随着人们生活水平的提高与对年轻状态的不断追求，如今消费者更加关注化妆品本身的品质与安全性。目前，中国化妆品市场也已进入快速发展阶段，对整个产业科技实力的要求逐步提高。然而，传统化妆品多存在透皮吸收效果差的不足。纳米技术应用于化妆品，可增强活性成分经皮肤的渗透，提高其中功效成分的吸收率。纳米技术化妆品的市场规模增长迅速，将从2024年的83.6亿美元增长到2025年的97.4亿美元，预计到2029年，将增长至174.3亿美元。纳米乳化技术已成为抗衰老、美白等化妆品的研究热点。本文简述皮肤屏障对活性成分透皮吸收的影响和纳米技术促化妆品中活性成分透皮吸收，重点总结讨论纳米乳技术在化妆品的应用潜力及低毒性纳米乳的制备策略，并分析纳米乳技术在化妆品中的应用前景和面临的挑战，为新一代化妆品研究提供科学参考。

2、皮肤屏障阻碍活性成分透皮吸收

2.1 皮肤屏障与透皮吸收途径

皮肤作为抵御外源性刺激的第一道物理、化学和免疫屏障，主要起保护作用，并减少体内水分流失。然而，皮肤屏障也阻碍了活性成分的透皮吸收而影响疗效发挥。皮肤结构大致可分为表皮和真皮。其中，表皮层从外到内依次为角质层、透明层（仅存在手指、手掌和脚底）、颗粒层、棘层和基底层。角质层位于最外层，由15～30 层角质细胞与富含神经酰胺、胆固醇及游离脂肪酸的细胞间脂质共同构成“砖-泥”样结构。角质层是抵御异物的最外层屏障，是绝大多数物质透皮吸收的最主要屏障。透明层、颗粒层、棘层和基底层组成活性表皮层，其中所含少量酶，也可能影响活性成分的稳定性。真皮主要由结缔组织构成，含丰富的毛细血管、淋巴和神经丛。

活性成分经皮进入血液循环系统的途径常分为表皮途径和皮肤附属器两条。其中，表皮途径又分为细胞内途径和细胞间途径。相对分子量＜500 Da的亲脂小分子易穿过角质层，主要通过跨细胞间脂质途径渗透进皮肤深层，而高分子量（＞1 000 Da）活性成分则难以渗透进皮肤。离子型有效成分或强亲水性活性物多经皮肤附属器途径渗透，而极少数活性成分能直接穿过角质层经跨细胞途径渗透。

2.2 纳米技术促进化妆品的透皮吸收

皮肤屏障作用导致乳膏、乳液等传统化妆品难以有效地透过皮肤屏障，吸收率较低。因此，传统化妆品主要起到保湿作用，功效难以得到充分地发挥。主要的促透方法包括物理法、化学法、纳米技术及生物促渗等（图 1）。化学促渗剂和物理促渗技术效果显著，但皮肤刺激性、系统毒性、组织损伤、设备复杂、成本高昂等缺点也日益凸显。目前，纳米乳、脂质体、固体脂质纳米粒、纳米结构脂质载体、聚合物纳米胶束、无机纳米材料、细胞外囊泡载体等纳米载体在化妆品产业中也越来越受到重视。

纳米乳技术因其独特的生物分布和理化特性，化妆品研发中引起关注。活性成分包载在纳米乳载体中主要通过角质层的细胞间途径渗透到皮肤组织更深处。纳米乳液可在皮肤表面迅速形成活性成分储库，按由高到浓度梯度扩散或缓慢释放，从而提升吸收利用效果。其中的脂质基质利于在皮肤表面发挥水化作用，保持皮肤湿润状态。

3 、纳米乳技术在化妆品的应用

纳米乳液是由水相、油相、乳化剂和助乳化剂组成的胶体分散体系，其粒径约为10～100 nm，外观呈半透明或透明状，可制成水包油（W/O）型、油包水（O/W）型及双连续型纳米乳液。纳米乳具有改善难溶性活性成分溶解性能，提高其吸收效率、提高稳定性等优点，被广泛应用于医药，目前在化妆品行业日益受到关注。

