CN107812187A - 二氧化碳气泡搭配超声波的辅助皮肤吸收方法及应用于其中的二氧化碳外用剂 - Google Patents

二氧化碳气泡搭配超声波的辅助皮肤吸收方法及应用于其中的二氧化碳外用剂 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种二氧化碳气泡搭配超声波的辅助皮肤吸收方法，应用于辅助一生物皮肤吸收一活性成分，二氧化碳气泡搭配超声波的辅助皮肤吸收方法包含下列步骤：提供一二氧化碳外用剂，其中二氧化碳外用剂包含一第一配方及一第二配方；提供一混合步骤，混合步骤混合第一配方及第二配方形成一混合物，且混合物于生物皮肤上生成多个二氧化碳气泡；以及使用一超声波装置发出一超声波振荡二氧化碳气泡，以使二氧化碳气泡受超声波振荡产生震动或破裂。通过该方法，二氧化碳外用剂稳定生成二氧化碳气泡，搭配超声波振动增加皮肤的吸收。

Description

二氧化碳气泡搭配超声波的辅助皮肤吸收方法及应用于其中 的二氧化碳外用剂
技术领域
本发明是有关于一种二氧化碳气泡辅助皮肤吸收方法及二氧化碳外用剂，尤其是有关一种可搭配超声波使用的二氧化碳气泡辅助皮肤吸收方法及二氧化碳外用剂。
背景技术
近年来，超声波导入被广泛地应用于美容界，通过超声波的热效应，皮肤组织可以吸收超声波并将之转化为热能，增加保养品及皮肤细胞的动能，使皮肤的温度升高并扩大毛孔，进而有助于美容美体保养成分的吸收。
而为了更有效地帮助活性成分的经皮吸收，有本领域技术人员开发出一种外用型超声波对比剂，其通过将微气泡以白蛋白或微体脂包覆形成A剂，再加入保养品作为B剂稀释，之后再将外用型超声波对比剂涂在人体上并使用超声波导入，以此利用超声波与气泡振动破裂后产生的空穴效应，更有助于保养品的吸收。然而，此种超声波对比剂中的微气泡制作不易且成本高，并不利于大量生产。
有鉴于此，如何有效地利用超声波辅助活性成分的经皮吸收，并达到高效果及低成本的优点，遂成本领域技术人员努力的目标。
发明内容
本发明提供一种二氧化碳气泡搭配超声波的辅助皮肤吸收方法及应用于其中的二氧化碳外用剂，通过二氧化碳外用剂稳定气泡生成，搭配超声波与气泡间的震动与破裂作用，以增加活性成分的经皮吸收。
依据本发明的目的之一提供一种二氧化碳气泡搭配超声波的辅助皮肤吸收方法，应用于辅助一生物皮肤吸收一活性成分，二氧化碳气泡搭配超声波的辅助皮肤吸收方法包含下列步骤：提供一二氧化碳外用剂，其中二氧化碳外用剂包含一第一配方及一第二配方；提供一混合步骤，混合步骤混合第一配方及第二配方形成一混合物，且混合物于生物皮肤上生成多个二氧化碳气泡；以及使用一超声波装置发出一超声波振荡二氧化碳气泡，以使二氧化碳气泡受超声波振荡产生震动或破裂。
通过此方法，二氧化碳外用剂的第一配方与第二配方混合后可于生物皮肤上稳定生成二氧化碳气泡，搭配超声波作用可提升活性成分的吸收。
依据前述的二氧化碳气泡搭配超声波的辅助皮肤吸收方法，其中活性成分可预先添加于第一配方，或活性成分可于混合步骤中与第一配方及第二配方混合形成混合物。
依据本发明的另一目的提供一种二氧化碳外用剂，应用于前述的二氧化碳气泡搭配超声波的辅助皮肤吸收方法，二氧化碳外用剂包含一第一配方及一第二配方，第一配方包含1.5重量百分比至10重量百分比的柠檬酸(Citric acid)及3重量百分比至15重量百分比的柠檬酸钠(Sodium citrate)，第二配方包含3重量百分比至12重量百分比的碳酸氢钠(NaHCO3)、3重量百分比至5重量百分比的增稠剂及83重量百分比至94重量百分比的溶剂。
