CN104784059A - 一种类胡萝卜素包合物和聚谷氨酸组合物及其用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种类胡萝卜素包合物和聚谷氨酸组合物，属于化妆品领域。由下列质量份数的原料制成的：β-胡萝卜素5～9份，虾青素1～3份，环糊精10～17份，γ-聚谷氨酸400～500份。本发明通过环糊精的包埋使得类胡萝卜素的水溶性增强，通过皮肤本身的水分和γ‐聚谷氨酸所起到的锁水作用更好的让皮肤吸收类胡萝卜素，通过环糊精的包埋使本身遇光、氧易分解，水溶性差的类胡萝卜素的稳定性增强，更能适应各种环境，聚谷氨酸与环糊精包埋的类胡萝卜素结合后能够更有效的发挥其环糊精的缓释类胡萝卜素的作用。

Description

一种类胡萝卜素包合物和聚谷氨酸组合物及其用途

技术领域

本发明属于日化领域，尤其是指一种环糊精与类胡萝卜素包埋物和聚谷氨酸组合物，及其在化妆品中的应用。

背景技术

表皮是皮肤最外面的一层，平均厚度为0.2毫米，根据细胞的不同发展阶段和形态特点，由外向内可分为5层。最外层叫做角质层，角质层由数层角化细胞组成，含有角蛋白。它能抵抗摩擦，防止体液外渗和化学物质内侵。角蛋白吸水力较强，一般含水量不低于10％，以维持皮肤的柔润。如低于此值，皮肤则干燥，出现鳞屑或皲裂。另发现：从护肤的角度来讲表皮并不是最外面的皮肤成分，外面还有一种起保护作用的皮脂膜。

人体皮肤中的天然保湿系统主要由水、脂类、天然保湿因子(NMF)组成。脂类呈层状填充于角质层细胞之间,主要作用是形成水屏障,防止水分丢失。大多脂类为非极性物质,可以限制水分在细胞内外及细胞间流动。与皮肤屏障功能相关的脂质包括神经鞘脂、游离胆固醇和游离脂肪酸。在有活性的表皮中磷脂含量丰富,然而由基底层向角质层分化过程中,神经酰胺、胆固醇、脂肪酸的含量逐渐增高,脂质分布也发生了变化,颗粒层中脂质聚集于板层颗粒中,颗粒层细胞转化为角质层细胞时这些脂质被排出并填充于细胞间隙,形成了防止水分丢失的屏障。当各种原因所致脂类缺乏时,其水屏障作用减弱,经表皮水分丢失就会增多,出现皮肤干燥脱屑。

而皮肤衰老这种退行性变化可归因于内源性(基因调控)和个体反复暴露于环境中各种有害因素的综合作用的结果，因此皮肤衰老也主要为自然衰老和光老化两种形式，所谓自然衰老系指由于机体内在因素的作用(主要为遗传因素)引起，见于暴露部位和非暴露部位，明显特征为皱纹的出现和皮肤的松弛。而光老化则指皮肤衰老过程紫外线损害的积累，是自然老化和紫外线辐射共同作用的结果，表现为皮肤暴露部位粗燥、皱纹加深加粗、结构异常、不规则性色素沉着、血管扩张、表皮角化不良、出现异常增殖、真皮弹性纤维变性及降解产物蓄积等。

生物体的光氧化、生理胁迫和正常的免疫系统功能都会产生几种有害的活性氧,如单线态氧和氧自由基。这些分子含有非配对的电子,具有高度不稳定性,会导致氨基酸的氧化、蛋白质的降解和DNA的损伤等多种细胞伤害。氧自由基还会攻击细胞膜上的不饱和脂肪酸,过度氧化的脂肪酸能通过链式反应产生更多的脂肪酸自由基。过多自由基的存在打破了生物体自由基与抗氧化剂的平衡,成为了皮肤表面粗糙的重要原因。

类胡萝卜素(carotenoid)：一类重要的天然色素的总称，属于化合物。普遍存在于动物、高等植物、真菌、藻类和细菌中的黄色、橙红色或红色的色素，主要是β-胡萝卜素和γ-胡萝卜素，因此而得名。不溶于水，溶于脂肪和脂肪溶剂。亦称脂色素。自从19世纪初分离出胡萝卜素，至今已经发现近450种天然的类胡萝卜素；利用新的分离分析技术如薄层层析、高压液相层析以及质谱分析还不断发现新的类胡萝卜素。植物的类胡萝卜素存在于各种黄色质体或有色质体内；如秋季的黄叶，黄色花卉，黄色和红色的果实和黄色块根。动物的类胡萝卜素主要是脂肪、卵黄、羽毛和鱼鳞以及虾蟹的甲壳的色素。动物的类胡萝卜素一般与蛋白质结合在一起，如虾青蛋白含有虾青素，虾卵绿蛋白是虾青素与一种富含的的复合物。β-胡萝卜素是哺乳动物合成维生素A的前体，称为维生素A原。叶绿体内除含有叶绿素外也含有类胡萝卜素，类胡萝卜素能将吸收的光能传递给叶绿素a，是光合作用不可少的光合色素.其中叶黄素是一种重要的抗氧化剂，为类胡萝卜素家族(一组植物中发现的天然的脂溶性色素)的一员，在自然界中与玉米黄素共同存在。

