CN103191030B - 壳聚糖在制备化妆品中的应用 - Google Patents

Abstract

壳聚糖在制备化妆品中的应用，涉及壳聚糖。提供壳聚糖在制备化妆品中的应用。所述壳聚糖为一种高分子壳聚糖，相对分子量为20000～30000。所述化妆品为护肤护发用品，溶剂为0.5%～2%乳酸，有适宜制造化妆品的pH值和溶解性能。所述化妆品为肤用保湿水剂组合物、肤用保湿膏霜组合物、发用香波组合物等。证明稀乳酸性体系有利于高分子壳聚糖的溶解，同时得到利用乳酸溶解的壳聚糖水剂、乳化体系和表面活性剂体系，作为护肤护发用品，配方都表现出较好的配伍稳定性，同时通过志愿者的试用，经测试分析进一步验证壳聚糖具有较好的保湿、抗衰及护发功能壳聚糖的功效。

Description

壳聚糖在制备化妆品中的应用

技术领域

本发明涉及壳聚糖，尤其是涉及壳聚糖在制备化妆品中的应用。

背景技术

壳聚糖是甲壳素脱乙酰基后的产物，是天然多糖中为数不多的阳离子高分子聚合物。壳聚糖的外观是白色或淡黄色半透明片状固体，略有珍珠光泽，可溶于大多数稀酸。壳聚糖作为天然阳离子生物聚合物具有很多独特的功能，如保湿性、润湿性、成膜性、抗静电作用、毛发柔软和保护作用等。目前已广泛应用于纺织印染、医学、食品、化妆品等领域。因此，开发壳聚糖系列天然功效产品越来越受到人们关注。

尽管壳聚糖具有良好的应用潜力，但是由于它们是分子结构规整的线型高分子，结晶度高，使得壳聚糖尤其是高分子量的壳聚糖，溶解性非常差，不溶于水以及大部分有机溶剂，只溶于部分稀酸水溶液中。壳聚糖应用于生化产业时，只有溶于水才能进入细胞发生功能性反应，因此壳聚糖的溶解性差，是限制它在化妆品中应用的主要问题（邹耀邦，王璐，刘孝波.生物质材料:甲壳素/壳聚糖的溶解性与应用研究进展[J].材料导报,2003,17(5):51-54）。王丽艳等（王丽艳，靳学慧，周弘春，辛惠普.黄粉虫壳聚糖溶解性研究[J].黑龙江八一农垦大学学报,2006,18(4):5-7）考察了脱乙酰度75%以上的黄粉虫壳聚糖在浓度分别为1%和10%的多种有机酸和无机酸中的溶解性，结果表明，这种黄粉虫壳聚糖可溶于1%和10%的乳酸。在目前利用壳聚糖生产化妆品的报道中，仅见乙酸水溶液作为溶解壳聚糖的稀酸，尚未见乳酸作为溶剂的报道（郑炳坤.壳聚糖作为护肤品的应用[P].中国，2005:CN1593373A；谈伟强，杨虎.壳聚糖护肤液及其制备方法[P].中国，2011:CN102138872A；程建华，曹文丹，谢培镇，张鹏.一种高效去屑止痒组合物及其制备与在洗发香波中的应用[P].中国，2011:CN102018633A）。

人体皮肤的含水量为体重的18%～20%，皮肤内75%的水在细胞外，主要储存在真皮。真皮中含水量下降可影响弹力纤维的弹性，胶原纤维也易于断裂。角质层含有10%～20%的水，角质层的水分低于10%时，皮肤会变的干燥，没有光泽失去弹性，起皱纹以至于脱屑，因此化妆品需要一定成分充当保湿剂作用。壳聚糖具有一定的保湿性、润湿性，不过目前的报道大部分只针对壳聚糖作为单一保湿剂的效果（李欣，易军鹏.壳聚糖及其衍生物的制备和保湿吸湿性能评价[J].河南化工,2003,23:23-25），当壳聚糖应用于化妆品时，需要综合考察壳聚糖在水剂和膏霜两种体系中的的配伍稳定性及保湿功效。

