CN108778237A - 含单分散性植物糖原纳米颗粒和另外的多糖的保湿个人护理组合物 - Google Patents

含单分散性植物糖原纳米颗粒和另外的多糖的保湿个人护理组合物 Download PDF

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Abstract

公开了包含单分散性植物糖原纳米颗粒和另外的保湿多糖的组合物，其表现出协同增强的滋润皮肤的能力。优选地，植物糖原从植物物质如甜玉米粒中分离。保湿多糖可以是糖胺聚糖、壳聚糖、海藻酸或β葡聚糖。在优选的实施方式中，多糖是透明质酸。组合物可任选地进一步包含各种载体、填料和活性剂。

Description

含单分散性植物糖原纳米颗粒和另外的多糖的保湿个人护理 组合物
本申请要求美国专利申请号62/292,604的优先权。
技术领域
本发明涉及个人护理组合物。
背景技术
植物糖原(phytoglycogen)是一种植物基储能物质。它是由1,4-葡聚糖链组成的多糖，通过α-1,6-糖苷键高度支化，分子量为106-108道尔顿。植物糖原的最主要来源是甜玉米粒，以及特定品种的大米、大麦和高粱。
日本专利申请JP1999000044901提出使用植物糖原作为护发制剂的添加剂，其赋予头发改善的梳理性质和光泽外观。
透明质酸(有时称为透明质酸(hyaluronan)或透明质酸(hyaluronate))是分布在结缔组织、上皮组织和神经组织中的阴离子非硫酸化糖胺聚糖。透明质酸是可商购的并且已经用于医学和化妆品应用。
越来越需要在个人护理产品中掺入天然、无毒和生物可降解的材料来代替石油基化学品。
发明内容
在一个实施方式中，提供了一种个人护理组合物，其包含单分散性植物糖原纳米颗粒组分和保湿多糖组分(moisturizing polysaccharide component)。在一个实施方式中，保湿多糖组分包含糖胺聚糖、壳聚糖、海藻酸(alginate，海藻酸盐/酯)或β葡聚糖或类似或衍生多糖中的至少一种。
在一个实施方式中，保湿多糖组分包含糖胺聚糖或其衍生物，在一个实施方式中为透明质酸。
在一个实施方式中，保湿多糖组分包含壳聚糖、海藻酸、和/或β葡聚糖。
在一个实施方式中，组合物是水基制剂(water-based formulation，基于水的制剂，水类制剂)。在一个实施方式中，组合物是醇基制剂(alcohol-based formulation，基于醇的制剂，醇类制剂)。醇可适当地为乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、二丙二醇、乙氧基二甘醇或甘油或其组合。
在一个实施方式中，植物糖原纳米颗粒组分具有如通过动态光散射测量的小于约0.3、0.2或0.1的多分散指数。
在一个实施方式中，按干重计至少约80％的植物糖原纳米颗粒组分是单分散性植物糖原纳米颗粒，其平均粒径为约30nm至约150nm。
在一个实施方式中，按干重计≥约90％的植物糖原纳米颗粒组分是单分散性植物糖原纳米颗粒，其平均粒径为约30nm至约150nm。
在一个实施方式中，按干重计≥约90％的植物糖原纳米颗粒组分是单分散性植物糖原纳米颗粒，其平均粒径为约60nm至约110nm。
在一个实施方式中，单分散性植物糖原纳米颗粒是化学改性的。单分散性植物糖原纳米颗粒可通过其至少一个羟基与羰基、胺基、巯基、羧基或烃基的化学官能化而被改性，烃基可以是烷基、乙烯基或烯丙基。在一个实施方式中，单分散性植物糖原纳米颗粒用辛烯基琥珀酸改性。
在一个实施方式中，植物糖原纳米颗粒组分和保湿多糖组分以至多达约25％w/w，在一个实施方式中为约0.05％w/w至约5％w/w的浓度存在。
在一个实施方式中，植物糖原纳米颗粒组分和保湿多糖组分以基本上相等的量存在。
个人护理制剂可以是洗剂、凝胶、面膜、防晒剂、消毒剂、洗发剂、护发素(conditioner)、除臭剂、止汗剂或化妆品。
在一个实施方式中，制剂还包含天然树胶。
在一个实施方式中，组合物还包含至少一种小分子、聚合物、生物聚合物、胶体颗粒或油。
在一个实施方式中，组合物还包含美容学上可接受的载体(cosmetically-acceptable carrier，化妆用可接受载体)，所述美容学上可接受的载体可以包括一种或多种选自吸收剂、抗痤疮剂、抗结块剂、消脂剂、消泡剂、抗真菌剂、抗炎剂、抗微生物剂、抗氧化剂、止汗剂/除臭剂、抗病毒剂、抗皱剂、人造美黑剂(artificial tanning agent，人工着色剂)、收敛剂、粘合剂、缓冲剂、膨胀剂(bulking agent，疏松剂)和填充剂、螯合剂、着色剂和染料、润肤剂、乳化剂、酶、精油、去角质剂、成膜剂、香料、起泡剂、芳香剂和香水、湿润剂、保湿剂、水胶体、光漫射剂(light diffuser)、提亮剂(lightening agent，增亮剂)、遮光剂、荧光增白剂(optical brightener，光学增亮剂)和改性剂、微粒、pH调节剂、防腐剂、掩蔽剂、皮肤调理剂和润肤霜、皮肤感觉改性剂(skin feel modifier)、皮肤保护剂、皮肤舒缓和愈合剂、溶剂、稳定剂、防晒活性物质(sunscreen active)、局部麻醉剂、粘度调节剂、维生素及其组合的成分。
组合物可以是粉末、液体或凝胶的形式。在一个实施方式中，组合物是喷涂用个人护理组合物(spray on personal care composition)，所述喷涂用个人护理组合物可以是喷涂用化妆品、防晒剂、除臭剂、止汗剂、须后水或洗手液或喷发定型剂。
附图说明
图1示出了在不同浓度下水中的单分散性植物糖原纳米颗粒的粘度。
图2示出了剪切速率对于单分散性植物糖原纳米颗粒在水中的分散体的粘度的依赖性。
图3示出了在19％(w/w)下的单分散性植物糖原纳米颗粒分散体的流动性能与剪切速率无关。
图4示出了具有和不具有0.5％单分散性植物糖原的0.5％(w/w)魔芋胶溶液的峰保持流动测试。
图5A示出了含有0.5％魔芋胶而没有本发明的植物糖原纳米颗粒的组合物的阶梯式流动回路中的粘度值。
图5B示出了含有0.5％魔芋胶和0.5％植物糖原的组合物的阶梯式流动回路中的粘度值。
图6比较了0至50℃之间的温度扫描循环内的粘度值，其中对于没有植物糖原纳米颗粒(正方形)和具有植物糖原纳米颗粒(圆形)的膏基，循环的第一部分的温度升高且循环的第二部分的温度降低。
图7示出了氨基肉桂酸酯(菱形)和植物糖原-乙基-4-氨基肉桂酸酯缀合物(正方形)的光稳定性。
图8示出了干燥的单分散性植物糖原纳米颗粒组合物、甘油、PEG 400和透明质酸的相对保水性。
图9示出了单分散性植物糖原纳米颗粒的分散体的粘度值显示对离子强度没有显著依赖性。
图10示出了基础润肤霜和基础润肤霜加0.1％单分散性植物糖原纳米颗粒；0.1％透明质酸；和0.05％单分散性植物糖原纳米颗粒加0.05％透明质酸在施用后1、3、5和7小时的皮肤含水量的百分比变化。