依据前述的二氧化碳外用剂，其中第一配方可更包含1重量百分比至2重量百分比的聚山梨醇酯类(Polysorbate)及2重量百分比至5重量百分比的甘油(Glycerin)，或第一配方可更包含68重量百分比至92.5重量百分比的蒸馏水及活性成分。第一配方的pH值可大于或等于4且小于或等于5.5。另外，第一配方的黏度范围可为小于或等于3000毫帕.秒(mPa.s)。
依据前述的二氧化碳外用剂，其中增稠剂可包含丙烯酸钠/丙烯酰基二甲基牛磺酸钠共聚物(Sodium Acrylate/Sodium Acryloyldimethyl Taurate Copolymer)、异十六烷(Isohexadecane)以及聚氧乙烯(20)-山梨醇酐单油酸酯(POE(20)sorbitanmonooleate)。溶剂可为丙二醇(Propylene glycol)或甘油。另外，第二配方的黏度范围可为小于或等于4600毫帕.秒(mPa.s)。
由此，通过在第二配方中使用增稠剂与溶剂，可在第一配方及第二配方混合后，使二氧化碳气泡有效且持续稳定地生成。
附图说明
图1为依照本发明一实施例的一种二氧化碳气泡搭配超声波的辅助皮肤吸收方法的步骤流程图；
图2A、图2B、图2C以及图2D为依照图1的二氧化碳气泡搭配超声波的辅助皮肤吸收方法的操作示意图；
图3A、图3B以及图3C为比较例1-1、比较例1-2及实施例1-3的皮肤吸收结果图；
图4A、图4B以及图4C为比较例2-1、比较例2-2及实施例2-3的皮肤吸收结果图；
图5A、图5B以及图5C为比较例3-1、比较例3-2及实施例3-3的皮肤吸收结果图；
图6A、图6B以及图6C为比较例4-1、比较例4-2及实施例4-3的皮肤吸收结果图；
图7A、图7B以及图7C为比较例5-1、比较例5-2及实施例5-3的皮肤吸收结果图；
图8A、图8B以及图8C为比较例6-1、比较例6-2及实施例6-3的皮肤吸收结果图；
图9A为比较例2-1的荧光切片图；
图9B为比较例2-1的白光切片图；
图9C为比较例2-2的荧光切片图；
图9D为比较例2-2的白光切片图；
图9E为实施例2-3的荧光切片图；
图9F为实施例2-3的白光切片图；以及
图10A、图10B以及图10C为比较例7-1、比较例7-2及实施例7-3的皮肤吸收结果图。
其中附图标记：
100 二氧化碳气泡搭配超声波的辅助皮肤吸收方法
110、120、130 步骤
200 二氧化碳外用剂
210 第一配方
220 第二配方
300 混合物
400 超声波装置
410 超声波
A1 二氧化碳气泡
S1 生物皮肤
具体实施方式
以下将参照说明书附图说明本发明的实施例。为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，阅读者应了解到，这些实务上的细节并不用来限制本发明。也就是说，在本发明部分实施例中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化说明书附图起见，一些本领域所熟知的结构与组件在说明书附图中将以简单示意的方式表达；并且重复的组件将可能使用相同的编号表示。
请参阅图1、图2A、图2B、图2C以及图2D，其中图1为依照本发明一实施例的一种二氧化碳气泡搭配超声波的辅助皮肤吸收方法100的步骤流程图，图2A至图2D为依照图1的二氧化碳气泡搭配超声波的辅助皮肤吸收方法100的操作示意图。二氧化碳气泡搭配超声波的辅助皮肤吸收方法100用以辅助一生物皮肤S1(见图2B)吸收一活性成分(未标记)，二氧化碳气泡搭配超声波的辅助皮肤吸收方法包含步骤110、步骤120及步骤130。
