化妝品活性物的超微載體

1、化妝品活性物的超微載體生化系精細(xì)化工專業(yè)G08-1xx摘要：超微載體技術(shù)應(yīng)用于化妝品生產(chǎn)中，賦予了化妝品優(yōu)異性能，給傳統(tǒng)化妝 品行業(yè)帶來(lái)了一場(chǎng)變革。從組成、結(jié)構(gòu)、性能及其在化妝品中的應(yīng)用等方面介紹了微乳 液、微膠囊、脂質(zhì)體、納能托、傳遞體、葡糖微球、球型液晶等7種超微載體。關(guān)鍵詞：超微載體；化妝品；載體；活性物質(zhì)隨著生活水平的提高，消費(fèi)者對(duì)化妝品品質(zhì)的要求也不斷提高，只有簡(jiǎn)單 護(hù)膚成分的基礎(chǔ)配方再也不能滿足消費(fèi)者的需求，化妝品的趨勢(shì)將越來(lái)越向著 更加科學(xué)、天然和有效的方向發(fā)展，化妝品不僅有滋潤(rùn)、清潔、保濕、防曬、 抗皺和護(hù)膚等作用，而且還有治療、修復(fù)皮膚的作用，使皮膚更顯年輕、自 然，感覺(jué)更加

2、細(xì)膩。因而，在現(xiàn)代化妝品配方領(lǐng)域，具有各種功效的活性成分 和藥物越來(lái)越受到配方師的重視，它們的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。這些具有各種功 效的活性成分和藥物在皮膚中的活性隨其通過(guò)皮膚屏障的能力而變化的，并與 皮膚的狀況及接觸的情況如接觸面積大小、時(shí)間等密切相關(guān)；另外，作為一種化妝品，使用時(shí)皮膚有好的感覺(jué)也很重要，這也是使用者能夠接受它的重 要前提。這兩者都和基質(zhì)的組成及特性密切相關(guān)。因此，各種美容化妝產(chǎn)品的 配方都需要考慮它們?nèi)苊降幕钚?，其基質(zhì)一定要允許其活性成分通過(guò)角質(zhì)層， 促進(jìn)活性物質(zhì)的穿透性。近代一些化學(xué)家借助醫(yī)藥學(xué)一些理論和實(shí)驗(yàn)，將最初 應(yīng)用于醫(yī)藥學(xué)的載體系統(tǒng)、緩釋理念和包埋技術(shù)應(yīng)用于個(gè)人護(hù)理品

3、領(lǐng)域，以增 強(qiáng)產(chǎn)品的功效性、提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性、延長(zhǎng)貨架壽命、改善產(chǎn)品外觀。超微載 體是指體積微小，粒徑由幾百微米到幾十納米，用于裝載、保存和運(yùn)輸特定化 學(xué)物質(zhì)、藥物進(jìn)入特定的反應(yīng)區(qū)域或者透過(guò)皮膚進(jìn)入人體組織的一類載體的總 稱。目前許多能控制活性成分局部投放的超微載體技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于化妝品生產(chǎn) 中，賦予了化妝品優(yōu)異性能，給傳統(tǒng)化妝品行業(yè)帶來(lái)了一場(chǎng)變革。，1微乳液微乳液最早由Schulman和Hoar在1943年提出，其后它的理論和應(yīng)用發(fā)展 極為迅速。微乳液一般由水、油脂、表面活性劑和助乳化劑制成，是一種熱力 學(xué)穩(wěn)定的分散體系。其液滴可以呈油包水狀，也可以呈水包油狀。在化妝品配 方中，O/W微乳液應(yīng)

