化妆品的有用性评价与皮肤测试

化妆品的有用性评价与皮肤测试Beauty&HealthInnovation顾问药学博士高桥元次化妆品开发的４大重要品质特征１．稳定性２．使用性３．安全性４．有用性化妆品的有用性１．皮肤科学的有用性护肤与皮肤改善效果、抗皱纹、美白效果及育毛等○生物学作用⇒代謝活性等細胞生物作用○物理化学作用⇒保湿、紫外线散乱和吸收２．心理学有用性香精（fragrance）的芳香疗法（aromacology）和化妆带来的色彩心理效果３．全身作用免疫学效果对内分泌系统起到作用４．提高QOL(QualityofLife)免疫皮肤心情﹑大脑内分泌测定内容第一世代第二世代第三世代皮肤（角质层）蓄水量（保湿功能）电气特性测定（SkiconCorneometer)ATRーFTIRNIRInvivo共聚焦拉曼(RAMAN)显微镜TEWL（屏障功能）密封型（Meeco)开放型（Evaporimeter,Tewameter)密封型（Vapometer)皮肤表面形态（肌理、皱纹）复制二维图像处理复制三维测定激光３D-ProfilometerInvivo３D测定(PRIMOS,Derma-TopBlue)皮肤粘弹性歪斜应力测定（吸引法：Cutometer、强制振动法）机械阻抗共鸣振动法(Venustron)音响阻抗非接触法皮肤内部结构超声波断层摄影MRIOCT功能性OCT（光学相干断层成像）Invivo共聚焦显微镜InvivoSHG显微镜Invivo多光子显微镜皮肤颜色色素沉着（色斑）、红斑（L*a*b*)色度表色系统colorsystem孟塞尔色度表色系统Munsellcolorsystem（H,V,C)黑色素melanin、血红蛋白（hemoglobin）的定量（Mexameter、SIA系统）皮肤表面黑色素的分布(Invivo共聚焦显微镜)皮肤血流激光多普勒laserDoppler（点测定）激光多普勒laserDoppler激光散斑laserspeckle（二维测定）多普勒OCT（ODT）表皮增值速度（代谢活性）角层更新转换（turnover）测定（二甲氨基萘磺酰氯(Dansyl-CL即DNS—Cl）、角质层细胞面积法）Invivo蛍光光谱（色氨酸(Tryptophan)、NADPH）皮肤测试方法肌质皮肤干燥、粗糙新陈代谢皱纹色斑下垂皮肤透明感、暗淡皮脂量◎○肌理﹑皱纹﹑毛孔◎◎◎◎○皮肤的屏障功能◎◎角质层含水量◎◎○○角化不全程度○NMF○角质层细胞间脂质○CE,甲醇羰基化(carbonylation)蛋白质○细胞因子（Cytokine)・酵素活性○角质层的更新○◎力学性质○◎血流○◎皮肤颜色◎◎皮肤温度黑色素总量和分布◎○光学特性◎有用性评价与皮肤测试技术的例子关于皮肤保湿与屏障功能皮肤保湿皮肤的保湿程度由皮肤角质层的含水量来决定。角质层(stratumcorneum)是表皮最外层的部份,主要由厚度１０至２０微米的死亡细胞组成。保持皮肤湿润，应该使角质层维持适当的水分。Figure5.Waterprofileacrosshumanskin.ValuescalculatedfromaverageddatainFig4.verticalscaleispercentwaterexpressedasgramsofwaterpertotalgrams(waterplusdrymass)oftissue.ThehorizontalscalewasdescribedinFig4.(JID,90:218-224,1988)角质层颗粒层棘层基底层皮肤水分分布曲线皮肤含水量厚度部位全皮肤角质层颗粒层棘层基底层各部位的含水量各部位的组织重量各部位的含水量全皮肤中的含水量适度保湿的皮肤…皮肤科学（生化学）方面・使皮肤角化正常地进行，保持皮肤恒常性⇒调整肌理，提高皮肤屏障功能物理方面・使皮肤（角质层）柔软・使皮肤触感柔软・提高透明感，增加皮肤光泽,连用6天后的皮肤改善效果例２６岁女性连用前连用６天后6天后，改善皮肤粗糙，调理皮肤表面，使皮肤变得细致嫩滑｡