日化产品检测中保湿功效的经皮水分流失TEWL测定方法
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经皮水分流失(TEWL)是衡量皮肤表面隐性水分蒸发速率的核心指标,也是日化产品保湿功效检测的“客观锚点”。其原理源于皮肤屏障功能——健康角质层通过脂质双分子层锁住水分,而保湿产品的关键作用正是强化这一屏障,减少水分“无形流失”。在日化检测中,TEWL能量化产品对皮肤水分的保留能力,避免主观评价的模糊性。本文将围绕TEWL测定的准备、仪器选择、标准化流程及干扰控制展开,为行业人员提供可落地的方法指引。
TEWL的基本概念与保湿检测的关联性
TEWL全称Trans-Epidermal Water Loss,指皮肤角质层未被察觉的水分蒸发量,单位为g/(m²·h)。它直接反映皮肤屏障的完整性:屏障功能越好,TEWL值越低,水分流失越少。对于保湿产品而言,其核心功效就是通过在皮肤表面形成保护膜或修复角质层脂质,降低TEWL值——这也是TEWL成为保湿检测“金标准”的原因。相比“皮肤感觉水润”这类主观描述,TEWL是可量化的客观数据,更符合日化产品功效宣称的科学性要求(如GB/T 35919-2018《化妆品保湿功效评价指南》明确将TEWL作为必测指标)。
需要明确的是,TEWL与角质层水分含量(常用Corneometer测定)是互补关系:前者测“流失量”,后者测“储存量”。优秀的保湿产品应同时降低TEWL(减少流失)和提高角质层水分(增加储存),但TEWL更能直接体现产品对“保湿持续性”的贡献。
测定前的受试对象与环境准备
受试对象的选择直接影响结果准确性。通常要求18-60岁、健康皮肤(无湿疹、痤疮、过敏史),且近24小时内未在测试区域使用过化妆品、护肤品或药物(如维A酸、糖皮质激素)——这些物质会干扰皮肤屏障状态。测试前30分钟,受试对象需进入恒温恒湿实验室(温度20-25℃,湿度40-60%),静坐休息,避免剧烈运动或摩擦皮肤,防止出汗(出汗会显著升高TEWL值)。
环境控制是TEWL测定的基础。实验室需关闭门窗、空调及风扇,避免气流扰动——即使轻微的风也会加速皮肤表面水分蒸发,导致TEWL值虚高。同时,温湿度需用专业仪器实时监测,波动范围控制在±2℃和±5%以内,确保测试条件一致。
TEWL测定仪的选择与校准
目前常用的TEWL测定仪分为开放式和封闭式两类。开放式探头(如Delfin VapoMeter、Courage+Khazaka TM300)更贴近真实环境,通过检测皮肤表面一定区域的水分浓度梯度计算TEWL,是日化检测的首选;封闭式探头则将皮肤封闭在小腔体内,易因局部湿度升高影响结果,较少使用。
仪器校准是确保数据准确的关键步骤。每次测试前,需用厂家提供的标准校准膜(通常标有已知TEWL值,如10g/(m²·h)或20g/(m²·h))进行校准:将探头对准标准膜,待读数稳定后,调整仪器至标准值。若校准结果偏差超过±5%,需重新检查仪器或更换探头。
标准化的测定步骤流程
第一步是标记测试区域。选择前臂内侧(此处皮肤薄、均匀、无毛发,受外界影响小)作为测试部位,用记号笔标记两个直径3cm的圆形区域(左右臂各一个,分别作为样品区和对照区)。标记时需避免压迫皮肤,防止局部血液循环改变影响TEWL。
第二步是基线测定。测试前先测一次TEWL值作为“基础线”:将仪器探头轻贴皮肤(压力以探头与皮肤完全接触但不凹陷为准),待读数稳定(约5-10秒)后记录,每个区域测3次,取平均值作为基线值。
第三步是涂抹样品。按照“2mg/cm²”的标准用量(约黄豆粒大小涂满3cm圆形区域),用指腹以画圈方式均匀涂抹,确保样品覆盖整个测试区域。涂抹后等待15分钟,让样品充分吸收(避免未吸收的样品影响探头检测)。
第四步是定时测定。涂抹后需按规定时间点(如1小时、4小时、8小时、24小时)重复测定TEWL值,每个时间点测3次取平均。注意:测试过程中受试对象需保持静坐,避免触碰测试区域。
数据处理的关键要点
数据处理的核心是计算“TEWL变化率”:(涂抹后TEWL值 - 基线TEWL值)/ 基线TEWL值 × 100%。若结果为负数,说明产品降低了水分流失,数值越小(如-20%),保湿效果越好;若为正数,则表示产品可能破坏了皮肤屏障(极少出现,除非产品刺激性大)。
统计分析需用专业软件(如SPSS)进行:采用配对t检验比较同一受试对象样品区与对照区的TEWL差异,若P值<0.05,说明差异有统计学意义(即产品保湿效果显著)。同时,需剔除异常值:如受试对象测试中出汗、摩擦皮肤,或仪器读数波动超过±10%的数据,避免影响整体结果。
常见干扰因素及控制
受试对象的活动是主要干扰因素:测试时若走动、摩擦皮肤或出汗,会导致TEWL值骤升,需提前告知受试对象保持静止。皮肤状态也需严格控制:若测试区域有伤口、红肿或脱屑,需立即排除该受试对象(此类皮肤的TEWL值本身就高,无法反映产品功效)。
涂抹方法的一致性至关重要:若用量过多,未吸收的样品会在皮肤表面形成“水膜”,导致TEWL值虚低;若用量过少,则无法形成有效保护膜。因此,需用电子天平精确称量样品量(如每个区域用20mg样品,对应3cm圆形区域的2mg/cm²),并培训测试人员统一涂抹手法。
仪器操作的细节也不能忽视:探头需垂直对准皮肤,不能倾斜;检测时不能按压探头,否则会压迫皮肤毛囊和汗腺,影响水分蒸发。若探头表面有灰尘或样品残留,需用酒精棉片擦拭干净,避免污染影响读数。
方法的应用边界与结果解读注意事项
TEWL测定的优势在于“直接、客观、重复性好”,能准确反映产品对皮肤水分流失的抑制作用,是日化保湿产品功效宣称的核心依据(如“24小时减少水分流失30%”)。但它也有局限性:只能检测皮肤表面的水分流失,无法反映产品的“深层保湿”能力(如玻尿酸通过吸收空气中的水分增加角质层含水量,需结合Corneometer测定角质层水分含量)。
结果解读需结合时间点:即时保湿效果看1小时内的TEWL变化(如涂抹后1小时下降20%),长效保湿看24小时后的结果(如24小时仍下降15%)。不能仅看一个时间点的结果——有些产品即时效果好,但4小时后TEWL值回升,说明保湿持续性差。
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