壳聚糖所具备的的保湿性、成膜性以及抗静电性等功效，使其可作为护发活性成分应用于发用产品中。在早期关于发用壳聚糖产品的报道中，壳聚糖主要作为合成阳离子聚合物的取代品，起洗净作用（缪宏良.含壳聚糖的洗发香波和调理剂[J].现代化工,1987,6:67）。因此，当开发具有壳聚糖的洗护发产品时，需要考虑壳聚糖在其他表面活性剂存在体系中的配伍稳定性，最大限度发挥壳聚糖的护发功能性。

发明内容

本发明的目的在于提供壳聚糖在制备化妆品中的应用。

本发明所述壳聚糖为一种高分子壳聚糖，相对分子量为20000～30000。

所述化妆品为护肤护发用品，溶剂为0.5%～2%乳酸，有适宜制造化妆品的pH值和溶解性能。

所述化妆品为肤用保湿水剂组合物，选择乳酸作为溶剂溶解壳聚糖，按质量百分比，去离子水为96.3%～98.5%，乳酸为0.5%～2%，壳聚糖为0.8%～1.2%，防腐剂为0.2%～0.5%；优选去离子水为97.6%，乳酸为1%，壳聚糖为1%，防腐剂为0.4%；利用酸溶液浓度结合其在不同浓度酸溶液中的粘度及相应pH值变化，所述粘度cp<1000000，所述pH>4，选择壳聚糖最佳的溶解效果，得到适用于溶解壳聚糖作为化妆品成分的乳酸浓度范围0.5%～2%。

所述化妆品为肤用保湿膏霜组合物，包括A相、B相和C相，所述A相包括鲸蜡硬脂醇聚醚-2、硬脂醇聚醚-2、辛酸/癸酸甘油三酯、聚二甲基硅氧烷、甘油硬脂酸酯和鲸蜡硬脂醇，按质量百分比鲸蜡硬脂醇聚醚-2为1.2%～1.8%、硬脂醇聚醚-2为2%～3%、辛酸/癸酸甘油三酯为4.8%～5.2%、聚二甲基硅氧烷为2.8%～3.2%、甘油硬脂酸酯为4.8%～5.2%和鲸蜡硬脂醇为4.8%～5.2%，最好为鲸蜡硬脂醇聚醚-2为1.5%、硬脂醇聚醚-2为2.5%、辛酸/癸酸甘油三酯为5%、聚二甲基硅氧烷为3%、甘油硬脂酸酯为5%和鲸蜡硬脂醇为5%；所述B相包括去离子水、甘油、乳酸和壳聚糖，按质量百分比去离子水为64.4%～70.8%、甘油为7.5%～8.5%、乳酸为0.5%～2%和壳聚糖为0.6%～1%，最好为去离子水为67.8%、甘油为8%、乳酸为1%和壳聚糖为0.8%；所述C相为防腐剂，按质量百分比防腐剂为0.2%～0.5%，最好为0.4%。

以上配方中，均采用乳酸作为壳聚糖溶剂，按照中国轻工行业标准《QB/T2660-2004化妆水》，对上述两种配方的卫生指标及感官、理化指标等参数进行考察，评价壳聚糖在水剂体系中的配伍稳定性。实验结果表明，壳聚糖水剂卫生指标及感官、理化指标均符合规定。经耐热试验，耐寒试验，及循环试验均未见分层、变色、变质和变味的现象。因此，可初步判定壳聚糖在以上配方水剂和膏霜产品中具有较好的配伍稳定性。

所述化妆品为发用香波组合物，所述壳聚糖香波包括A相和B相，所述A相包括去离子水、月桂醇聚醚硫酸酯钠、椰油酰胺二乙醇胺、椰油酰胺丙基甜菜碱、乳酸和壳聚糖，所述去离子水、月桂醇聚醚硫酸酯钠、椰油酰胺二乙醇胺、椰油酰胺丙基甜菜碱、乳酸和壳聚糖按质量百分比为去离子水为69.13%～77.27%、月桂醇聚醚硫酸酯钠为14%～16%、椰油酰胺二乙醇胺为4%～6%、椰油酰胺丙基甜菜碱为4%～6%、乳酸为0.5%～2%和壳聚糖为0.2%～0.8%，最好去离子水为73.85%、月桂醇聚醚硫酸酯钠为15%、椰油酰胺二乙醇胺为5%、椰油酰胺丙基甜菜碱为5%、乳酸为0.6%和壳聚糖为0.5%，所述B相为防腐剂，按质量百分比防腐剂为0.03%～0.07%，最好为0.05%。