天然虾青素具有特殊的分子结构，体外实验发现它是单线态氧的强大淬灭剂，具有清除氧自由基的强大能力，其抗氧化活性是维生素E的550倍，是一种极有效的抗氧化剂，用于护肤品具有防止和延缓皮肤衰老作用和减少皱纹及雀斑的产生。而紫外辐射是导致表皮光老化和皮肤癌的重要原因。研究表明,虾青素对转谷胺酰胺酶具有特殊作用,能够在皮肤受光时消耗腐胺，也就是说虾青素的强抗氧化活性可作为潜在的光保护剂。虾青素亦可作为脂溶性的色素。具有艳丽的红色和强的抗氧化性能。在化妆品中,不仅能有效地起到保色、保味、保质等作用,而且还可作为长时间保持的着色剂,如唇膏、口红等。

同样的β-胡萝卜素也作为一种非酶的抗氧化物质，利用其具有多个双键，在光、热、氧气及活泼性较强的自由基离子存在的条件下易氧化，从而有效地预防DNA和脂蛋白的氧化损伤，维持细胞功能，延缓机体衰老等作用清除含有不对称电子作用于细胞膜及DNA双键上会导致细胞突变和死亡的自由基。并且现已知1分子的β-胡萝卜素可抑制1000个分子的活性氧，由此可见β-胡萝卜素作为一种天然色素对人体的抗氧化作用也是十分的明显。

但由于类胡萝卜素的结构决定，它遇光、氧易分解，水溶性差，使类胡萝卜素的应用受到很大的制约，环糊精是酶促变性淀粉，它由6～12个D-吡喃葡萄糖基以α-1,4-葡萄糖苷键连接而成的环状结构。该环状结构的中间为空洞，外表面具有亲水性，内腔呈疏水性。环糊精的特殊分子结构，使它的疏水空洞内可嵌入香料、色素、维生素等有机化合物而形成稳定的包合物，利用环糊精这一特性与类胡萝卜素作用，形成类胡萝卜素-环糊精包合物来解决类胡萝卜素的易氧化分解，水溶性差的缺点。

同时γ-聚谷氨酸在化妆品药典上的国际命名是：纳豆胶(Natto Gum)。γ-聚谷氨酸水胶为无色无味透明柔软胶质，由于其三度空间的格子结构，具有高超的吸水和缓释能力。此外，亦具成膜特性，加上柔滑功能大，尤其是超强5000倍吸水保湿能力，最适合化妆品提升保湿功效。γ-PGA可提升皮肤长效高保湿功效；可有效减少水分通过皮肤散失；可促进皮肤组织弹性；可提升皮肤天然保湿成分；具有皮肤美白效果。

化妆品的缓释具有延长化妆品在人体内作用时间、减少使用次数、降低其它不利因素的可能性等作用。近年来，化妆品缓释领域最大的挑战是设计出新的适用于化妆品释放体系。许多天然的或合成的聚合物由于其优良的生物相容性、可生物降解以及长时间的稳定性等特性，已经被应用于化妆品释放体系。然而一些聚合物作为化妆品载体存在着一些弊端:(1)亲水性物质会在载体材料表面积积聚而导致突释现象的发生；(2)由于聚合物载体的水解或者降解而在材料的内部形成一个酸性的环境，从而导致化妆品中有效物质的降解，影响使用效果。因此，探索能够克服上述缺点的新的化妆品缓释载体就显得尤为重要。

发明内容

本发明提供一种类胡萝卜素包合物和聚谷氨酸组合物及其用途，以解决化妆品中类胡萝卜素不稳定，缺乏保湿功效的问题。

本发明采取的技术方案是：是由下列质量份数的原料制成的：

β-胡萝卜素，5～9份

虾青素，1～3份，

环糊精10～17份

γ-聚谷氨酸400～500份

优选为：

β-胡萝卜素，7份

虾青素，2份，

环糊精13.5份

γ-聚谷氨酸450份。

本发明采取的制备方法是：

将环糊精制成饱和水溶液，加入β-胡萝卜素和虾青素，混合后用超声波破碎仪超声震荡处理，功率为300W，频率20KHz，温度45℃，时间为30～50min，再放在15～20℃环境下，使不溶的包合物充分结晶析出，过滤，干燥；

