使用HORIBA堀场pH计测量皮肤表面pH值

使用HORIBA堀场pH计测量皮肤表面pH值

人体皮肤覆盖有一层酸性膜，因此呈弱酸性 - pH 值为 4.8 至 6.0。可以通过滴 1 或 2 滴去离子水或生理盐水并将 6261-10C 平板玻璃 pH 电极或 0040-10D ISFET pH 电极放在湿润表面上来测量皮肤的表观 pH 值。结果可能因个人内部和个人之间的测试部位而异。

介绍
皮肤是身体的外层，主要起到保护身体免受病原体和水分过度流失的作用。皮肤的其他功能包括隔热、调节体温、感觉、合成维生素 D 和保护维生素 B 叶酸。皮肤由三个主要层组成：表皮（最外层）、真皮和皮下组织（最内层）。表皮由五层组成，最外层是角质层。角质层上面是一层非常细的、略带酸性的薄膜，称为酸性保护膜，可作为阻挡细菌、病毒和其他可能渗透皮肤的潜在污染物的屏障。1由于存在酸性保护膜，完整皮肤的正常 pH 值范围为 4.8 至 6.0，而间质液则呈中性。
皮肤氢电位 (pH) 是衡量皮肤表面水溶液中氢离子浓度 [H+] 的指标。这种溶液是通过向皮肤表面加水而获得的，皮肤表面是一层由脂质组成的疏水层。一些脂质（游离脂肪酸）是两亲性的。这些两亲性游离脂肪酸会将其 H +离子释放到添加的水中。因此，pH 值是衡量它们在皮肤表面的水中解离度的指标。由于皮肤不是水溶液，因此测得的皮肤表面 pH 值被称为表观 pH 值，这是因为角质层的水溶性成分被提取到皮肤和 pH 测量系统之间的液体界面中。
皮肤表面 pH 值可以指示皮肤状况和健康状况。过去，皮肤表面 pH 值的测量用于评估角质层的屏障特性，也用于评估皮肤表面微生物群落的变化与皮肤刺激发展之间的关系。研究人员已经注意到，皮肤表面的酸度与其抗菌活性之间存在关系。目前，皮肤 pH 值测量用于评估各种物质（例如酸性或碱性产品和环境因素）对皮肤表面的影响，以及评估急性或慢性皮肤病的状态。
扁平 pH 电极，也称为平底 pH 电极、平尖 pH 电极和平面 pH 电极，是为测量皮肤表面 pH 值而开发的。扁平 pH 电极连接到 pH 计不仅可以与皮肤实现的接触，而且测量精度在 ± 0.1 pH 以内。这种测量是非侵入性的，只产生微小电流，不会损伤皮肤。扁平 pH 电极的传感膜和参比接点均构建在电极主体的平面尖头上。这种尖头配置非常适合测量单滴或少量液体样品的 pH 值，以及肉、纸、皮肤、布料、奶酪、树叶、皮革、面包面团和培养基等软固体或半固体样品的湿润表面。
HORIBA 提供两种基于不同电极技术的平板 pH 电极，即 6261-10C 组合平板玻璃 pH 电极和 0040-10D 离子敏感场效应晶体管 (ISFET) pH 电极。前者的 pH 敏感部分是基于 pH 玻璃电极技术的玻璃膜，而后者的 pH 敏感部分是基于 pH 晶体管技术的微型半导体传感器。6261-10C 是一种可再填充组合 pH 电极，其玻璃体可抵抗化学侵蚀，套管接合部可防止堵塞，因为与传统陶瓷接合部相比，其流速相对较高。0040-10D 采用 ISFET 芯片和非玻璃体设计，坚固耐用、不易破碎、维护成本低且防水。0040-10D 相对于 6261-10C 的优势如下：

0040-10D ISFET pH电极的特点：
1.传感器可更换，用软牙刷即可轻松清洁，并可干燥存放。
2.坚固的环氧树脂机身非常适合不可接受玻璃材料的应用和环境。
3.它集成温度传感器，可实现自动温度补偿（ATC）和精确的 pH 读数。
4.具有改进的静电保护电路，减少静电影响。
5.它能够快速响应并减少 pH 条件下的酸性或碱性误差。
6.不使用时会自动关闭。

方法
仪表设置和校准
由于 pH 值与温度有关，因此请使用具有 ATC 功能的 pH 计。如果使用 6261-10C pH 电极，请使用经过校准的温度计测量 pH 缓冲液的温度，并将该值输入 pH 计。这将允许 pH 计在校准中补偿温度效应。
1.根据使用说明书准备 pH 电极。
2.在 pH 计中设置 pH 缓冲液组（例如 USA 或 NIST）和所需分辨率（例如 0.1 pH）并连接 pH 电极。
3.选择至少两种 pH 缓冲液（通常为 pH 4.01 和 7.00 缓冲液），以涵盖预期的皮肤 pH 值。将少量新鲜的 pH 缓冲液倒入烧杯中进行校准。
4.用蒸馏水或去离子水冲洗 pH 电极尖头并用软纸巾擦干。
5.根据制造商的说明，使用 pH 缓冲液校准 pH 电极/仪表系统。
校准后，斜率应在 95 – 105% 之间。如果斜率不在此范围内，请更换 pH 缓冲液并进行清洁、排空/重新填充（仅适用于 6261-10C），然后根据说明手册调节 pH 电极。
样品制备和测量
该方法基于欧洲化妆品和其他外用产品功效测量小组 (EEMCO) 对皮肤表面 pH 值的体内评估指导。
测量前24小时内，应避免流汗和清洗测试部位。实际考虑如下：
1.将室温保持在 23°C 以下（例如 20 – 22°C），相对湿度保持在 40 到 60% 之间，以尽量减少汗液产生。
2.在进行测量之前，让志愿者适应测量环境至少 20 分钟。
3.避免清洗，即使使用纯净水，因为它会极大地影响 pH 值测量。
4.志愿者的个人卫生程序和测量之间应留出最少的时间间隔。对于自来水，2 - 3 小时的时间就足够了。使用合成清洁剂和碱性肥皂后，建议分别间隔 5 小时和 10 - 24 小时。
5.测量应在涂抹乳霜 12 小时后进行。
6.通过干擦拭去除皮肤上的化妆品残留物和多余的皮脂。
7.请参阅说明手册，了解如何正确准备、维护、清洁和存储 pH 电极。
8.为了获得准确的结果，校准和测量应在相同的温度下进行。
要测量皮肤表面的 pH 值，请执行以下操作：
1.通过滴一或两滴蒸馏水/去离子水或生理盐水来润湿皮肤表面或 pH 电极 。对于比较测量，应标准化所用水的量（例如 20 µl），因为 pH 测量结果可能会受到电极上过剩水的影响。
2.将扁平的 pH 电极放在湿润的皮肤表面，轻轻按压即可测量 pH 值。确保电极尖头接触皮肤表面，电极尖头与皮肤表面之间没有间隙。避免对电极施加过大的压力，因为这可能会影响从表皮角质层中提取物质，并可能排除皮肤和 pH 电极膜之间的水分。
3.稳定后记录仪表上显示的 pH 值和温度。  
4.测量后，用蒸馏水或去离子水冲洗 pH 电极尖头，并用软纸巾擦干。

由于多种因素，同一个体中不同测试部位的皮肤表面 pH 值可能存在差异，不同个体之间的皮肤表面 pH 值也可能存在差异。因此，应使用集中趋势和变异性（即算术平均值和标准差）的度量，将皮肤表面 pH 值测量结果报告为 pH 值的差异或百分比变化（而不是绝对值）。