以上洗发香波配方中，0.5%乳酸作为壳聚糖溶剂，按照中国轻工行业标准《QB/T1974-2004洗发液（膏）》，对配方的卫生指标及感官、理化指标等参数进行考察，评价壳聚糖在表面活性剂体系中的配伍稳定性。实验结果表明，壳聚糖香波卫生指标及感官、理化指标均符合规定。壳聚糖香波产品耐热试验，耐寒试验，及循环试验均未见析出、变色、变质和变味的现象。因此，可判定壳聚糖在表面活性剂产品中具有良好的配伍稳定性。

本发明证明稀乳酸性体系有利于高分子壳聚糖的溶解，同时得到利用乳酸溶解的壳聚糖水剂、乳化体系和表面活性剂体系，作为护肤护发用品，本发明配方都表现出较好的配伍稳定性，同时通过志愿者的试用，经测试分析进一步验证壳聚糖具有较好的保湿、抗衰及护发功能壳聚糖的功效。

附图说明

图1是实施例2中，将壳聚糖按不同比例加入水剂体系，测定壳聚糖保湿水的皮肤水合度的实验结果。在图1中，标记◆为1#，■为2#，△为3#，×为4#，○为5#。其中4#为最优配方。

图2是实施例2中，将壳聚糖按不同比例加入水剂体系，壳聚糖保湿水皮肤表面水分流失评价测试结果。在图2中，标记◆为1#，■为2#，△为3#，×为4#，○为5#。其中4#为最优配方。

图3是实施例3中，将壳聚糖按不同比例加入乳化体系，测试壳聚糖在膏霜中皮肤水合度的实验结果。在图3中，标记◆为1#，△为2#，×为3#，○为4#。其中3#为最优配方。

图4是实施例3中，将壳聚糖按不同比例加入乳化体系，壳聚糖在膏霜中皮肤表面水分流失评价测试结果。在图4中，标记◆为1#，△为2#，×为3#，○为4#。其中3#为最优配方。

图5是实施例4中，未经处理的发束的3D激光扫描显微镜观察结果。

图6是实施例4中，使用表4中1#配方（无壳聚糖，空白对照）香波处理后的发束，其3D激光扫描显微镜观察结果。

图7是实施例4中，使用表4中2#配方（含壳聚糖，本发明配方）香波处理后的发束，其3D激光扫描显微镜观察结果。

图8是实施例4中，使用表4中3#配方（含壳聚糖）香波处理后的发束，其3D激光扫描显微镜观察结果。

图9是实施例4中，使用表4中4#配方（含壳聚糖）香波处理后的发束，其3D激光扫描显微镜观察结果。

具体实施方式

以下通过实施例来进一步具体说明本发明。

实施例1：壳聚糖在乳酸和盐酸中的溶解性对比

选择同样浓度的乳酸和盐酸溶解壳聚糖，对比溶解性能，如表1所示。

表1壳聚糖在乳酸和盐酸中的溶解性对比

表1结果表明，溶解相同浓度壳聚糖，乳酸溶液的pH值达到6左右，而盐酸溶液接近1左右，不适宜于化妆品应用。壳聚糖在盐酸中的溶解度不高，pH值3左右，壳聚糖的溶解度很低，pH值大于3壳聚糖几乎不溶于盐酸。实验结果表明壳聚糖在乳酸中的溶解度明显优于强酸盐酸，并且溶液体系接近皮肤pH值，适用于日化用品生产。

实施例2：壳聚糖在水剂体系中的保湿性研究

按表2配方，将不同浓度的壳聚糖水剂产品分别给5名志愿者试用（年龄35～50岁），试用部位为前臂内侧，以皮肤水分含量测试和皮肤表面水分流失评价测试为检测指标，评价壳聚糖的皮肤保湿性。以乳酸和甘油作空白对照，分别记作1#、2#。4#为本发明配方。实验条件：温度为25±2℃，湿度为50±10%。

表2壳聚糖水剂配方

由图1结果可知，3#单独使用壳聚糖其保湿效果与甘油相当，但较甘油持久，4#表明提高壳聚糖用量具有保湿增效的作用，但壳聚糖的用量并不是越高越好，5#表明当壳聚糖用量提高至一定量其保湿效果反而较4#有所下降。由图2可知，添加壳聚糖的水剂产品对皮肤表面水分流失均明显优于单独使用甘油，这一结果可能与壳聚糖具有成膜性影响水分蒸发有关，本发明配方4#具有最优保湿效果。

