揭示表面活性剂系统在体外和体内作用强度的差异：来自物理化学和结构分析的机制性见解

《Journal of Colloid and Interface Science》：Revealing the discrepancy between in vitro and in vivo mildness of surfactant systems: mechanistic insights from physicochemical and structural analyses

　　

梅晨|蔡鹏宇|常晓伟|吴瑶瑶|王玉冰|方圆圆|曾向琼

摘要

由于实验室体外测试与实际人体皮肤反应之间存在显著差异，评估表面活性剂的温和性颇具挑战性。本研究系统地研究了四种混合表面活性剂体系（SLES/LAPB、SMCT/LAPB、SLES/CCAB、SMCT/CCAB），以阐明导致温和性排名不一致的物理化学原因。通过HaCaT角质形成细胞实验、重组人体表皮（RHE）模型以及24小时人体贴片试验全面评估了这些表面活性剂的温和性，并结合了一系列物理化学特性分析，包括临界胶束浓度（CMC）、聚集体大小、ζ电位和同步辐射微红外光谱。

体外实验表明，含有CCAB的表面活性剂体系具有更低的刺激性，表现为更高的细胞存活率和更低的IL-1α释放量；而人体贴片试验则显示出完全相反的趋势。相关性分析进一步发现，较大的聚集体尺寸在长时间贴片测试中会显著增加皮肤刺激。这挑战了传统的基于渗透性的温和性评价机制。同时，CMC和ζ电位表明了聚集体的形成及静电相互作用，这些因素可作为温和性的间接预测指标。研究结果表明，表面活性剂的温和性取决于不同的作用途径，这些途径受暴露方式的影响：体外实验主要受单体渗透性的影响，而体内长期暴露引起的刺激则涉及单体特性以及聚集体持久性和界面强度等表面控制过程。

本研究为表面活性剂温和性的评估提供了一个统一的框架，强调了聚集体结构在预测实际皮肤相容性方面的关键作用。它为设计温和的表面活性剂体系树立了新的标准，并为优化其性能提供了坚实的理论和实验支持，极大地推动了环保个人护理产品的开发。