CN101664372B - 一种皮肤外用抗氧化网络功效纳米乳及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种皮肤外用抗氧化网络功效纳米乳及其制备方法。其特征在于它由下述重量配比的原料组成:维生素E 1.0-1.5,谷胱甘肽2.0-3.0,L-抗坏血酸-2-葡萄糖苷2.0-2.5,沙棘油1.0-1.8,辅酶Q10 1.0-1.6,a-硫辛酸0.5-0.6,肉豆蔻酸异丙酯8.0-10,辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯20-25,聚甘油脂肪酸酯7.0-9.0,氮酮0.5-1.0,三重蒸馏水46-50,柠檬酸0.05-0.25,柠檬酸钠1.0-1.6。本发明配方中的功效成分,可形成相互协同,增效,再生的抗氧化网络体系,纳米乳载体系统促渗作用,大大增强功效成分的抗氧化作用和效果;本发明的制备方法能增强抗氧化剂的稳定性和有效性,制备工艺简单,易于规模生产,且无须额外提供能量,节省时间,能量和原材料,利于环保。

Description

一种皮肤外用抗氧化网络功效纳米乳及其制备方法
技术领域
本发明涉及新型透皮传递系统的载体技术经过改良后应用于皮肤外用抗氧化纳米乳产品配制,特别指一种皮肤外用抗氧化网络功效纳米乳及其制备方法。
背景技术
过氧化损伤不仅是整体老化和疾病的重要诱因,也是皮肤衰老和疾病的最大威胁。日晒、辐射、压力、某些药物、环境污染等诸多因素都能使皮肤组织自由基产生增多,从而导致皮肤老化、色斑及某些皮肤疾病、甚至皮肤癌变。因此,无论从皮肤健康及护肤层面,还是预防由自由基诱导的皮肤衰老或疾病方面,都需要注意加强和提高皮肤的抗氧化能力。
一、自由基氧化损伤
自由基是指原子最外层轨道上具有不配对电子的原子、原子团或特殊状态的分子,它们的共同特点就是带有高度活泼、且化学性质极不稳定的不配对电子,具有顺磁性,半衰期极短(只有约10-3s)等,而且,具有强烈的氧化活性,往往引起强烈的自由基连锁反应,并极易与其它物质发生反应形成新的自由基或氧化物,易于攻击体内的生物大分子。当体内的氧化反应系统与抗氧化系统之间的平衡向氧化增强方向变化时,就会造成氧化应激并迅速引起氧化或过氧化损伤,使得构成细胞组织的诸多物质,如蛋白质、脱氧核糖核酸等所有的大分子物质以及粘多糖、多不饱和脂肪酸等发生不同程度的氧化反应,引起这些物质的变性、交联、断裂等氧化损伤,进而导致细胞结构和生理功能的破坏,以及机体组织的损伤和器官的病变,在皮肤上就表现为老化和色斑。
二、皮肤的氧化损伤及其机制
皮肤是人体直接暴露于外界环境的最大器官和组织,也是人体最重要的屏障之一,其每时每刻都承受着来自外界环境的氧化压力和自由基损伤。紫外线(UV)及环境污染等均可产生氧化压力,其所致的氧化损伤在皮肤老化及多种皮肤病的发病中起着重要的作用。急性或长期暴露于日光后,带有芳香环的DNA是吸收中波紫外线(UVB)的主要吸收体,是UV辐射的重要靶点。DNA对长波紫外线(UVA)的吸收极少,但其可通过人体中的其他多种色基,如:还原型尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)、还原型尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)、维生素B2、黑素等吸收UVA,导致活性氧簇(ROS)释放,ROS是具有一个或多个未配对电子的原子或分子,包括过氧化氢、单线态氧及超氧阴离子等,其可引起皮肤红斑、水肿、光老化及光致癌等。而且,它们还能直接刺激黑素细胞内酪氨酸酶活性,形成光照性黑素沉着;而且通过激发自由基的系列生化反应,加快老年斑形成等。UV是产生氧化压力的最常见的污染物,产生氧化压力的其他污染物还包括吸烟、O3、氮氧化物及污染的空气等。臭氧层能够吸收短波紫外线及部分UVB。臭氧层O3水平下降将导致到达地面的UVB量增加,同时导致对流层O3浓度增加。研究表明,O3是光化学雾中的重要成分之一,污染严重区域的光化学雾中,O3含量最高,同时该区域UV辐射也很强。除此,正常的新陈代谢也可产生氧化压力,来源于线粒体呼吸链的电子被传递给氧原子可产生多种活性中间产物:超氧阴离子、过氧化氢及活性氢氧根等。这些内部及外部的因素都引起皮肤的老化,自由基引起皮肤老化的机制很复杂,但作用于皮肤组织细胞后出现的现象和结果却很明显。皮肤的结构和功能的改变,皮肤微血管损伤、皮肤弹性的下降,胶原变性和交联,皱纹,粗糙,松弛和老年斑的形成,这在很大的程度上与自由基的损伤作用有着密切的关系。
皮肤损伤的可能机制:生物体内非酶糖化反应是指在无酶催化的条件下,还原性糖的醛基或酮基与蛋白质等大分子中的游离氨基反应生成可逆或不可逆结合物的高级糖基化终末产物(AGEs)过程。皮肤真皮富含的胶原容易与细胞外液的葡萄糖发生非酶糖化反应,且随年龄的增长而增多,从而使AGEs进行性增加,使胶原纤维形成分子间交联,不但降低了结缔组织的通透性,使养料及废物的扩散性能减弱、组织延展性和硬度增加;而且降低了胶原的可溶性而难以被胶原酶水解,造成皮肤弹性下降,皱纹不易平复且不断加深,从而促进皮肤的衰老过程。
UV所诱发的皮肤老化可能与真皮蓄积AGEs有关系,近年的体外实验验证了在UVA引起的光老化皮肤过氧化反应中,非酶糖基化蛋白质是体内皮肤细胞紫外线过氧化损伤的光感物这一假说。适量的紫外线照射对皮肤维生素D的光合成是必需的,而长期暴露于太阳光紫外线照射下则可导致皮肤光老化。紫外线B能直接与皮肤细胞的DNA发生作用,紫外线A则主要通过产生对人体有害的氧自由基而改变核DNA和线粒体DNA,并激活基质金属蛋白酶(MMPs)来损害细胞外基质。MMPs的主要作用是降解胶原及弹性蛋白等真皮组分,与其特异性抑酶(TIMP)共同维持真皮结构。MMPs分泌增加或TIMP分泌减少均可使胶原分子的细胞内降解增加,真皮厚度变薄。最近发现,由于日光照射变化,同一个体皮肤角质层的过氧化氢酶活性会随着季节的变化而变化,夏季活性较低,冬季活性则较高;而皮肤角质层中的超氧化歧化酶活性则看不到有这种变化。将人的皮肤用紫外线A照射会导致皮肤角质层过氧化氢酶活性24h内减灭,灭活程度跟照射强度有关;而用紫外线B照射则无此效应。皮肤角质层中超氧化歧化酶活性无论是用紫外线A还是紫外线B照射,照射后24h内均不会受影响。经15J/cm2强度紫外线A照射的皮肤角质层过氧化氢酶活性在3~4周后均可得到完全的恢复。可以推测,太阳光辐射导致角质层过氧化氢酶和超氧化歧化酶比例的失调导致了角质层的屏障结构更容易被氧化破坏。
三、当前抗氧化产品的不足
研究表明,要降低自由基的损害,就要从抗氧化做起,而且,皮肤的抗氧化尤其重要。凡能干扰自由基链反应中链引发和链增长过程,清除ROS的化合物称为自由基捕获剂或抗氧化剂,其基本原理是抗氧化剂给出一个电子给自由基,而自身不会形成有害的能引起链反应的危险物质,一旦氧自由基被中和,有害的链反应就会被终止,所以,抗氧化剂和自由基是一对矛盾体,它是通过抑制自由基及活性氧的生成或清除内源性或外源性自由基达到抗氧化的目的。