使用前1个月后膏霜使用前后的颊部皮肤状态的对比图KSD：10.79VC1:0.57KSD：11.54VC1:0.45保湿对维持皮肤功能的恒常性极为重要提高保湿程度角质层化状态得到改善提高皮肤屏障功能构成具有高功能的角质层保湿功能与屏障功能相互关联最近的皮肤保湿・屏障结构上皮细胞间紧密连接(TJTightJunction)AQP3NMF细胞间脂质甘油(glycerin)皮脂腺由来透明质酸角质层构成状态表皮聚角蛋白微丝蛋白(filaggrin)聚角蛋白微丝蛋白(filaggrin)皮脂膜corneo-desmosome与保湿有关：聚角蛋白微丝蛋白(NMF)、甘油(glycerin)(AQP3、皮脂）、皮脂膜、透明质酸与屏障有关：细胞间脂质、细胞结合蛋白、聚角蛋白微丝蛋白(filaggrin)、CE、角质层、TJCELB★测定皮肤表面（角质层）的含水量・电气特性（电气传导度、电气容量）・IR,NIR（红外、近红外）・MRI(NMR)・共聚焦拉曼(RAMAN)★测定代用特性・皮肤力学测定皮肤保湿的测试方法　Skicon200CM820CM825NovaDPMDermaLab指標コンダクタンスキャパシタンスキャパシタンスキャパシタンスコンダクタンス周波数（固定）3.5MHz（固定）40-75Hz（固定）1MHz（可変）～1MHz（固定）100kHz単位μS　AUAUDPM(AU)μmho電極間の距離2mm75μm75μm4.4mmー測定深度(μm)20以下（メ）,15以下30-100,30-4530-40（メ）,15以下45-6015以下再現性*(CV(%))9115245633測定値（前腕内側部）47.174.543.5163.6100.4　　　　　（頬部）105.385.250.3201.5135.5根据皮肤电气特性测定水分含量的各类测试仪器比较(μS)指标频率电极间的距离电导率(conductance)静电容量(capacitance)静电容量(capacitance)静电容量(capacitance)电导率(conductance)测定深度（m）游离氨基酸总量与皮肤表面电导率的关系Horii,etal,BrJDermatol,121:587(1989)应用红外分光测定角质层含水量水脂质总量・配向2900cm-12100cm-1(amideⅠ)(amideⅡ)应用ATR-FTIR测定角质层含水量1.Penetrationdepth：约2μm2.水分量●AreaundersecondaryO-Hstretchingat2100cm-1●RatioofAmideⅠandAmideⅡ(AmideⅠ/AmideⅡ)AmideⅠ:1640cm-1carbonylstretchinNHCO会受水的影响AmideⅡ:1565cm-1N-Hinplanebendingmode不依赖于水3.细胞间脂质的规则性FrequencyshiftofC-Hasymmetricstretchingat2920cm-1不规则性增加⇒频率提高4.脂质总量AreaunderC-Hasymmetricstretching2945-2875cm-1(Bommannan,JID95:403,1990)近红外光(NIR:NearInfraredRay)倍音・结合音振动电子状态紫外可见近红外红外200nm400nm800nm2500nm（波长）SpectronTech产（改良仪器）皮肤：有涂抹物质或离子性物质时也能进行测定。还能测定指甲状态。