周 梅,肖 军,徐艺钊,曾日红
(中山市嘉丹婷日用品有限公司,广东 中山 528415)
“三酶一素”抑制剂的复配研究
周 梅,肖 军,徐艺钊,曾日红
(中山市嘉丹婷日用品有限公司,广东 中山 528415)
通过对“三酶一素”抑制剂光甘草定和MSH在美白润肤露中的复配研究,确定了光甘草定和MSH的最佳复配比例为0.01%∶1.00%时,“三酶一素”抑制剂对黑色素的抑制率较高,性价比最好,美白效果明显。
美白;“三酶一素”; MSH;光甘草定;液晶技术;多重乳化技术
传统的美白化妆品通常采用抑制酪氨酸酶活性的方式,从而达到抑制黑色素形成的单种美白机理[1-3]。由于机理单一,加上皮肤渗透性差,工程师不得不大量添加美白剂来增强其功效。由此引发一系列的皮肤过敏和安全性上的担忧,而且增加了成本。十一碳烯酰苯基丙氨酸(商品名MSH)是促黑色素细胞激素α-MSH分子的有效拮抗剂,它作用于因α-MSH引发的黑色素形成的各个阶段的生化反应,从而抑制黑色素的形成。光甘草定能抑制酪氨酸酶的活性,又能抑制多巴色素互变酶和DHICA氧化酶的活性,是一种快速、高效、绿色的美白祛斑化妆品添加剂。
本实验利用新的抑制“三酶一素”(三酶:酪氨酸酶、多巴互变酶、DHICA氧化酶;一素:α-促黑细胞激素)的美白原理,将新型美白剂活性剂MSH和光甘草定复配在美白润肤露中。通过皮肤颜色测定仪测试配方中添加了不同配比的MSH和光甘草定的美白润肤露的美白效果,进而确定MSH和光甘草定的美白活性及其最佳复配比例。由于复配美白剂时注重各种美白机理的搭配,极低用量即可达到好的美白效果,从而妥善解决了成本、功效以及安全性之间的矛盾。
1.1 主要试剂
MSH(化妆品级,赛比克);光甘草定(化妆品级,上海奥利);DC5225C(化妆品级,道康宁);DC345(化妆品级,道康宁);DC200(化妆品级、道康宁);M-68(化妆品级,赛比克);SIMULGEL EG(化妆品级,赛比克);透明质酸(化妆品级,山东福瑞达);氮酮(化妆品级,北京贝利莱);丙二醇(化妆品级,SKC);甘油(化妆品级,科宁化工)。
1.2 主要仪器
烧杯,电子秤,搅拌器(自制),温度计,FJ-200高速分散均质机(上海标本模型厂),离心机(上海手术器械厂),冰箱(海尔),电热恒温鼓风干燥箱(上海精宏实验设备有限公司)。
1.3 美白润肤露的制作
1.3.1 配方
实验中,研究将光甘草定和MSH两种新型美白剂复配应用在美白润肤露产品中,其配方为:
A油相 w(质量百分比)
DC5225C 5.0%,DC345 10%,DC200 5.0%。
B水相 w(质量百分比)
蒸馏水 2.0%,丙二醇 7.0%,MSH(用量待定),光甘草定(用量待定)。
C水相 w(质量百分比)
蒸馏水 余量,M-68 2.0%,SIMULGEL EG 2.0%,氮酮 0.5%,甘油 5.0%,透明质酸 0.1%,香精、防腐剂适量。
在研制润肤露配方时,经过多种配方对比,选优实验,最后确定:DC5225C作为W/O乳化剂;丙二醇提高产品的稳定性,并起到保湿的作用;M-68作为O/W液晶乳化剂,有助于产品形成液晶结构;氮酮用作促渗透剂,促进皮肤对美白成分的吸收;甘油、透明质酸作为保湿剂,增加皮肤含水量;SIMULGEL EG作为粘度调节剂。同时,以MSH和光甘草定作为美白活性剂,复配比例待实验确定。基础配方如表1所示。
1.3.2 美白润肤露的生产工艺
传统的美白产品采用O/W或者W/O乳化体系,活性成分暴露在空气与阳光中,很容易发生降解,而且皮肤的吸收性差,严重影响了产品的功效。本实验采用新的配方和乳化工艺,使产品形成液晶和多重乳化体系,增强功效性原料成分的吸收,从而达到高效美白的功效。工艺流程如图1所示。
实验采用低温两步法制作W/ O/W多重乳化体系美白润肤露,具体操作规程如下:① 先将A相原料加入油锅中,充分搅拌10分钟后,抽入乳化锅中,再将搅拌均匀的B相原料慢慢地抽入乳化锅中,均质2分钟后,搅拌均匀,形成W/O体系,出料作为备用D。②将C相原料水、甘油、透明质酸、氮酮、M-68液晶乳化剂加入乳化锅中,搅拌均匀后,将备用D也渐渐地加入乳化锅中,搅拌均匀后,再依次加入SIMULGEL EG、防腐剂和香精,制成W/O/W多重乳化体系液晶状态美白润肤露。