人体中的抗氧化系统主要有两大类:大分子抗氧化剂(酶类自由基清除剂和蛋白类自由基清除剂)和分子抗氧化剂(脂溶性自由基清除剂和水溶性自由基清除剂),它们有的是自身组织所含有的,另一部分是从食物中摄入的。
现今市场上的皮肤抗氧化产品,有很多是采用大分子自由基清除剂配制而成,分子量在30000道尔顿以上,又是异源性蛋白,加上某些大分子自由基清除剂只能清除超氧阴离子自由基,因此,很难最大限度地发挥其抗氧化作用和优势;尽管目前有些皮肤外用制剂采用了小分子自由基清除剂,但大多成分不太稳定,容易变色,使其功效成分含量明显降低,加上透皮吸收困难,半衰期较短,很难达到预期效果;而且,目前市面上出现的皮肤抗氧化产品大多仅仅含一种或几种抗氧化剂作为功效成分,且功效成分之间,各自单独起作用,缺乏协同作用;一些功效成分对光照的稳定性不高,遇光易分解,较不稳定,在光照条件下药物含量下降明显,因此,作用效果有限;还有一些抗氧化很多功效成分对温度很敏感,导致在产品中的含量降低;抗氧化剂最容易被环境氧化破坏而失去抗氧化的作用;产品中添加防腐剂及过多的化学合成物质导致抗氧化产品的安全性不高;此外,最为关键的是对于一些皮肤外用抗氧化产品来说,促进皮肤渗透率、促进抗氧化成分的再生以及其共济协同、联合增效等乃是目前急需要解决的关键技术问题。
四、抗氧化网络理论
在评估一个化合物的抗氧化性必需要考虑很多标准。一般在化学和生物化学方面考虑:比如,熄灭自由基的特殊性;是否有金属螯合活性;能否和其他抗氧化剂的相互作用;在机体分布及生物利用度情况;对机体的影响情况等等。当然一种好的抗氧化剂也不可能全符合这些标准。比如,维生素E只能在膜和脂质区域才有作用。它的主要功能是清除脂质自由基,但在水相中没有或有一点抗自由基活性,然而它是人体一种重要的抗氧化剂。每种抗氧化剂作用的机理不同,这就要求抗氧化产品必须有多种抗氧化剂共济协调才能达到良好的效果。还有就是自由基清除剂或抗氧化剂分子是独立发挥作用,完成一次电子传递的氧化还原作用后,就失去活性,被消耗掉了,这样单独作用的效果常常微不足道。正因为自由基连锁反应特征及抗氧化剂复合体系的联合增效,美国伯克利分校教授,国际自由基学会主席Lest Paker博士等学者提出了自由基清除剂链反应和抗氧化网络技术,清晰而明确地将它们比拟为高效抗衰老的现代最新模式,并认为这在自由基生物医学和抗衰老领域为革命性学说(revolutionarytheory)。目前,网络抗氧化剂体系中,VC,VE,CoQ10,LA,GSH为抗氧化网络技术的核心和本质,其原因主要有:①机体不能产生VC和VE,必须从食物中获得;②机体虽然可以自行产生GSH,LA和CoQ10,但它们在体内水平随着年龄增长而明显下降;③具有广谱,高效的自由基清除能力,且相互之间可以相互补充,协同增效;④各有其不同于其它自由基清除剂或抗氧化剂的独特作用;⑤存在相互作用,且能相互再生,使彼此进入再循环形成网络,极大地增强了抗氧化剂的功能。
VE能捕捉体内多种自由基,保护细胞膜磷脂中多不饱和脂肪酸不被氧化,从而稳定生物膜结构,维持膜的正常功能,防止脂褐素形成;VC是人体不可缺少的维生素,也是一种具有抗氧化作用的强还原剂,它能维护细胞膜的完整性,可使氧化型谷胱甘肽还原成还原型谷胱甘肽;硫辛酸可明显提高抗氧化能力,且具有活化细胞的作用,也是一种重要的自由基清除剂,能在其他抗氧剂缺乏时代替起作用,其作用是VC和VE的400倍,且作用持久;CoQ10存在于细胞线粒体内膜中,是细胞呼吸链中重要递氢体,也是一种重要的抗氧化剂成员。抗氧化网络中各种物质的相互作用式如下:
LOO·+VE→LOOH+VE·
LOO·+VC→LOOH+VC·
VE·+VC→VE+VC·
VC·+VE→VC+VE·
VE·+GSH→VE+GSSG
VC·+GSH→VC+GSSG
GSSG+CoQH2→2GSH+CoQ10
LA+VC·→VC+LA+
LA+VE·→VE+LA+
LA+H+→LA
LA和DHLA(还原型LA)单独使用都不能阻止Fe2+/AsA(水溶性抗坏血酸)诱导的脂质过氧化,但由于DHLA能还原GSSG(氧化型谷胱甘肽),再生GSH,因此,DHLA、GSSG的共同作用能减少脂质的过氧化损伤;同时,LA/DHLA具有较低的氧化还原势能,使得DHLA在没有辅酶II(NADPH)的条件下也能还原GSSG,而谷胱甘肽还原酶还原GSSG却必须有NADPH的参与,因此,在细胞氧化还原势能较低以及NADPH缺乏的情况下,DHLA更能显示再生GSH的抗氧化性能。
有研究者认为,CoQ10H2可能是通过还原维生素E在清除自由基时产生的α-生育酚酰基自由基,节约和再生维生素E而起抗氧化作用的。在没有抗氧化网络的保护时,辅酶Q10往往被消耗于对抗自由基的抵御战中。若有了抗氧化网络的保护,辅酶Q10就能充分发挥提升细胞能量的作用。
五、目前抗氧化产品及透皮制剂(TTS)遇到的问题及解决方法
任何护肤产品在供给使用前,均必须制成适合于各种应用的形式,这种形式称为药物的剂型,简称制剂。在应用中为了达到最佳的治疗效果,根据护肤产品途径不同,同一种产品还可加工成不同的剂型来应用。抗氧化经济在制成不同的剂型后,消费者使用要方便,易于接受,且效果要好,同时增加了产品的稳定性,减少毒副作用,也便于产品的贮存、运输和携带。皮肤抗氧化产品常用的剂型有软膏剂、乳剂、溶液剂、膜剂等,如将抗氧化功效成分等加入适宜基质中制成一种易涂于皮肤的半固体外用制剂,功效成分经皮肤吸收后,亦可产生全身治疗作用。
然而皮肤是人体的天然屏障,阻碍功效成分进入体内,即使是剂量低、疗效高的一些成分,透皮速率也难以满足实际需要,成为研究开发TTS的最大障碍,如何保证足够量的药物透过皮肤进入体内达到治疗剂量,是TTS研究的重点,高新技术及方法的应用是解决问题的重要途径。影响功效成分透皮吸收的因素很多,主要有:成分的性质、制剂处方的组成、皮肤的条件。
功效成分的理化性质直接影响其透皮吸收的快慢。有研究证实功效成分的分子量与其透皮速率之间呈一“Z”形图,可三段:分子量100-250,255-300,300-400,在每一段内总趋势是分子量增大,透皮速率增加;但分子量再继续增大,则透皮速率显著下降。药物的油/水分配系数也是影响药物透皮吸收的重要因素。皮肤的角质层是脂溶性组织,而活性表皮是水溶性组织。脂溶性大的药物易通过前者,而难物的油/水分配系数要适中,才有利于药物的透皮吸收。有人认为油/水分配系数接近于1最好,有人认为正辛醇/水分配系数约为1000时有最大透皮吸收速率,要具体成分具体分析。针对功效成分的理化性质而采取的促透技术,以达到有利于透皮的目的。
制剂处方的组成是可以采取促透技术最多的环节。通过在处方中加入促透剂、表面活性剂、赋形剂等以及调节基质的pH等,这些措施或者改变皮肤的性质,引起皮肤角质层发生可逆的改变:或者促进功效成分的释放、改变其存在状态等,目的都是为了提高功效成分的透皮吸收速率。皮肤的条件也是影响功效成分透皮吸收的因素。如果皮肤因创伤或病变导致角质层屏障破坏,则全部功效成分均可自由进入真皮,吸收速度和程度将大大增加,往往引起中毒,这种吸收已不是透皮吸收的问题了。
