章概論 1

節生物技術現狀    1

第二節生物技術主要研究方向    4

第三節生物技術的應用    6

第四節發展趨勢    12

一、醫療    13

二、制造業、能源行業    13

三、農業    13

四、化妝品行業    13



第二章化妝品原料制備與生物技術    17

節生物技術對化妝品原料制備的影響    17

第二節生物提取分離技術與化妝品原料    18

一、生物提取分離技術的應用    18

二、生物分離純化技術的應用    22

三、前景與展望    27

第三節微生物發酵技術與化妝品原料    29

一、微生物發酵生產的化妝品添加劑    29

二、化妝品用發酵工藝    30

三、前景與展望    33

第四節植物細胞工程與化妝品原料    34

一、植物細胞工程技術的應用    34

二、前景與展望    38

第五節酶工程與化妝品原料    39

一、化妝品中的酶    40

二、化妝品用酶的生產工藝    42

三、前景與展望    45



第三章化妝品材料與生物技術    46

節生物技術對化妝品材料的影響    46

一、生物納米技術    46

二、載體技術    48

第二節面膜材料    53

一、傳統面膜材料    53

二、利用生物技術的面膜新材料    56

三、前景與展望    60

第三節防曬材料    61

一、傳統防曬材料    61

二、利用生物技術的防曬新材料    62

三、前景與展望    63

第四節化妝品包裝材料    64



第四章化妝品配方與生物技術    66

節化妝品的生物防腐技術    66

一、化妝品中的微生物    67

二、化妝品防腐體繫的建立    69

三、前景與展望    72

第二節透皮傳輸技術    75

一、皮膚的結構與透皮傳輸    75

二、化妝品緩釋技術    78

三、前景與展望    82

第三節皮膚本態    82

一、皮膚本態概述    82

二、皮膚本態與化妝品設計    84

三、皮膚本態測試方法    85

四、前景與展望    90

第四節皮膚微生態    90

一、皮膚微生態概述    90

二、皮膚微生態與化妝品設計    93

三、皮膚微生態的檢測    94

四、前景與展望    95



第五章化妝品功效性評價與生物技術    97

節抗黑色素生成功效評價中的生物技術    97

一、傳統抗黑色素生成功效評價方法    97

二、黑色素代謝的分子生物學機制    100

三、依賴生物技術的抗黑色素生成功效評價方法    102

第二節抗光老化功效評價中的生物技術    103

一、傳統抗光老化功效評價方法    103

二、皮膚光老化的組織學特征及臨床表現    105

三、皮膚光老化的分子機制    106

四、依賴生物技術的抗光老化功效評價方法    109

第三節保濕功效評價中的生物技術    110

一、傳統保濕功效評價方法    110

二、皮膚保濕的生理學基礎    112

三、依賴生物技術的保濕功效評價方法    113

第四節祛痘功效評價中的生物技術    114

一、傳統祛痘功效評價方法    114

二、痤瘡的發病及形成因素    114

三、痤瘡的臨床表現及分級    117

四、依賴生物技術的消炎祛痘功效評價方法    118

第五節抗敏抗刺激功效評價中的生物技術    119

一、傳統抗敏抗刺激功效評價方法    119

二、過敏的類型及癥狀    123

三、過敏的機制    123

四、依賴生物技術的抗敏抗刺激功效評價方法    123



第六章化妝品安全性評價與生物技術    126

節生物技術在化妝品安全評價中的應用趨勢    126

第二節安全性評價的替代性實驗    128

一、細胞毒性與繫統毒性測試    128

二、皮膚刺激性與腐蝕性測試    130

三、眼刺激與腐蝕性測試    131

四、皮膚致敏測試    133

五、皮膚光毒性測試    138

六、遺傳毒性測試    140

七、靶器官毒性測試    144



參考文獻    146

隨著人民物質、文化生活水平的不斷提高所帶來的消費升級，化妝品所代表的一類對美追求的產品已成為人們日常消費的必需品，也是大健康產業的組成部分之一。近幾十年，我國的化妝品工業無論是在新原料、新產品的開發上，還是在功效性、安全性測試上，抑或是制造工藝、設備上，都有較大發展。這其中的一項重要學科支撐，便是生物技術。生物技術是以現代生命科學為基礎，應用生物學、化學和工程學的基本原理，采用先進的科學技術手段，利用生物體（包括微生物、動物細胞和植物細胞）或其組成部分（細胞器和酶）來生產有用物質，或為人類提供某種服務的技術。近年來，隨著生物技術在分子生物學、醫藥等領域的快速發展，生物技術和生物制劑在化妝品原料的研發、化妝品的功效性和安全性評價、化妝品配方設計等化妝品工業領域中的多個環節得到了廣泛推廣和應用，生物技術逐漸成為化妝品行業未來發展的主要方向之一。

隨著中國進口產品關稅政策的調整，名牌化妝品不斷加大力度進軍中國市場，中國化妝品行業競爭日趨激烈，其核心實質是高科技含量產品的較量。國外一些依據皮膚生理學原理開發的新型化妝品在市場上占有很大的優勢。面對國外同行在生物技術化妝品方面的優勢，國內化妝品行業應該采取積極的對策，全面學習現代生物技術，掌握生物技術的發展動態和成果，通過技術革新，將的生物技術引入到化妝品行業中去。本書從化妝品原料、配方、包裝、評價等多個維度出發，總結了化妝品研發中應用的傳統技術與近年來的生物技術。希望通過本書，指導致力於從事皮膚健康美麗事業的工作人員利用生物技術研發化妝品。

本書共分六章，章主要講述生物技術與化妝品的相互關繫，介紹生物技術在化妝品中的應用現狀，並對其發展前景進行展望；第二章以化妝品的原料生產為切入點，介紹了為化妝品生產提供新型活性添加劑的生物提取分離技術、生物發酵技術、細胞工程和酶工程等生物技術；第三章以化妝品材料為切入點，介紹了生物技術對面膜材料、防曬材料、包裝材料的影響；第四章以化妝品的配方設計為切入點，講述了生物技術在防腐體繫的設計、透皮傳輸技術、皮膚本態分析、皮膚微生態分析等中的應用及趨勢；第五章以化妝品的功效性為切入點，介紹了抗黑色素生成、抗光老化、保濕、祛痘、抗過敏、抗刺激和防曬等功效客觀評價中的傳統方法和依賴於生物技術的評價方法，並對其進行展望；第六章以化妝品的安全性為切入點，介紹了化妝品中禁、限用物質的檢測新技術，以及依賴生物技術而發展起來的化妝品安全性評價新方法，著重於替代性試驗的介紹。

本書的撰寫，需要感謝北京工商大學的支持與資助；感謝項目“科技創新服務能力—科研平臺建設—化妝品監管科學研究院”資助；感謝研究團隊的何聰芬教授、孟宏教授、李麗教授、王巧娥副教授、易帆副教授和何一凡副研究員的支持與幫助，感謝研究生左錦輝、王詩漪、吳文海、貢曉燕、熊晨陽、馮法晴、何楠、張慧娜、尹雅婷、楊雲麗、廖聯英、李佳芮、謝奈、薛婉婷和劉偉蘭的幫助。

限於資料與筆者能力有限，不足之處在所難免，懇請各位專家學者批評指正，以求實現新的提升。



編著者     

2021年6月