保湿(失水率)功效测试

发布时间:2025-06-16 16:18:53 阅读量:5 作者:生物检测中心

保湿功效核心指标:科学解读失水率(TEWL)测试

在护肤品研发与功效评价领域,经皮水分流失率(Transepidermal Water Loss, TEWL) 被视为衡量保湿功效的核心客观指标。这项测试通过精密仪器直接捕捉皮肤屏障功能的关键动态,为产品保湿效果提供科学、量化的依据。

一、 测试原理:水分蒸发的科学透视

  • 生理基础: 人体皮肤时刻进行着水分蒸发(非感知性出汗),这是维持体温平衡的自然过程。健康的皮肤屏障能有效减缓这一流失。
  • 屏障功能指标: TEWL值直接体现角质层作为物理屏障阻止内部水分向外扩散的效率。屏障功能越强,TEWL值越低;屏障受损或干燥时,TEWL值显著升高。
  • 保湿机理关联: 有效保湿产品通过强化皮肤屏障结构(补充脂质)、提升角质层持水能力(补充天然保湿因子NMF)或形成锁水膜,实现降低TEWL值的效果。

二、 核心测试仪器:开放式探头蒸发分析系统

当前主流方法依据 “开放腔体”梯度测量原理

  1. 双传感器结构: 探头内置两个精密温湿度传感器,分别置于距皮肤表面特定微小距离(通常3mm与9mm)的位置。
  2. 梯度计算: 仪器实时测量两点间空气水蒸气压力差。
  3. 蒸发速率换算: 基于菲克扩散定律,直接计算出单位时间(小时)、单位面积(平方米)皮肤散失的水分量(克),即TEWL值(单位:g·m⁻²·h⁻¹)。

三、 标准化测试流程要点

为确保结果可靠可比,严格遵循以下操作规范:

  1. 环境控制:

    • 恒温恒湿: 专用测试室,温度稳定于20℃-22℃±1℃,相对湿度稳定于40%-60%±5%。
    • 无风静止: 避免空气流动干扰探头周围微环境。
    • 测试前适应: 受试者需在测试环境中静坐适应至少20-30分钟。
  2. 测试部位选择与准备:

    • 代表性区域: 常选前臂屈侧(较均匀、少毛发、易暴露)。也可根据产品宣称功效部位(如面部特定区域、手背、小腿)进行测试。
    • 清洁与标记: 温和清洁测试区,轻柔擦干,避免摩擦。标记清晰测试点。
    • 静置稳定: 清洁后,皮肤需在测试环境下静置至少15-30分钟,恢复自然稳态。
  3. 产品应用与分组设计:

    • 随机对照: 严格采用随机、双盲(或单盲)原则。常用自身对照(同一受试者左右臂/区)、平行对照(不同组使用不同产品)、空白对照(不涂产品)。
    • 用量与涂抹: 按标准用量(如2mg/cm²)均匀涂抹于指定区域,轻柔打圈至吸收,记录涂抹时间。
  4. TEWL测量操作:

    • 基线测量: 产品使用前,在标记点测量初始TEWL值(多次读数取平均)。
    • 时序测量: 根据研究目的,在涂抹后特定时间点(如0.5h, 1h, 2h, 4h, 6h, 8h, 24h 或更长)重复测量同一位置。
    • 规范操作: 探头垂直、轻柔贴合皮肤,避免按压(标准接触压力约0.5-1N)。单次测量需待数值稳定(通常10-60秒)。同一部位连续测量需间隔数分钟,避免微环境积累影响。
  5. 数据处理与统计:

    • 数据记录: 详细记录每个时间点、每位受试者的TEWL实测值。
    • 指标计算:
      • 差值 (ΔTEWL): TEWL_t(测试时间点值) - TEWL_0(基线值)。负值表示水分流失减少(改善)。
      • 下降率 (%): [(TEWL_0 - TEWL_t) / TEWL_0] × 100%。百分比越大,保湿效果越强。
    • 统计分析: 采用配对t检验、重复测量方差分析等统计方法,比较处理组(产品)与对照组在特定时间点或整体曲线上的差异显著性(通常p<0.05为显著)。

四、 结果解读与应用:洞察保湿效能

  • 即时保湿效果: 测试产品涂抹后短时间内(如1-4小时)的TEWL下降幅度和速度,反映其快速锁水、舒缓干燥的能力。
  • 持久锁水能力: 观察TEWL值在较长时间内(如8小时、24小时)是否能维持在较低水平,体现产品的长效保湿和屏障修复/强化效果。
  • 屏障修复功效佐证: 针对宣称修复功效的产品,长期(如连续使用4周)监测TEWL值的改善趋势,是证明其修复皮肤屏障功能的有力证据。
  • 配方优化指导: 比较不同配方、不同活性成分浓度对TEWL值的影响,为成分筛选和配方改进提供客观数据支持。

五、 方法优点与局限性

  • 优点:
    • 非侵入、无创: 安全舒适,适合重复测量。
    • 客观定量: 结果以具体数值呈现,可比性强。
    • 直接反映核心功效: 直接测量皮肤屏障锁水功能的变化。
    • 广泛认可: 国际通用的标准化方法(如国际电工委员会IEC、化妆品功效评价指南)。
  • 局限性:
    • 环境敏感性: 结果易受温湿度、出汗等因素影响,需严格环境控制。
    • 仪器操作依赖性: 探头位置、压力、测量时长等需标准化操作。
    • 区域差异: 不同身体部位TEWL值差异大,需固定测试位点。
    • 汗液干扰: 无法区分水分蒸发与微量汗液分泌(需排除明显出汗状态)。
    • 单一指标: 需结合角质层含水量、皮肤弹性、视觉评估等多维度指标综合评价保湿效果。

六、 结论

经皮水分流失率(TEWL)测试是评估护肤品(尤其是保湿类产品)功效的黄金标准之一。其通过科学量化皮肤屏障阻止水分蒸发的能力,为产品的即时补水、持久锁水及屏障修复功效提供了坚实、客观的数据支撑。严格遵守标准化的测试环境、操作流程和数据分析方法,是获得可靠、可比结果的关键。结合其他皮肤生理指标测试,TEWL测量构成了现代护肤品功效宣称科学验证体系的基石,持续推动着产品研发的创新与消费者体验的提升。

附录:示例数据表(简化)

(* p<0.05, ** p<0.01 vs 基线或空白对照区)

该表展示了某保湿产品在典型时间点的效果:即时(1h)显著降低TEWL(下降率~22%),4小时仍有明显效果,8小时效果减弱。注意:实际报告需包含更详细统计信息。

科学严谨地进行TEWL测试及其结果解读,是连接产品研发创新与消费者切实感知保湿效果的重要桥梁。