图11示出了包括透明质酸或单分散性植物糖原纳米颗粒的其他等效润肤霜的盲测结果。
图12示出了纯壳聚糖膜(A)和植物糖原:壳聚糖膜的35:65共混物(B)的截面的扫描电子显微镜(SEM)图像。
图13示出了由50mL的0.5％透明质酸钠、0.5％植物糖原溶液浇铸而成的等份的透明质酸钠和植物糖原膜。
图14示出了由50mL的1％透明质酸钠、1％植物糖原溶液浇铸而成的等份的海藻酸钠和植物糖原膜。
图15示出了PBS中的2.2％透明质酸溶液的零剪切粘度(A)和屈服应力(B)，随着改变植物糖原纳米颗粒含量。
图16示出了(A)含有各种浓度的植物糖原的1％透明质酸溶液的剪切稀化性能；(B)含有各种浓度的植物糖原的1％透明质酸溶液在100s-1剪切速率下的粘度；(C)含有各种植物糖原浓度的1％透明质酸溶液的零剪切粘度。
图17示出了含有不同量的透明质酸和植物糖原纳米颗粒的完全水合的粉末的脱水。具有较高植物糖原纳米颗粒含量的粉末在24小时的时间段内保留最多的水。
图18示出了含有0.1％透明质酸或0.05％透明质酸+0.05％植物糖原纳米颗粒的乳膏的感官评价结果。
具体实施方式
在一个实施方式中，描述了一种个人护理产品，其包含植物糖原，优选为植物糖原的单分散性纳米颗粒，和至少一种其他保湿多糖。下面可以参考“植物糖原组分”或“植物糖原纳米颗粒组分”和“保湿多糖组分”。保湿多糖组分可以由单一多糖或多糖组合组成。在一个实施方式中，保湿多糖组分包含多糖，所述多糖直接地或在合适的溶剂或化妆品基质中单独地施用，如果合适，滋润人体皮肤。包含保湿多糖的润肤霜是已知的，并且可以通过在皮肤表面上形成薄膜来起作用，以防止水分流失和/或吸引空气中的水蒸气来滋润皮肤。在一个实施方式中，保湿多糖是天然衍生的非储存式非纤维素多糖；而在一个实施方式中，保湿多糖组分没有特别限制，在各种实施方式中，保湿多糖组分包含，组成于或基本上组成于一种或多种糖胺聚糖(在一个实施方式中，透明质酸)、壳聚糖、海藻酸、β-葡聚糖或其衍生物或类似聚合物。
在一个实施方式中，多糖组分的一种或多种多糖具有至多达2000kDa的分子量，在一个实施方式中，在约5kDa至2000kDa之间，在一个实施方式中，在约500kDa至1500kDa之间。
在一个实施方式中，至少一种其他多糖是糖胺聚糖。在一个实施方式中，糖胺聚糖是透明质酸或其衍生物。在一个实施方式中，透明质酸。在其他实施方式中，保湿多糖组分可以替代地或另外地包括壳聚糖、海藻酸、和/或β葡聚糖或其衍生物。
在一个实施方式中，保湿多糖不是天然树胶。在一个实施方式中，保湿多糖选自透明质酸、壳聚糖和海藻酸、及其衍生物或其混合物。
虽然在一个实施方式中，但不限于此，在一个实施方式中，本文提供的个人护理组合物的多糖成分限于或基本上限于植物糖原组分和保湿多糖组分。在一个实施方式中，本文提供的个人护理组合物的多糖成分限于植物糖原组分和保湿多糖组分和一种或多种天然树胶。
在一个实施方式中，用于配制个人护理组合物的保湿多糖组分是粉末或颗粒。
如实施例中详述的，本发明人已经确定单分散性植物糖原纳米颗粒可以赋予个人护理制剂有益的性质，然而，本发明人进一步确定了包含单分散性植物糖原纳米颗粒组分和另一种保湿多糖组分例如透明质酸的个人护理制剂显示出优于等量的单独的任一组分的保湿效果。
植物糖原由平均链长度为11-12的α-D葡萄糖链的分子组成，具有1→4键并且支化点出现在1→6并且支化度为约6％至约13％。
在一个实施方式中，植物糖原包括衍生自天然来源的植物糖原和合成的植物糖原。如本文所用，“合成植物糖原”包括使用酶促方法在植物衍生材料如淀粉上制备的糖原样产物。
虽然在一个公开的实施方式中，本文所述的任何新型组合物和方法中使用的植物糖原可以使用任何已知方法获得或者可以从商业来源获得，但大多数方法的商业产品和产率是高度多分散产物，其包括植物糖原颗粒，以及植物糖原的其他产物和降解产物，这可能使它们在本文所述的组合物和方法中效果较差。在优选的实施方式中，使用单分散性植物糖原纳米颗粒。在一个实施方式中，单分散性植物糖原纳米颗粒是由MirexusBiotechnologies,Inc制造的PhytoSpherixTM。这些纳米颗粒的单分散和颗粒性质与使其非常适合用于所述个人护理组合物的性质相关，且特别是如实施例证据所示，在包含另一种保湿多糖组分的个人护理组合物中具有协同效应，在一个实施方式中，其可以是糖胺聚糖，且特别是透明质酸。
在一个实施方式中，植物糖原是指根据本文公开的方法制备的植物糖原的单分散性纳米颗粒。
在一个实施方式中，个人护理组合物可以是水基制剂，其可以特别地包括分散体，包括乳液和悬浮液，以及一种或多种小分子、聚合物、生物聚合物、胶体颗粒和油的溶液。
个人护理组合物可以是醇基制剂，其可以特别地包括分散体，包括乳液和悬浮液，以及一种或多种小分子、聚合物、生物聚合物、胶体颗粒和油在一种或多种醇中的溶液。醇可以选自但不限于乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、二丙二醇、乙氧基二甘醇、甘油及其混合物。
在各种实施方式中，如本文所述的植物糖原纳米颗粒组分可适当地以至多达约25％w/w、约20％w/w、约15％w/w、约10％w/w，约5％w/w，约1％w/w和约0.05至0.5％的浓度用于个人护理组合物中。
在其中需要高粘度的应用中，植物糖原纳米颗粒组分可以高于约25％w/w的浓度用于制剂中。在其中需要凝胶或半固体的应用中，可以使用至多达约35％w/w的浓度。
在各种实施方式中，如本文所述的保湿多糖组分可适当地以至多达约25％w/w、约20％w/w、约15％w/w、约10％w/w，约5％w/w，约1％w/w和约0.05至0.5％的浓度用于个人护理组合物中。
植物糖原纳米颗粒组分和保湿多糖组分可以相等或大约相等的量存在，或者可以不同的量存在。在一个实施方式中，两种组分以小于约5％w/w且量≥0.05％w/w的量存在。
植物糖原纳米颗粒组分是无毒的，没有已知的变应原性，并且可以被人体的糖原分解酶(例如，淀粉酶和磷酸化酶)降解。酶促降解的产物是无毒的葡萄糖分子。
植物糖原组分与大多数个人护理制剂成分相容，如乳化剂、表面活性剂、增稠剂、防腐剂和物理和化学防晒活性成分。
如下所述，植物糖原纳米颗粒组分是光稳定的并且在宽范围的pH内，电解质例如盐浓度内也是稳定的。