为了提高经皮制剂更好地透过皮肤,目前常常在制剂中加入一些透皮渗透剂,以通过使用透皮渗透剂来促进活性物在皮肤上的渗透和吸收,常用到的有氮酮(AZONE)等。促透剂的作用机制主要是通过可逆性改变皮肤结构来渗透进入皮肤并降低药物经过皮肤所受阻力,达到促进药物全身吸收或局部治疗的目的。现在研究应用较为多见的促透剂类型主要有:①天然促透剂。包括萜类、精油及内酯等,如簿荷脑、龙脑、桉油及川芎、小豆蔻提取物等。②合成促透剂。主要有吡咯烷酮类、磷脂及磷酸盐类、有机酸及酯类和酞胺类等,其中最有代表性的是月桂氮酮(氮酮Azone)。迄今为止,研究应用最多并以此为实验参照物的仍为Azone。③二元或多元促透剂。随着促透剂开发品种的增多及有关研究的延伸,一些天然与合成促透剂复合而成一元或多元的促透剂也进入研究视野,结果发现,按一定比例配成的多元促透剂可以达到单一促透剂无法比拟的效果,但前者并非都比后者好,主要还是与药物的溶解性等理化性质有关。
尽管目前皮肤促渗剂有了很大的发展,也在透皮功效成分透皮吸收方面发挥了一定的作用,但由于成分的来源不同,其理化特性也各不相同,有些是水溶性,有些是脂溶性,还有些是水油双溶或双不溶性;因此,要解决上述促皮肤渗透剂与透皮成分之间的溶解性和稳定性都非常困难;而且,有些功效成分的分子量小,有些功效成分的分子量大,分子结构和形态也差异明显,单靠上述促皮肤渗透剂的被动透皮效应,仍不足于使皮肤保湿功效成分顺利的透皮吸收并发挥最大的生物学作用,有些功效成分甚至仍无法透皮吸收和发挥其应有的生物学作用。特别是随着上述促皮肤渗透剂大多数是化学合成或半合成制剂,如使用浓度的加大或使用过于频繁,将会使皮肤的过敏率和刺激性加大,毒副作用更加明显。这需要我们去寻找更好的方法来解决这个问题,目前在透皮制剂使用一种新型的载体-纳米乳(microemulsion,ME),也称微乳,是粒径为10~100nm的乳滴分散在另一种液体中形成的胶体分散系统,是水,油,表面活性剂和助表面活性剂按适当的比例混合,自发形成的各向同性,透明,经热压灭菌或离心也不能使之分层,热力学稳定的分散体系。纳米乳除了具有乳剂的一般特征外,还具有粒径小,透明,稳定等特殊优点,在药物制剂及临床方面的应用也日益广泛,目前,微乳是一新型理想的药物释放载体。具有透明,稳定吸收完善,靶向释药等特点,并提高了药物疗效,降低毒副作用,临床应用价值日益提高,具有很大的发展前景。
六、新型透皮给药系统---纳米乳
纳米乳(Nanoemulsion NE)也被称为微乳(Microemulsion ME),于1974年,首次报道有关纳米乳作为药物载体的研究。然而,纳米乳液作为药物载体,真正引起人们的注意却是在1987年Bhargava发表一篇有关这个课题的综述之后,从此,基于纳米乳液的药物载体的研究如雨后春笋般蓬勃兴起。令人鼓舞的是近年来纳米乳在透皮传递给药系统(TDDS)的相关研究中显示出良好的苗头,尤其是由于纳米乳本身组成成份和结构所具有的独特性,以及伴随着其快速透皮作用机制研究的不断深入,90年代开始逐渐地成为TDDS研究中的一个热点。纳米乳液是两种互不相溶的液体按一定的比例,在表面活性剂作用下形成的热力学稳定的、各向同性的、无色透明或半透明的分散体系。一般来说,纳米乳液分为三种类型,即水包油型纳米乳液(O/W)、油包水型纳米乳液(W/O)以及双连续型纳米乳液,它的组成成份主要包括油相、水相、表面活性剂和助表面活性剂。纳米乳与其它透皮给药的载体相比(包括脂质体),其特点主要有:(1)为各向同性的透明液体,经热压灭菌或离心也不能使之分层,属热力学稳定系统;(2)工艺简单,制备过程不需特殊设备,可自发形成,纳米乳粒径一般为10~100nm;(3)具有缓释和靶向作用;(4)许多肽类药物制成纳米乳制剂可形成对药物的保护作用;(5)空白纳米乳本身具有抗菌作用,因此,对皮肤表面存在的金葡菌和绿脓杆菌等具有较强的杀灭作用。除此之外,纳米乳液型药物载体较其它体系最突出的一个特点就是可以增溶药物,研究发现,不管是水溶性的药物还是油溶性的药物,在纳米乳液中都可以达到很大的增溶量,而药物在纳米乳中的增溶,能使药物在纳米乳小液滴内的浓度可以达到很高,这对于药物快速通过表面活性剂分子组成的界面膜,从而达到有效释放意义是非常显著的,此外,药物增溶在水包油型纳米乳液的小液滴中,避免了与连续相的接触,可以保护易水解的药物在到达作用部位之前不被体液分解。
大量研究数据表明纳米乳制剂与目前常用的皮肤外用制剂相比,如凝胶、霜剂、乳膏等,纳米乳制剂的透皮时间要明显缩短,经皮吸收的效果更为理想。例如,有人通过Franz扩散池体外透皮吸收研究发现,相同浓度的环氧合酶抑制剂纳米乳制剂较其霜剂透皮性提高11倍以上;有人通过在大鼠的脚掌皮肤上局麻后进行刺激实验,结果发现纳米乳的局麻起效时间要明显短于凝胶;也有人采用微透析技术对盐酸匹鲁卡因纳米乳及盐酸匹鲁卡因水凝胶在活体大鼠皮肤上透皮研究发现,纳米乳较水凝胶在活体大鼠皮肤吸收系数高出7%,时滞作用却下降10倍,这样,低浓度的盐酸匹鲁卡因即可获得良好的麻醉效果。
关于微乳的本质及形成机理至今看法还不一致。尚没有一种理论能完整地解释微乳的形成。目前影响较大的理论有:界面张力理论,该理论认为,在微乳形成过程中,界面张力起着重要的作用。表面活性剂可以使O/W界面张力下降,加入一定量的辅助剂可使O/W界面张力进一步下降,甚至降为负值。最终导致界面增加,微乳形成。增溶理论认为微乳是胀大的胶团。胶团和加溶胶团均为热力学稳定体系,故微乳亦是热力学稳定体系。但此理论无法解释为何只要表面活性剂浓度大于临界胶团浓度即可发生加溶作用,而此时微乳并不一定能够形成。热力学理论,有人利用热力学方法求算出微乳形成的白由能及其相转变的条件来研究微乳的形成条件,但距指导实际工作还相差甚远。
微乳制备应满足三个条件:在油水界面短暂的负界面张力;流动的界面膜;油分子和界面膜的联系和渗透。微乳液自发形成无需外界做功,主要靠该体系中各种成分的匹配。为了寻找这种匹配关系,目前采用HLB值,相转换温度,盐度扫描等方法。①盐度扫描法:主要是研究离子型乳化剂形成ME的条件。②相变温度法(PIT):温度对乳化剂在溶液中分布的影响是一复杂过程,对于离子型乳化剂主要表现在影响其亲水亲油平衡值,以及乳化剂分子之间的静电排斥力和吸引力,从而影响乳化剂在油、水及油水之间的分布。③HLB值法:在药剂学中应用较多的是单相ME,故盐度扫描法和PIT法的应用受到许多限制。首选方法是根据乳化剂HLB值来研究ME的相态。ME主要由油、水、乳化剂及助乳化剂组成。在工艺研究中首先应根据油的性质和欲构成ME的类型选择合适的乳化剂。一般认为HLB值在4-7的乳化剂可形成W/O型ME,在14-20可形成O/W型ME,在7-14时根据工艺条件可形成可转相的ME。其次选择合适的助乳化剂。助乳化剂的作用可能是和乳化剂形成复合界面膜,通过助乳化剂的引入可降低乳化剂的相互排斥力及电荷斥力从而使复合凝聚膜具有良好的柔顺性。助乳化剂还可调节乳化剂的HLB值。常用的助乳化剂有低级醇、有机胺、烷基酸及单、双烷基酸甘油酯及聚氧乙烯脂肪酸酯等。在选定了适当的乳化剂及助乳化剂之后,ME的组成通常采用假二元相图进行工艺研究,特别是在药剂学中制备单相ME时。首先固定油相(水相),作水(油)-乳化剂-助乳化剂三元相图,求得组成ME的相区。Abootazeli等用月桂酸异丙酯为油相,磷脂为乳化剂,分别以正丙醇、异丙醇、正丁醇和异丁醇为助乳化剂,先求得乳化剂和助乳化剂的最佳比值(用比K值表示),再分别按K为1∶1、1.5∶1、1.77∶1、1.94∶1,求得ME的相区。也可根据需要选几种不同的乳化剂混合使用,可形成固态ME或相变ME,本发明的制备方法采用HLB值法。
