愛美也可以很高科技 － 奈米化妝品(2003/12/17)

工研院歐洲辦事處簡慧卿
2003/12/17

很多人都相信年輕、美麗的人在擇偶、事業及人際關係上佔有優勢，所以一般人在追求美麗或避免老化的花費上越來越高，根據英國經濟學人周刊引述Goldman Sachs所做的市場分析發現，全球美容產業每年以7%的比例成長，總產值達950億美元（其中包括保養品240億、化妝品180億、洗髮護髮品380億以及香水150億美元），而美國人花在做表面功夫的支出甚至比教育支出還高 (Economist, May 24th 2003, p.70)。

現在消費者的美容概念比以前複雜，化妝品的使用不僅僅侷限於塗抹胭脂等讓女人更美麗，男人也有追求美麗的權利；消費者對化妝品的需求心理，除了積極地追求美麗之外，阻止外表老化、變醜也是求助化妝品的原因之一，因此市面上也有各種除皺、抗老、活膚、塑身的美容產品；近年來消費者甚至願意花大筆銀子去塑身、SPA、做整體造型；而整形外科手術的價格下滑，讓許多人也願意挨刀去抽脂、拉皮、豐胸、隆鼻，快速有效地改變自己的外表。

如何求新、求變、開發新的技術、配方，是考驗化妝品公司研發部門的一大課題，目前全球在化妝品的研發技術上大抵有三個趨勢，即開發與膠原蛋白有關的生物醫學化妝品、以天然草藥為成分的自然化妝品、以及使用現在當紅之奈米技術的奈米化妝品。本文要討論的是奈米化妝品。

奈米化妝品指的是，利用奈米技術研發、生產出來的化妝品，目前就筆者所蒐集到的有限資料顯示，市面上的奈米化妝品依所使用的奈米技術區分大概有四類：

1. 奈米碳球(Nanocapsule)
奈米碳球所製成的化妝品，主要在利用奈米技術製作直徑僅130到600奈米左右的奈米球，它就像一個容器，可以填入保養品的成分例如維生素A、beta胡蘿蔔素等，由於奈米球的結構非常微小，所以可以很快滲透進入皮膚內層，而奈米碳球本身的材料是生物相容性的聚合物，例如卵磷脂(Lecithin)、微脂體(Liposome)，當它接觸到皮膚時，皮膚本身的?會將奈米球的表皮結構分解，而釋放出維生素A等保養品以抗老、除皺，讓化妝品的保養不再只是做單純的表面工作。

L’Oreal早在1970年代就已經注意到微脂體的作用，她和法國的國家科學研究中心(French National Center for Scientific Research)合作，開發了一種非常微小、可以引導保養品成分到皮膚正確位置的容器外殼，到1995年才正式推出奈米碳球化妝品上市。像L’Oreal公司的Plenitude系列、Future E、或L’Oreal所屬之Lancome公司的Re-Surface除皺柔膚霜(anti-wrinkle cream)、Lancee公司的Promordiale Intense與Hydra Zen Serum產品等都屬於這類奈米化妝品。
利用奈米碳球製作化妝品的原理看似簡單，但是在實務製作上仍有技術上的困難，首先，並非所有的保養品成分都適合以奈米技術包覆；其次是成本效益的問題，以L’Oreal為例，她每年投入大約等於3%銷售金額的預算與5%的人力資源從事研發，L’Oreal公司認為他們所研發出來的奈米新產品必須能達到每小時可以生產1000公升的水準時，才值得將該項奈米化妝品商品化。目前L’Oreal將它的奈米技術申請專利，其他化妝品公司要不就是購買L’Oreal的技術或成品加以改裝，或者自行成立實驗室研發新的奈米化妝品，例如化妝品界的另一梟雄—德國的Beiersdorf，她成立一個Forschungslabor fuer Analytische Mikroskopie (相當於Research Laboratory for Analytical Microscopy)來從事高科技化妝品的研發。

2. 奈米粒子(Nanoparitcle)
當金屬或化學原料的大小改變時，有時候原料的性質也會改變，例如，用金屬作為觸媒，當金屬本身被分割成奈米大小時，每一克金屬大概可以擁有50平方公尺的面積，大約為一般微米大小金屬的十倍，當表面積越大，金屬作為觸媒的化學作用會更有效率。化妝品業者使用奈米粒子目前將過氧化鋅ZnO2或二氧化鈦TiO2製成80-100奈米大小用於製作防曬乳液，和一般利用有機分子形成紫外線隔離層之防曬乳液不同的是，奈米防曬乳液的ZnO2或TiO2奈米粒子很緊密地連接在一起，他們不會沉入皮膚的皺褶中，除了可以有效隔離紫外線之外，也不會對敏感性皮膚造成過敏；況且奈米粒子可以讓可見光通過，因此抹上奈米防曬乳液之後，乳液本身是透明的，消費者更容易接受。奈米粒子越小，防曬效果越好，目前正試著發展直徑15-20奈米的奈米粒子，不過這個大小就是奈米防曬乳液的極限了，更小的奈米粒子連紫外線都可以穿透，就失去防曬功能了。

目前在市面上有由美國Argonne National Laboratory spin-off出來的Nanophase Technologies公司所製造的Zinc Oxide奈米粒子、在歐洲則有由牛津大學spin-off出來的Oxonica公司所推出的Optisol產品；保養品則例如資生堂公司的Elixir系列等。

3. 微機電系統(Micro ElectroMechanical Systems, MEMS)
MEMSCAP公司位於法國Grenoble的分公司與法國的La Licorne Laboratories SA合作發展一種以MEMS技術為基礎、奈米大小的皮膚偵測系統。這個綽號為Skin Station的皮膚偵測系統包含偵測儀、機電系統與含醫學資訊的軟體。經由Skin Station與手腕皮膚的接觸，它會很快地分析出適合該皮膚使用的保養品；當然它也可以作為皮膚科醫生診斷建議之用。該公司於2003年第三季生產12個皮膚科診斷用及20個用於美容建議的Skin Station原型，預計2004年進行量產。