包囊技術(shù)及在化妝品中的應(yīng)用

1、包囊技術(shù)及在化妝品中的應(yīng)用以其獨(dú)特的控制釋放(緩釋)作用為特征的包囊技術(shù)近年來開始在化妝品行業(yè)中得到越來越廣泛的應(yīng)用，所謂包囊技術(shù)，是指將活性組分包裹在具有一定表面特性的微囊中，在使用時，根據(jù)緩釋作用的原理， 將活性組分按預(yù)先希望的速率將活性組分逐步從微囊中釋放出來。就技術(shù)角度而言，包囊技術(shù)為實現(xiàn)上述需要應(yīng)滿足兩個條件: 活性組分必須能夠包裹在微囊中; 作為運(yùn)輸媒介的微囊具有適宜的性質(zhì)以確保包在其中的活性組分在希望的條件下能夠釋放。目前在化妝品業(yè)中得到實際應(yīng)用的具有緩釋功能的包囊按照其囊壁結(jié)構(gòu)，緩釋原理可分為三類：多孔聚合物( Porous Polymeric Systems )、微膠囊(Mi

2、croencaspules) 和脂質(zhì)體(Liposomes)。鑒于脂質(zhì)體當(dāng)前在化妝品業(yè)是一個非常熱門的話題，與其它兩類相比，應(yīng)用更加廣泛，故本文將主要討論有關(guān)脂質(zhì)體在化妝品中的應(yīng)用。1 多孔聚合物此類膠囊的主要特征是其外層由多孔聚合物構(gòu)成，負(fù)載在囊中的化妝品活性組分可以通過這種具有選擇透過性的膜狀外層遷移到囊外。由于此類產(chǎn)品負(fù)載和釋放活性組分都是通過膜狀外層的吸附和脫附作用完成的，所以對膜狀外層的孔結(jié)構(gòu)有一定的要求，通常需要具有200m2/g 500m2/g 的比表面積。通過變換不同的聚合條件，制得的膠囊的顆粒尺寸(5nm500nm )，比表面積(20m2/g 500m2/g)，孔容(<

3、 4cm3/g )乃至孔徑等參數(shù)也隨之變化，這些參數(shù)決定了某種活性組分通過囊壁的緩釋速率。與傳統(tǒng)化妝品配方相比，將多孔聚合物膠囊應(yīng)用于化妝品有明顯的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)使用傳統(tǒng)配方的化妝品時，其中的活性組分會立即與皮膚產(chǎn)生作用，達(dá)到最高濃度，之后就會逐漸降低；而使用多孔聚合物膠囊，可以將其中的活性組分按一定的速率釋放到皮膚表面，減少了某些活性組分對皮膚的刺激并延長了活性組分的作用時間。目前兩類最廣泛應(yīng)用的多孔聚合物膠囊分別是DowCrning 公司的“polytrap R”及A dvancePolymer System 公司“MicropongeR ”，此二類產(chǎn)品具有一些共同的特性1(1) 膠囊膜狀外層都

4、是由交聯(lián)聚合物制成的，并且都是根據(jù)吸附原理加載活性組分。(2) 這兩種產(chǎn)品都是親油性的，具有較強(qiáng)的吸附油脂的能力，利用這一特點(diǎn)，可以將其應(yīng)用到針對油性皮膚化妝品中。2 微膠囊這是最早使用的一種包囊技術(shù)，它是將氣體，液滴和固體顆粒包覆在一個封閉的殼內(nèi)，對核內(nèi)的活性成分具有傳遞，保護(hù)，穩(wěn)定及緩釋作用?？梢园册t(yī)藥，色素，香料，氣味，溶劑和油等。近年來，由于化妝品用戶對產(chǎn)品性能要求的不斷提高，這一技術(shù)也開始為化妝品行業(yè)所關(guān)注。微膠囊的結(jié)構(gòu)很象雞蛋，里面的核可以是單核或多核，外面的殼也可是單殼或多殼，殼材料通常是蠟、樹脂或天然合成分子材料。圖1 列出了其結(jié)構(gòu)示意圖。為確保微膠囊可以在實際中應(yīng)用，微膠囊

5、的制備要求粒徑大于1µm，通常粒徑為50µm 500µm，囊壁必須完整，將活性成分完全包于殼內(nèi)。為保證微膠囊在適當(dāng)條件下釋放活性組分，它必須具有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度，同時保證核中活性成分與殼材料相對惰性的同時，應(yīng)保證囊壁對酸堿溫度等外界條件呈現(xiàn)相對穩(wěn)定。其主要技術(shù)指標(biāo)列于表1。微膠囊中活性組分的釋放主要有兩個途徑：其一是微膠囊受到壓力或剪切力后，膠囊破碎，活性成分可以釋放出來，顯然，以這種方法釋放活性組分，并不能體現(xiàn)出緩釋作用的優(yōu)點(diǎn)：另一種方法則體現(xiàn)了緩釋作用即活性組分通過滲透或擴(kuò)散作用，以一定的速度從微膠囊中逐步釋放，其釋放速度，不僅決定活性組分的性質(zhì)，也受膠囊壁材料和囊