3.1 促进皮肤的护理修复

3.1.1 促进皮肤抗衰老作用

皮肤衰老是一个复杂的生理过程，主要表现为胶原蛋白流失、弹性纤维断裂、自由基损伤及皮肤屏障功能下降等。其中，氧化应激作为衰老的核心驱动力之一，亟需高效抗氧化剂干预。然而，许多天然活性成分（如人参皂苷）因水溶性差、稳定性低、皮肤渗 透性弱，难以直接发挥功效。为此，采用超声-微射流联合高能乳化法构建的乳清分离蛋白-菊粉复合纳米乳液，成功实现了对人参皂苷的高效包埋，其包埋率达（69.32±2.21）%。该纳米乳载体更在抗氧化性能上表现出显著优势，对DPPH和ABTS＋自由基的清除率分别高达92.3%和96.5%，显著优于未包埋人参皂苷水溶液（分别为64.8%和72.6%，P＜0.05）。由此可得，纳米乳液包埋技术可通过提升天然抗氧化剂的生物利用度，有效中和自由基损伤，进而干预皮肤衰老进程。

3.1.2 增强皮肤美白效果

纳米乳液体系可瞬时扩大角质细胞间脂质通道，使活性物质更高效地到达黑素细胞所在基底层，抑制酪氨 酸酶活性、阻断黑素转运，提高皮肤美白祛斑效果。水难溶性白梅花油与白藜芦醇共载入纳米乳后，可使酪氨酸酶活性降低17%，黑色素合成减少16%，远优于二者的游离混合物，也可在毛囊-皮脂腺单位形成储库，延长白梅花油与白藜芦醇混的皮肤内的滞留时间，更好地发挥美白功效。利用活性成分的不同美白机制，协同配伍，并借助纳米乳载体递送，可更好地增加透皮吸收率，同时抑制黑色素的生成与转运发挥美白作用。光甘草定对酪氨酸酶的抑制作用强，但其溶解度低、稳定性差。烟酰胺可抑制黑色素转运，但单独使用透皮效率有限，而共载二者的纳米乳平均粒径为（88.41±0.19）nm，光甘草定的溶解度提高至（2109.59±21.88）mg/L，为游离光甘草定的400倍。光甘草定和烟酰胺的包封率分别为97.01% 和93.01%。该研究提示纳米乳液化妆品可通过减少活性氧、抑制酪氨酸酶活性及减少黑色素产生路径进而发挥美白作用。

3.1.3 增强防晒效果

紫外线A射线主要导致皮肤晒黑和老化，紫外线B射线易渗透到皮肤深处导致各种皮肤病，需采取适当的方式防止紫外线伤害。每天使用防晒产品可以防止皮肤癌发病和皮肤过早老化。纳米乳可通过包封有机防晒剂，隔绝氧、水及紫外辐照，显著降低其光氧化降解速率。同时，纳米级液滴的高比表面积可使防晒剂在皮肤表面形成更均匀、更致密的薄膜，延长光程并提高紫外线吸收效率，从而提升整体防晒性能。Pickering乳液把20～30 nm的TiO2 颗粒固定在油-水界面，有利于减少团聚，接近单颗粒的状态高度分散，提高有效暴露面积，从而增强对紫外线的吸收与散射能力。负载二氧化钛纳米颗粒的海藻酸钙微球稳定的Pickering乳液在 200～400 nm 全波段吸光度最高，可增强紫外吸收性能，防晒效果比市售防晒乳增加了50%左右，兼具高防晒力与良好使用体验，为日用化妆品提供了可行的新配方。 阿伏苯宗纳米乳防晒粒径为（150±20）nm，40℃恒温水浴40 min后，防晒指数仍保持85%以上，而传统乳液明显衰减。结果表明，纳米乳防晒具备优异的耐水洗性能，主要是由于纳米乳的小粒径与致密界面膜可减少防晒剂在水中的溶出与流失。这有利于保证防晒产品在出汗、游泳或日常清洁中的有效性。