既然作为一种新型的药物给药系统拥有这么多特点,那它作用的机制是什么,对皮肤有没有什么损失?通过先进的仪器和实验手段,对纳米乳高效透皮的作用机制进行了部分的研究。发现纳米乳实现高效透皮的作用机制主要包括以下几个方面:(1)增加角质层脂质双层流动性、破坏角质层水性通道、经毛囊吸收等途径有效克服角质层对药物的屏障作用,从而将药物送入真皮内;(2)纳米乳结构的独特性使其对脂溶性和水溶性药物均能产生显著的增溶效应,从而形成药物过饱和系统,大大增加皮肤内外药物的浓度梯度,从而提高药物的透过量;(3)纳米乳中的某些成份能作为渗透促进剂,通过改变角质层的结构从而促进透皮吸收,例如,肉豆蔻酸异丙酯常作为纳米乳中的油相,但同时,它也是一种透皮吸收促渗剂,能大大促进制剂的透皮效率,纳米乳中的表面活性剂和助表面活性剂成份也能影响皮肤角质层屏障从而增加药物的渗透;(4)纳米乳可以通过强有力的水合作用扩大角质细胞间的连接从而产生一个透皮渗透的快速通道,并且,也可以使真皮中的胶原纤维束在一定程度上松解,因此,纳米乳能快速并且大量的穿透角质层屏障,迅速渗透进皮肤的真皮组织。
目前有关纳米乳透皮机制的研究均立足于对不同组份构成的组方进行研究,由于组份的不同对纳米乳透皮机制也有一定的差异,而对某种确定组方纳米乳的透皮机制、组方中对透皮起主要作用的组份及其刺激性之间的关系尚缺乏系统性研究。因此如何找出其中究竟是哪种或者哪些组份对纳米乳的透皮起关键作用,该组份的作用机制如何,该组方构成的纳米乳在活体皮肤中的作用规律如何,以及透皮性与成分浓度之间关系等都需要我们更深入的研究。
发明内容
为了克服当前背景技术中存在的的缺点:(1)一些功效成分对光照的稳定性不高。如辅酶Q10原料药遇光易分解,较不稳定,在光照条件下药物含量下降明显。(2)抗氧化很多功效成分对温度很敏感,导致在产品中的含量降低。(3)抗氧化剂最容易被环境氧化破坏而失去抗氧化的作用。(4)目前很多抗氧化产品成份单一,起不到协同共济的作用。(5)产品中添加防腐剂及过多的化学合成物质导致抗氧化产品的安全性不高。(6)对于一些外用抗氧化产品来说,渗透率是一个目前急需解决的问题。本发明提供的皮肤抗氧化功效纳米乳,能提高功效成分的稳定性,皮肤渗透能力强,以及不需添加防腐剂,大大提高了产品的安全性和抗氧化效果。
本发明的目的在于提供一种具有很好的透皮效果,能减少功效成分对皮肤的毒副作用及更好的达到抗氧化功能的皮肤抗氧化纳米乳及其制备方法。
本发明皮肤抗氧化功效纳米乳是由下列组份制成的(用量为重量份):维生素E 1.0-1.5、谷胱甘肽2.0-3.0、L-抗坏血酸-2-葡萄糖苷(AA2G)2.0-2.5、沙棘油1.0-1.8、辅酶Q10 1.0-1.6、a-硫辛酸0.5-0.6、肉豆蔻酸异丙酯8.0-10、辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯20-25、聚甘油脂肪酸酯7.0-9.0、氮酮0.5-1.0、三重蒸馏水46-50、柠檬酸0.05-0.25,柠檬酸钠1.0-1.6。
本发明优选重量配比是:维生素E 1.0、谷胱甘肽2.6、L-抗坏血酸-2-葡萄糖苷(AA2G)2.5、沙棘油1.1、辅酶Q10 1.4、a-硫辛酸0.5、肉豆蔻酸异丙酯8.5、辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯23.7、聚甘油脂肪酸酯7.9、月桂氮卓酮0.7、三重蒸馏水48.6、柠檬酸0.2,柠檬酸钠1.3。
本发明的组方原则:
本发明组方采用采用国际上公认的抗氧化功效成分原料,并考虑到各种功效成分的合理搭配和共济协同及联合增效。其组方的科学依据主要是:第一,利用国际上公认的抗氧化功效成分,组成性能优良的抗氧化体系,以及时清除机体内所产生的过剩氧自由基,抑制或降低其代谢产物及过氧化反应所导致的皮肤衰老;第二,进一步降低体内氧自由基及其过氧化反应对皮肤组织的损伤,改善暗沉肌肤及皮肤抗氧化能力;第三,有效补充细胞能量、延缓肌肤老化、修复自由基对细胞造成的损伤、保护脆弱肌肤,促进末端血管的血液循环,使皮肤有丰富的营养供应,保持光泽滋润;同时,增加皮肤巯基含量,并对机体和皮肤组织的有害产物和重金属进行络合及促排泄作用,最终达到延缓皮肤衰老和美容的效果。下面对每个成分做简要介绍。
维生素E是生物体的一种重要自由基清除剂,这主要是由于它的疏水结构以及它能插入到有不饱和脂肪酸存在的生物膜。它能直接清除超氧自由基、羟自由基和过氧化氢及单线态氧等活性氧自由基,而且它能有效地抑制脂褐质的产生。它本身又是脂溶性维生素,对皮肤具有润肤和防紫外线损伤及降低类脂的过氧化等作用。但维生素正在体外的抗氧化作用较在体内为弱。为了增加维生素E的作用,常和维生素C联合使用,这样对色素清除效果更好。现在,添加了维生素E的化妆品,已是防衰老化妆品中的主要产品之一。
AA2G为左旋维生素C,保持了维生素C的活性以及比普通维生素C有更好的稳定性,AA2G与维生素E联用,能产生协同作用,增强抗氧化功效。并且,维生素C也是体内一种重要的抗氧化剂。由于维生素C能可逆地加氢或脱氢,故维生素C在体内许多氧化还原反应中有重要作用。维生素C还可以使氧化型谷胱甘肽转变为还原型谷胱甘肽(GSH),使机体代谢产生的过氧化氢(H2O2)还原;维生素C还可保护维生素A、E及某些B族维生素免受氧化。因此,运用谷胱甘肽时,与维生素C并用,能够提高其功效。
α-硫辛酸(LA)含有S、C原子组成的封闭环状结构,电子密度高于含S、C原子的单链化合物,如:还原型谷胱甘肽(GSH)、胱氨酸等,因此能发挥较强的抗氧化功能。维C和维E是经典的抗氧化剂,维C是细胞外液抗氧化防御体系的第一道防线,但因其为水溶性,对细胞膜的保护性差,抗氧化作用只是依靠可逆的脱氢反应来完成,维E为酯溶性,对生物膜结构及功能有较好的保护作用,抗氧化能力较强。LA的相对分子质量比维C大,碳原子多于VitC,易溶于脂膜,与维E相比,LA分子末端的羧基(-COOH)使其溶于水的能力增强。LA是已知的唯一可在水相又可在脂相中的抗氧化剂,能被消化道轻易吸收,可以分布到机体的各个部位发挥作用,甚至能透过血脑屏障,保护神经系统免受氧化损伤,大量实验都证明LA具有比维C和维E更为强大的抗氧化性,因此将LA和DHLA称为“万能抗氧化剂”。目前对LA的抗氧化研究主要集中在金属鳌合能力、清除活性氧、再生内源性抗氧化剂和修复氧化损伤。
GSH是属于含有巯基的、小分子肽类物质,具有两种重要的抗氧化作用和整合解毒作用。谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸结合而成的三肽,它的分子量为307.33。最新研究表明,GSH能够纠正乙酰胆碱、胆碱酯酶的不平衡,起到抗过敏作用,还可防止皮肤老化及色素沉着,减少黑色素的形成,改善皮肤抗氧化能力并使皮肤产生光泽。