制备植物糖原的单分散性组合物的方法公开在标题为“植物糖原纳米颗粒及其制备方法(Phytoglycogen Nanoparticles and Methods of Manufacture Thereof)”的国际专利申请中，该专利公开在国际申请公开号WO2014/172786下，其公开内容通过引用其整体并入本文。在一个实施方式中，所述制备单分散性植物糖原纳米颗粒的方法包括：a.在约0至约50℃的温度下将崩解的含有植物糖原的植物材料浸入水中；b.将步骤(a.)的产物进行固液分离，得到水提取物(aqueous extract)；c.使步骤(b.)的水提取物通过最大平均孔径为约0.05μm至约0.15μm的微滤材料；和d.对来自步骤c.的滤液进行超滤以除去分子量小于约300kDa，在一个实施方式中，小于约500kDa的杂质，以获得包含单分散性植物糖原纳米颗粒的水性组合物。在该方法的一个实施方式中，含有植物糖原的植物材料是选自玉米、大米、大麦、高粱或其混合物的谷物。在一个实施方式中，步骤c.包括使步骤(b.)的水提取物通过(c.1)最大平均孔径为约10μm至约40μm的第一微滤材料；(c.2)最大平均孔径为约0.5μm至约2.0μm的第二微滤材料和(c.3)最大平均孔径为约0.05μm至0.15μm的第三微滤材料。该方法还可包括步骤(e.)，即使用淀粉蔗糖、糖基转移酶、分支酶或其任何组合对包含单分散性植物糖原纳米颗粒的水性组合物进行酶处理。该方法避免使用降解植物糖原材料的化学、酶促或热处理。可以进一步干燥水性组合物。
纳米颗粒组合物的多分散指数(PDI)可通过动态光散射(DLS)技术测定，并且在该实施方式中，PDI确定为标准偏差与平均直径之比的平方(PDI＝(σ/d)2。PDI也可以通过聚合物分子量的分布来表示，并且在该实施方式中，定义为Mw与Mn的比，其中Mw是重均摩尔质量且Mn是数均摩尔质量(在下文该PDI测量称为PDI*)。在第一种情况下，单分散性材料的PDI为零(0.0)，并且在第二种情况下，PDI*为1.0。
在一个实施方式中，植物糖原纳米颗粒组分包含，基本上组成于或组成于单分散性植物糖原纳米颗粒，在各种实施方式中，具有小于约0.3、小于约0.2、小于约0.15、小于约0.10或小于0.05的PDI，如通过动态光散射测量的。植物糖原纳米颗粒组分可包含，基本上组成于或组成于单分散性植物糖原纳米颗粒，其具有小于约1.3、小于约1.2、小于约1.15、小于约1.10或小于1.05的PDI*，如通过SEC MALS测量的。
在一个实施方式中，植物糖原纳米颗粒组分包含，基本上组成于或组成于单分散性植物糖原纳米颗粒，其平均粒径为约30nm至约150nm。在一个实施方式中，植物糖原纳米颗粒组分包含，基本上组成于或组成于单分散性植物糖原纳米颗粒，其平均粒径为约60nm至约110nm。在一个实施方式中，植物糖原纳米颗粒可具有约4500至22000kDa的平均分子量。
由于用于制造的原料来源，单分散性植物糖原纳米颗粒和本文鉴定的多糖来源，如本文所述的个人护理组合物可以鉴定为天然或有机制剂。
制备植物糖原纳米颗粒的方法如实施例1中详述并且如标题为“植物糖原纳米颗粒及其制备方法(Phytoglycogen Nanoparticles and Methods of ManufactureThereof)”的国际专利申请中所教导的，经得起在食品级条件下制备。
在一个实施方式中，将植物糖原改性。官能化可以在纳米颗粒的表面上进行，或者在颗粒的表面和内部进行，但保持作为单一支化均聚物的植物糖原分子的结构。在一个实施方式中，官能化在纳米颗粒的表面上进行。
对于本领域技术人员显而易见的是，当与人体皮肤接触时，化学改性应该是无刺激性的。
在一些实施方式中，根据上述方法制备的植物糖原纳米颗粒的化学特性可以从其亲水的、略带负电荷的天然状态变为带正电和/或带负电，或者部分或高度疏水的。多糖的化学处理是本领域熟知的。参见例如J.F Robyt，碳水化合物化学的本质(Essentials ofCarbohydrate Chemistry)，Springer，1998；和M.Smith，和J.March，三月高等有机化学：反应、机理和结构高等有机化学(March’s Advanced Organic Chemistry:Reactions,Mechanisms,and Structure Advanced Organic Chemistry),Wiley,2007。
纳米颗粒可以是直接官能化的或间接的，其中可以使用一种或多种中间连接基或间隔基。纳米颗粒可以经历一个或多于一个官能化步骤，包括两个或更多个、三个或更多个、或四个或更多个官能化步骤。
通过植物糖原的羟基的化学官能化可以产生各种衍生物。这些官能团包括但不限于亲核和亲电基团，以及酸性和碱性基团，例如羰基、胺基、巯基、羧基和烃基如烷基、乙烯基和烯丙基。氨基可以是伯氨基、仲氨基、叔氨基或季氨基。
在一个实施方式中，使用琥珀酸的各种衍生物来改性植物糖原纳米颗粒以增加其疏水性。在一个实施方式中，使用辛烯基琥珀酸(OSA)改性植物糖原，产生具有部分疏水官能团的植物糖原纳米颗粒，取代度在0.1和0.4之间。
在一些实施方式中，官能化纳米颗粒可以进一步与各种所需分子缀合，所述分子对于多种应用是有利的，例如生物分子、小分子、治疗剂、微颗粒和纳米颗粒、药学活性部分、大分子、诊断标签、螯合剂、分散剂、电荷改性剂、粘度调节剂、表面活性剂、凝结剂和絮凝剂，以及这些化合物的各种组合。
可以使用用于多糖官能化或衍生化的已知方法。例如，一种方法是通过在C-2、C-3、C-4和/或C-6位置选择性氧化葡萄糖羟基来引入羰基。可以使用一系列的氧化剂，如高碘酸盐(例如，高碘酸钾)、溴、二甲亚砜/乙酸酐(DMSO/Ac2O)[例如，美国专利号4,683,298]、戴斯-马丁氧化剂等。
当用羰基官能化时，本文所述的纳米颗粒易于与带有伯胺或仲胺基团的化合物反应。这导致亚胺形成，其可以用还原剂例如硼氢化钠进一步还原成胺。因此，还原步骤提供比亚胺中间体更稳定的氨基产物，并且还转化羟基中的未反应的羰基。消除羰基显著降低了衍生化纳米颗粒与非靶向分子(例如，血浆蛋白质)的非特异性相互作用的可能性。
羰基-和氨基-化合物之间的反应和还原步骤可以在一个容器中同时进行(将合适的还原剂引入相同的反应混合物中)。该反应称为直接还原胺化。此处，可以使用在羰基存在下选择性还原亚胺的任何还原剂，例如氰基硼氢化钠。
为了由羰基官能化的纳米颗粒制备氨基官能化的纳米颗粒，可以使用任何铵盐或含伯或仲胺的化合物，例如乙酸铵、氯化铵、肼、乙二胺或己二胺。该反应可在水中或在水性的极性有机溶剂中进行，例如乙醇、DMSO或二甲基甲酰胺。
本文所述的纳米颗粒的还原胺化也可通过使用以下两步法实现。第一步是烯丙基化，即在还原剂如硼氢化钠存在下，通过与烯丙基卤反应将羟基转化为烯丙基。在第二步中，烯丙基与双官能氨基硫醇化合物如氨基乙硫醇反应。
氨基官能化的纳米颗粒经得起进一步改性。例如，氨基对羰基化合物(醛和酮)、羧酸及其衍生物(例如酰氯、酯)、琥珀酰亚胺酯、异硫氰酸酯、磺酰氯等具有反应性。
在某些实施方式中，使用氰基化方法将本文所述的纳米颗粒官能化。该过程导致在多糖羟基上形成氰酸酯和亚氨基碳酸酯。这些基团在非常温和的条件下容易与伯胺反应，形成共价键。氰基化试剂如溴化氰，且优选为1-氰基-4-二乙氨基-吡啶鎓(CDAP)可用于纳米颗粒的官能化。
