化妝品的耐水性,還有消泡作用,可避免鋪展時O/W型膏霜常見的“白化”情況。
用于護膚、護發和各類美容化妝品,特別是要求耐水性高的護膚品,如防曬油、唇膏等。
(2)聚甲基苯基硅氧烷(phenyldimethicone) 見圖2-5。

圖2-5 聚甲基苯基硅氧烷
本類產品為無色透明液體,根據分子量的不同,可得不同黏度的產物。分子量低的聚甲基苯基硅氧烷(如PDM20)溶于油酸油醇酯、油酸癸酯和辛基十二烷醇。聚甲基苯基硅氧烷對皮膚滲透性好,用后膚感良好,賦予皮膚柔軟度,加深頭發顏色,保持自然光澤,可用于各種高級護膚和護發制品及美容化妝品。
(3)環狀甲基硅氧烷(cyclomethicone) 見圖2-6。

圖2-6 環狀甲基硅氧烷
本類產品為無色透明低黏度液體,其特點是兼容性好,有較高的揮發性,在揮發時不會給皮膚造成涼濕的感覺,給予皮膚干爽、柔軟的用后感。潤滑性很好,容易分散,透氣性好,富有光澤,對光和熱穩定性高。
主要用于護膚膏霜和乳液、防曬用品、剃須前后制劑和棒狀化妝品,可增加潤滑性,減少黏度,也用于噴發膠、護發素增加頭發的光澤和干爽性。
(4)聚醚聚硅氧烷共聚物(dimethicone copolyol) 見圖2-7。

圖2-7 聚醚聚硅氧烷共聚物
聚醚聚硅氧烷共聚物是非離子表面活性劑,俗稱水溶性硅油。它可用作潤濕劑、乳化劑、泡沫調節劑、潤滑劑、過脂劑和發膠樹脂的增塑劑。在pH 1~ 12之間性能穩定。
TH Goldschmidt AG公司的ABILB 8842~ABILB 88183、DowCorning 190和193是常用的兩種聚醚聚硅氧烷共聚物。
該產品是含有多種活性基因改性的硅油,能完全溶于水,用于化妝品可提高其柔順滑爽及保濕的作用。
(5)聚二甲基硅氧烷 PEG/PPG-22/23 本品為淺黃色至無色透明液體,黏度為1000~3000mPa·s(25℃),是一種在正常使用條件下安全性高的水溶性表面活性劑產品,具有調理性,用于護發產品中,令頭發絲滑;在較低的用量下即可發揮作用;與多種化妝品成分相容;對皮膚無刺激;具有泡沫穩定及潤滑的作用。