过度絮胶对去屑香波功效及调理性的影响

中国近50%的成年人存在头屑困扰，去屑香波是中国洗护发市场上占量最大的分类，市场上一半的香波均宣称具有去屑功效[1]。去屑香波除了具备一般香波的洗护功能，其去屑效果是消费者首要考虑的因素。目前可用的去屑剂种类繁多，但由于吡啶鎓锌（ZPT）具有出色的抗头屑效果，将近45%的香波以其作为主要的去屑成分（Mintel数据）。搜索国内某大型网上购物商城销量排名前十的洗发水中6款为去屑香波，且均以ZPT为主要去屑剂；在销量排名前十的去屑香波中9个以ZPT为主要去屑剂，功效宣称方面除了去屑功效外，有4款是以头皮清爽止痒为主，剩余的6款是以发丝顺滑柔软为主。通过以上的市场数据可以分析在中国普通消费者具有使用去屑香波的习惯，主要诉求是在去屑功效的同时兼具头皮清爽和发丝调理，消费习惯仍以ZPT为去屑剂的香波为主。本文将从ZPT 沉积和过度絮胶产生的机理说起，来探讨过度絮胶对去屑香波功效及头发调理性的影响。

ZPT有效去屑前提

通常的头屑问题其实是病理性头屑，主要由嗜皮脂的真菌马拉色菌引发。在富含皮脂的头皮上马拉色菌大量繁殖引发了头皮角质层过度增生以头屑形式脱落，通常伴有头皮炎症表现。ZPT是有效的抗真菌剂可以抑制马拉色菌的生成，在去屑香波中添加ZPT，清洗头发的同时ZPT被带入到头皮并发挥去屑作用。目前香波中的ZPT是包裹在阳离子聚合物与阴离子表面活性剂形成的絮胶中，随着絮胶吸附被带入头皮表面[2]。

去屑效果与ZPT 在头皮上覆盖的均匀度和沉积量有密切关系，即如何确保ZPT 有效地运载在头皮上是实现有效去屑的关键[3]。其中ZPT 在头皮上覆盖的均匀度是保证有效去屑的前提，在此基础上沉积量与去屑效果成正比。为此有研究从优化ZPT 本身着手，如建议选择粒径在2.5 微米的ZPT ，认为该粒径范围ZPT 兼具较好的覆盖和沉积效率，以及片状的ZPT 可以更好的覆盖头皮；也有研究指出更小的粒径更适合被絮胶包裹和沉积[2,4]。由于香波中的ZPT 是包裹在阳离子聚合物与阴离子表面活性剂形成的絮胶中，随着絮胶被带入头皮表面。所以，对去屑香波絮胶的研究可以帮助找出影响ZPT 有效运载的因素。

去屑香波絮胶状态研究

絮胶是阳离子聚合物和阴离子表面活性剂通过电荷作用形成的不规则的凝聚物，它可以包裹香波中的活性成分如硅油，去屑剂，并协助运载至头发和头皮发挥相应的功效。絮胶的形成直接与香波体系的表面活性剂和阳离子聚合物有关，已有少量研究指出阳离子聚合物与ZPT 去屑效果有一定相关性，原因在于阳离子聚合物的分子量和电荷密度均会影响絮胶的形成和对ZPT 的包裹程度[5-7]。目前去屑香波中表面活性剂仍以传统的硫酸盐型为主；阳离子调理剂主要使用阳离子瓜儿胶，其次为阳离子纤维素，且通常选择调理性在中等及中等以下的阳离子聚合物。

图1. ZPT 在正常絮胶和过度絮胶中对头皮沉积的示意图

去屑香波在稀释过程中形成的絮胶可以采用荧光光学显微镜来观察。将去屑香波用水稀释到15 倍，并加入荧光指示剂，在荧光显微镜下放大200 倍观察香波稀释液：其中黑色不均匀块状物为絮胶或悬浮胶体，颗粒状的ZPT 由于吸附荧光剂而发绿色荧光，黑色规则圆形为油脂。一般包裹ZPT 的黑色块状物为絮胶，单一黑色块状物为悬浮的胶体。利用该方法可以快速的观察去屑香波的絮胶形态，硅油粒径及包裹的ZPT的尺寸大小和分布均匀性。正常的絮胶尺寸大小均匀，流动性好，包裹均匀。通过观察一系列的去屑香波我们发现去屑香波在稀释形成絮胶时容易形成尺寸巨大的絮胶且流动性差，絮胶尺寸和分布不均匀，包裹其中的ZPT高度集聚成簇。出现过度絮胶的原因主要是因为ZPT是不溶于水的小颗粒，包裹在絮胶中时易出现颗粒聚集作用，可以是ZPT自身的聚集，也可以是包裹在絮胶中硅油和ZPT之间的聚集。过度絮胶包裹的ZPT分布极不均匀会造成ZPT在头皮上覆盖均匀度差，如图1中所示。我们随机测试了几款市售去屑香波的絮胶情况，发现大部分去屑香波存在过度絮胶的现象，并且香  波中硅油粒径和ZPT 粒径越小，过度絮胶程度越严重。

过度絮胶的负面影响

为了更好说明过度絮胶对去屑香波的负面作用，作者设计了对照实验，来测试过度絮胶的去屑香波和正常絮胶的去屑香波之间的差异。对照实验先选择了两个具有相同分子量和电荷密度的阳离子聚合物，一个为改性的阳离子瓜儿胶，另一个是普通的阳离子瓜儿胶。将这两个阳离子聚合物分别加入调理香波中（不含ZPT 香波）对比两个香波的絮胶形态和调理性，另外在该调理香波配方中加入0.1%ZPT后分别加入两个阳离子聚合物，再次对比两个去屑香波（含ZPT 香波）的絮胶形态和调理性等[6]。通过对比可以发现过度絮胶对去屑香波的影响主要体现在以下几个方面：