4、用較W/O微乳液廣泛。微乳液與普通乳狀液相比，具 有特殊的性質(zhì)：界面xx小，通常為l0. 510. 9 N/m，有良好的增溶作用；膠束粒子很小，直徑約為10100 nm， 易滲入皮膚；熱力學(xué)更穩(wěn)定，能夠自發(fā)形成，不需要外界提供能量，經(jīng)高速離 心分離不發(fā)生分層現(xiàn)象；外觀透明或近乎透明。所以微乳液化妝品發(fā)展非常迅 速，在化妝品的多個(gè)領(lǐng)域得到了很好的應(yīng)用，市場(chǎng)前景非常廣闊。近年來(lái)，化 妝品和療效化妝品使用的活性物和藥物日益增加，而一般活性物和藥物的結(jié)構(gòu) 較復(fù)雜，溶解度較小，需達(dá)到一定的濃度才有效，通過(guò)微乳液的增溶性，可以 提高活性成分及藥物的穩(wěn)定性和效力。Roche VitaminsInc報(bào)道了以無(wú)

5、毒性的甘 油單月桂酸酯或甘油單辛酸酯為乳化劑，配制水包油型微乳液，能夠很好地增 溶.胡蘿卜素、維生素A、D、E、K及它們的同系物和多聚不飽和脂肪酸這些難溶于水的油性物。微乳液 也可提高香精和精油在水溶性產(chǎn)品中的溶解度，使它們很好地溶解到化妝品 中，克服了傳統(tǒng)上用乙醇作為化學(xué)成分溶解香精的各種缺點(diǎn)。微乳液還可以包 裹TiO和ZnO納米粒子添加在化妝品中具有增白、吸收紫外線和放射紅外線等 特性J。有研究表明微乳液用于美發(fā)化妝品也優(yōu)于一般的乳狀液。Bergmann曾 報(bào)道用三甲基硅氨基二甲基硅氧烷、二價(jià)以上的金屬鹽和含有酯基的聚氧乙烯 型非離子表面活性劑構(gòu)成的微乳液作為頭發(fā)的處理劑，可使頭發(fā)防靜電、

6、有彈 性、蓬松、有光澤、易梳理且無(wú)黏結(jié)性；不會(huì)全部去除頭發(fā)油脂，可抵抗外界 的化學(xué)物質(zhì)、陽(yáng)光和風(fēng)的傷害。2微膠囊微膠囊技術(shù)是20世紀(jì)60年代開發(fā)使用的，是指把分散的固體物質(zhì)、液滴 或氣體完全包封在一層致密膜中形成微膠囊的方法。微膠囊的形狀一般為球 形，粒徑一般在2200 m范圍內(nèi)。微膠囊的囊材主要是天然或合成高分子材 料，天然的材料有生物大分子、植物膠類、蠟類以及現(xiàn)在被廣泛使用的海藻酸 鹽類和殼聚糖類；半合成高分子材料主要是改性纖維素類；合成高分子材料種 類則很多，如均聚物類，縮聚物類和共聚物類的高分子包囊材料等。根據(jù)其囊 材的不同，微膠囊可分為不透微膠囊和半透微膠囊。微膠囊之所以被應(yīng)用于化

7、妝品美容行業(yè)，是因?yàn)樗馨夂捅Ｗo(hù)囊心內(nèi)的物質(zhì)，使它不受外界溫度、濕 氣、氧氣和紫外線等因素的影響，使性質(zhì)不穩(wěn)定的囊芯不易變質(zhì)。通過(guò)膠囊化，把化妝品中的色素、 紫外線吸收劑、活性酶以及皮膚潤(rùn)濕劑等制成微膠囊產(chǎn)品后，它們可以透過(guò)表 皮的障礙層，諸如死細(xì)胞層而進(jìn)入表皮以下的組織，持續(xù)釋放活性物質(zhì)，達(dá)到 深層和持久的皮膚護(hù)理。在化妝品中，可用微膠囊將某些禁忌配伍的組分隔離 放在同一產(chǎn)品中，如用兩種以上具有防曬功能的活性成分配制防曬護(hù)膚品， 將其中之一微膠囊化，再與其他組分混合，可制得優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。將香料、香精 微膠囊化，以降低其揮發(fā)性，保持長(zhǎng)久散發(fā)香氣。化妝品中的有些添加劑如維 生素c、維生素E、氨基