辅酶Q10又名“泛醌”,是一种存在于多种生物体内的脂溶性天然维生素类物质,它是细胞自身产生的天然抗氧化剂,能提高有机体的免疫力,是人体内不可缺少的参与代谢的重要活性物质。它的主要机理是细胞电子和质子的传递体,参与蛋白质和脂肪代谢,是细胞呼吸和代谢为人体细胞产生能量所必需的激活剂。它是一种人体肌肤本身就存在的天然小分子,能加速细胞更新,激发细胞活性,从而大大促进细胞摄取营养的能力。在护肤品中添加辅酶Q10,能有效地帮助皮肤细胞主动吸收护肤品中的其它养分,使护肤成份不再简单地停留在肌肤表面,真正实现护肤品的成份功效(由外而内的功效)。辅酶Q10在对抗老化、减少皱纹、恢复肌肤光泽弹性、美白等方面具有独到的效果,并能有效补充细胞能量、延缓肌肤老化、修复自由基对细胞造成的损伤、保护脆弱肌肤,同时对促进细胞代谢功能、清除血液垃圾、有效抑制黑色素、改善暗沉肌肤等有一定效果。
沙棘油为酯溶性物质、分为沙棘籽油和沙棘果油,其中的成分非常复杂,多达几十种,与抗氧化相关的主要包括维生素E和维生素C,以及甾族化合物等,不少实验的结果显示沙棘中的成分具有非常好的抗氧化效果。
维生素C作为抗氧化网络的轴心,用来接合脂溶性和水溶性的抗氧化剂,并可使作用后的维生素E再生,防止脂蛋白质氧化,避免DNA受自由基的伤害。维生素E是一种很强的氧化剂,可以中止脂蛋白的连锁性氧化作用,还可避免紫外线及臭氧对皮肤的伤害。硫辛酸是万能抗氧化剂,可加强整体抗氧化防御系统,摄取硫辛酸可立即增加机体内VC、VE、谷胱甘肽及辅酶的水平。谷胱甘肽在体内最充沛,几乎存在所有的细胞内,用于抵抗自由基的伤害。在抗氧化网络中负责再生VC,使其恢复抗氧化功能。辅酶Q10在抗氧化网络中与VE合作,共同保护细胞的脂肪部分,避免自由基的伤害。而沙棘油是整个网络中的推进剂,可以清除自由基,增强VC在网络中的作用,使得整个网络的抗氧化作用产生加倍的威力。
本发明皮肤抗氧化功效纳米乳的制备方法是:
①准确称取柠檬酸和柠檬酸钠置于经过洗消过的容器中,再加入三重蒸馏水进行充分溶解后,再加入AA2G,溶解后加入谷胱甘肽,混合溶解均匀后,用彩色记号笔清楚地标记为水相(I),并将此溶液作为水相。
②准确称取肉豆蔻酸异丙酯,置于另一个经过洗消过的容器中;然后,再准确称取a-硫辛酸直接加入至盛有肉豆蔻异丙酯的容器中,并用超声振荡器进行震荡超声,使之溶解,再依次加入辅酶Q10,沙棘油、维生素E和氮酮,充分混合溶解后,用记号笔清楚标记为油相(II),并将此溶液作为油相。
③按照事先已设计好的辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯(S)∶聚甘油脂肪酸酯(C)=3∶1的比例,分别准确称取辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯和聚甘油脂肪酸酯,并将这两者原料置于第三个经过洗消过的容器中;加盖,并将此容器迅速置于液体快速混合器上,充分混合均匀,使之形成乳化剂/助乳化剂(S/C)混合物,并用记号笔清楚标记为S/C混合物(III)。
④按照油相(II)∶S/C(III)∶水相(I)=13.3%∶31.5%∶55.2%的比例,先分别取油相、S/C混合物置于第四个经过洗消过的容器中。
⑤将上述水相、S/C混合物充分混合后,呆冷却至25℃条件下或者自然室温中,将其放入超声振荡器中震荡并超声,然后,再在此容器中直接加入水相,并将整个体系在超声振荡器中超声,即可得到皮肤外用抗氧化功效纳米乳。
⑥将此皮肤外用抗氧化纳米乳迅速分装于不同规格的避光玻璃容器之中,迅速加盖,包装,并置于干燥、通风、阴凉、避光的室温之中密闭保存即可。
本发明的有益效果:
本发明的突出的创新点是将新型纳米乳载体与抗氧化网络相结合的实际应用。抗氧化网络中,各种功效成分各自发挥自己的抗氧化优势,相互协调,且可以相互再生,使彼此进入在循环形成网络,提升各自的抗氧化效果。抗氧化网络形成的抗氧化优势,是单独任何抗氧化剂不可比拟的。且本发明使用的新型纳米乳载体,可以把抗氧化剂包裹在载体中,阻止被氧化和破坏,提高功效成分的稳定性。另外皮肤抗氧化功效纳米乳的配制成分精简,产品稳定,作用时间加快,疗程缩短,功效提高,且纳米乳粒径细微、分布均匀,易于透皮吸收,制备工艺简单,实际操作容易,不需要特殊仪器设备,易于产业化。具体地说,采用本发明技术制备出的皮肤抗氧化功效纳米乳所体现的有益效果主要表现为:
1、对光照的稳定性大大提高。分别取皮肤抗氧化功效纳米乳产品传统的抗氧化产品(功效成分相同),分别置于容器瓶中,同时置于日光灯和自然光下连续照射30天,按0、5、10、15、30天取样。经过测定相关指标,发现采用本发明技术制备出的皮肤抗氧化功效纳米乳较传统工艺配制的抗氧化产品稳定性更高。如辅酶Q10原料药遇光易分解,较不稳定,在光照条件下药物含量下降明显。而本发明对功效成分光稳定性的提高,对一些抗氧化成分来说是一个突破。
2、对温度的敏感性降低。分别取皮肤抗氧化功效纳米乳产品和传统的皮肤抗氧化产品,分别置于容器瓶中,同时置于0℃、4℃、25℃、40℃、60℃、80℃温度下30天,按0、5、10、15、30天取样。经过测定相关指标,发现采用本发明技术制备出的皮肤抗氧化功效纳米乳产品较传统工艺配制的抗氧对温度的稳定性更高。
3、正常环境对产品的影响较小。分用市售的包装在30±2℃/RH(60±5)%条件下放置,在0、1、2、3、6个月时测定稳定性考察项目(有无分层、药物及有关物质的含量等)。经过测定相关指标,发现采用本发明技术制备出的皮肤抗氧化功效纳米乳产品较传统工艺配制的抗氧化产品稳定性更高。
4、抗氧化性活性提高。抗氧化剂最容易被环境氧化破坏而失去抗氧化的作用,而通过本发明制备的抗氧化纳米乳,可以避免抗氧化剂直接与环境接触而避免被氧化破坏。经过测定相关指标,发现采用皮肤抗氧化功效纳米乳产品比传统工艺配制的抗氧化产品更不容易被氧化破坏。
5、产品功效成分的粒径减小。取皮肤抗氧化功效乳产品和传统的抗氧化产品,用全自动测定仪器(马尔文粒径测定仪)分别测定其粒径。结果发现,皮肤抗氧化功效乳产品粒径全部在纳米级、且绝大部分在60纳米左右;而传统的抗氧化产品粒径基本在微米级,大多数在1-100微米。可见,皮肤抗氧化功效乳乳滴粒径较传统工艺配制的抗氧化产品的粒径,且粒径分布更集中,均匀性更好。
6、功效成分在载体中的溶解性提高。本发明制备的抗氧化纳米乳和传统制备的抗氧化产品,在完全相同的条件下检测功效成分的溶解性,发现皮肤抗氧化纳米乳的饱和溶解度明显高于传统的抗氧化产品。
7、功效成分搭配合理。本产品配方中的抗氧化剂组成了抗氧化网络,在发挥各自抗氧化活性的同时,相互协同,相互作用再生,使得抗氧化剂彼此再生组成强大的网络循环系统,产生强大的抗氧化效果。
8、经皮渗透率提高:由于纳米乳特性,使得功效成分在载体中的溶解度提高,且由于纳米乳的粒径和皮肤组织亲合性,使功效成分经皮扩散速率明显增加,透皮吸收明显加快。皮肤外用抗氧化纳米乳的主要特点就是提高了功效成分透皮的效果,增加产品的抗氧化作用,这是我们发明的核心。
9、产品的效果提高。应用本发明研制的皮肤抗氧化功效纳米乳与传统工艺所配制的同类型同剂量功效成分的非纳米乳产品临床试用的结果表明,前者较后者有效率高36%。