官能化的纳米颗粒可以直接连接到具有能够结合羰基或氨基的官能团的化学化合物上。然而，对于一些应用，通过间隔基或连接基(包括例如，聚合物间隔基或连接基)连接化学化合物可能是重要的。这些可以是具有官能团的均或杂-双官能连接基，其包括但不限于，氨基、羰基、巯基、琥珀酰亚胺基、马来酰亚胺基和异氰酸酯，例如己二胺、乙二醇双(磺基琥珀酰亚胺基琥珀酸酯)(磺基-EGS)、二磺基琥珀酰亚胺基酒石酸酯(磺基-DST)、二硫代双(磺基琥珀酰亚胺基丙酸酯)(DTSSP)、氨基乙硫醇等。
在某些实施方式中，两种或更多种不同的化学化合物用于产生多官能衍生物。
在一个实施方式中，如本文所述的个人护理组合物中使用的植物糖原纳米颗粒未官能化。
虽然在一个实施方式中，保湿多糖组分不受特别限制，但在各种实施方式中，保湿多糖组分包含糖胺聚糖(例如，透明质酸)、壳聚糖、海藻酸、或β-葡聚糖或其衍生物中的一种或多种。
透明质酸是天然的糖胺聚糖，其是细胞外基质的主要成分。
多糖，包括壳聚糖和糖胺聚糖，特别是适用于个人护理制剂的透明质酸，是可商购的。
如上所述，化学处理多糖的方法是众所周知的[例如J.F Robyt，碳水化合物化学的本质(Essentials of Carbohydrate Chemistry)，Springer，1998；和M.Smith，和J.March，三月高等有机化学：反应、机理和结构高等有机化学(March’s Advanced OrganicChemistry：Reactions,Mechanisms,and Structure Advanced Organic Chemistry),Wiley,2007]且制备保湿多糖衍生物的方法是本领域技术人员已知的。合适的衍生物可包括这些多糖的盐、酯、羧化、OSA-改性的和阳离子化的衍生物。已知的壳聚糖衍生物包括例如，壳聚糖琥珀酰胺和N-琥珀酰-壳聚糖。已知的海藻酸衍生物包括例如，海藻酸钙和海藻酸丙二醇酯。已知的透明质酸衍生物包括透明质酸钠。
在一个实施方式中，本文所述的组合物可以干粉或颗粒的形式提供，其可用于通过与其他组分(例如，混合的或分散的)组合在含有例如水或醇或化妆品基质的制剂中来制备个人护理组合物。
成功掺入某些多糖，例如透明质酸到个人护理制剂可能带来挑战，并且在与其他成分如保湿剂基质组合之前将这些多糖与植物糖原纳米颗粒在溶液中组合可以促进将其他多糖掺入个人护理制剂中。因此，在一个实施方式中，提供了制备含有另外的保湿多糖组分(例如，糖胺聚糖)的个人护理组合物的方法，包括在将这些组分加入到个人护理组合物之前将一种或多种多糖与植物糖原纳米颗粒在水和/或醇中组合。
在一个实施方式中，植物糖原纳米颗粒组分以浓度至多达25％w/w的水溶液的形式提供。在一个实施方式中，植物糖原纳米颗粒组分以凝胶或半固体的形式提供，其浓度至多达35％w/w。
本发明包括水基和醇基制剂，其包括植物糖原纳米颗粒组分和至少一种其他多糖组分，例如，糖胺聚糖和/或壳聚糖。
在一个实施方式中，所述制剂还包括天然树胶。
在一个实施方式中，组合物是个人护理产品，其可以是但不限于皮肤乳液或凝胶、面膜、防晒剂、消毒剂(例如，洗手液)、洗发剂或护发素、除臭剂或止汗剂或化妆品。
如本文所述的个人护理制剂可以涂覆到产品上或浸渍到产品中，例如，擦拭、纸巾、贴片或海绵。
含有溶解在水相中的醇的乳液制剂通常用于喷涂用化妆品(spray-on cosmeticproduct)，例如，防晒剂、止汗剂、须后水、洗手液等。这允许这些制剂在皮肤表面上快速干燥。
在一个实施方式中，制剂包含醇包油分散体。在一个实施方式中，醇不受特别限制，并且本领域技术人员可基于组合物的用途选择合适的醇。合适的醇包括但不限于乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、二丙二醇、乙氧基二甘醇、甘油或其组合。
疏水改性的植物糖原(例如，OSA-改性的植物糖原)允许将油性化合物如润肤剂、防晒剂、香水(芳香剂)、维生素A、D和E，精油等掺入水性含醇制剂中，其显著减少或甚至消除了对乳化剂和增溶添加剂的需求。加入取代度为0.05至0.3的OSA-改性的植物糖原导致在醇含量高达85％的水性醇溶液中的稳定分散。这些溶液中使用的醇选自以下：乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、二丙二醇、乙氧基二甘醇等，以及这些醇的组合。此外，含有疏水改性的植物糖原的水性醇制剂的低粘度使得可以将这些制剂用于化妆品、个人护理和其他产品的喷涂应用。
在一个实施方式中，组合物是喷涂用个人护理产品。喷涂用个人护理产品包括但不限于喷涂用化妆品、喷涂用防晒剂、喷发定型剂、喷涂用除臭剂、喷涂用止汗剂、喷涂用须后水以及喷涂用洗手液。
流变学
单分散性植物糖原纳米颗粒可以在水基和醇基制剂中起到流变改性剂的作用，特别是小分子、聚合物、生物聚合物、胶体颗粒或油(例如，乳液)的溶液和分散体。当以合适的浓度使用时，纳米颗粒组分调节粘度和粘弹性。
时间依赖性流变性能在个人护理应用中是有用的，其中对于产品具有粘稠、高粘度质地，但在摇动之后变成液体状并且容易倾倒，然后在使之静止后不久恢复其原始性质是高度需要的。
当增加施加到材料上的剪切应力的速率导致粘度降低时，该现象称为剪切稀化(表现出剪切稀化性能的材料称为假塑性体)。由于在混合停止时需要时间来重建假塑性材料的内部结构，因此根据定义，所有剪切稀化组合物都是触变性的。“再增稠”所需的时间是实际应用中的关键。当通过简单观察再增稠需要显著的时间时，使用触变性术语。
如实施例中详述，植物糖原纳米颗粒组分可赋予有益的流变性质，且特别是剪切稀化，增加假塑性体系中的再增稠时间或赋予其他粘弹性体系触变性能。
稳定剂
如实施例中所示，植物糖原组分可赋予个人护理制剂增加的相稳定性、增加的热稳定性和增加的储存稳定性。此外，该组分用作光不稳定化合物的光稳定剂，其通常用于各种化妆品中。该组分可以提供改善的水包油乳液的乳化和乳液稳定性，例如乳霜乳液等。
对于个人护理制剂，稳定性(物理、化学和光化学)是关键因素。温度对稳定性有显著影响。
在温度循环测试期间，在加热和冷却阶段之间循环时，粘度滞后是常见的。
单分散性植物糖原纳米颗粒可用于改善温度循环时的乳液稳定性，并延迟或防止在0-50℃的温度范围内的水包油乳液的“熔化”(G'和G”之间的交叉)。
在基于乳液的个人护理制剂(通常为水包油乳液)的制备中，需要将水相和油相加热至高于50℃以产生充分混合的乳液(基础乳液)。然而，有时需要在较低温度下将额外的热不稳定(热敏感)的水溶性组分，例如防腐剂、生物活性剂、芳香剂等引入制剂中，例如，低于35℃的温度。这可以通过冷却基础乳液并混入含有热敏成分的第三种水基相来实现。然而，最终产品的粘度将很大程度上取决于用于将第三相混合到基础乳液中的机械技术。
如本文所述的植物糖原纳米颗粒组分的存在可以改善乳液对机械应力的耐受性并且能实现更快、高能量的混合技术，例如，均质机。