8、酸、超氧化歧化酶(SOD)等微膠囊化后，可增加穩(wěn)定性，防止其氧 化變質(zhì)；特殊活性成分如果酸、防曬劑等，經(jīng)微囊化后，既可以按照要求的速 率逐步釋放，以達(dá)到長(zhǎng)效、高效的目的，又防止了對(duì)皮膚的刺激。藥物化妝品 中有色澤和氣味的中草藥液微膠囊化后，可以掩蔽使用時(shí)的不良味道。在化妝 品中，將不溶于水的物料微膠囊化后，可分散在水介質(zhì)中，易于配料和使用。 目前，世界著名化妝品產(chǎn)品中，許多化妝品的添加劑用微膠囊包覆，使產(chǎn)品性 能更加優(yōu)越。如AVON的唇膏、眼影和香水，Chates of Rite的保濕霜，Estee Lander的摩擦去垢清潔膏等。但微膠囊也存在包埋基質(zhì)成分在皮膚中鋪展性不 好，會(huì)在皮膚表面殘

9、留不均勻的包膜外殼；甚至有時(shí)會(huì)發(fā)生爆釋現(xiàn)象等缺點(diǎn)。3脂質(zhì)體脂質(zhì)體是由類脂組成的雙層分子的空心球。類脂分子具有親水基團(tuán)和親油 基團(tuán)，當(dāng)它們分散在水中時(shí)，親油基團(tuán)相互結(jié)合處于膜的中間，親水性基團(tuán)排 列成膜的內(nèi)外表面，自發(fā)地形成雙層分子的空心球，其粒徑為50500 nm。在 球的中間可加載親水成分，而在雙層膜中間可加載脂溶性成分。各種脂質(zhì)和脂 質(zhì)混和物均可用于制備脂質(zhì)體，而磷脂是最常用的，如來(lái)自于生物體卵磷脂、 絲氨酸磷脂和神經(jīng)鞘磷脂以及合成的二棕櫚酰磷脂酰膽堿、二硬脂酰磷脂酰膽 堿等。目前有研究表明神經(jīng)酰胺脂質(zhì)體是最天然的、理想的角質(zhì)層脂質(zhì)的屏障 系統(tǒng)，它不僅能滿足脂質(zhì)屏障的需要，還能帶給皮膚迷人

10、的外觀。脂質(zhì)體化妝 品除了具有微膠囊的優(yōu)點(diǎn)外，還有其獨(dú)特的性質(zhì)。脂質(zhì)體中的卵磷脂、膽固醇 等本身就是天然的表面活性劑，具有良好的親水性和親油性。因此可以提高乳 液的穩(wěn)定性。脂質(zhì)體涂于皮膚上后，類脂雙層膜破裂，在皮膚上形成一個(gè)封閉 的薄膜，然后活性成份滲透到表皮中，而膜材類脂卻可滯留在皮膚表層和角質(zhì) 層起保濕作用，同時(shí)給皮膚補(bǔ)充必要的脂肪酸u。由于構(gòu)成脂質(zhì)體的主要成份 卵磷脂又是細(xì)胞的主要成份，其形態(tài)也與細(xì)胞相似，所以脂質(zhì)體與細(xì)胞之間有很強(qiáng)的親和力?？梢栽鰪?qiáng) 有效成分對(duì)皮膚的滲透性，使活性成分可以達(dá)到皮膚深層，更有效地被吸收， 或者完整的脂質(zhì)體被細(xì)胞吞嗜，然后進(jìn)入到細(xì)胞質(zhì)中，再吸收。脂質(zhì)體在化妝