10、产品的安全性提高。使用本发明制备的皮肤抗氧化功效纳米乳,因为纳米乳的增溶作用,使其功效成分添加量大大降低,使用疗程也明显减少,促皮肤渗透的化学合成或半合成物质基本剔除,也不添加防腐剂,使产品应用的安全性自然得到提高。
另外通过本发明制备的抗氧化功效纳米乳工艺简单、实际操作容易、制备高效快速、不需要特殊仪器设备,不需要外界提供能量、不需要加热,而且,配制成产品的全部完成时间很短。因此,使抗氧化产品的产业化技术水平、产品生产量、品质、安全、效果等均明显提高和改善,而且,节省能量、原材料、降低环境污染等。
本发明具有以下作用和功能:
1、产品的稳定性大大提高。通过各种实验都证明了产品的稳定性得到了很大的提高。经过纳米乳载体处理的抗氧化功效成分,可以使得功效成分不被氧化破坏,可以避免受光、温度对功效成分的影响。且纳米乳载体在常温下配制,避免了温度对功效成分的影响,使得产品整个体系的稳定性大大提高。
2、产品的配方合理且可灵活调整。本产品中的抗氧化剂组成的抗氧化网络使得产品达到很好的抗氧化效果。原因是,机体不能产生VC和VE,必须从外源获得;另外机体虽然可以自行产生GSH,LA和CoQ10,但它们在体内水平随着年龄增长而明显下降,因此很有必要补充各种抗氧化功效成分;组方中各种抗氧化剂具有广谱,高效的自由基清除能力,存在相互作用,且能相互再生,使彼此进入再循环形成网络,极大地增强了抗氧化剂的功能。另外,纳米乳载体的组成成份简单明了,主要包括油相、水相、表面活性剂和助表面活性剂四个相。通过这四个相液及亲水亲油平衡值不同,可根据需要得到水包油型纳米乳液(O/W)、油包水型纳米乳液(W/O)以及双连续型纳米乳液。其剂型调整和转换很方便,因此可在实际应用中根据季节、皮肤类型及功效成分的理化特性,配制不同的皮肤抗氧化功效纳米乳。
3、产品的感官性和使用舒适性大大提高。皮肤抗氧化功效纳米乳产品粒径全部在纳米级;而传统的抗氧化产品粒径基本在微米级。纳米乳液作为两种互不相溶的液体按一定的比例,在表面活性剂和助表面活性剂的共同作用下自然形成热力学稳定的、各向同性的、流动性好、清澈透明、晶莹剔透的、有细微黄色的、略带乳光的分散体系,具有良好的感官性,且实际使用舒适性极佳。
4、产品中功效成分的溶解性增大。抗氧化功效成分必须在产品中达到一定得浓度,产品才能发挥抗氧化的作用。但因为传统的制备工艺以及有些功效成分的结构特性使得成分在载体中达不到所需的浓度,故无法保证其疗效。而使用本发明的纳米乳制备技术,可促进不同溶解性的功效成分增溶,提高功效成分在产品中的溶解度,使的抗氧化纳米乳具有比一般产品更好的作用效果。
5、产品的透皮渗透率大大提高。皮肤抗氧化剂要真正透过皮肤发挥并达到抗氧化的功效,很重要的是抗氧化功效成分是否能够透过皮肤角质层屏障达到相应的作用部位、并在这些部位维持一定的效应时间。通常的透皮制剂需要一些有效的渗透剂协助,才有可能透过表皮屏障而进入皮肤内发挥它们应有的生物学作用,而过多的渗透剂不仅对皮肤有一定得刺激性,同时也降低了产品的安全性。而本发明配制的皮肤抗氧化功效纳米乳由于其粒径小、粒径分布均匀,透皮渗透好、与皮肤屏障结构的相溶性好,因此,其功效成分更容易透过表皮吸收,甚至可穿透全层皮肤,进入血液循环,达到抗氧化的效果。
6、产品的安全性大大提高。从理论上讲,无论哪种功效成分、在超过其使用剂量或多次反复时,均有可能引起皮肤的异常反应;特别是一些化学合成物质或异源性的生物大分子物质更是如此。因此,这些功效成分在皮肤上应用时,如果不采用相关的制剂或载体处理,其产品自然无法保证其安全性,甚至出现严重的皮肤刺激或过敏或皮肤损伤。而采用本发明的纳米乳处理后,其功效成分添加量可大大降低,使用次数也明显减少,促皮肤渗透的化学合成或半合成物质基本剔除,则使应用的安全性得以提高。
7、产品的抗氧化效果好。在保证产品合法性、安全性的的基本前提下,产品的效果是主要目标。本产品的功效成分之间相互协调,相互补充,强强联合,组成很抗氧化网络系统,这种抗氧化的效果是无可质疑的。再加上纳米乳体系载体,使得抗氧化剂能快速透过皮肤,且缓慢释放,长时间产生抗氧化的效果,这是一般产品所不能达到的。
8、纳米乳本身具有抗菌作用,对皮肤表面存在的金葡菌和绿脓杆菌等具有较强的杀灭作用,因此纳米乳本身的结构特性就使得纳米乳能作为护肤品使用在皮肤上,加强了产品的护肤作用。
9、降低产品的成本,适合工业化生产。在同等功效成分的条件下,利用本发明技术生产的抗氧化产品,可降低抗氧化功效成分使用量,且纳米乳制备工艺简练、技术操作简单,省时省事;且整个制备过程不需特殊仪器和设备,因此价格相对降低。另外纳米乳配制在常温条件下自发形成体系,不需要消耗大量的电力和其它能源,既可节约能源和成本,又不污染环境。
10、本发明技术推动纳米技术的发展及推广其在不同领域的应用。纳米乳在抗氧化的方面的应用是史无前例的,是一种技术在新领域的应用,通过本发明的发展,可以借鉴及带动纳米乳技术在其它的学科方面的应用。
本发明纳米乳制备的技术原理:
本发明由抗氧化功效成分维生素E作为油相,辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯作为乳化剂,聚甘油脂肪酸酯为助乳化剂,蒸馏水作为水相。乳化剂辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯有助于油相VE和水相蒸馏水的相互交融并形成乳滴,而助乳化剂聚甘油脂肪酸酯也是纳米乳形成的重要条件,助乳化剂聚甘油脂肪酸酯可以插入到与乳化剂辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯的界膜中,形成复合凝聚膜,以提高膜的凝固性和柔顺性,并可增加与辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯的溶解度,且进一步降低界面张力,有利于形成更加稳定的皮肤抗氧化功效纳米乳。辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯常受溶解度的限制,而聚甘油脂肪酸酯能使辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯的溶解度增大,乳滴更容易进一步分散,特别是辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯和聚甘油脂肪酸酯在油相和水相界面进一步大量吸附,使两者在连续相内的浓度降低,界面张力重新成为正值,使之逐步形成稳定的皮肤抗氧化功效纳米乳。