3.1.4 促进头皮护理效果

头皮护理经常被忽略，头皮屏障受损、炎症或过度油脂都会堵塞毛囊，诱发脱发、头痒、头皮屑。男性雄激素水平高、皮脂分泌旺盛，每日或隔日洗头已成常态。频繁清洁虽可暂时控油，但传统含硫酸盐洗发水易“过度脱脂”，导致屏障受损、干燥瘙痒，甚至加速脱发。纳米乳液可实现靶向头皮护理，使活性成分能精准、温和、长效地作用于毛囊微环境。使用阿魏酸-碳酸氢胆碱纳米乳24 h，毛囊区a-酮戊二酸仍留存49.7μg/cm2，非毛囊区仅有12.1μg/cm2。表明该纳米乳可实现活性成分对毛囊的精准靶向。动物实验与人体试验结果显示，使用该纳米乳6个月内脱发治愈率99%，生发率92%，无头皮刺激或全身副作用，可延长活性成分作用时间，大幅度地提高治疗效果。

3.2 提高活性成分的稳定性

纳米乳液的界面膜结构可保护光敏感活性成分免于被氧化、破坏。虾青素一种类胡萝卜素抗氧化剂，其减少氧化应激和清除自由基的能力为维生素Ｃ的65倍，胡萝卜素的54倍，生育酚的100倍，具有显著的抗光老化、提亮肤色及修复屏障等。但游离虾青素极易被光、氧、高温破坏而失活。聚氧乙烯氢化蓖麻油-油酸聚乙二醇甘油酯纳米乳体系，可将虾青素保留率（7 d）从传统配的＜50%提升至87%（4℃）和68%（55℃），同时透皮速率提高至0.874μg/(cm2·h)。该体系能够有效地抑制光、热诱导的氧化降解，克服虾青素易氧化、透皮率低导致吸收效果差的不足。

4 、低毒性纳米乳的制备策略

目前，已有多款纳米乳化妆品上市，如A品牌1995 年上市的全球最早纳米护肤单品之一视黄醇纳米乳精华、B品牌的保湿特护纳米乳喷雾、C品牌的酵母 肽防脱精华纳米乳等。市售产品普遍依赖吐温−80、司盘−60、PEG-40 氢化蓖麻油等合成乳化剂来实现油-水面的瞬时稳定。研究表明，吐温−80在＞1%浓度下 可诱导角质形成细胞释放IL-1a，表现出轻微刺激性； PEG-40 氢化蓖麻油在0.5%浓度下即可引起＞10%红细胞溶血率。尽管这些乳化剂在常规使用剂量下通常被认为是安全的，但长期累积使用或与其他促渗成分联用时，其潜在刺激性与细胞毒性仍需关注。为突破传统纳米乳在安全性方面的瓶颈，研究者正从以下3个方面探索低毒性制备策略：①高能乳化法，通过缩小粒径，提升包裹效率，减少活性成分与皮肤的直接接触，从而间接降低刺激性；②天然乳化剂替代，以生物相容性更好的天然表面活性剂部分或完全取代合成乳化剂；③Pickering 乳液体系，以固体颗粒稳定乳液，避免使用传统表面活性剂，从根本上降低毒性来源。

4.1 高能乳化法

作为非热力学稳定体系，纳米乳液的制备策略可分为高能乳化法和低能乳化法。低能乳化法不需要额外的机械装置，更为经济，但在降低液滴粒径方面效率显著低于高能方法，且对乳化剂种类和用量的要求较高。而高能乳化法可通过高剪切、空化和撞击作用有效破碎液滴，形成粒径小、分散性好、动力学稳定的纳米乳。由于粒径缩小与包裹效率提升，活性成分释放速率可能延缓，初始皮肤暴露浓度降低，从而在一定程度上减少刺激性。如表1所示，采用高能乳化法制备的纳米乳 IC50 均高于200 µg/mL，急性细胞毒性较低，但仍需结合皮肤刺激性、致敏性及重复剂量毒性试验进一步验证其安全性。

4.1.1 高压均质法

高压均质法是制备纳米乳液的常用方法之一，通过剪切、撞击和空穴效应将化妆品常见粗乳液、难溶活性物一步细化到纳米级，同时提升渗透、稳定性与肤感，已成为高端纳米乳化妆品的重要工艺手段。MTT实验显示，在HaCaT角质形成细胞24 h暴露模型中（37℃，5%CO2，pH7.4），姜黄叶精油原液的IC50约为125 µg/mL，而相同检测条件下，经高压均质（750 bar、6次循环）制备的姜黄叶精油纳米乳IC50 提高至250µg/mL以上。表明高压均质法在提升活性物包裹效率、降低初始皮肤暴露浓度方面显示出潜力，为开发刺激性较低的纳米乳化妆品提供了技术选项，但其长期安全性与重复剂量毒性仍需进一步验证。