将包合物与γ-聚谷氨酸混合。

本发明可以与制备化妆品的常规辅料一起制成任何形式的化妆品。

本发明所使用的类胡萝卜素主要以β-胡萝卜素和虾青素为重要的使用部分，通过类胡萝卜素-环糊精包合物水溶性的增加以及γ-聚谷氨酸提高和缓释其机体水分使得类胡萝卜素在保持其长期稳定的状态下更好的作用于皮肤表面，使机体在保持水分的过程中提高类胡萝卜素所作用的效果，使机体处于类胡萝卜素的和γ-聚谷氨酸最佳作用效果中。γ-聚谷氨酸有着三度空间格子结构，能够吸水，也能溶于水。将环糊精引入到聚合物链中使得聚合物具有以下特性:水溶性大大提高，对一些脂溶性药物起到增溶的作用从而提高其利用率；环糊精分子保留了识别一些有机分子的特性，在手性对映体的分离技术方面有着经济高效的实用价值；环糊精的包合能力与聚合物网络的吸附共同作用，使得材料的吸附能力更佳，缓释效果更加明显。

本发明通过环糊精的包埋使得类胡萝卜素的水溶性增强，通过皮肤本身的水分和γ-聚谷氨酸所起到的锁水作用更好的让皮肤吸收类胡萝卜素，通过环糊精的包埋使本身遇光、氧易分解，水溶性差的类胡萝卜素的稳定性增强，更能适应各种环境，聚谷氨酸与环糊精包埋的类胡萝卜素结合后能够更有效的发挥其环糊精的缓释类胡萝卜素的作用。

具体实施方式

实施例1

是由下列质量份数的原料制成的：

β-胡萝卜素，5g

虾青素，1g，

环糊精10g

γ-聚谷氨酸400g；

将环糊精制成饱和水溶液，加入β-胡萝卜素和虾青素，混合后用超声波破碎仪超声震荡处理，功率为300W，频率20KHz，温度45℃，时间为30min，再放在15℃环境下，使不溶的包合物充分结晶析出，过滤，干燥；

将包合物与γ-聚谷氨酸混合。

实施例2

β-胡萝卜素，7g

虾青素，2g，

环糊精13.5g

γ-聚谷氨酸450g，

本发明采取的制备方法是：

将环糊精制成饱和水溶液，加入β-胡萝卜素和虾青素，混合后用超声波破碎仪超声震荡处理，功率为300W，频率20KHz，温度45℃，时间为30～50min，再放在15～20℃环境下，使不溶的包合物充分结晶析出，过滤，干燥；

将包合物与γ-聚谷氨酸混合。

实施例3

β-胡萝卜素，9g，

虾青素，3g，

环糊精，17g，

γ-聚谷氨酸500g；

将环糊精制成饱和水溶液，加入β-胡萝卜素和虾青素，混合后用超声波破碎仪超声震荡处理，功率为300W，频率20KHz，温度45℃，时间为50min，再放在20℃环境下，使不溶的包合物充分结晶析出，过滤，干燥；

将包合物与γ-聚谷氨酸混合。

下边通过具体实验进一步说明本发明的效果。

受试方法

通过制作完成一般化妆品、一般化妆品中添加的环糊精-β-胡萝卜素和虾青素包埋物、及一般化妆品中添加的本发明：环糊精-β-胡萝卜素和虾青素和γ-聚谷氨酸组合物，试验过程中需要一群具有小于12的皮肤含水量的30岁至50岁的40名健康女性志愿者，试验以上形式化妆品，每种化妆品的使用周期分别30天。

在整个测试期间，受试者不服用任何可维持皮肤含水量的医学治疗或功能性视频或化妆品组合物并避免使用除本化妆品外的其它化妆品。在检测期间，个体并不改变其饮食习性。

40位体验者的基本状况数据

功效参数

皮肤表面水分测定：采用皮肤水分测定仪进行测试。测试时,只需将仪器中的水分测试探头:垂直地压在被测皮肤表面,探头顶部即被压回一段距离,探头内部有一弹簧使探头顶部保持3.6N的压力压在皮肤表面,1s内主机上就显示出皮肤水分的结果。

皮肤酸碱度测定：采用皮肤酸碱度测定仪进行测定。测定前,先应用pH＝4和pH＝7的标准缓冲液对该仪器进行调试和校正,校正和测试使用同一个开关。正式测定时,先将测试探头浸泡于氯化钾(KCl)缓冲液中,测定时把此探头在蒸馏水中清洗干净,轻轻甩干探头多余蒸馏水,但要保证探头顶部仍残留一部分蒸馏水,然后轻轻将该探头垂直地放在被测试者皮肤表面,按钮,仪器显示屏上即出现3s的记时,3s后仪器提示测试完毕,同时显示屏即报告皮肤表面pH值的测试结果。为保证测试结果的准确性,可将探头再用蒸馏水洗净,然后再按上述方法,在同一部位重复测定一次,取其平均值报告结果。