防紫外线
植物糖原纳米颗粒组分还可以增加防晒制剂的SPF指数，无论是基于物理(含有无机颜料)还是化学(含有紫外吸收化学品)防晒剂。
已将改性的(辛烯基琥珀酸)和未改性的植物糖原纳米颗粒掺入到含有胡莫柳酯或二氧化钛的防晒制剂中。得到的防晒制剂显示出更高的SPF值和改善的光稳定性。
制剂的光稳定性
单分散性植物糖原纳米颗粒可以充当光稳定剂。
植物糖原纳米颗粒组分的光稳定化作用在有机防晒制剂的情况下特别有用。许多最近的研究表明，许多防晒活性物质遭受光稳定性不足的缺点，并且在紫外线照射时迅速丧失其光保护能力。这导致市售产品可能不符合其标记的SPF指数。此外，防晒剂的光钝化可产生自由基中间体和作为敏化剂和光致过敏原的化合物。
为了改善光稳定性和分散性，防晒活性物质也可以与植物糖原纳米颗粒共价缀合。
润湿剂
单分散性植物糖原纳米颗粒还可以改善保水性(water retention property)。
已经表明，当植物糖原纳米颗粒完全水合时，其体积的～62％被水填充，并且1.64g的水/g的植物糖原是水合植物糖原结构的一部分。当使植物糖原纳米颗粒组分在高水分(98％RH)环境中达到平衡时，它将吸收～50％的其自身重量的水。
实施例1.从甜玉米粒中提取植物糖原
将1kg的冷冻甜玉米粒(75％水分含量)与2L的去离子水在20℃下混合，并在搅拌器中以3000rpm粉碎3分钟。在4℃下将糊状物以12,000×g离心15分钟。使用具有0.1μm孔径的膜滤器对合并的上清液部分进行CFF。通过使用MWCO为500kDa且在室温和渗滤体积(diavolume，置换体积，渗透体积，透析体积)为6的膜的分批渗滤进一步纯化滤液。(渗滤体积是在渗滤过程中引入到操作的总mQ水量与渗余物体积之比)。
将渗余物馏分与2.5体积的95％乙醇混合，并在4℃下以8,000×g离心10分钟。将渗余物与2.5体积的95％乙醇混合，并在4℃下以8,000×g离心10分钟。将含有植物糖原的颗粒在烘箱中在50℃下干燥24小时，然后研磨至45目。干燥的植物糖原的重量为97g。
根据DLS测量，产生的植物糖原纳米颗粒的粒径为83.0nm，且多分散指数为0.081。
实施例2.通过在水中它与辛烯基-琥珀酸酐的反应改性植物糖原
在2L的玻璃反应容器中将根据实施例1制备的100.0g的植物糖原分散在750mL去离子水中。不断搅拌分散体并保持在35℃。将50mL辛烯基琥珀酸酐(OSA，Sigma-Aldrich)加热至40℃并泵入反应容器中。通过使用自动控制系统向反应混合物中添加4％NaOH溶液将pH保持恒定在8.5。100分钟后，停止OSA泵送，使反应进行另外2.5小时。然后用1M HCl将混合物的pH调节至7.0，并与3体积的95％乙醇混合，并在4℃下以8,500×g离心15分钟。将颗粒重新悬浮在水中，将pH调节至7.0，沉淀溶液并使用相同的条件离心两次。最后，将含有OSA-改性的植物糖原的颗粒在50℃下的烘箱中干燥24小时，然后研磨至45目。通过NMR光谱测定的取代度为0.27。
实施例3.植物糖原作为非增稠流变改性成分，赋予触变性(振荡扫描测试)
根据实施例1制备的0.7％(w/w)魔芋胶和0.7％(w/w)魔芋胶加0.7％浓度(w/w)植物糖原的水性分散体用于流变学测试。
魔芋胶被食品工业用作胶凝剂、增稠剂、稳定剂、乳化剂和成膜剂。在化学上，它是主要由甘露糖和葡萄糖(葡甘露聚糖)组成的高分子量多糖。该树胶还单独地或与其他天然树胶组合地用于化妆品制剂中。
使用锥板几何形状(4cm直径板，1.58°钢锥；截断间隙＝50.8μm)在RA 2000流变仪(TA Instruments-Waters LLC)上进行测量。测试在20℃下进行。在加载样品后，有4分钟的平衡时间，然后在1至10,000μNm(扭矩范围)下以1Hz进行应力扫描。以对数模式收集数据(每进倍10点)。在其中应力扫描运行之前施加预剪切的运行中，将组合物进行10Hz的预剪切时间为6分钟。
发现魔芋胶分散体的粘度对预剪切没有显示出敏感性。然而，当存在植物糖原时，预剪切引起其应力耐受性的急剧变化：在施加预剪切后含有植物糖原的样品的模量值显著降低，并且损耗模量值(G”)变得大于储能模量值(G')，表示更“类液态”的性能。没有预剪切，G’大于G”。
当混合或摇动时，具有这种性能的制剂变成“类液态”，并在一段时间后恢复到其较高粘度状态。
实施例4.植物糖原作为非增稠流变改性成分，赋予触变性(峰值保持测试)。
在这些实验中使用的测试组合物是0.5％(w/w)魔芋胶、不含植物糖原或含有根据实施例1制备的另外0.5％(w/w)植物糖原。
使用锥板几何形状(4cm直径，1.58°钢锥；截断间隙＝50.8μm)，使用RA 2000流变仪(TA Instruments-Waters LLC)进行测量。测试在20℃下进行。加载样品后，有4分钟的平衡时间，然后使用10Hz的剪切速率进行峰值保持流动测试1小时(采样延迟时间为10秒)。在峰值保持测试之后，使用4Pa振荡应力作为控制变量(采样延迟时间为10秒)，以1Hz进行20分钟的时间扫描。
没有植物糖原的制剂没有表现出触变性能(参见图4)。
当存在植物糖原时，观察到粘度的时间依赖性降低，对应于触变性能(参见图4)，在施加的剪切的前2-3分钟内粘度迅速降低并且在～12分钟后达到稳态值。当剪切停止时，在短时间内(～2分钟)重新建立“未受干扰状态”的粘度。
这些数据表明，植物糖原纳米颗粒组分可赋予含有增稠剂(例如，树胶)的个人护理制剂所需的触变性能。
实施例5.植物糖原作为非增稠流变改性成分，赋予触变性(阶梯流动回路)。
在这些测试中使用的组合物含有0.5％(w/w)魔芋胶、不含植物糖原或含有根据实施例1制备的另外0.5％的植物糖原。在循环的第一部分中以增加的剪切速率(向上流动)进行阶梯式流动循环，随后在循环的第二部分中降低剪切速率(向下流动)。
使用板锥几何形状(4cm直径，1.58°钢锥；截断间隙＝50.8μm)，在RA 2000流变仪(TA Instruments-Waters LLC)上进行测量。在20℃下进行测试。加载样品后，有4分钟的平衡时间，然后是阶梯式流动回路。在循环的第一部分中，扭矩范围从1μNm增加到600μNm。在循环的第二部分，扭矩范围从600μNm降低到1μNm(每进倍10点-对数模式；恒定时间为10秒；平均值超过最后5秒)。
测量结果显示在图5A和5B中。与不含植物糖原的溶液获得的结果(图5A)相比，在水溶液中将植物糖原引入到魔芋胶中导致向上和向下流动曲线之间的显著滞后回路(图5B)。对于制剂的向上流动和向下流动测量的粘度值之间的差异表明，在随着流速增加观察到剪切稀化之后，植物糖原组分可以增加重建时间并使系统触变。
实施例6.植物糖原作为乳液基制剂的流变稳定成分提供温度应力耐受性
使用来自MakingCosmetics Inc.,Renton WA,USA的市售“平衡膏基”研究了植物糖原对化妆品制剂的流变性质的影响。
