研究:為什麼同樣的香水在不同人皮膚上的揮發速度會差那麼多?這樣的差異,究竟是來自香水本身的化學分子特性,還是來自皮膚的物理與生理條件?...

香水是許多人生活中不可或缺的用品,無論是日常保養、儀容打理,甚至用來表達情緒與個人風格。然而,現實中可發現:
- 同一瓶香水,在自己身上與朋友使用,聞起來居然不一樣?
- 有些人用後的香氣持久、餘韻迷人,而另一些人香水剛噴完不到一小時就幾乎沒味道了?
這樣的現象,其實背後隱藏著非常複雜的科學問題。香味表現受到多種因素影響,例如:香水中分子的結構與揮發特性、皮膚表層的脂質含量、水分、溫度、pH 值,甚至是皮膚的微生物組成。而且這些因素在人與人之間差異非常大。
一直以來,香水公司與化妝品研究者都致力於探索香水與皮膚的互動,但受限於實驗設計難度,多數研究停留在體外(例如使用人工皮膚)或理論模型的推估,難以精準模擬真實的皮膚環境。研究:真實人類皮膚上觀察香水分子的揮發行為
根據Elise Hadjiefstathiou等人發表的《International Journal of Cosmetic Science》研究報告表示:透過檢測在真實人類皮膚上香水分子的揮發行為與皮膚狀態分析,以發現人皮膚狀態與香氛之間的關聯影響?
- 研究人員在受試者手臂上,局部塗佈多種不同香水分子(包含:丁酸乙酯Ethyl butyrate、月桂烯Myrcene、檸檬烯Limonene、庚酸乙酯Ethyl heptanoate、辛酸乙酯Ethyl octanoate、香茅醇Citronellol、癸酸乙酯Ethyl decanoate &己基肉桂醛Hexyl cinnamaldehyde等單一成分),而非混合香水。這樣做的好處是可以明確觀察每一種香氣成分的行為,避免受到複方干擾。並且所選分子涵蓋不同揮發性、分子量與功能基團,模擬實際香水配方組成。
- 然後使用氣相層析(GC-FID)技術,定時量測每一受試者皮膚上香水分子的濃度變化。以計算出每種香水分子在不同人皮膚上的揮發速率,並進行統計比較。
- 同時也檢測了每位受試者的:皮膚含水量(表示皮膚是否乾燥)、皮脂含量(皮脂腺活性指標)、經皮水分散失率(TEWL。反映皮膚屏障功能的完整度)、皮膚pH值、溫度、皮膚粗糙度等。
綜合分析判斷:不同皮膚狀態的指標對香水分子揮發行為的影響?
結果發現:
揮發速率個體差異大
同一種香水分子,在不同人皮膚上揮發的速度可以差異達 數倍,而這些差異並非隨機,而是與皮膚條件顯著相關。
香水分子本身特性影響
分子量:分子量小、較輕的分子蒸發速度較快。例如在控制條件下:丁酸乙酯(116.16 g/mol)是測試中最輕的分子,蒸發速度最快;而己基肉桂醛(216.32 g/mol)是最重的分子,蒸發速度最慢。
蒸氣壓:蒸汽壓較高的分子蒸發速度更快,例如在控制條件下:丁酸乙酯蒸汽壓最高(14 mmHg),蒸發速度最快;而月桂烯(2.1 mmHg)和檸檬烯(1.55 mmHg)就比乙酯類和香茅醇更快;己基肉桂醛的蒸氣壓為0.002 mmHg,蒸發速度極慢。
官能基:不同分子所具不同的官能基,會帶來不同的分子間作用力強弱,影響香味揮發速度。包含香水分子彼此之間與香水分子含皮膚之間的相互作用,當這些分子間作用力越強,使香味揮發所需的能量就越大,就越難蒸發,使留香時間更久。
- 如香茅醇含有可以形成氫鍵的羥基,與丁酸乙酯等僅受范德華力較弱的分子相比,香茅醇具有更強的抗蒸發能力。
- 如皮膚角質層(由角蛋白和脂質組成)能提供更多的氫鍵形成。這種相互作用使醇類分子能夠更有效地「黏附」在皮膚上,從而比酯類更慢地蒸發。酯類由於其極性酯基(-COOR),通常極性低於醇類。酯基與皮膚的相互作用可能較弱,但不如醇類強。因此,酯類往往相對醇類會更快地從皮膚表面蒸發,不易被皮膚吸收。
皮膚狀態影響香味揮發
皮膚含水量:水分充足的皮膚往往蒸發速度較低,因為水分有助於香氛分子在皮膚上停留更長時間。相反,當皮膚乾燥時,蒸發速度會加快,因為與香氛分子相互作用的水分較少。
皮膚粗糙度:粗糙的皮膚表面為香精分子提供了更大的相互作用面積,這可能會改變它們的蒸發方式。粗糙的表面會增加容納香精分子的表面積,從而影響香精分子的釋放量。
皮膚溫度:也會影響分子的動能,進而影響揮發速度。
經皮水分散失率(TEWL):用於測量皮膚表面水分的蒸發量,也是皮膚屏障功能的關鍵指標。 TEWL 值高表示皮膚水分流失較多,這會加速香氛的蒸發,尤其水分子會攜帶水溶性香氛成分。相反,TEWL 值低則表示皮膚屏障功能較佳,可減緩蒸發過程。
皮膚油脂量:油脂越多,越容易「抓住」更多親脂性強的分子,像癸酸乙酯和己基肉桂醛這樣的中長鏈酯或大分子芳香醛化合物,往往對皮膚表面的脂質化合物具有更高的親和力。能使其揮發變慢、留香時間變長。
小結:香水的香氣在皮膚上如何展現,不是單靠香料本身的設計,而是由「香料的特性」與「皮膚的狀態」雙方互動結果決定的。
由此研究可得:
- 皮膚好(油、水、屏障足)→ 香味持久、溫和散發
- 皮膚差(乾燥、屏障弱)→ 香味快速揮發、易變調
- 香水分子小、極性高、蒸氣壓高 → 擴散快但留香短
- 香水分子大、疏水、蒸氣壓低 → 留香久、擴散慢
MSMF觀點
由上可知香水配方不應只考慮分子揮發速率,而應考量使用者常見的皮膚型態(如油性、乾性)──簡單來說:
- 若是乾性肌膚,可以在使用香水前先塗上保濕乳液,幫助延長香味持久度。
- 若你是油性肌膚,香氣留得久,但可能過於濃烈,建議選擇清爽的香氣調性。
- 另避免在清潔後皮膚過乾的狀態立即噴香水,香味可能迅速揮發失去所希冀的效果。
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