CN102821756B - 水包油型纳米乳剂组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水包油型（O/W）型纳米乳剂组合物，包括含有油和聚乙二醇酯基乳化剂的油相组分；以及含有多元醇或多元醇衍生物的水组分。本发明还涉及一种化妆品组合物，该组合物包含所述水包油型纳米乳剂组合物，还涉及用于制备该水包油型纳米乳剂组合物的方法。根据本发明，纳米尺寸的低粘度的具有高内相的乳剂可以通过与常规的相转化温度乳化法或高压乳化法不同的方法获得，从而显著提高乳剂的稳定性。此外，本发明的纳米乳剂组合物可以应用于各种化妆品组合物，并可以制作具有多种使用感觉的化妆品组合物。另外，本发明的纳米乳剂组合物具有小尺寸的颗粒并因此可以将活性成分有效地传送给皮肤。

Description

水包油型纳米乳剂组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种纳米尺寸的低粘度的水包油型乳剂组合物，包含该水包油型乳剂组合物的化妆品组合物，及使用多元醇包油型（O/P）型乳化法制备该水包油型乳剂组合物的方法。

背景技术

乳剂是指一种具有液相的液-液分散体系，该液-液分散体系中分散有至少一种与前者液相不相融的液相，并且乳剂一般具有在从几微米至几十微米的范围的粒径分布。

具有这样颗粒尺寸的粗乳液处于热力学的不稳定状态，并趋于通过各种途径进行分离，如絮凝，沉淀，分层，奥斯特瓦尔德（Ostwald）熟化和聚结。

当分散相的乳剂颗粒尺寸降低到纳米级别时，就有可能在动力学方面通过颗粒间的布朗运动显著改善乳剂的稳定性，并且产生具有高内相含量的低粘度乳剂。因此，有可能提供一种化妆剂（cosmeticagent），具有多种使用感觉并且通过这样的小颗粒尺寸将活性成分有效地传送给皮肤。

一般情况下，虽然在各种参考文献之间有一些细微的差别，但是分散相颗粒具有20-500nm的平均颗粒直径的液-液分散体系被称为纳米乳剂(弗洛克哈特,I.R.等，来自羊毛脂的纳米乳剂显示有希望的药物释放性质，J.药物药理学，50（副刊）1998,141)（Flockhart,I.R.etc.,Nanoemulsions derived from lanolin show promising drug deliveryproperties,J.Pharm.Pharmacol.,50(Supplement)1998,141）)。

为了制备具有微细颗粒和低粘度的纳米乳剂，已经进行了许多尝试。具体的，已经采用了相转化温度（PIT）乳化法或高压乳化法。

更具体地说，PIT乳化法是利用以下原则的方法，即通过根据温度的增加作为非离子型表面活性剂的亲水性基团的环氧乙烷和水之间的氢键的减少，使水、油和该非离子型的表面活性剂的三元组合物的亲水性降低。在这里，低于一特定温度，三元组合物形成O/W型乳剂，而高于一特定温度，则形成W/O型乳剂。这样的特定温度被称为PIT。

此外，高压乳化法是一种包括通过在1000-1500大气压下施加高剪切力的高压乳化器传递颗粒从而提供纳米颗粒的方法。作为高压乳化器，常常使用能够应用1000大气压或更高的压力的微射流机（美国专利4533254）。

如上所述，为提供微细而均匀的颗粒已经进行了各种努力。然而，在技术上他们受到粘度、纳米尺寸颗粒的形成、白色化妆剂视觉效果最大化或成本方面的限制，因此化妆品生产商在制作不受限制的配方上具有很多困难。事实上，根据相关技术的方法未能用于商业化生产。

在这些情况下，已进行了许多研究以克服上述技术限制，并且提供纳米尺寸的低粘度乳剂。

发明内容

[技术问题]

本发明涉及提供一种低粘度的白色水包油型（O/W）型的纳米乳剂组合物，其不能根据现有技术来获得，以及一种包括该纳米乳剂组合物的化妆品组合物。本发明还涉及解决根据现有技术的用于生产O/W型纳米乳剂组合物的高压乳化法或相转化温度（PIT）乳化法的问题，并提供一种与之不同的新方法。

[技术方案]

在一个总体方面，提供了一种水包油（O/W）型的纳米乳剂组合物，包括：包括油和聚乙二醇酯基乳化剂的油相组分；和包括多元醇或多元醇衍生物的水相组分。

在另一总体方面，提供了一种化妆品组合物，该组合物包含上述的纳米乳剂组合物。

在另一个总体方面，提供了一种用于制备O/W型纳米乳剂组合物的方法，该方法包括：加热含有油和聚乙二醇酯基乳化剂的油相组分，加热多元醇或多元醇衍生物；将油相组分引入到多元醇或多元醇衍生物中以形成多元醇包油（O/P）型凝胶；将水相组分加入到O/P型凝胶，随后搅拌；及冷却搅拌后的组分。