配合参照图2A，于步骤110中提供一二氧化碳外用剂200，其中二氧化碳外用剂200包含一第一配方210及一第二配方220。第一配方210可包含3重量百分比至10重量百分比的柠檬酸及1.5重量百分比至15重量百分比的柠檬酸钠，第二配方220可包含3重量百分比至12重量百分比的碳酸氢钠、3重量百分比至5重量百分比的增稠剂及83重量百分比至94重量百分比的溶剂。
配合参照图2B，于步骤120中提供一混合步骤，混合第一配方210及第二配方220形成一混合物300，且混合物300于生物皮肤S1上生成多个二氧化碳气泡A1。更详细的说，第一配方210及第二配方220是独立包装，于混合步骤中才进行混合，且可以是使用时于生物皮肤S1上直接混合成混合物300，或是先混合成混合物300后才涂抹于生物皮肤S1上。
上述第一配方210中的柠檬酸钠是用来调整酸的pH值，较佳的让第一配方210的pH值大于或等于4且小于或等于5.5，以配合生物皮肤S1的酸碱值。而第一配方210中更可包含1重量百分比至2重量百分比的聚山梨醇酯类及2重量百分比至5重量百分比的甘油，聚山梨醇酯类可当作表面活性剂，与甘油皆有助于与第二配方220混合后二氧化碳气泡A1的稳定生成。
在本实施例中，第一配方210还可以更包含68重量百分比至92.5重量百分比的蒸馏水及活性成分，使第一配方210形成液态，而能有利于涂抹于生物皮肤S1。在其他实施例中，亦可于第一配方210中添加其他可以用来增稠的成分，例如羟乙基纤维素(Hydroxyethylcellulose)、黄原胶(XANTHAN GUM)或玻尿酸钠，而让第一配方210形成胶状。
第二配方220中，增稠剂可包含丙烯酸钠/丙烯酰基二甲基牛磺酸钠共聚物、异十六烷以及聚氧乙烯(20)-山梨醇酐单油酸酯，其可以购自Seppic公司的SIMULGEL EG产品，而第二配方220中的溶剂主要是用来无水增稠，其可以制造出无水环境给第二配方220中的碳酸氢钠使用，避免碳酸氢钠遇水后可能处于不稳定状态而先与水结合产生二氧化碳，降低二氧化碳外用剂200的成效。因此，第二配方220的溶剂可使用丙二醇，使第二配方220形成胶状，又或者第二配方220中的溶剂可使用甘油，亦可达到无水增稠的效果。另外，上述的增稠剂有利于使碳酸氢钠的粉末分散于胶体内，让使用者更容易均匀涂抹使用，且可有助于与第一配方210混合后缓释反应生成二氧化碳气泡A1。
在本实施例中，活性成分可以是预先添加于第一配方210，且其占1重量百分比至10重量百分比，而此时蒸馏水可占58重量百分比至91.5重量百分比，而活性成分可以是选自植物萃取物或皮肤外用活性成分形成的群组中选取一种或一种以上的物质。在另一实施例中，活性成分是于混合步骤中与第一配方210及第二配方220混合形成混合物300，也就是说，使用者可以将自行购买的活性成分，例如保湿、抗发炎、美白淡斑、抗老化等皮肤外用活性成分，与第一配方210及第二配方220一同混合形成混合物300，再涂抹于生物皮肤S1上，而较佳的使用亲水性的活性成分。而在又一实施例中，活性成分可以是预先添加于第二配方220，而此时较佳的所使用的活性成分为无水成分。
配合参照图2C及图2D，于步骤130中，使用一超声波装置400发出一超声波410振荡二氧化碳气泡A1，以使二氧化碳气泡A1受超声波410振荡破裂，而超声波装置400的功率较佳的为1MHz(兆赫)。
由于第一配方210中含有柠檬酸，第二配方220中含有碳酸氢钠，两者混合后可以生成二氧化碳气泡A1，此时通过超声波410振荡作用，可使二氧化碳气泡A1经振荡能量的压力诱导而生成、胀缩，进而使二氧化碳气泡A1破裂(destruction)，产生能量及震波(shockwave)促使生物皮肤S1造成微量且可回复的破损，进而增加此部位的活性成分的经皮吸收。