(nm)OH結合音OH第１倍音酰胺结合(amidebond)音酰胺(amide)第1倍音1100150019002300含水量较高的指甲含水量较低的指甲log(1/R(扩散反射率))凡士林(Vaseline)的保湿效果皮肤(5mg/cm2涂抹)00.511.50123无涂抹(NIR)凡士林(NIR)凡士林(Skicon-200)凡士林(Corneometer)n=3,mean±SD时间(hr)角质层含水量（相对值）invivo共聚焦拉曼(RAMAN)显微镜(RD社)以非侵袭式根据皮肤深度方向进行药物或体内成分等分析Invivo共聚焦拉曼(RAMAN)显微镜拉曼散射(Ramanscattering)(±50～4000cm-1)瑞利散射(RayleighScattering)(0cm-1)官能基特异性激光(671nm,785nm)深度变化：间隔为2µm⇒实际分解能力：约4µm最大深度：300µm以671nm进行照射后检出2500-4000cm-1：CH3,OH：水分量以785nm进行照射后检出400-2000cm-1（指纹领域）：NMF：振动数等于入射光V0：振动数与入射光V0有V的误差1081:样品共聚焦点装置20030040050060070080090010002500300035004000Count2910296633503550CH3vibOHvibcm-1表皮及角质层含水量的计算方法Protein(P)Water(W)WW+kP一般k为2.0X100（湿重量％）PJCaspersetal,JID(2001)水分深度的分布图（各部位之间的差异）20406080020406080100120Depth(µm)Watercontent(mass-%)手掌手背脸颊上腕前腕20岁代女性(8月)角质层含水量深度分布按部位都不同苯丙氨酸(phenylalanine)酰胺amidesⅠ(1672)CH変角振动(1450)色氨酸(Tryptophan)(1360)?费密共振fermiresonanceC-S(664)S-S(512)酪氨酸tyrosine(644)?酪氨酸tyrosine?40060080010001200140016001800手掌前腕脸颊PCAUCAPCA30µm4µm6µm酪氨酸tyrosine(850,830)?(cm-1)NMF或活性成分的定量算法Pca,Orn,Ser,Pro,Gly,His_pH4,His_pH7,Ala,keratin,Lac_pH4,urea,tUca_pH4,tUca_pH8,ceramide4,cholesterol,quartz,optics,waterPJCaspersetal,JID(2001)曲线拟和法Curvefitting角质层中的NMF分布部位：手掌游离氨基酸最多的部位是角质层中心部。从表面到深部，汗水成分（尿素、乳酸）越来越减少。Caspers,JInvestDermatol.,116:434,2001皮肤屏障功能○与角质层屏障功能有关的构成体・角质层细胞间脂质・ＣＥ・角质层细胞○与表皮屏障功能有关的构成体存在于表皮的颗粒层的TightJunction（上皮细胞间紧密连接(TJTightJunction)）・防止体内水分过多蒸发。・防止细菌或异物侵入体内。最近的皮肤保湿・屏障结构上皮细胞间紧密连接(TJTightJunction)AQP3NMF细胞间脂质甘油(glycerin)皮脂腺由来透明质酸角质层构成状态表皮聚角蛋白微丝蛋白(filaggrin)聚角蛋白微丝蛋白(filaggrin)皮脂膜？corneo-desmosome与保湿有关：聚角蛋白微丝蛋白(NMF)、甘油(glycerin)(AQP3、皮脂）、皮脂膜、透明质酸与屏障有关：细胞间脂质、细胞结合蛋白、聚角蛋白微丝蛋白(filaggrin)、CE、角质层、TJCELB根据经表皮失水率可判断皮肤屏障功能。颗粒层棘层基底层TightjunctionStratumcorneum2种屏障经表皮失水率TEWL测定(Evaporimeter,Tewameter)的原理（湿度计B）（湿度计A）Fick扩散公式dQ/dt=-DAdP/dXQ:水分蒸发量t:时间D:扩散系数A:面积P:蒸气压X:距离-Openchamber-为湿度传感器为温度传感器皮肤屏障功能的评价○测定并比较使用前后的TEWL的变化。○先以胶粘带剥离（T