11、 品中所起的功能作用歸納起來(lái)如下.：抗氧化劑、乳化劑、保濕劑、調(diào)理劑、軟化和潤(rùn)膚劑、滲透劑、穩(wěn)定 劑、營(yíng)養(yǎng)增補(bǔ)劑、維生素源。正是由于這些優(yōu)異性能，脂質(zhì)體在化妝品中的應(yīng) 用已引起人們極大關(guān)注，至今歐美已有100多個(gè)新型含脂質(zhì)體的化妝品上市。 但由于脂質(zhì)體的雙層膜是一個(gè)動(dòng)態(tài)開合膜，脂質(zhì)體球體內(nèi)的活性物可與膜外物 質(zhì)進(jìn)行快速交換，如果在脂質(zhì)體外存在少量表面活性劑，那么該表面活性劑就 會(huì)迅速進(jìn)入脂質(zhì)體從而使其崩解。4xx納能托是汽巴精化公司1998年發(fā)明的一種新型、穩(wěn)定的化妝品活性物超微 載體1，是一種由卵磷脂和輔助表面活性劑，以一定比例組成的單層膜狀結(jié)構(gòu) 的納米膠體，平均粒徑25 nm。納能托透過(guò)角

12、質(zhì)層的幾率和速率都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普 通的脂質(zhì)體，從而能夠使被包覆運(yùn)載的活性成分到達(dá)表皮深層直至在真皮組織 中發(fā)揮作用。在等質(zhì)量時(shí)與其他載體相比，納能托攜帶的活性成分更多，覆蓋皮膚的效 果更好。由于其在由卵磷脂形成的單層膜納米級(jí)膠束中嵌入了輔助表面活性劑的錐 形穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。有效阻礙了核中活性物質(zhì)與核外界表面活性劑等其它物質(zhì)的交 換，即有效阻止了表面活性劑等對(duì)納膠體膜的溶解破壞作用。這使得 NanotopeTM（納能托往）能夠在化妝品的配方、貯存、運(yùn)輸以及消費(fèi)者使用過(guò)程 中保持較高的穩(wěn)定性，使之能夠更有效地?cái)U(kuò)散透過(guò)皮膚角質(zhì)層，被表皮細(xì)胞吸 收或溶合。納能托是現(xiàn)在性能非常好的超微載體，它有可能引發(fā)一場(chǎng)外用藥

13、物 和化妝品的革新。汽巴精化公司出品的兩種包覆了D.泛醇和維生素E的Nanotope TMll :天來(lái)達(dá)P及E可廣泛應(yīng)用在抗衰老及保濕型護(hù)膚液、潤(rùn)膚霜、爽膚水、精 華素、特殊眼部護(hù)理液、眼霜以及防曬及曬后產(chǎn)品等中。5傳遞體1992年Cevc等人首先提出Tansfersome這一概念，并對(duì)其制備方法和作用 機(jī)理進(jìn)行了初步探討。1993年開始對(duì)傳遞體自身變形性及其機(jī)理進(jìn)行了更詳細(xì) 的研究。目前被大多數(shù)學(xué)者所認(rèn)可的傳遞體的透皮機(jī)制是滲透梯度和水合力理 論。Hadgraft J則認(rèn)為大分子物質(zhì)：如胰島素、基因傳遞體透過(guò)皮膚角質(zhì)層的作用機(jī)制應(yīng)與傳遞體作用于皮膚 后，調(diào)節(jié)了角質(zhì)層的狀態(tài)有關(guān)。傳遞體是一種自

14、聚集泡囊，亦稱為柔性脂質(zhì)體（DeformableLiposomes，F(xiàn)lexible Liposomes）。它是經(jīng) 由脂質(zhì)體處方改進(jìn)而來(lái)的，其主要組成成分為磷脂和表面活性劑（如膽酸鈉、 去氧膽酸鈉等），有時(shí)加入一定量的乙醇。其粒徑多為幾十個(gè)納米，外觀為膠體 溶液。由于嵌入泡囊膜中的表面活性劑擾亂了雙分子層磷脂?；湹捻樞颍沟?順序參數(shù)(Order Parameter )顯著下降，混亂度增加，因此囊泡在透皮水化力的作 用下，能自身擠壓通過(guò)角質(zhì)層間區(qū)域。而且這種變形是短暫的，不是不可逆 的，只涉及到囊泡形狀和體積的改變并沒(méi)有引起囊泡的破碎。在加壓通過(guò)比其 自身尺寸小幾倍的膜孔屏障時(shí)，囊泡的變形性