成分(来自制造商)：水、棕榈酸异丙酯、荷荷巴油、辛酸癸酸甘油三酯、角鲨烷、1,3丙二醇、鲸蜡硬脂醇聚醚-20、二甲聚硅氧烷、硬脂酸甘油酯、覆盆子籽油、鲸蜡硬脂醇、聚乙二醇100硬脂酸酯、月桂酰乳酸钠、辛基十二烷醇、蜂蜡、乙基己基甘油、辛乙二醇、醋酸生育酚、羟乙基纤维素、己二醇、EDTA二钠、生育酚、抗坏血酸棕榈酸酯、抗坏血酸、柠檬酸、甲基异噻唑啉酮。
制造商意图通过添加高达15-20％(体积百分比)的另外的液体成分(例如，活性成分和/或芳香剂)来定制该制剂，而不会使乳膏过度稀化。
样品制备：
制剂1：将膏基与Milli-Q水(电阻率为18.2MΩ-cm)以9:1(w/w)的比例混合。
制剂2：将膏基与22％(w/w)植物糖原(根据实施例1制备)在Milli-Q水中的溶液以9:1(w/w；乳膏中的最终植物糖原浓度为2.2％)的比例组合。
制剂3：将膏基与22％的OSA-改性的植物糖原(根据实施例2制备)在Milli-Q水中的溶液以9:1(w/w；乳膏中的最终OSA-改性的植物糖原浓度为2.2％)的比例组合。
使用锥板几何形状(4cm直径，1.58°钢锥；截断间隙＝50.8μm)，使用RA 2000流变仪(TA Instruments-Waters LLC)进行“温度循环”测量。将样品加载到冷几何体上，并且在温度达到0℃时3分钟平衡时间后，进行5分钟的预剪切(10Hz)。温度首先从0℃升高到50℃，增量为5℃(加热循环)，每次增量后平衡时间为3分钟。然后，以相同的方式将温度从50℃降低至0℃(冷却循环)(5℃增量，3分钟平衡时间)。测试以1Hz运行。使用两个扭矩值：200μNm(“高扭矩”)和20μNm(“低扭矩”)。对于每个“高扭矩”和“低扭矩”测量使用新鲜样品。
在温度循环测试期间，通常看到加热和冷却阶段之间的粘度滞后。滞后越低，乳液对加热应力的耐受性越好。在加热和冷却循环后，粘度恢复其初始值也是重要的。如果粘度值没有恢复，则表明发生了不希望的变化。这种“温度循环”测试被设计用于再现现实生活条件，其中基于乳液的产品在例如制造场所、仓库和零售店之间的运输期间经历显著的温度变化。
从图6中呈现的“高扭矩”实验的数据可以看出，滞后回路区域明显小于制剂中存在的植物糖原。此外，在制剂2(含有植物糖原)的加热和冷却循环结束时，粘度恢复其初始值。相反，没有植物糖原的制剂1的粘度显著低于温度循环开始时的粘度，这可能是由于制剂1的部分破乳。这表明植物糖原通过温度循环改善了乳液稳定性。
对制剂1、2和3进行“低扭矩”测试，并测量储能模量(G’)和损耗模量(G”)值。对于不含植物糖原的制剂1，对于G’和G”模量值，观察到加热和冷却循环之间的大的滞后现象。温度循环结束时的模量值显著低于开始时的模量值，表明可能存在不希望的破乳。对于制剂3(含有OSA-改性的植物糖原)也观察到显著的滞后现象，因为温度循环结束时的模量值大于开始时的模量值，但其存在阻止了模量值之间的交叉。制剂2(含有植物糖原)的测试显示出最低的滞后，模量值在实验后恢复其初始值，并且损耗模量曲线未超过储能模量曲线。
该结果表明单分散性植物糖原组分可以在温度循环期间改善基于乳液的制剂的稳定性。
实施例7.植物糖原作为乳液基制剂的流变稳定成分提供对机械应力(应力和应变耐受性)的耐受性。
如实施例6中那样制备样品。
使用锥板几何形状(4cm直径，1.58°钢锥；截断间隙＝50.8μm)，使用RA 2000流变仪(TA Instruments-Waters LLC)进行测量。在20℃下进行测试。在加载样品后，允许平衡发生5分钟，然后使用1至10,000μNm的扭矩范围以1Hz进行应力扫描。以对数模式收集数据(每进倍10点)。
植物糖原或OSA-改性的植物糖原的存在增加了乳膏的稳定性，因为当存在植物糖原或OSA-改性的植物糖原时，这些制剂的线性粘弹性区域扩展到更大的振荡应力或应变值。
该结果表明，未改性的和OSA-改性的植物糖原可以在应变和应力的变化方面提供更大的稳定性。
实施例8.植物糖原作为乳液基制剂的流变稳定成分提供对机械应力的耐受性。
根据实施例6制备制剂，但使用两种不同的混合方法。通过使用低剪切机械搅拌或高能均化器(IKA T18Basic Ultra Turrax)将制剂混合。在制备各种基于乳液的产品中使用均化器更理想，因为它允许快速混合并相应地缩短制备时间。
当使用具有显著不同能量输入的混合方法和完成该过程所需的时间用于进一步定制基础霜时，使用振荡应力测试来评估植物糖原对制剂的可能影响。
使用锥板几何形状(4cm直径，1.58°钢锥；截断间隙＝50.8μm)，使用RA 2000流变仪(TA Instruments-Waters LLC)进行测量。在20℃下进行测试。在加载样品后，允许平衡发生5分钟，然后使用1至10,000μNm的扭矩范围以1Hz进行应力扫描。以对数模式收集数据(每进倍10点)。
与使用低剪切机械搅拌制备的制剂1相比，使用高能均化器制备制剂1(不含植物糖原)导致制剂粘度不期望地降低10倍(3Pa*s对30Pa*s)。通过将植物糖原(根据实施例1制备)掺入到制剂(制剂2)中，使用均化器获得的粘度值更接近于使用低剪切机械搅拌(20Pa*s对27Pa*s)获得的粘度值。该结果表明，植物糖原的掺入显著提高了乳液对机械应力的稳定性。掺入OSA-改性的植物糖原(根据实施例2制备)(制剂3)还导致使用均化器通过高能混合引入的粘度降低(均化器为3.4Pa*s对低剪切机械搅拌为11Pa*s)，但效果不如未改性的植物糖原(制剂2)那么显著。
在对照实验中(没有植物糖原纳米颗粒)，使用高剪切均化器导致最终乳液的粘度不期望地降低。相反，简单的机械搅拌不会产生粘度的这种急剧下降，但需要不希望的长时间来混合各相。然而，将单分散性植物糖原添加剂掺入到制剂中允许使用高能混合技术。
该实验证明，植物糖原纳米颗粒组分可以改善乳液对机械应力的耐受性，并允许更快、高能量混合技术，例如，待使用的均化器。
实施例9.植物糖原改善有机防晒制剂的防晒性能。
将植物糖原和用辛烯基琥珀酸改性的植物糖原(OSA-改性的植物糖原)掺入到含有如下所述的胡莫柳酯(紫外吸收化合物)的防晒制剂中。表I.防晒制剂
如实施例1中所述从甜玉米中提取植物糖原。如实施例2所述制备OSA-改性的植物糖原，得到的取代度为0.27。
将两相(水相和油相)在恒定搅拌下加热至83℃直至完全熔化/溶解。在与油相混合之前用高能均化器(IKA T18Basic Ultra Turrax)将水相以24Krpm搅拌2分钟。然后，将油相加入到水相中，同时用均化器以24Krpm搅拌2分钟，在缓慢搅拌的同时冷却至40℃，然后再用均化器以24Krpm搅拌1分钟。
使用Optometrics SPF-290S分光光度计和海洋光学(Ocean Optics)UV-VIS光谱仪测试所得防晒制剂的SPF值和光稳定性。试验结果如表II所示。SPF增强值是指相对于不含植物糖原或OSA-改性的植物糖原的制剂，SPF值的增加百分比。