而由于二氧化碳外用剂200中的第一配方210及第二配方220是在使用时才进行混合，且第二配方220中包含有增稠剂，因此改变二氧化碳气泡A1的反应生成速度，并使其缓慢生成且减少逸散；较佳的，第一配方210及第二配方220混合后产生的混合物300可于20分钟内持续生成二氧化碳气泡A1。而为了使二氧化碳气泡A1反应生成的速度可以符合需求，第一配方210的黏度范围较佳的小于或等于3000毫帕.秒，第二配方220的黏度范围较佳的小于或等于4600毫帕.秒，其中黏度测量使用VISCOTECH黏度计，测量条件为转子LV#2(即第二个转子)，转速5rpm(圈数/每分钟)、25.2℃、量测一分钟。
请参阅图3A至图8C，其中图3A至图3C为比较例1-1、比较例1-2及实施例1-3的皮肤吸收结果图，图4A至图4C为比较例2-1、比较例2-2及实施例2-3的皮肤吸收结果图，图5A至图5C为比较例3-1、比较例3-2及实施例3-3的皮肤吸收结果图，图6A至图6C为比较例4-1、比较例4-2及实施例4-3的皮肤吸收结果图，图7A至图7C为比较例5-1、比较例5-2及实施例5-3的皮肤吸收结果图，图8A至图8C为比较例6-1、比较例6-2及实施例6-3的皮肤吸收结果图。
比较例1-1、1-2、2-1、2-2、3-1、3-2、4-1、4-2、5-1、5-2、6-1、6-2及实施例1-3、2-3、3-3、4-3、5-3、6-3中第一配方及第二配方的重量百分比分别如表一及表二所示。其中比较例1-1、2-1、3-1、4-1、5-1及6-1是先将第一配方及第二配方混合后，待完全反应完毕(即二氧化碳气泡完全生成并消散)再涂至一死猪皮上，且以涂抺5分钟、静置5分钟的方式进行，共进行二次循环后确认死猪皮对于染色剂(Evans blue)的吸收度。比较例1-2、2-2、3-2、4-2、5-2及6-2是先将第一配方及第二配方混合后，待完全反应完毕(即二氧化碳气泡完全生成并消散)再涂至死猪皮上，且搭配超声波涂抺5分钟、静置5分钟的方式进行，共进行二次循环后确认死猪皮对于染色剂的吸收度。实施例1-3、2-3、3-3、4-3、5-3及6-3是采用图1的二氧化碳气泡搭配超声波的辅助皮肤吸收方法100，其将第一配方及第二配方混合后直接涂至死猪皮上，且搭配超声波涂抺5分钟、静置5分钟的方式进行，共进行二次循环后确认死猪皮对于染色剂的吸收度。而在此要特别说明的是，为了要观察吸收效果而使用染色剂来代替活性成分，且实验而所使用的染色剂具有和活性成分相近的分子量(900道尔顿以上)。而比较例1-1、1-2及实施例1-3所使用的死猪皮与比较例3-1、3-2及实施例3-3所使用的死猪皮源自不同猪源。
表一
表二
由图3A至图8C可知，使用本发明的二氧化碳气泡搭配超声波的辅助皮肤吸收方法100的实施例1-3、2-3、3-3、4-3、5-3及6-3相较于其他比较例有更好的吸收效果，因此可以更有效的帮助活性成分的经皮吸收。
下列表三及表四中的C1代表比较例1-1、2-1、3-1、4-1、5-1及6-1的平均灰阶亮度值，CU1代表比较例1-2、2-2、3-2、4-2、5-2及6-2的平均灰阶亮度值，EU1代表实施例1-3、2-3、3-3、4-3、5-3及6-3的平均灰阶亮度值，分析软件为IMAGE J。由表三中可明显看出，EU1高于其他两个数值，故表示染剂的渗透量愈大，经皮吸收的效果愈好。而且由表四来看，EU1比C1增加约7.5％，EU1比CU1增加3.4％，因此可证明使用本发明的二氧化碳气泡搭配超声波的辅助皮肤吸收方法100，确实可以有效的增加染剂的吸收度。
表三
灰阶(A.U.)
