棒狀口紅是在蠟和液態油等油性基底中，混入用於著色的顏料和增加光澤的珍珠等成分製成的。口紅的硬度被認爲取決於蠟質的種類和構造，與使用感和製劑穩定性等也有很大關係。要分析這種微觀結構，需要使用高解析度電子顯微鏡，傳統的觀察方法要求在真空狀態下進行，初步處理階段還必須去除液態油，這使得無法觀察到口紅正常使用時的構造。
圖：低溫電子顯微鏡下觀察到的口紅構造（a）與局部放大圖像（b）（供圖：高絲化妝品）
高絲化妝品透過與東北大學多元物質科學研究所軟質材料研究基地的陣内浩司教授等的合作研究，成功開發了一種在不引起成分缺失和結構變化的情況下，利用低溫電子顯微鏡對棒狀口紅微觀構造進行觀察的方法。口紅原本的微觀構造的視覺化，有助於開發口紅製劑和保證品質。該研究成果已經在日本化妝品技術者學術大會上發表。
研究團隊爲了觀察包括液態油在内的口紅構造而着眼於低溫電子顯微鏡。低溫電子顯微鏡把觀察溫度降至零下196℃的極低溫度，即使不去除水分等在真空中揮發的成分也能觀察樣品。
然而，對於類似口紅這樣，以蠟質和液態油等以油類爲主要成分的樣品，低溫電子顯微鏡迄今幾乎沒有應用案例。因此，研究團隊應用了低溫電子顯微鏡的技術，着手分析口紅原本的微觀結構。
此次研究人員製備了僅由蠟質和液態油組成的簡單口紅樣品，並嘗試在低溫電子顯微鏡的條件下進行觀察。雖然嘗試了幾種觀察條件，但都出現了由電子束引起的樣品熱傷害，無法獲得清晰的觀察影像。由此，研究人員在考慮到樣品是油性的基礎上反復嘗試條件，成功找到了既能抑制熱傷害又能清晰觀察的條件。
觀察得到的口紅微觀構造後發現，例如在蠟質部分存在條紋狀的結構。這表明口紅内部的蠟質之間可能形成了晶體構造，這也爲至今爲止在該領域的假說提供了一個證據。
研究人員還利用低溫電子顯微鏡對添加了口紅中不可缺少的顏料的口紅樣品進行了觀察。顏料在著色的同時，如果添加過量就會降低口紅的硬度，使其無法保持棒狀，使用時容易斷裂，因此需要平衡調配量。
觀察結果表明，添加顏料會使蠟質部分的結構產生細小分叉，並且厚度變薄。由此可見，顏料可能會改變蠟的結構，使其變得脆弱，從而降低口紅整體的硬度。
今後，如果能找到控制這種結構變化的方法，就有可能開發出迄今爲止無法實施的色彩和形狀等的口紅。
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