本发明的抗氧化网络由AA2G、VE、辅酶Q10、LA、GSH、沙棘油组成。由于是抗氧化剂,所以容易在环境中被氧化破坏而失去抗氧化的作用,如辅酶Q10对光、温度不稳定,硫辛酸对皮肤有一定得刺激性。而通过本发明制备的抗氧化功效纳米乳能克服这些不足。其制备原理通过origin7.0软件绘制皮肤抗氧化功效纳米乳的伪三元相图并对纳米乳区域面积相对数值大小进行计算分析。由于通过乳化剂和助乳化剂能够使油相和水相交融并形成纳米乳滴,而且助乳化剂可以插入到乳化剂的界膜中,使之形成复合凝聚膜,提高膜的凝固性和柔顺性,并可增加乳化剂的溶解度,进一步降低界面张力,利于纳米乳形成后更加稳定。考虑到乳化剂受溶解度的限制,而助乳化剂能使乳化剂的溶解度增大,乳滴更易分散,特别是乳化剂及助乳化剂在油相和水相界面进一步大量吸附,使两者在连续相内的浓度降低,界面张力重新成为正值,使之逐步形成更加稳定的纳米乳。与此同时将油溶性功效成分VE/Q10溶组成的油相,在辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯和聚甘油脂肪酸酯形成的S/C混合物和蒸馏水等成分的作用和参与下,自然形成皮肤抗氧化功效纳米乳。
不同的功效成分具有不同的理化特性,而且,实际添加的浓度也有差异,因此,配制的纳米乳的处方也各有不同。配制时,可按照功效成分的溶解性,先分别将其溶解在相应的相液中。当油相、乳化剂、助乳化剂确定了之后,可通过伪三相图找出纳米乳区域,从而确定它们各自的用量。在油相、水相、乳化剂、助乳化剂四个组分中,一般可将乳化剂及其用量固定,油相、水相、助乳化剂三个组分占正三角形的三个顶点,在恒温制作相图。
一般的做法是:将一定组成的油相、乳化剂、助乳化剂混合溶液用水相进行滴定。每次加水相时用滴管进行滴定,同时进行搅拌,然后仔细观察是否是透明的纳米乳或是混浊的纳米乳。在加入水相使纳米乳达到完全平衡后,纳米乳应该是透明、澄清、流动、且带有乳光的液体。当然,也可将乳化剂和助乳化剂混合溶液作为正三角形的一个顶点,则油相和水相作为正三角形的另外两个顶点组成伪三相图。
油包水型(W/O)纳米乳的具体制备方法和基本步骤是:从伪三相图中确定各处方后,先将亲水性乳化剂和助乳化剂按照要求的比例混合,在常温下搅拌,再加入一定比例的油相,继续搅拌均匀后,用水相滴定至混浊的液体变为澄清透明为止即得油包水型(W/O)纳米乳。水包油型(O/W)纳米乳的具体制备方法和基本步骤是:先选择油相和亲油乳化剂,并按照一定的比例将该亲油乳化剂溶于油相中,不断搅拌,使之完全混合;将此混合液体缓慢加入水相中,不断搅拌;如已知助乳化剂的用量,则可将其直接加入水相中,如不知助乳化剂的用量,则可用此助乳化剂滴定上述油水混合液体,直至变为澄清透明为止即得水包油型纳米乳。
本发明的分析鉴定:
1、肉眼外观观察:空白纳米乳液外观无色或微微淡蓝色、澄清透明、可见乳光、具有一定的流动性。皮肤抗氧化功效纳米乳外观无色或微微淡黄色、澄清透明、可见乳光、具有一定的流动性。
2、纳米乳粒径大小、分布及电位测定:采用马尔文测定方法,取适量的纳米乳注入测试杯中,通过粒径分析仪测定纳米乳粒子的粒径大小和分布及zeta电位。马尔文测定得到抗氧化粒径基本处于60nm。
3、纳米乳的电镜形态观察:分别各取一滴空白纳米乳和皮肤抗氧化功效纳米乳,置于覆有Formvar膜的铜网上,待自然晾干后,直接用透射电镜进行观察;同时,用2-3%磷钨酸钠对载有皮肤抗氧化功效纳米乳的铜网进行负染30min。然后在透射电子显微镜下进行形态观测并照相。纳米乳的电镜普通形态通常黑色物质为纳米乳小滴,而纳米乳负染形态白色物质则为纳米乳小滴,背景为黑色。
4、皮肤外用抗氧化功效纳米乳的测定:精密称取皮肤抗氧化功效纳米乳适量,分别置25mL量瓶中,加入丁二醇或丙二醇稀释至刻度摇匀,作为供试品溶液。皮肤抗氧化功效纳米乳各种功效成分的含量测定及有关物质检查含量测定参照其质量标准及含量测定方法进行含量测定。
5、纳米乳类型的鉴定:采用染色法鉴定纳米乳的类型的主要原理是通过苏丹红(油性染料)和亚甲蓝(水溶性染料)在纳米乳中红色或蓝色的扩散快慢来判断纳米乳的类型:水溶性染料在O/W纳米乳扩散快,因为O/W纳米乳连续相为水相,水溶性染料在水相比在油相扩散快,同样道理,油溶性染料在W/O纳米乳扩散快,本发明抗氧化纳米乳属于O/W纳米乳。
6.皮肤外用抗氧化纳米乳透皮实验:用Franz扩散池进行皮肤透皮吸收试验。结果:皮肤外用抗氧化网络功效纳米乳的透皮量为150.66±4.3μg.mm2.h-1,而皮肤外用抗氧化凝胶剂和抗氧化乳剂分别为59.7±6.12μg.mm2.h-1和65.33±5.48μg.mm2.h-1,皮肤外用氧化网络功效纳米乳的透皮量是一般制剂的一倍多。充分证实了纳米乳的高透皮率,符合纳米乳所应具有的特性。
本发明的制备注意事项:
1、产品配制时所用的容器必须按照规定严格清洗和消毒,最好采用强酸浸泡后水冲,再清水洗涤干净,后用蒸馏水浸泡晾干,再置于烘箱高温消毒干燥后备用;另外,在进行产品配制时,所用容器均要特别注意防止含有杂质或金属离子及微生物等污染,以免影响产品质量和稳定性。
2、因目前同种抗氧化功效成分和原料质量标准不完全相同,特别是含量和纯度存在一定差异,因此,在进行产品配制时,务必高度注意原料的质量和来源。在最后确定配方原料和制备方法后,原则上不要再更换原料来源和品质,以免影响产品质量、稳定性和使用效果。
3、严格按照上述剂量和方法进行配制。在进行该产品配制时,应根据上述流程顺序添加,其添加剂量务必要求准确无误,而且,在其它原料的添加上,一定要等上一种加入的原料充分溶解后才能再加入下一种原料,以免出现浑浊,影响整个纳米乳体系的配制。
4、在配制纳米乳时需要选择和确定S/C质量比(km值),而确定S/C质量比(km值)1、2、3、4,需要进行滴定水油两相的二元液试验并通过伪三元相图分析后才能最后确定,只有在确定并计算出得到最大的纳米乳区域的km值,才是较为理想的km值。上述制备方法已通过试验确定Km值为3,但在实际进行产品配制时,表面活性剂(S)和助表面活性剂按此比例仍须在进行混合后还要再充分混匀,以免影响配制效果和质量。
5、当水相与表面活性剂进行混合时,会产生发热反应,需等体系恢复至室温以后再加入油相。
6、如果购买的是粗颗粒型GSH,在溶于水相时需要加热溶解,必须等溶液透明才算完全溶解,水相在使用前则需要进行过滤;如果购买超细型,则不用加热即可溶解;如溶液无杂质成分,可不必过滤。
7、由于液态溶液的比重或密度不同的关系,在进行产品配制时,所选配制容器的容量一定要稍大于实际配制的产品量,如配制100g产品,需要选择150-200mL的配制容器,这样既便于各成分充分混合和溶解,也便于超声振荡或搅拌混匀,而不至于往外溢出。
8、纳米乳本身虽具有一定的抑制细菌生长的特点,本产品配方中未有另外添加防腐剂,故在进行产品配制时,除配制容器必须进行严格清洗和消毒外,具体配制时也应严格按照操作规程,尽可能在无菌条件下并按照无菌操作要求进行操作,避免该纳米乳样品受到污染,影响产品质量。
9、本品功效成分是抗氧化剂,在还原性状态下才有抗氧化活性,因此在配制产品的过程中,尽量减少功效成分在外环境的接触时间,避免成分被氧化破坏。
10、配制完成的样品务必用避光包装,并尽可能置于阴凉干燥通风避光处保存,要远离火源或热源。另外,产品平时使用后,无须置于低温或冰箱保存,但务必加盖密封严实,放置于自然室温避光保存即可。
11、油相、水相、乳化剂、助乳化剂的比例非常关键,本发明设计的油相、水相、乳化剂、助乳化剂的比例仅针对某一种或两种功效成分而定,实际配制其它功效纳米乳时,可根据配制过程中出现的具体情况适当调整油相、水相、乳化剂、助乳化剂的比例,但上下最好不要超过5%,通常调整2-3%的比例即可。