C1 181.0765
CU1 188.241
EU1 194.7037
表四
相对增加百分数
(EU1-C1)/C1 7.5％
(EU1-CU1)/CU1 3.4％
(CU1-C1)/C1 4％
请参阅图9A至图9F，其中图9A为比较例2-1的荧光切片图，图9B为比较例2-1的白光切片图，图9C为比较例2-2的荧光切片图，图9D为比较例2-2的白光切片图，图9E为实施例2-3的荧光切片图，图9F为实施例2-3的白光切片图，其皆使用切片机(MICROTOME)进行切片。由图9A至图9F可看出，实施例2-3的染色剂经皮吸收深度较比较例2-1及2-2深，因此可证明使用本发明的二氧化碳气泡搭配超声波的辅助皮肤吸收方法100，确实可以有效的增加染色剂的吸收度。
表五至表六中的C2表示比较例2-1及4-1的白光切片平均吸收深度，CU2表示比较例2-2及4-2的白光切片平均吸收深度，EU2表示实施例2-3及4-3的白光切片平均吸收深度，使用的分析软件为MATLAB。由表五中可明显看出，EU2高于其他两个数值，故表示染色剂的吸收深度愈大，经皮吸收的效果愈好。而且由表五来看，EU2比C2增加约28.78％，EU2比CU2增加8.99％，因此可证明使用本发明的二氧化碳气泡搭配超声波的辅助皮肤吸收方法100，确实可以有效的增加染色剂的吸收深度。
表五
深度(微米μm)
C2 54.7973
CU2 64.7485
EU2 70.5692
表六
相对增加百分数
(EU2-C2)/C2 28.78％
(EU2-CU2)/CU2 8.99％
(CU2-C2)/C2 18.16％
表七至表八中的C3表示比较例2-1及4-1的荧光切片平均吸收浓度，CU3表示比较例2-2及4-2的荧光切片平均吸收浓度，EU3表示实施例2-3及4-3的荧光切片平均吸收浓度，使用的分析软件为MATLAB，而由于实施例1-1至6-3所使用的染色剂于在照射540纳米波段光时会放出红荧光，因此可由此观察染色剂渗透的浓度。由表七中可明显看出，EU3高于其他两个数值，故表示染色剂的吸收浓度愈高，经皮吸收的效果愈好。而且由表八来看，EU3比C3增加约22.0％，EU3比CU3增加3.5％，因此可证明使用本发明的二氧化碳气泡搭配超声波的辅助皮肤吸收方法100，确实可以有效的增加染色剂的吸收浓度，使染色剂更能进入皮肤。
表七
荧光值(A.U)
C3 3.613
CU3 4.259
EU3 4.408
表八
相对增加百分数
(EU3-C3)/C3 22.0％
(EU3-CU3)/CU3 3.5％
(CU3-C3)/C3 17.9％
请参阅图10A至图10C，其中图10A至图10C为比较例7-1、比较例7-2及实施例7-3的皮肤吸收结果图。比较例7-1、比较例7-2及实施例7-3中第一配方及第二配方的重量百分比分别如表九及表十所示。比较例7-1是先将第一配方及第二配方混合后，待完全反应完毕(即二氧化碳气泡完全生成并消散)再涂至一活鼠鼠背皮肤上，且以涂抺5分钟、静置5分钟的方式进行，共进行二次循环后确认活鼠鼠背皮肤对于染色剂的吸收度。比较例7-2是先将第一配方及第二配方混合后，待完全反应完毕(即二氧化碳气泡完全生成并消散)再涂至活鼠鼠背皮肤上，且搭配超声波涂抺5分钟、静置5分钟的方式进行，共进行二次循环后确认活鼠鼠背皮肤对于染色剂的吸收度。实施例7-3是采用二氧化碳气泡搭配超声波的辅助皮肤吸收方法100，其将第一配方及第二配方混合后直接涂至活鼠鼠背皮肤上，且搭配超声波涂抺5分钟、静置5分钟的方式进行，共进行二次循环后确认活鼠鼠背皮肤对于染色剂的吸收度。
表九
表十
由图10A至图10C可知，使用本发明的二氧化碳气泡搭配超声波的辅助皮肤吸收方法100的实施例7-3相较于其他实验例有更好的吸收效果，且由于试验对象为活鼠，因此可以证明二氧化碳气泡搭配超声波的辅助皮肤吸收方法100可有助于活体皮肤的吸收。
表十一中的C4代表比较例7-1的灰阶亮度值，CU4代表比较例7-2的灰阶亮度值，EU4代表实施例7-3的灰阶亮度值，分析软件为IMAGE J，由表十一中可明显看出，EU4高于其他两个数值，故表示染色剂的渗透量愈大，经皮吸收的效果愈好。表十二中的C5表示比较例7-1的白光切片吸收深度，CU5表示比较例7-2的白光切片吸收深度，EU5表示实施例7-3的白光切片吸收深度，因此可证明使用本发明的二氧化碳气泡搭配超声波的辅助皮肤吸收方法100，确实可以有效的增加染色剂的吸收度。
表十一
灰阶(A.U.)