表II
实施例10.植物糖原改善无机防晒制剂的防晒性能。
使用与实施例9中所述类似的程序将植物糖原和OSA-改性的植物糖原掺入到含有二氧化钛的防晒制剂中。制剂的含量描述于表III中。
表III
使用Optometrics SPF-290S分光光度计和海洋光学UV-VIS光谱仪测试所得防晒制剂的SPF和光稳定性。测试结果如表IV所示。SPF增强值是指相对于不含植物糖原或OSA-改性的植物糖原的制剂，SPF值的增加百分比。
表IV
实施例11.植物糖原提高有机防晒剂的光稳定性。
如实施例9中所述，将植物糖原和OSA-改性的植物糖原掺入到含有化学防晒活性物的制剂中。
将制剂沉积为薄膜(表面覆盖度为2-4mg/cm2)到石英板上并在空气中干燥30分钟。在干燥后，用紫外光(两个紫外灯，15W，254nm，UVPInc.，部件#34-000-801)照射样品4小时，然后通过记录光学吸收光谱测试它们的光稳定性。
由各个产物的最大吸收减少计算光降解。此外，如实施例9和10中所述的，测量制剂中SPF值随辐照时间的变化。结果显示在表V、VI、VII和VIII中。
表V.胡莫柳酯在制剂中的光稳定性，不含或含有植物糖原
表VI.甲氧基肉桂酸辛酯在制剂中的光稳定性，不含或含植物糖原
表VII.阿伏苯宗在制剂中的光稳定性，不含或含植物糖原
表VIII.含有植物糖原和OSA-改性的植物糖原的辐照防晒组合物中的SPF增强。
这些结果表明，使用植物糖原或OSA-改性的植物糖原，辐照制剂的SPF值显著更高。使用未改性的或OSA改性的植物糖原纳米颗粒组分的选择将取决于特定的有机防晒化合物。
实施例12.OSA-改性的植物糖原对维生素A的光稳定性
将维生素A和OSA-改性的植物糖原(根据实施例2制备)掺入到醇基乳液中。在恒定搅拌下，将24mL的水或20％的OSA-改性的植物糖原的水溶液加入到74mL的95％乙醇中。然后，加入2g的维生素A(视黄醇乙酸酯)，并在室温下将混合物用高能均化器(IKA T18BasicUltra Turrax)以24Krpm搅拌4分钟。这产生了具有低粘度的稳定乳液，其适用于喷涂应用。
如实施例11中所述进行测量。光降解由维生素A在371nm处的最大吸收和维生素A-OSA-改性的植物糖原在335nm处的最大吸收的减少计算。
结果显示在表IX中，它们表明OSA-改性的植物糖原显著改善了维生素A的光稳定性。在紫外线照射3小时后，含有OSA-改性的植物糖原的乳液中维生素A浓度没有可测量的变化，与不含OSA-改性的植物糖原的乳液中维生素A浓度降低56％相反。
表IX.维生素A在制剂中的光稳定性，不含或含OSA-改性的植物糖原
实施例13.用氨基肉桂酸酯进行植物糖原衍生化的方法。
将1g的琥珀酰化植物糖原(DS＝0.128)溶于12ml的milliQ水中并将pH调节至5。将150mg的4-氨基肉桂酸乙酯溶解在3ml的DMSO中并与琥珀酰化植物糖原溶液混合。将混合物冷却至0℃并在剧烈搅拌下将溶解在milliQ水中的0.2g的EDAC(N-(3-二甲基氨基丙基)-N’-乙基碳二亚胺盐酸盐)加入其中。使反应在室温下进行24小时，然后用一体积的乙醇沉淀样品。将沉淀物重新悬浮在水中，将沉淀步骤重复两次。在最后的沉淀步骤后，将样品溶于水中并冻干。
琥珀酰化植物糖原的制备如下：
将4g的植物糖原溶于34ml的DMSO中，并向该溶液中加入0.3g的DMAP(4-二甲基氨基吡啶)和0.4g的琥珀酸酐。将样品在50℃下温育(在搅拌下)O/N。温育后，向反应混合物中加入50ml的蒸馏水，并将pH调节至7。用1体积的乙醇沉淀样品。离心后，将颗粒分散在蒸馏水中(75ml)将pH调节至7.0-7.2。将沉淀步骤重复两次，并将样品在室温下空气干燥O/N，然后在60℃下干燥两天。
实施例14.植物糖原-乙基-4-氨基肉桂酸酯缀合物与氨基肉桂酸酯的光稳定性
将氨基肉桂酸酯和植物糖原-乙基-4-氨基肉桂酸酯缀合物分别溶解在乙醇或水中。
将溶液作为薄膜沉积在石英板上并在空气中干燥30分钟。干燥后，如实施例11，用紫外光将样品照射4小时，然后测试它们的光稳定性。
由各个产物的最大吸收减少计算光降解。结果示于图7中。
从图7所示数据可以看出，植物糖原-乙基-4-氨基肉桂酸酯缀合物在暴露于紫外线照射4小时后保持其活性的95％，与氨基肉桂酸酯保持其活性的40％相比。
实施例15.对根据实施例1制备的植物糖原纳米颗粒，甘油、PEG 400和透明质酸比较相对保水性与时间的关系。使样品在37℃下在湿气室中吸水十天。在量化吸水量之后，将样品置于具有干燥剂的封闭室中，并测量其相对含水量的时间依赖性时间为十天。结果如图8所示，每个数据点代表三次独立测量的平均值。
实施例16.植物糖原粘度对离子强度的耐受性。
将20％(w/w)植物糖原(根据实施例1制备)的水性分散体用于流变学测试。
使用锥板几何形状(4cm直径板，1.58°钢锥；截断间隙＝50.8μm)在RA 2000流变仪(TA Instruments-Waters LLC)上进行测量。测试在20℃下进行。结果如图9所示。
实施例17.单分散性植物糖原纳米颗粒与透明质酸的组合的保湿作用
比较未经处理的皮肤(空白)、添加0.1％w/w单分散性植物糖原纳米颗粒、0.1％w/w透明质酸和添加单分散性植物糖原纳米颗粒(0.05％w/w)和透明质酸(0.05％w/w)两者的基础润肤霜的保湿效果。
用于水合测试的制剂显示在下表X中。
将相A和相B在恒定搅拌下加热至75℃直至完全熔化/溶解。然后将油相加入水相中，同时用配备圆形齿状刀片的Caframo搅拌器(型号RZR50)以800rpm搅拌。当温度降至低于40℃时加入相C，将乳液继续以500rpm混合5分钟。使用IQ科学小实验室(Scientificmini lab)ISFETpH计(型号IQ125)，用相D将最终pH调节至5.5-6.0。
使用Delfin Technologies的MoistureMeterSCTM测量皮肤含水量，按照制造商的说明使用。Delfin Modular CoreTM(DMC)软件用于设置测试和记录结果。
要求志愿者在测试开始之前1小时到达以适应测试环境，并整天待在室内。此外，志愿者被指示只应进行案头工作，并尽可能全天保持测试部位(前臂内侧)隔离。
用一块象牙肥皂(Proctor&Gamble)清洗前臂内侧，并用纸巾轻拍擦干皮肤。在开始测试之前至少15分钟洗涤前臂以使含水量和TEWL值稳定。使用永久性标记在前臂内侧上标记测量为2.5×3.8cm2的矩形区域。
在测试当天，在实验室中称量来自每种乳膏的样品。戴上手套以避免污染，并使用干净的刮刀搅拌乳膏。在配衡的铝箔片～3×3cm2上称出0.02g的测试产品。
在施加样品之前(T＝0)进行每个部位的测量。由同一人一式三份地进行测量，并使用Delfin Modular Core(DMC)软件记录。