1）ZPT覆盖程度

首先观察不含ZPT香波的絮胶形态发现，两个调理性香波中没有过度絮胶，且絮胶尺寸大小也类似，原因是两个阳离子聚合物的絮胶能力类似。但是两个含ZPT去屑香波的絮胶形态完全不一样，普通阳离子聚合物的体系出现了明显的过度絮胶，包裹其中的ZPT高度积聚成团，而改性的阳离子瓜儿胶（商品名：N-Hance BF13，亚什兰）的体系依旧保持正常的絮胶，尺寸均匀，对ZPT包裹也均匀，如图2所示。

图2. 普通与改性的阳离子瓜儿胶对去屑香波絮凝的影响

由于去屑剂铺展均匀性是实现有效去屑的前提，所以单从絮胶形态来看过度絮胶中ZPT 大量聚集会造成其在头皮上无法均匀铺展，这种情况下即使沉积再多的去屑剂在头皮上也无法实现有效的去屑效果。

2）头发调理性

通过测试香波对漂白亚洲发束的梳理功的改善来对比调理性。这两款阳离子聚合物在普通调理香波（不含ZPT香波）中调理性基本无差别，不含ZPT的两个香波湿发和干梳的梳理功是一样的；但是当香波体系中加入ZPT后，使用改性瓜儿胶（N-Hance BF13）的ZPT香波的发束具有更低的湿发和干发梳理功（图3），即过度絮胶会降低去屑香波的调理性。原因在于ZPT不仅会沉积在头皮上，也会随着絮胶沉积在发束表面，当过度絮胶中聚集成团的ZPT沉积在发束表面时会使发束表面更加凹凸不平，梳理功更差。

图3. 普通与改性的阳离子瓜儿胶（N-Hance BF13）对去屑香波梳理功的影响

3）ZPT沉积效率

过度絮胶除了造成ZPT 铺展不均匀，影响香波的调理性之外，对ZPT 在头皮上的沉积效率同样有影响。参考已有ZPT沉积测试方法的基础上，实验研究设计了使用红外光谱仪直接测试皮肤上ZPT的沉积量的方法，该方法更加直接且重复性好。每个香波样品的ZPT沉积量测试至少由2位志愿者完成。志愿者先将双手在流水下预清洗干净，然后取定量香波清洗双手，测试中保持同样的清洗手法和清洗时间，清洗结束后将双手铺展保持手背向上匀速浸入清水，浸入的时间保持相同，重复浸入3次确保冲洗干净。之后在恒温恒湿环境中自然晾干，待手背部皮肤干燥后立即进行测试，同一个香波每位志愿者需要重复3 次测试。使用衰减全反射红外光谱仪对手部皮肤直接进行检测，皮肤上ZPT 的相对沉积量通过计算吡啶环的峰面积（特征峰763.5cm-1）与皮肤本身Amide II的峰面积（特征峰1 540 cm-1）的比值得到，最后通过标准曲线定量计算皮肤上ZPT的沉积量[8]。

图4. 普通与改性的阳离子瓜儿胶（N-Hance BF13）对ZPT沉积效率的影响

按照上述方法我们检测了以上两个去屑香波的ZPT沉积量，结果显示改性阳离子瓜儿胶的ZPT香波对ZPT的沉积量比普通瓜儿胶的ZPT香波的ZPT沉积量高近40%， 如图4所示。所以，过度絮胶不仅造成ZPT在头皮上的覆盖不均匀，同时会大大降低去屑香波的ZPT沉积效率，即过度絮胶的去屑香波无法达到有效的去屑效果。

结论

ZPT在头皮上覆盖程度和沉积效率是有效去屑的前提，本文通过观察去屑香波的絮胶形态的方法帮助快速判断ZPT覆盖的均匀性，通常出现过度絮胶的香波其中ZPT积聚成团无法均匀覆盖在头皮上。除此之外发现过度絮胶会降低香波的调理表现和ZPT的沉积效率。因此，为了保证去屑香波具有有效的去屑效果，观察香波的絮胶形态分析香波去屑效果的第一步，应该在避免出现过度絮胶的前提下，对香波进行优化以实现最佳的去屑效果和最好的调理表现。

参考文献:

[1] 瞿欣, 赵小敏, 牛丽娟. 天然提取物在头皮护理中的应用[J]. 日用化学品科学, 2015, 38(11): 31-34

[2] 杨建中. 用于洗护发技术中的科学基础[J]. 中国化妆品( 行业版),2010(1): 14-90

[3] 杨建中. 有效去屑香波技术的设计原理[J]. 中国化妆品( 行业版),2008(14): 82-87

[4] 张晓琮, 潘银祥. 不同粒径ZPT 乳液的抑菌杀菌效果研究[J]. 千色美业, 2014(7): 23-26

[5] Dunlop DS, Boyd RA, Guskey SM, et al. Shampoo providing a superior combination anti-dandruff efficacy and condition: US6974569B2 [P]. 2005-12-13

[6] Qu X, Zhang A, Niu B, et al. Conditioning by cationic polymers on Asian hair [J]. Personal Care Europe, 2014, 7(4): 81-85

[7] Dunlop DS, Leyba EV. Anti-dandruff and conditioning shampoo containing certain cationic polymers: EP1181008A1 [P]. 2002-02-27

[8] Helen MK, Grish C. Use of Fourier transform infrared spectroscopy with attenuated total reflectance for in vivo quantization of polydimethylsiloxanes on human skin [J]. Journal of the Society of Cosmetic Chemists, 1986, 37: 73-87