[有益效果]

具有高内相含量的纳米尺寸的低粘度乳剂可以通过与常规的相转化温度乳化法或高压乳化法不同的方法来获得，从而显著提高乳剂的稳定性。此外，纳米乳剂组合物可以用于各种化妆品组合物，并可以生产具有各种使用感觉的化妆品组合物。另外，纳米乳剂组合物具有小尺寸颗粒，并因此可以将活性成分有效地传送给皮肤。

[最佳实施例]

根据一个实施例，对乳剂没有特别限制，只要它具有这样的低粘度，即使得可以获得期望程度的分散性以增加内相含量并有效地传送活性成分。例如，乳剂的粘度可为4000cps或更低，尤其是2000cps或更低，甚至是1000cps或更低。术语“低粘度”乳剂涵盖了从具有不能用实验测量得到的过低粘度到具有上述定义的粘度范围内的粘度的任何一种乳剂。当粘度不能通过实验测量时，将粘度定义为0。因此，例如，乳剂可以具有0至4000cps的粘度，特别是1到2000cps，甚至是5到1000cps的粘度。

根据另一实施例，对乳剂没有特别限制，只要它具有纳米级别的尺寸，并允许在提高乳剂稳定性的同时生产低粘度乳剂。例如，乳剂可以具有500nm或更小的平均尺寸，尤其是300nm或更小的平均尺寸。例如，虽然该乳剂可具有上述定义范围内的任何平均尺寸，它可具有10-500nm，特别是50-300nm的平均尺寸。

该乳剂可具有非常窄的粒径分布，即10-800nm，特别是100-600nm。凭此，有可能提供一种具有清新使用感觉以及优异稳定性的纳米乳剂组合物。

仍然根据另一实施例，乳剂组合物可以是白色的，特别是白色和奶油色。当通过下面的对比例2中描述的传统相转化温度（PIT）乳化法来制备纳米乳剂时，得到的纳米乳剂具有一个半透明的浅蓝色（bluish）外观，但无法得到白色和奶油色的外观。相反，此处公开的乳剂组合物可通过白色、特别是白色和奶油色的、高度浓缩的外观提供一种视觉效果。

此处公开的组合物包括作为油相组分的油和聚乙二醇酯基乳化剂，和作为水相的多元醇或多元醇衍生物。

根据一个实施例，对聚乙二醇酯基乳化剂没有特别的限制，只要它通常用于制备O/W型乳剂组合物即可。例如，该聚乙二醇酯基乳化剂可以是具有3-90、特别是3-60的聚合度的PEG-n甘油异硬脂酸酯。此外，两个或多个具有不同聚合度的PEG-n甘油异硬脂酸酯可以组合使用，例如，采用1-5:1到1:1-5的混合比，特别是1-3:1到1:1-3的混合比。

乳化剂可以以组合物总重量的0.1-20wt％，特别是0.1-10wt％的量存在。当以大于10wt％的量使用乳化剂时，油相成为具有不合适的组合比，导致过高的粘度。当以小于0.1wt％的量使用乳化剂时，乳化能力降低，并形成具有颗粒尺寸过大的乳剂颗粒，从而导致乳剂稳定性降低。

根据一个实施例，对油在类型上没有特别的限制，只要它通常用于O/W型乳剂组合物的制备即可。例如，油可以选自由硅油、酯基油、烃基油和它们的混合物所组成的组中的至少一种。

例如，选自由硅油、酯基油、烃基油和它们的混合物所组成的组中的至少一种的油可以是选自由甘油三酸酯、二甲聚硅氧烷、辛酸十六酯、二辛酸酯与二癸酸酯的混合物、十六酸异丙酯、生育酚乙酸酯以及辛酸甘油三酯与癸酸三甘油酯的混合物组成的组中的至少一种。

油可以以组合物总重量的0.1-40wt％，特别是1-20wt％的量存在。“油含量”是指除乳剂稳定剂以外的形成油相的组分的总量。当油的用量小于1wt％时，所得到的组合物显示出保湿和润肤感觉的减少，从而减少了效用。当油的用量大于20wt％时，乳剂颗粒的颗粒尺寸增加，导致乳剂稳定性的降低。

如果需要的话，这里公开的组合物还可以包括颜料、香料、防腐剂或增稠剂作为用于制备O/W型的纳米乳剂组合物的辅助成分。可以以组合物总重量的0-20wt％的量使用这样的辅助成分。