6、外媒介的影響2。固體粉末香精就是利用微膠囊技術(shù)，將香料包于囊中，可使留香更加持久。3 脂質(zhì)體3.1 脂質(zhì)體結(jié)構(gòu)脂質(zhì)體是由雙親(親油，親水)分子所構(gòu)成的，它的囊壁由雙分子膜組成，在雙親分子中親水性的首端部分形成膜的內(nèi)外表面，而親油性的尾端部分處于膜的中間。通常脂質(zhì)體的尺寸在50nm 500nm，其顆粒尺寸及其分布不僅決定于所用的脂原料的特性，同時也受制備方法的影響。圖2 為脂質(zhì)體的結(jié)構(gòu)示意圖。在化妝品中，脂質(zhì)體主要作為活性組分的載體，如天然保濕因子(NM F) 或維生素A和維生素E。在此類配方中，脂質(zhì)體的功能是作為惰性載體，將活性組分輸送到表皮層。由于角質(zhì)層中脂類結(jié)構(gòu)與脂質(zhì)體的膜結(jié)構(gòu)非常相似，都

7、具有雙膜性質(zhì)，所以通常認(rèn)為這一輸送過程很容易完成。根據(jù)所使用的原料， 脂質(zhì)體分為以下三種：1) 磷脂脂質(zhì)體Liposomes (由膽磷脂、磷脂酸、磷脂絲氨酸等制得)。2 ) 鞘磷脂脂質(zhì)體Sphingosomes ( 由鞘磷脂制得)。3) 非離子脂質(zhì)體Niosomes (由聚苯乙烯烷基酯、聚苯乙烯烷基酯蔗糖二酯等制得)。磷脂脂質(zhì)體是目前使用范圍最廣，應(yīng)用最成功的脂質(zhì)體產(chǎn)品，所以主要針對磷脂脂質(zhì)體進(jìn)行討論。3.2 磷脂脂質(zhì)體對皮膚濕度的影響Miklos3等人進(jìn)行了三組試驗來測定脂質(zhì)體中的磷脂對皮膚濕度的影響，試驗結(jié)果表明，敷用較高含量的磷脂脂質(zhì)體后可以明顯的提高皮膚的濕度。3.3 磷脂脂質(zhì)體對皮膚

8、粗糙度的影響如果皮下細(xì)胞的新陳代謝速度不同，會引起皮膚細(xì)胞排列不均，導(dǎo)致皮膚的粗糙。除藥品的副作用外，機(jī)械、物理或化學(xué)對皮下組織的破壞，都可能引起皮膚的粗糙。將脂質(zhì)體作用在皮膚表面后，由于脂質(zhì)體可以不斷滲入皮膚并在角質(zhì)層中積聚，與細(xì)胞間的脂層發(fā)生作用后，其雙膜的流動性不斷增加，磷脂中的大量不飽和脂肪酸和親水基首端組織不斷分解到角質(zhì)層中，脂肪酸可補(bǔ)充由于某些原因所造成的皮下組織細(xì)胞排列的不均；同時親水基可以潤濕角質(zhì)化的組織。脂質(zhì)體通過以上兩種作用的綜合，對皮膚的粗糙度有明顯的改善。3.4 磷脂脂質(zhì)體對表皮的透過能力Blume4等人通過試驗發(fā)現(xiàn)：皮膚中所含的脂類可很快的融合在磷脂脂質(zhì)體中。同樣地，

9、Roding5的試驗表明，將脂質(zhì)體敷涂在皮膚30min后，角質(zhì)層中發(fā)現(xiàn)了構(gòu)成脂質(zhì)體的膽磷脂，表明脂質(zhì)體對皮膚具有良好的滲透作用。Bouwtra6通過使用FFEM ( Freeze-Fracture Electron Miscrocopy ) 技術(shù)和SAXS(Small Angle X-ray Scat tering) 技術(shù)對尸體皮膚的試驗發(fā)現(xiàn)，磷脂脂質(zhì)體不僅可以有效的透過表皮組織，并對其結(jié)構(gòu)有著重要的影響。顯然，正是由于這種能力，使脂質(zhì)體可以將其中包裹的活性組分運(yùn)送到皮脂層內(nèi)。3.5 脂質(zhì)體在天然化妝品中的應(yīng)用前景化妝品中使用的脂質(zhì)體主要有兩種，一種是中空的脂質(zhì)體，由于脂質(zhì)體一般采用了磷脂作為

10、殼材料，與皮脂結(jié)構(gòu)相似，易為皮膚吸收，同時本身可起到保護(hù)皮膚的作用。另一種脂質(zhì)體里面含有活性成分，根據(jù)其性質(zhì)主要分為以下幾類：(1) 防曬劑、蘆薈等天然植物包于脂質(zhì)體中，利用其緩釋功效，延長活性成分的作用時間。(2) 維A酸、A羥基酸(水果酸)等對皮膚有很好的再生、抗衰老功能，但直接與皮膚接觸會對皮膚產(chǎn)生刺激，如將其包在脂質(zhì)體中既防止了皮膚刺激，又可通過脂質(zhì)體的緩釋功能，為皮膚提供持久的保護(hù)作用。(3) 維生素C、維生素E、氨基酸等活性物受空氣、溫度等外界條件以及產(chǎn)品配方中成分的影響，會使穩(wěn)定性降低?，F(xiàn)舉例說明脂質(zhì)體的作用，配方中，磷脂脂質(zhì)體將氨基酸、維生素E等活性成分包在囊中可為配方提供持久的保濕性。加入脂質(zhì)體的保濕液7配方如下：制作過程：將A相水放入渦輪攪拌器中，把其余組分加入，攪拌至溶解。降低速度，將B 相加入A相攪拌均勻后，再加入C相混勻。雖然