体验者自评

体验者通过三种化妆品的分别体验针对自己的皮肤从目测肤质、皮肤弹性、肤质手感等几方面进行问卷调查，问卷如下：

1、通过该种化妆品的使用，皮肤肤色看起来()

A.肤色偏暗

B.和使用前一样

C.比使用前提亮了一点

D.肤色明显提亮

2、通过该种化妆品的使用，肤色看起来是否均匀()

A.肤色不均匀

B.和使用前一样

C.一般均匀

D.肤色很均匀

3、通过该种化妆品的使用，肤色看起来是否变白()

A.没有使用前白

B.和使用前一样

C.好像白了一点

D.明显变白

4、通过该种化妆品的使用，皮肤手感()

A.手感不佳

B.和使用前一样

C.略感湿软

D.手感湿软有弹性

5、通过该种化妆品的使用，目测皱纹()

A.比使用前多

B.和使用前一样

C.略感淡化

D.明显淡化

6、通过该种化妆品的使用，目测雀斑()

A.比使用前多

B.和使用前一样

C.略感淡化

D.明显淡化

具体实施方案:

1、一般化妆品使用配方(w/％)如下：可溶性蛋壳膜0.5,十六烷基磷酸甜菜碱0.5,角鲨烷10.0,白蜡5.0,十六醇4.0,司盘602.0,吐温602.0,甘油5.0,香精0.1,对羟基苯甲酸甲酯0.1,去离子水加至100。

使用效果评价：

检测评价

使用后问卷调查(％)

	1	2	3	4	5	6(针对有雀斑)
							A	20	30	5	30	30	0
B	70	60	80	60	60	20
							C	5	0	10	5	5	0
D	5	0	5	5	5	0

2、使用配方(w/％)如下：环糊精-β-胡萝卜素和虾青素包合物0.5，可溶性蛋壳膜0.5,十六烷基磷酸甜菜碱0.5,角鲨烷10.0,白蜡5.0,十六醇4.0,司盘602.0,吐温602.0,甘油5.0,香精0.1,对羟基苯甲酸甲酯0.1,去离子水加至100。

使用效果评价：

检测评价

使用后问卷调查(％)

	1	2	3	4	5	6(针对有雀斑)
							A	10	20	0	10	20	0
B	50	50	50	40	20	10
							C	15	20	30	30	40	10
D	15	10	20	10	20	0

3、使用配方(w/％)如下：环糊精-β-胡萝卜素和虾青素包合物0.5，γ-聚谷氨酸10，可溶性蛋壳膜0.5,十六烷基磷酸甜菜碱0.5,角鲨烷10.0,白蜡5.0,十六醇4.0,司盘602.0,吐温602.0,甘油5.0,香精0.1,对羟基苯甲酸甲酯0.1,去离子水加至100。

使用效果评价：

检测评价

使用后问卷调查(％)

	1	2	3	4	5	6(针对有雀斑)
							A	5	5	0	0	5	0
B	10	10	0	0	10	0
							C	65	65	60	80	35	0
D	20	20	40	20	50	20

通过以上实验结果对比说明：环糊精-β-胡萝卜素和虾青素包合物与γ-聚谷氨酸共同在化妆品中添加会起到协同作用，不仅能让类β-胡萝卜素和虾青素和γ-聚谷氨酸都能发挥其本身的作用并且能够使其作用的使用效果更加明显。

Claims (4)

1.一种类胡萝卜素包合物和聚谷氨酸组合物，其特征在于是由下列质量份数的原料制成的：

β-胡萝卜素5～9份，虾青素1～3份，环糊精10～17份，γ-聚谷氨酸400～500份。

2.一种类胡萝卜素包合物和聚谷氨酸组合物，其特征在于是由下列质量份数的原料制成的：

β-胡萝卜素7份，虾青素2份，环糊精13.5份，γ-聚谷氨酸450份。

3.如权利要求1或2所述的一种类胡萝卜素包合物和聚谷氨酸组合物的制备方法如下：

将环糊精制成饱和水溶液，加入β-胡萝卜素和虾青素，混合后用超声波破碎仪超声震荡处理，功率为300W，频率20KHz，温度45℃，时间为30～50min，再放在15～20℃环境下，使不溶的包合物充分结晶析出，过滤，干燥；

将包合物与γ-聚谷氨酸混合。

4.如权利要求1或2所述的一种类胡萝卜素包合物和聚谷氨酸组合物在制备化妆品中的应用。