实施例3：壳聚糖在乳化体系中的保湿性研究

按表3配方，将不同浓度的壳聚糖膏霜产品分别给5名志愿者试用（年龄35～50岁），试用部位为前臂内侧，以皮肤水分含量测试和皮肤表面水分流失评价测试为检测指标，评价壳聚糖的皮肤保湿性。以甘油作空白对照，记作1#。3#为本发明配方。实验条件：温度为25±2℃，湿度为50±10%。

表3壳聚糖膏霜配方

由图3结果可知，2#、3#壳聚糖与甘油复配其保湿性要明显优于单独使用甘油作为保湿剂，而且较甘油持久，4#表明壳聚糖与甘油复配过程中当壳聚糖的用量过高，其水合度反而较单独使用甘油下降，这是因为壳聚糖用量过高，直接在皮肤表层形成厚厚的膜，不利于其他成分渗透进入皮肤反而影响皮肤水合度，不利于保湿。由图4可知，添加壳聚糖的乳化产品3#对皮肤表面水分流失均明显优于单独使用甘油。

实施例4：壳聚糖护发功效的研究

以添加壳聚糖的香波及使用安慰剂的香波（配方见表4）进行考察，评价壳聚糖的护发功效，其中2#为本发明配方。具体方法：（1）首先感官评价，比较样品的干、湿梳理性。（2）剪取一定长度和厚度的发束；将发束分别用以上添加壳聚糖的香波与使用安慰剂的香波洗1min，冲洗2min，然后放置在40℃下烘干；在激光扫描显微镜条件下观察不同香波处理的发束表层光滑度。

表4壳聚糖香波配方

以上壳聚糖香波产品耐热试验，耐寒试验，及循环试验均未见析出、变色、变质和变味的现象。通过不同浓度壳聚糖香波处理的发束，湿梳理性都较对照品1#好，干梳理性，其中2#比较滑爽发质轻盈，而3#和4#相对比较厚重且发束的光泽度有所下降。

由图5～9可知，未经处理的发束毛鳞片打开比较毛躁，空白香波1#对毛鳞片的修复并无实质性的作用，图7可以看出大部分毛鳞片闭合，发束相对比较光滑。由图8和9可知随着壳聚糖浓度的提高，发束毛鳞片基本全部闭合但是发束表层残留的物质相对比较多，头发相对厚重。因此，壳聚糖可应用于护发产品中，但用量并不是越多越好，本发明配方2#有最佳护发效果。

Claims (2)

1.壳聚糖在制备化妆品中的应用，所述壳聚糖为一种高分子壳聚糖，相对分子量为20000～30000；

所述化妆品为肤用保湿膏霜组合物，包括A相、B相和C相，所述A相包括鲸蜡硬脂醇聚醚-2、硬脂醇聚醚-2、辛酸/癸酸甘油三酯、聚二甲基硅氧烷、甘油硬脂酸酯和鲸蜡硬脂醇，按质量百分比鲸蜡硬脂醇聚醚-2为1.2%～1.8%、硬脂醇聚醚-2为2%～3%、辛酸/癸酸甘油三酯为4.8%～5.2%、聚二甲基硅氧烷为2.8%～3.2%、甘油硬脂酸酯为4.8%～5.2%和鲸蜡硬脂醇为4.8%～5.2%；所述B相包括去离子水、甘油、乳酸和壳聚糖，按质量百分比去离子水为64.4%～70.8%、甘油为7.5%～8.5%、乳酸为0.5%～2%和壳聚糖为0.6%～1%；所述C相为防腐剂，按质量百分比防腐剂为0.2%～0.5%。

2.如权利要求1所述应用，其特征在于所述鲸蜡硬脂醇聚醚-2为1.5%、硬脂醇聚醚-2为2.5%、辛酸/癸酸甘油三酯为5%、聚二甲基硅氧烷为3%、甘油硬脂酸酯为5%和鲸蜡硬脂醇为5%；所述去离子水为67.8%、甘油为8%、乳酸为1%和壳聚糖为0.8%；所述防腐剂为0.4%。