乳酸刺痛试验（化妆品功效测试）

乳酸刺痛试验：评估化妆品温和性的关键窗口

在追求美丽的同时，产品的温和性与安全性日益成为消费者的核心关切。如何科学评估化妆品是否会对敏感肌肤造成刺激？乳酸刺痛试验（Lactic Acid Stinging Test） 作为一种经典、有效的主观评估方法，在化妆品功效评价领域扮演着至关重要的角色。它尤其擅长识别易受刺激的敏感皮肤人群，为产品开发与安全宣称提供重要依据。

试验原理：揭示皮肤屏障与感觉神经的互动

人体面部皮肤（尤其是鼻唇沟区域）的感觉神经末梢对外界刺激高度敏感。当皮肤屏障功能脆弱或受损时，其抵御能力下降，外源性物质更容易渗透至表皮深层，激活位于此处的感觉神经末梢（主要是C类神经纤维），引发明显的刺痛、灼热或瘙痒感。

• 乳酸的作用机制： 试验选用5%-10%浓度的乳酸水溶液作为标准刺激物。乳酸具有：
  • 低pH值： 模拟皮肤遇到酸性物质（如果酸、某些清洁成分）时的环境。
  • 水溶性： 易于渗透角质层。
  • 已知刺激原： 对敏感人群能可靠地诱发刺痛反应。
• 敏感皮肤的指示： 试验中报告强烈刺痛感的个体，通常被归类为敏感性皮肤或皮肤屏障功能较弱者。他们对化妆品中常见潜在刺激成分（如表面活性剂、防腐剂、香料、某些功效成分）的反应也可能更强烈。

试验方法详解：标准化流程确保结果可靠

乳酸刺痛试验通常在专业实验室或临床研究环境中，由经过培训的研究人员严格按标准化流程操作：

1. 受试者筛选与准备：

   • 招募符合要求的健康成年志愿者（通常每组20-30人以上，根据研究目的确定）。
   • 试验前需明确告知流程、可能感受并签署知情同意书。
   • 受试部位（通常为双侧鼻唇沟或面颊）需保持清洁，试验前停用可能影响结果的护肤品、药物至少24-48小时。避免在皮肤破损、炎症区域测试。
   • 受试者在温度、湿度可控的环境中静坐适应至少20-30分钟。

2. 试验溶液施加：

   • 常用刺激物为新鲜配制的5%或10%乳酸水溶液（溶于去离子水）。安慰剂对照通常使用去离子水。
   • 使用棉签或特定滤纸片（如Whatman No.1），蘸取定量乳酸溶液（约10-15μL），轻柔、均匀地涂抹在一侧鼻唇沟约1-2平方厘米区域（或根据方案指定部位）。
   • 另一侧鼻唇沟（或对称部位）涂抹等量去离子水作为阴性对照。

3. 刺痛感评估：

   • 溶液涂抹后，受试者立即开始感受刺痛程度。
   • 关键评估时间点： 在涂抹后的第0秒、2.5分钟、5分钟和8分钟（具体时间点可根据方案调整，如0, 1, 2, 3, 5, 8, 10分钟），要求受试者根据自身感受，在标准化刺痛评分量表上打分。常用量表为4分法：
     • 0分： 无刺痛感。
     • 1分： 轻度刺痛（可忍受）。
     • 2分： 中度刺痛（明显不适）。
     • 3分： 重度刺痛（难以忍受）。
   • 部分研究使用视觉模拟量表（VAS），即一条10厘米长的直线，一端为“无刺痛”，另一端为“剧烈刺痛”，受试者标记位置，测量长度得到0-10分。

4. 数据记录与清洗：

   • 研究人员准确记录每个时间点的刺痛评分。
   • 试验结束后，用清水轻柔清洗测试区域。
   • 观察测试部位是否有红斑、水肿等即时可见反应（虽然刺痛是主要指标，但视觉评估可作补充）。

5. 数据分析：

   • 计算每位受试者涂抹乳酸侧的最大刺痛评分（Max Stinging Score）。
   • 计算每位受试者涂抹乳酸侧在多个时间点（或整个观察期）的刺痛总分（Sum Stinging Score）。
   • 计算整个受试者群体涂抹乳酸侧的平均最大刺痛评分和/或平均刺痛总分。
   • 与去离子水对照侧比较，确认乳酸刺激的特异性。
   • 可依据预设阈值（如平均总分≥3分或特定比例人群报告≥2分）判定该群体对乳酸刺激敏感。

核心应用价值：为产品安全与温和性护航

1. 识别敏感皮肤人群： 是筛选和界定敏感性皮肤受试者的金标准方法之一，为后续针对敏感肌的产品测试奠定基础。
2. 评估产品温和性：
   • 配方筛选： 比较不同配方（如不同表面活性剂体系、不同防腐剂、不同乳化体系）在敏感人群中的刺痛反应，筛选出更温和的候选配方。
   • 产品宣称支持： 为宣称“适合敏感肌肤”、“经敏感皮肤测试”、“低致敏性”提供客观数据支持。
   • 安全性预测： 刺痛反应强烈的产品，在实际使用中更易引发消费者不适投诉，试验有助于早期预警。
3. 评估舒缓、修护类产品功效：
   • 舒缓效果验证： 让受试者先使用待测舒缓产品一段时间（如4周），再进行乳酸刺痛试验。若产品有效，试验中报告的刺痛评分应显著低于使用前或使用安慰剂组。这直接证明产品能降低神经末梢敏感性或增强皮肤屏障抵御刺激的能力。
   • 屏障修复评估： 对于宣称修复皮肤屏障的产品，使用后刺痛评分降低，间接反映其改善屏障功能的效果。