4.1.2 高剪切搅拌法

在化妆品中，高剪切搅拌法可将难溶或易降解的活性成分包裹在纳米乳中，显著降低粒径，提高皮肤渗透性和稳定性，从而减少活性成分的用量、降低刺激性，实现高效、安全、温和的护肤效果。曲酸单油酸酯本身具有抑制酪氨酸酶活性，但其水溶性差，直接应用可能需较高剂量。通过高剪切和搅拌技术制备的纳米乳将曲酸单油酸酯包裹在油相中，粒径在25℃、173°散射角下测得降至103.97 nm，抑制酪氨酸酶效果提高至67.12%。采用小鼠胚胎成纤维细胞进行MTT毒性实验 显示优化纳米乳的IC50＞500 µg/mL。表明通过高剪切工艺降低粒径并增强包裹，可在保持功效的同时减少活性物暴露量，从而间接降低潜在刺激性；但仍需皮肤刺激性、致敏性及人体试验进一步验证其安全性，以推动其在功效化妆品中的规模化应用。

4.1.3 超声乳化法

目前，超声波处理法作为一种绿色技术已普遍用于提取、分散、乳化、均质等。超声的作用机理与高压均质相似，电能转化压力波动，产生空化气泡。当空化气泡破裂时，产生剪切力，最终将较大的液滴破碎成较小的液滴。人体试验结果显示，超声幅度70%，超声时间10min下制备的纳米乳液原发性刺激指数为0.2。由此可见，通过超声法制备纳米乳包裹活性成分，可减少活性成分与皮肤的直接接触，从而降低潜在刺激或敏感反应的风险，具备开发为天然、安全、有效化妆品的潜力。

4.1.4 微流化法

微流化法是利用高压微射流均质机将不相溶的油相和水相通过微通道混合，再均质制备纳米乳液。利用微流化技术（20000 psi，循环5次）制备穿心莲内酯纳米乳在25℃水稀释条件下测得平均粒径为（176.6±1.8）nm，MTT实验显示，人正常皮肤成纤维细胞（human foreskin fibroblast-1, HFF-1）在50μg/mL的穿心莲内酯纳米乳、37℃、pH7.4、0.5%DMSO条件下孵育24 h后，存活率始终≥75%，100μg/mL时仍维持55%，毒性显著低于同浓度的游离穿心莲内酯溶液，细胞存活率提高约1.6倍。表明微流化法可获得更小粒径的纳米乳，穿心莲内酯纳米乳通过纳米乳油滴的缓慢释放，避免了穿心莲内酯的瞬时高暴露，细胞有充足时间代偿或激活保护机制，延迟毒性出现，为开发低刺激、高安全的化妆品级纳米乳液提供了可行路径。

纳米乳技术能促进活性成分的经皮透过率，提升皮肤护理修复效果。在新一代化妆品研究中越来也受到关注。高能乳化法、天然乳化剂替代以及Pickering乳液等策略有望减少纳米乳合成乳化剂的潜在刺激或细胞毒性所带来的安全性隐患，同时满足粒径小、载量高、稳定性强的需求。以纳米乳液作为载体的化妆品具有较好的应用前景。尽管纳米乳经典定义多限定为粒径10～100 nm，但大量已报道的100～200 nm乳液仍被行业技术 资料及国际综述继续标注为“nanoemulsion”，并已被功能评价与监管默认所接受。然而，纳米乳的研发多停留在实验室阶段，缺乏中试放大稳定性、黏度、灭菌工艺及法规评估，且未建立纳米乳化妆品的专属安全标准 （如粒径上限、残留溶剂限度），制约其产业化进程，距离实际生产还有较大困难。尤其是纳米乳的药代动力学、长期毒性与生物蓄积研究数据报道较少。要实现工业化和应用，更深入的基础研究和系统的应用研究还有待于开展。

微射流高压均质机

ZSQ20250114