多元醇或多元醇的衍生物为水相成分，只要适合于低粘度的纳米乳剂的制备，任何多元醇或其衍生物均可被使用。例如，多元醇或多元醇的衍生物可以是选自由甘油、一元醇、二元醇和它们的混合物组成的组中的至少一种。特别是，此处公开的组合物中所包括的多元醇或多元醇的衍生物可以是甘油和作为二元醇的丁二醇的混合物，但不限于此。

另一方面，提供了一种化妆品组合物，该组合物包括纳米乳剂组合物。

此处公开的化妆品组合物在配方上没有特别的限制。例如，该化妆品组合物可以是用于皮肤、粘膜、头皮或头发的化妆品组合物。特别地，所述化妆品组合物可以配制成基本化妆品，如皮肤软化剂、滋润乳、洗液、霜、面膜（pack）、凝胶、贴剂或喷雾（雾）；化妆用化妆品如口红、化妆隔离或粉底；清洗剂如洗发水、漂洗剂、沐浴露、牙膏或漱口水；头发护理如生发油、胶或摩丝；或头发化妆品组合物如养发剂或染发剂。此外，该化妆品组合物可广泛应用于药物和非处方药，如洗液、药膏、凝胶、霜剂、贴剂或喷雾。

仍在另一方面，提供了一种制备O/W型纳米乳剂组合物的方法，包括：加热包含油和聚乙二醇酯基乳化剂的油相组分；加热多元醇或多元醇衍生物；将油相成分引入到多元醇或多元醇的衍生物中以形成多元醇包油（O/P）型凝胶；向O/P型凝胶中加入水相组分，随后搅拌；及冷却搅拌后的组合物。

根据现有技术，使用常规的乳化方法制备纳米乳剂组合物，在该方法中，加热并搅拌油相组分和水相组分。然而，这样的方法会导致不良的贮存稳定性，并且由于表面活性剂的量的增加引起皮肤刺激，从而不能在实际中使用。此外，为了解决贮存稳定性相关的问题，使用了诸如羧基乙烯基聚合物（carboxyvinyl polymer）的水溶性聚合物，以使乳剂的稳定性得到保证。然而，在这种情况下，该乳剂显示了5000cps或更高的粘度。因此，这样的方法不允许用于乳剂的配制。

除上面方法之外，使用了相转化温度（PIT）乳化法。然而，在该PIT乳化法中，通常用作非离子型表面活性剂的聚氧化乙烯（POE）基化合物提供了约为室温至60℃的低PIT，导致稳定性降低。在化妆品的情况下，它们可能会在储存或运输过程中经历温度上升，或存储或分放在热的地方。因此，O/W型纳米乳剂在低PIT下可能不稳定及很容易发生相分离。此外，PIT乳化法提供具有半透明浅蓝色外观的纳米粒子，并且无法得到白色或乳白色及高度浓缩的外观。

另外，使用了高压乳化法，但它需要大的空间、长的时间和昂贵的设备。因此，该方法由于成本使用受限。此外，使用高压乳化剂的该方法被应用在用于具有高的油含量的乳白色液体或乳膏的乳化系统。但是，该方法很难应用于具有很少油或不含油的系统，如护肤乳液（skin milk）。

为了解决相关技术中出现的问题，此处公开的方法提供一种根据多元醇包油（O/P）型乳化法使用聚乙二醇酯基乳化剂的O/W型纳米乳剂。凭此，有可能提供一种O/W型纳米乳剂组合物，该组合物具有低粘度、平均颗粒尺寸非常小的乳剂颗粒、优异的稳定性和高度浓缩白色的滑润感（creamy feeling）。

下面将描述实施例和实验。下面的实施例和实验仅用于说明的目的，而不是意在限制本发明的范围。

[对比例1-3和实施例1]