重要优势与局限性：科学认知试验边界

• 优势：
  • 直接反映主观不适感： 捕捉仪器难以测量的刺痛、灼热等主观感受，与消费者实际体验高度相关。
  • 操作相对简便快捷： 设备要求相对较低（主要需标准溶液、量表、环境控制）。
  • 针对性强： 特别适用于评估产品对感觉神经性刺激的潜在影响。
  • 标准化程度高： 有相对成熟的国际操作指南（如原CTFA，现PCPC指南）。
• 局限性：
  • 主观性依赖： 结果完全依赖受试者的主观报告和描述能力，个体差异较大。
  • 不能替代客观评估： 反映的是感觉神经反应，并非直接测量皮肤炎症（如红斑、水肿）或屏障物理完整性（如TEWL）。需与仪器检测（如角质层含水量、经皮水分流失TEWL、红斑指数a*值测定、皮肤显微成像等） 及斑贴试验（如重复性开放应用试验ROAT、HRIPT） 结合，才能全面评估刺激性和致敏性。
  • 预测范围有限： 主要预测由酸性或化学刺激引起的即时不适感，对预测长期接触性皮炎（如累积性刺激或变应性接触性皮炎）的能力较弱。
  • 人群筛选必要： 通常需在已知对乳酸敏感的人群中进行测试，结果才更有意义和区分度。

替代与补充方法：构建全面评估体系

随着科技发展，乳酸刺痛试验常与其他方法联用：

1. 辣椒素试验（Capsaicin Test）： 原理类似，使用辣椒素作为刺激物，也用于评估神经敏感性。
2. 无创性皮肤生物物理仪器检测：
   • 经皮水分流失（TEWL）测量仪： 直接量化皮肤屏障功能完整性。屏障越差，TEWL值越高。
   • 角质层含水量（Corneometry）测量仪： 评估皮肤水合状态，与屏障健康相关。
   • 皮肤表面pH值测定仪： 酸性外套（Acid Mantle）是屏障组成部分，pH值异常可能影响屏障功能和敏感性。
   • 皮肤颜色测量仪（Chromameter）： 客观量化红斑（a*值）程度，评估炎症反应。
   • 皮肤显微成像（如共聚焦显微镜、高频超声）： 可视化观察皮肤表层结构变化。
3. 斑贴试验（Patch Test）：
   • 重复性开放应用试验（ROAT）： 模拟实际使用，在手臂屈侧或耳后反复涂抹产品数天，观察刺激反应。
   • 人重复性封闭斑贴试验（HRIPT）： 主要用于评估致敏潜力（变应性接触性皮炎风险），也可用于累积性刺激评估。
4. 体外重建表皮模型测试： 使用人工培养的3D皮肤模型，测试受试物对组织活力、炎症因子释放等的影响，用于初筛，减少动物或人体试验。

结论

乳酸刺痛试验以其对主观刺痛感直接、有效的评估能力，成为化妆品功效评价体系中不可或缺的一环。它在识别敏感皮肤、筛选温和配方、验证舒缓修护功效方面具有独特价值。然而，其固有的主观性局限性要求研究者必须将其视为工具箱中的一部分，而非唯一手段。科学严谨的化妆品功效评价，必然是多维度、多方法的整合： 将乳酸刺痛试验揭示的神经感受性信息，与仪器检测提供的客观物理、生理参数（屏障功能、水合度、炎症程度），以及斑贴试验等反映的长期耐受性/致敏性数据相结合，才能为产品的温和性、安全性和功效性构建起坚实、全面且令人信服的证据链，最终保障消费者的使用安全与体验舒适。

参考文献：

1. Frosch, P. J., & Kligman, A. M. (1977). A method for appraising the stinging capacity of topically applied substances. Journal of the Society of Cosmetic Chemists, 28, 197-209. (经典原始文献)
2. Basketter, D. A., Griffiths, H. A., Wang, X. M., Wilhelm, K. P., & McFadden, J. (1996). Individual, ethnic and seasonal variability in irritant susceptibility of skin: the implications for a predictive human patch test. Contact Dermatitis, 35(4), 208-213.
3. Berardesca, E., Cespa, M., Farinelli, N., Rabbiosi, G., & Maibach, H. (1991). In vivo transcutaneous penetration of nicotinates and sensitive skin. Contact Dermatitis, 25(1), 35-38.
4. Richters, R., Falcone, D., Uzunbajakava, N., Verkruysse, W., van Erp, P., & van de Kerkhof, P. (2018). What is sensitive skin? A systematic literature review of objective measurements. Skin Pharmacology and Physiology, 28(2), 75-83.
5. Misery, L., Loser, K., & Ständer, S. (2016). Sensitive skin. Journal of the European Academy of Dermatology and Venereology, 30(Suppl 1), 2-8. (涉及敏感皮肤定义与评估)
6. Cosmetics Europe Guidelines on the use of human subjects in cosmetic product safety evaluation (Formerly COLIPA). (包含对感官测试的指导原则)。