具体实施方式
实施举例:
(1)皮肤外用抗氧化功效纳米乳各原料最佳重量配比是:维生素E 1.0、谷胱甘肽2.6、L-抗坏血酸-2-葡萄糖苷(AA2G)2.5、沙棘油1.1、辅酶Q10 1.4、a-硫辛酸0.5、肉豆蔻酸异丙酯8.5、辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯23.7、聚甘油脂肪酸酯7.9、月桂氮卓酮0.7、三重蒸馏水48.6、柠檬酸0.2,柠檬酸钠1.3。
(2)皮肤外用抗氧化功效纳米乳的制备(以100g为例)
①用分析天平分别准确称取0.2g柠檬酸和1.3g柠檬酸钠置于经过洗消过的150mL三角烧瓶之中,再加入48.6g三重蒸馏水进行充分溶解后,再加入2.5gAA2G,溶解后加入2.6g谷胱甘肽,混合溶解均匀后,用彩色记号笔清楚地标记为水相(I)55.2g,并将此溶液作为水相。②用分析天平准确称取8.5g重量的肉豆蔻酸异丙酯,置于另一个经过洗消过的50mL三角烧瓶之中;然后,再准确称取0.5g a-硫辛酸直接加入至盛有肉豆蔻异丙酯的三角烧瓶之中,并用超声振荡器进行震荡超声,使之溶解,再依次加入1.4g辅酶Q10,1.1g沙棘油、1.0g维生素E和0.7g氮酮,超声5min充分混合溶解后,用记号笔清楚标记为油相(II)13.2g。③按照事先已设计好的辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯(S)∶聚甘油脂肪酸酯(C)=3∶1的比例,分别准确称取23.7g辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯和7.9g聚甘油脂肪酸酯,并将这两者原料置于第三个经过洗消过的100mL洁净三角烧瓶之中;加盖,并将此三角烧瓶迅速置于液体快速混合器上,打开液体快速混合器,并将其调至II档,充分混合均匀,使之形成乳化剂/助乳化剂(S/C)混合物,3-5min后,关闭液体快速混合器,取下三角烧瓶,并用记号笔清楚标记为S/C混合物(III)31.5g。④按照油相(II)∶S/C(III)∶水相(I)=13.2%∶31.6%∶55.2%的比例,先分别取油相13.2g、S/C混合物31.6g置于第四个经过洗消过的200mL洁净三角烧瓶之中。⑤将上述水相、S/C混合物充分混合后,代冷却至25℃条件下或者自然室温中,将其放入超声振荡器中震荡并超声2min左右,或者在室温25℃条件下或者自然室温中,启动定时恒温磁力搅拌器,以200rpm·min-1的转速磁力搅拌5min,然后,再在此容器中直接加入水相55.2g,并将整个体系在超声振荡器中超声5min左右,或者在室温25℃条件下或者自然室温中,启动定时恒温磁力搅拌器,以200rpm·min-1的转速磁力搅拌20min。⑥关闭超声振荡器或者定时恒温磁力搅拌器,取下200mL三角烧瓶,观察其外观如是清亮橘黄色、流体性和分散性好、有明显可见乳光者,即为皮肤外用的100g皮肤外用抗氧化网络功效纳米乳。⑦将此100g皮肤外用抗氧化纳米乳迅速分装于不同规格的避光玻璃容器之中,迅速加盖,包装,并置于干燥、通风、阴凉、避光的室温之中密闭保存即可。
*备注:所有实施步骤和操作过程均在洁净而无菌的环境中进行,且操作人员应严格按照无菌操作规程进行。
本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述,并非对本发明构思和范围进行限定,在不脱离本发明设计思想的前提下,本领域中工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进,均应落入本发明的保护范围,本发明请求保护的技术内容,已经全部记载在权利要求书中。

Claims (3)

1.一种皮肤外用抗氧化网络功效纳米乳,其特征在于该皮肤外用抗氧化网络功效纳米乳是由下述重量份配比的原料制成:
维生素E 1.0-1.5、谷胱甘肽2.0-3.0、L-抗坏血酸-2-葡萄糖苷(AA2G)2.0-2.5、沙棘油1.0-1.8、辅酶Q101.0-1.6、α-硫辛酸0.5-0.6、肉豆蔻酸异丙酯8.0-10、辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯20-25、聚甘油脂肪酸酯7.0-9.0、氮酮0.5-1.0、三重蒸馏水46-50、柠檬酸0.05-0.25,柠檬酸钠1.0-1.6。
2.根据权利要求1所述的皮肤外用抗氧化网络功效纳米乳,其中各原料的优选重量配比是:
维生素E1.0、谷胱甘肽2.6、L-抗坏血酸-2-葡萄糖苷(AA2G)2.5、沙棘油1.1、辅酶Q101.4、α-硫辛酸0.5、肉豆蔻酸异丙酯8.5、辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯23.7、聚甘油脂肪酸酯7.9、氮酮0.7、三重蒸馏水48.6、柠檬酸0.2,柠檬酸钠1.3。
3.根据权利要求1所述的皮肤外用抗氧化网络功效纳米乳的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
①准确称取柠檬酸和柠檬酸钠置于经过洗消过的容器中,再加入三重蒸馏水进行充分溶解后,再加入L-抗坏血酸-2-葡萄糖苷(AA2G),溶解后加入谷胱甘肽,混合溶解均匀后,用彩色记号笔清楚标记为水相(I),并将此溶液作为水相;
②准确称取肉豆蔻酸异丙酯,置于另一个经过洗消过的容器中;然后,再准确称取α-硫辛酸直接加入至盛有肉豆蔻异丙酯的容器中,并用超声振荡器进行震荡超声,使之溶解,再依次加入辅酶Q10,沙棘油、维生素E和氮酮,充分溶解混合后,用记号笔清楚标记为油相(II),并将此溶液作为油相;
③按照事先通过实验已设计好的辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯(S)∶聚甘油脂肪酸酯(C)=3∶1的比例,分别准确称取辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯和聚甘油脂肪酸酯,并将这两者原料置于第三个经过洗消过的容器中;加盖,并将此容器迅速置于液体快速混合器上,充分混合均匀,使之形成乳化剂/助乳化剂(S/C)混合物,并用记号笔清楚标记为S/C混合物(III);
④按照事先实验设计的油相(II)∶S/C混合物(III)∶水相(I)=13.2%∶31.6%∶55.2%的比例,先分别取油相、S/C混合物置于第四个经过洗消过的容器中;
⑤将上述油相、S/C混合物充分混合后,待冷却至25℃条件下或者自然室温中,将其放入超声振荡器中震荡并超声,然后,再在此容器中直接加入水相,并将整个体系在超声振荡器中超声,即可得到皮肤外用抗氧化功效纳米乳;
⑥将此皮肤外用抗氧化纳米乳迅速分装于不同规格的避光玻璃容器之中,迅速加盖,包装,并置于干燥、通风、阴凉、避光的室温之中密闭保存即可。
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