对比例1-3和实施例1中的每个O/W型乳剂或纳米乳剂根据此处描述的各方法使用下表1中所示的组合物进行制备（下文中描述的百分比是按重量计的％）。

<对比例1的制备>

1）分别加热油相组分和水相组分至75℃。

2）在搅拌（stirring）下将油相成分引入到水相组分，所得到的混合物使用均化器（homogenizer）以3000rpm搅拌5分钟。

3）然后，将混合物逐渐冷却并脱气。

<对比例2的制备>

1）将油相组分混合并加热至温度20℃，该温度高于预期相转化温度，以完全溶解所述油相组分。

2）将水相组分混合并溶解，然后加热至与油相组分相同的温度。

3）将水相组分（2））逐渐加入到油相组分（1））中，同时使用均化器以2000rpm搅拌以进行乳化，从而提供W/O型乳剂。

4）然后，在搅拌下将乳剂逐渐冷却以进行相位反转形成O/W型。

5）在确定相位反转后，引入增稠剂和其它添加剂，随后搅拌。

6）乳剂完全搅拌后，脱气，并冷却至30℃以完成乳剂。

<对比例3的制备>

1）分别加热油相组分和水相组分至75℃。

2）在搅拌下将油相成分引入到水相成分，所得到的混合物使用均化器以3000rpm搅拌5分钟。

3）通过使用微流射机（专利号为4533254的美国专利）在1000个大气压下从均质化的混合物形成纳米颗粒。

4）将纳米颗粒逐渐冷却并脱气。

<实施例1的制备>

1）加热油相组分至75℃。

2）加热作为水相组分之一的多元醇（甘油，丁二醇）至75℃。

3）在搅拌下将油相组分引入到组分（2））中，所得的混合物使用均化器以3000rpm搅拌5分钟，以形成O/P型半透明的凝胶。

4）剩余的水相组分被引入到凝胶（3））中，所得到的混合物使用均化器以2500rpm搅拌3分钟。

5）随后逐渐冷却并脱气。

[表1]

[测试例1]

在制备过程中测定了根据对比例1-3和实施例1的每个O/W型乳剂或纳米乳剂的颗粒尺寸，外观和粘度，结果如下表2所示。

[表2]

	对比例1	对比例2	对比例3	实施例1
					颗粒尺寸(平均)	12μm	250nm	280nm	275nm
粘度(cps)	8700	120	80	150
					外观	乳白色	浅蓝色	浑浊	白色

参照表2的结果，可以看出，对比例2和对比例3（除了对比例1）和实施例1提供了一种低粘度纳米乳剂，具备1000cps或更小的期望粘度以及500nm或更小的颗粒尺寸。在外观方面，对比例1和实施例1提供了期望的白色乳剂。

[测试例2]乳剂稳定性的测定

将根据对比例1-3和实施例1的每个O/W型化妆剂用作测试样品，并通过观察在室温、在45°C和在循环恒温槽贮存5天、10天、15天和一个月的每种乳剂是否发生乳液分层（creaming）或油分离，来测定乳剂稳定性。结果如下表3所示。

[表3]

从表3可以看出，与根据对比例1-3中的O/W型乳剂相比，根据实施例1的O/W型纳米乳剂保证了在室温、在较高温度和在循环状态下的稳定性更高。换句话说，有可能通过在制备O/W型纳米乳剂中使用多元醇包油（O/P）的乳化方法，获得稳定的纳米尺寸的低粘度的O/W型白色乳剂。

尽管已经给出并描述了典型的实施例，本技术领域的技术人员将理解，在不脱离由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。

Claims (9)

1.一种水包油(O/W)型纳米乳剂组合物，包括：

油相组分，包括油和聚乙二醇酯基乳化剂；和

水相组分，包括多元醇或多元醇衍生物；

其中所述油为选自于由硅油、酯基油、烃基油和它们的混合物组成的组中的至少一种；

其中所述聚乙二醇酯基乳化剂是聚合度为3-90的PEG-n甘油异硬脂酸酯；

其中所述多元醇或多元醇衍生物包括选自于由甘油、一元醇或二元醇和它们的混合物组成的组中的至少一种。

2.根据权利要求1的组合物，其中所述纳米乳剂具有0-4000cps的粘度。

3.根据权利要求1的组合物，其中所述纳米乳剂具有10-500nm的平均颗粒尺寸。

4.根据权利要求1的组合物，其中所述纳米乳剂是白色的。

5.根据权利要求1的组合物，其中所述聚乙二醇酯基乳化剂以所述组合物的总重量的0.1-10wt％存在。

6.根据权利要求1的组合物，其中所述油为选自于由甘油三酸酯、二甲聚硅氧烷、辛酸十六酯、二辛酸酯/二癸酸酯、十六酸异丙酯、生育酚乙酸酯和辛酸/癸酸甘油三酯组成的组中的至少一种。

7.根据权利要求1的组合物，其中所述油以所述组合物的总重量的1-20wt％的量存在。

8.一种化妆品组合物，包括权利要求1至7任一项所定义的组合物。

9.一种用于制备O/W型的纳米乳剂组合物的方法，包括：

加热油相组分，所述油相组分包括油和聚乙二醇酯基乳化剂；

加热多元醇或多元醇衍生物；

将所述油相组分引入到所述多元醇或多元醇衍生物中以形成多元醇包油(O/P)型凝胶；

将水相组分加入到O/P型凝胶，随后搅拌；及

冷却搅拌后的组分；

其中所述油为选自于由硅油、酯基油、烃基油和它们的混合物组成的组中的至少一种；

其中所述聚乙二醇酯基乳化剂是聚合度为3-90的PEG-n甘油异硬脂酸酯；

其中所述多元醇或多元醇衍生物包括选自于由甘油、一元醇或二元醇和它们的混合物组成的组中的至少一种。