1.4 美白功效评价方法
实验中,采用人体试用结合仪器法的测定方法对产品功效进行评价。为避免光照对于皮肤色度的影响,以人体前臂皮肤为受试部位,将美白润肤露涂布在2cm ×2cm的区域,区域之间间隔至少2cm,美白润肤露涂抹量为每平方厘米5mg,每天涂抹两次,用德国CK公司的皮肤颜色测定仪MEXAMETER MX18对受试皮肤的黑色素进行测定。这种测定仪分析技术是基于光谱吸收的原理,通过特定波长的光照在人体皮肤上的反射量来确定肤色深浅的变化,以此评价产品的美白效果。
实验选择20位健康的志愿者(20~35岁)进行测试,测试时间为6周。受试者在测试前30分钟进入测试环境(温度为25±2℃,相对湿度为50%±10%)中安静待测,在测定前10分钟将被检部位露出。分别测试产品涂敷后即时(对照)、1周、2周、3周、4周、5周、6周后的黑色素数值,每个被检部位测定5次,取其平均值。并按下式进行计算分析:皮肤黑色素变化率=[皮肤黑色素 (测试时)-皮肤黑色素 (对照)]÷皮肤黑色素 (对照)×100% 。
表1 美白润肤露基础配方
2.1 MSH和光甘草定复配方案设计为兼顾产品的功效性和经济性,充分发挥这两种美白剂的协同作用,降低用量,节省成本,提高产品的安全性,实验需要寻找这两种美白剂的最佳配比,使其在商品化过程中实现最佳的性价比。
为了缩短实验时间以及降低其他因素条件对实验结果的影响,实验采用均匀设计考察MSH和光甘草定各因素对实验结果的影响。实验选择了光甘草定的用量和MSH的用量两个因素,每个因素选取5个水平,如表2所示。
根据因素和水平, 选取均匀设计表5, 其实验方案列于表3。
2.2 黑色素抑制率的测定
根据均匀设计中光甘草定和MSH的配比方案,分别制作出美白润肤露产品1号、2号、3号、4号和5号。将美白润肤露给20位受试者在指定受试部位涂抹,每天两次。每周使用MEXAMETER MX18测试各受试者相应受试部位的黑色素平均值,结果见表4。
表2 因素及水平设计
由公式:皮肤黑色素变化率=[皮肤黑色素 (测试时)-皮肤黑色素 (对照)]÷皮肤黑色素 (对照) ×100%,计算出1号到5号配方的黑色素变化率,分别如表5和图2。
黑色素抑制率负值越大,则说明实验产品对黑色素的抑制效率越高。采用直观分析法,由表3和图2可以看出,5号美白润肤露对黑色素的抑制率最强,可以将5号实验对应的条件作为较优的工艺条件。但是考虑到生产成本的因素,不仅要满足最佳的黑色素抑制率,而且要满足最佳的性价比。由于光甘草定的价格是MSH价格的100倍,由此我们得出性价比分别为4.56、2.87、7.30、3.52、 2.46。考虑到3号的抑制率较高,且性价比又最好,因此实验选择3号配方作为最佳复配比例,即MSH 1.00%,光甘草定 0.01%。
表3 试验方案
表4 20位受试者使用5个配方产品在不同时间的黑色素值
表5 20位受试者使用不同产品在不同时间的黑色素抑制率
2.3 美白润肤露产品结构的测定
实验中配制的美白润肤露是利用烷基糖苷M-68做液晶乳化剂,在水溶剂中易形成液晶状态,通过对美白润肤露在偏光显微镜下观察,结构如图3所示。
从图3可以看出,该美白润肤露产品的结构为层状液晶结构。此类液晶结构的化妆品对皮肤渗透性好,肤感舒适,能延长化妆品中活性成分的作用时间,起到缓释的作用。
本实验中,通过测定使用美白润肤露前后皮肤黑色素的变化量,计算出美白润肤露对黑色素的抑制率,确定了光甘草定和MSH的最佳配比为0.01∶1.00,在此配比下,美白效果明显,性价比高。通过复配,大大节约了成本,而且实验采用的是冷配工艺,节约了能源,符合低碳经济的潮流。
同时,通过偏光显微镜测定了此美白润肤露的结构,结果反映此美白产品的结构确实为液晶结构。这种结构能避免活性原料的降解,有利于延长产品的货架寿命以及增强产品的质量稳定性。
[1] 江志洁, 朱育新, 吴奇英, 等. 黑色素形成机理的新概念及复合美白剂的应用[J].日用化学品科学, 1998(101):3-5.
[2] 依凡林. 皮肤美白剂的比较[J]. 日用化学品科学, 1999(109):41-43.
[3] 毕富玲. 美白与美白剂[J]. 北京日化, 2001,(62):10-11.