15、是非常顯著的，其透過(guò)速率和量 幾乎與純水相當(dāng)。所以它能轉(zhuǎn)運(yùn)不同的活性物，而不需要考慮其大小，結(jié)構(gòu)，相對(duì)分子質(zhì)量 或極性。目前傳遞體主要研究用作不同藥物的透皮載體，有些傳遞體藥物的皮膚透 過(guò)率高80%以上。由于傳遞體具備常規(guī)脂質(zhì)體所不具備的柔性、快速透皮性， 所以在化妝品中作為藥物和性物質(zhì)特別是生物大分子活性物質(zhì)如肽類或蛋白質(zhì) 類的透皮載體，具有很好的應(yīng)用前景，但在配方設(shè)機(jī)時(shí)需要解決以下困難u :將傳遞體的膠體溶液非封閉地涂抹在皮膚上，膠體粒子會(huì)發(fā)生融合。傳 遞體在失水或透皮時(shí)，泡囊的成分會(huì)發(fā)生丟失，使其缺乏變形性，堵塞皮膚孔 道；傳遞體相轉(zhuǎn)變溫度改變時(shí)，泡囊的脂質(zhì)會(huì)發(fā)生溶解或聚集；高濃度的 電

16、解質(zhì)溶液，會(huì)使失水的膠體溶液中的膠體粒子發(fā)生融合；在透皮過(guò)程中， 發(fā)生有害的泡囊分化。傳遞體出現(xiàn)以上情況會(huì)使其達(dá)不到預(yù)期的快速、大量透 皮的目的。6葡糖微球葡糖微球是穩(wěn)定的緩釋載體粒，起源于超分子生物載體 (SupramolecularBiovccteur)技術(shù)，并于1988年申請(qǐng)注冊(cè)了專利u，它被用于上 層皮膚活性物的傳輸和保持，是一種含固態(tài)核心的超分子結(jié)構(gòu)，固態(tài)核心由多 糖組成，包含有很強(qiáng)的陽(yáng)離子基團(tuán)，有很強(qiáng)的親水性，并賦予顆?；瘜W(xué)和物理 化學(xué)方面的穩(wěn)定性，出色的生物相容性，具有包裹親水性活性劑的能力。陰離 子親水活性物以離子鍵和葡糖微球核的陽(yáng)離子基團(tuán)鍵合，因此，其穩(wěn)定性是其 它載體無(wú)法比

17、擬的。脂肪酸單層共價(jià)地接在葡糖微球中心核的外緣，使得這個(gè) 粒子在沒(méi)有改變其內(nèi)核的親水性的情況下具有一個(gè)親脂性的外層，從而形成一 個(gè)極性脂質(zhì)體的有序排列，使得葡糖微球能夠負(fù)載大量的親油性活性物質(zhì)。同 時(shí)由于它具有很小的粒徑(20200nm)，能夠很好地滲透角質(zhì)層最上層。葡糖微 球運(yùn)載作用非常顯著，保持運(yùn)載物的高穩(wěn)定性，它能包裹保護(hù)如維生素、生物 酶、抗自由基劑、美白劑等這些過(guò)去在化妝品中無(wú)法最有效使用的高活性純天然植物精華，確保它們?cè)诋a(chǎn)品的工 業(yè)生產(chǎn)、儲(chǔ)存、使用過(guò)程中不受破壞，長(zhǎng)期保持新鮮活性。在使用時(shí)這些營(yíng)養(yǎng) 活性物又能被葡糖微球載帶進(jìn)入皮膚，直接釋放到組織細(xì)胞上發(fā)揮作用。同時(shí) 防止被包裹物與