C4 58.77
CU4 66.76
EU4 73.64
表十二
深度(微米μm)
C5 29.61
CU5 45.81
EU5 64.16
由上述的实施例可知，本发明具有下列优点：
一、通过二氧化碳外用剂稳定生成二氧化碳气泡，再搭配超声波作用确实可有效增加活性成分的经皮吸收；
二、在使用时才混合二氧化碳外用剂的第一配方及第二配方，可避免二氧化碳提早生成而导致气泡消散；
三、在第二配方中使用增稠剂及溶剂，可有效的使二氧化碳气泡持续且稳定的生成，而较佳的二氧化碳气泡的生成时间可维持20分钟，以提高经皮吸收效果。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种改变与变形，因此本发明的保护范围当视随附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (11)

1.一种二氧化碳气泡搭配超声波的辅助皮肤吸收方法，用以辅助一生物皮肤吸收一活性成分，其特征在于该二氧化碳气泡搭配超声波的辅助皮肤吸收方法包含：
提供一二氧化碳外用剂，其包含一第一配方及一第二配方；
提供一混合步骤，混合该第一配方及该第二配方形成一混合物，且该混合物于该生物皮肤上生成多个二氧化碳气泡；以及
使用一超声波装置发出一超声波振荡所述二氧化碳气泡，以使该些二氧化碳气泡受该超声波振荡产生震动或破裂。
2.如权利要求1所述的二氧化碳气泡搭配超声波的辅助皮肤吸收方法，其中该活性成分预先添加于该第一配方。
3.如权利要求1所述的二氧化碳气泡搭配超声波的辅助皮肤吸收方法，其中该活性成分于该混合步骤中与该第一配方及该第二配方混合形成该混合物。
4.一种二氧化碳外用剂，应用于如权利要求1所述的二氧化碳气泡搭配超声波的辅助皮肤吸收方法，其特征在于该二氧化碳外用剂包含：
一第一配方，包含：
1.5重量百分比至10重量百分比的柠檬酸、及
3重量百分比至15重量百分比的柠檬酸钠；以及
一第二配方，包含：
3重量百分比至12重量百分比的碳酸氢钠、
3重量百分比至5重量百分比的增稠剂、及
83重量百分比至94重量百分比的溶剂。
5.如权利要求4所述的二氧化碳外用剂，其中该第一配方更包含：
1重量百分比至2重量百分比的聚山梨醇酯类、以及
2重量百分比至5重量百分比的甘油。
6.如权利要求5所述的二氧化碳外用剂，其中该第一配方还包含：
68重量百分比至92.5重量百分比的蒸馏水及该活性成分。
7.如权利要求4所述的二氧化碳外用剂，其中该第一配方的pH值大于或等于4且小于或等于5.5。
8.如权利要求4所述的二氧化碳外用剂，其中该增稠剂包含：
丙烯酸钠/丙烯酰基二甲基牛磺酸钠共聚物、
异十六烷、以及
聚氧乙烯(20)-山梨醇酐单油酸酯。
9.如权利要求4所述的二氧化碳外用剂，其中该溶剂为丙二醇或甘油。
10.如权利要求4所述的二氧化碳外用剂，其中该第一配方的黏度范围为小于或等于3000mPa.s。
11.如权利要求4所述的二氧化碳外用剂，其中该第二配方的黏度范围为小于或等于4600mPa.s。
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