18、配方中的組分發(fā)生反應(yīng)。使用神經(jīng)酰胺、膽固醇及其他天然脂 質(zhì)等微粒作用葡糖微球的極性脂質(zhì)外層，就可以得到一種獨(dú)特的角質(zhì)微 球.Comeospheres它們既可作為緩釋載體粒，又可被用于保濕劑，在皮膚表 面立刻形成一層保護(hù)膜，阻止皮膚水分丟失，使皮膚得到充分滋潤(rùn)；還可作再 生調(diào)理劑，滲透進(jìn)皮膚表層組織，修復(fù)和強(qiáng)化角質(zhì)層組織結(jié)構(gòu)，恢復(fù)皮膚的自 然活性，從根源上防治皮膚老化，使皮膚得到修復(fù)，減少和防止皺紋產(chǎn)生，回 復(fù)到健康肌膚。7球型液晶液晶是處于固、汽、液三態(tài)之間的第四態(tài)新型物質(zhì)，隨著溫度的變化可顯 示出變色效應(yīng)，液晶技術(shù)在美容化妝品中的應(yīng)用應(yīng)該是一種不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。 液晶技術(shù)是微囊式包覆技術(shù)及微毫

19、瞬間吸收技術(shù)的結(jié)合體。它可以明顯改善化 妝品的保濕、滋潤(rùn)等基本性能，將活性物質(zhì)如維生素、抗氧化劑、植物提取酶 與液晶復(fù)合后加入化妝品中，使用時(shí)可使復(fù)合物中的活性成分緩慢釋放出來(lái)， 充分被皮膚吸收，從而提高添加劑的功效。用于超微載體的球形液晶屬于溶致 液晶u，它是一種多層結(jié)構(gòu)的表面活性劑的聚集體。它是以水為溶劑，表面活 性劑烷基苯磺酸鈉和月桂醇聚氧乙烯(.9)醚為溶質(zhì)(物質(zhì)的量比是7： 3,其總質(zhì) 量分?jǐn)?shù)為20%30%)，在高于臨界溫度制成飽和溶液后加入一些鹽如：碳酸鈉、檸檬酸鈉形成的懸浮聚集體。這時(shí)表面活性劑的親水基團(tuán)互相締 合排列于聚集體的外圍，疏水基團(tuán)相互結(jié)合處于內(nèi)部，堆積成球狀，加載物與

20、 疏水基團(tuán)結(jié)合。球形液晶與微乳液相比體積相差無(wú)幾，但運(yùn)載能力要高得多， 具有明顯的剪切變稀作用。含有液晶結(jié)構(gòu)的O/W化妝品乳液即所謂的液晶化 妝品具有清爽自然的膚感而且與活性成分有較好的相容性。O/W乳液中液晶 的存在可增加乳狀液的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，延長(zhǎng)化妝品使用時(shí)水合性能的保留時(shí)間和 控制藥物緩釋，還可以起到防曬作用-?？傊S著各種化妝品超微載體研究開 發(fā)的不斷深入，對(duì)化妝品向高技術(shù)，高檔次發(fā)展起了巨大的推動(dòng)作用，美容化 妝品的制備和開發(fā)也進(jìn)入了一個(gè)嶄新的時(shí)代。但是這些超微載體各有特點(diǎn)，而 化妝品主要以皮膚作為靶器官并適用于廣泛的普通人群，所以必須針對(duì)化妝品 中不同的活性物質(zhì)及目的選擇合適的傳遞系統(tǒng)和載體，這些技術(shù)和產(chǎn)品的安全 性、穩(wěn)定性有待于進(jìn)一步提高和驗(yàn)證，傳遞機(jī)制也需要更深入地研究。參考文獻(xiàn)：崔正剛，殷福珊.微乳化技術(shù)及應(yīng)用M.北京：xx輕工業(yè)出版社，1999，183. 931.Bauer， Kurt， Neuber，