然后，将样品自我施加到标记区域并用手指摩擦到皮肤中，用不同的手指在每个不同的样品中摩擦。
在1小时、3小时、5小时和7小时后进行后续测量。
在施用后1、3、5和7小时测试未经处理的皮肤(空白)、添加0.1％w/w单分散性植物糖原纳米颗粒、0.1％w/w透明质酸(制造化妆品，MW＝800-1200Da)和添加单分散性植物糖原纳米颗粒(0.05％w/w)和透明质酸(0.05％w/w)两者的基础润肤霜。如图10所示，具有单分散性植物糖原纳米颗粒和透明质酸的基础润肤霜在所有时间点都具有优异的保湿性能。
实施例18.含单独的透明质酸或单独的单分散性植物糖原纳米颗粒的润肤霜的感官分析。
使用相同的基础制剂和单独的透明质酸或相同量的单独的单分散性植物糖原纳米颗粒制备的润肤霜在盲测中由参与者测试并且评价六个特征：没有增白、涂抹、不油腻、温和、不粘和渗透。
用于感官分析测试的制剂显示在下表XI中。
结果如图11所示。所有参与者都喜欢用单分散性植物糖原纳米颗粒配制的润肤霜。
基于目视检查，含有植物糖原的乳液在45℃下储存一周后显示出改善的稳定性；具体地，透明质酸样品显示出相分离的物理迹象和颜色的轻微变化，表明不稳定。
实施例19.植物糖原纳米颗粒和多糖膜
使用透明质酸钠或海藻酸钠或壳聚糖多糖与植物糖原纳米颗粒组合制备聚合物膜。所有复合膜都是光学透明的，并且足够光滑以反射来自其表面的光(参见图12、13和14，表明没有相分离或聚集，并且在分子水平上均匀混合组分。不受理论束缚，这表明化学协同作用，其中单个植物糖原纳米颗粒与多糖组分结合。
通过将等份的1％透明质酸钠溶液与1％植物糖原溶液混合，然后滴涂到有机玻璃板上并使其干燥12小时来制备透明质酸钠膜。通过将等份的2％海藻酸钠溶液与2％植物糖原溶液混合，然后滴涂到有机玻璃板上并使其干燥12小时来制备海藻酸钠膜。通过将弱酸性聚合物溶液滴涂到置于有机玻璃表面上的6”金属圆筒中来制备基于壳聚糖的聚合物膜。使用2％壳聚糖的2％乙酸溶液制备纯的壳聚糖膜(图12A)，而使用1％壳聚糖和1％植物糖原纳米颗粒的2％乙酸溶液制备复合膜(图12B)。将溶液在干燥环境中干燥48小时，并将所得膜从有机玻璃表面上剥离。
纯植物糖原膜和纯壳聚糖膜非常脆，弯曲超过～30度时容易破裂。令人惊讶的是，混合的复合材料明显比任何一种纯膜更坚韧，并且可以弯曲甚至折叠而不会折断。
将每种壳聚糖-植物糖原膜的样品在液氮中冷冻，分成两份，温热至室温并使用SEM沿切割边缘成像。图像显示没有明显的形态特征并且没有聚集迹象，表明这两种多糖非常相容并且彼此强烈相互作用，导致纳米级植物糖原纳米颗粒在整个壳聚糖介质中均匀分散。
复合多糖-植物糖原纳米颗粒材料是柔性的，并且由天然碳水化合物聚合物制成，其各自都是生物相容的并且非常强地保水。这使其可用作化妆品应用(例如面膜)、皮肤病学应用(例如用于干燥或受损皮肤的贴剂)或生物医学应用(例如伤口敷料或皮下植入物)的基础。
实施例20.使用植物糖原纳米颗粒来改变透明质酸溶液的流变学
在0.01M磷酸盐缓冲盐水(PBS)中制备2.2％w/v的透明质酸溶液(BloomageFreda)。将植物糖原纳米颗粒与另外的PBS一起添加到储备溶液中，以产生具有0％、0.25％、0.5％、1％和2％植物糖原纳米颗粒的最终浓度的样品。零剪切粘度和屈服应力，其中在25℃下使用TA仪器，发现混合(Discovery Hybrid)流变仪和40mm，2°锥和板几何形状测量。通过Carreau-Yasuda模型测定零剪切粘度，并且由储能模量的线性区域中的5％的偏差作为应变的函数确定屈服应力。当屈服应力降低时，这些值没有显著偏离单独的透明质酸直至2％植物糖原纳米颗粒负载(结果显示在图15A和图15B中)。植物糖原纳米颗粒以1:0、1:1、1:2、1:5和1:10的比例添加到1％w/w透明质酸(Making Cosmetics Inc.)水溶液中也改善了剪切稀化特性(图16A)。在1:2植物糖原负载下观察到最大效果(图16B)。还发现这些样品的零剪切粘度与单独的透明质酸没有显著偏差，1:2的植物糖原负载有最大偏差(图16C)。
屈服应力的降低和剪切稀化的增加将使样品以较小的施加力流动。这也将增强最终产品的感官特性，并有利于易涂抹性，并导致更均匀的应用更好地覆盖。制剂也可以更容易地加工，需要更少的能量来引发流动和混合。此外，可以将高达10％w/v的植物糖原纳米颗粒的浓度添加到透明质酸制剂中而不显著影响粘度，使这些材料相容并且易于掺入到现有制剂中。
实施例21.冻干透明质酸和植物糖原粉末的改善的保水性
将含有透明质酸和植物糖原纳米颗粒结合100％透明质酸、50％透明质酸+50％植物糖原纳米颗粒、33％透明质酸+67％植物糖原纳米颗粒、20％透明质酸+80％植物糖原纳米颗粒和100％植物糖原纳米颗粒的溶液冻干。将100mg的每种样品置于干燥器中直至达到稳定的干重。然后，将样品转移到97％RH室中并每天称重以监测吸水活性。当样品完全水合并且已经建立稳定状态时，将它们转移回干燥器，以便通过重量分析监测保水性。发现与透明质酸相比含有较高分数的植物糖原纳米颗粒的样品比具有较高透明质酸含量的样品保留更多的水。这些结果总结在图17中。能够长时间保持水分赋予化妆品制剂更好的保湿性能。
实施例22.含有单独的透明质酸或与植物糖原纳米颗粒组合的润肤霜的感官分析
根据下表XII制备具有0.1％透明质酸或0.05％透明质酸+0.05％植物糖原纳米颗粒的相同基质的制剂：
将相A和相B在恒定搅拌下加热至75℃直至完全熔化/溶解。然后将油相加入水相中，同时用配备圆形齿状刀片的Caframo搅拌器(型号RZR50)以800rpm搅拌。当温度降至低于40℃时加入C相，将乳液继续以500rpm混合5分钟。将最终pH调节至5.5-6.0，滴加相D并使用SympHony SB70P pH计和Oakton仪器12mm单结环氧体凝胶填充的pH电极测量。
盲法研究的参与者被要求评估十二种品质的制剂：不透明、白度、均匀度、稠度、保留结构的能力、易于涂抹、吸收(施用后立即和2分钟后)、油腻、温和、粘性、刺激(施用后立即和2分钟后)和光泽。这是通过对两种产品的1-10的等级进行品质排序来完成的。参与者还被要求选择总体上他们喜欢的制剂。
发现两种制剂在大多数品质中排名非常相似，在均匀性、厚度和保持结构的能力方面存在差异。然而，67％的参与者总体上喜欢0.05％透明质酸+0.05％植物糖原纳米颗粒制剂(与33％的喜欢0.1％透明质酸制剂相比)。该研究的结果总结在图18中。
实施例23.含有透明质酸和植物糖原纳米颗粒的乳液的稳定性。
根据下表XIII中所示的制剂制备含有0.1％透明质酸、0.1％植物糖原纳米颗粒、0.05％透明质酸+0.05％植物糖原纳米颗粒和不含任何活性物质的基质的乳液：
单独组合相A和B。将A加热至90-95℃并将B加热至80-85℃。然后，在恒定搅拌下将B加入到A中并在13,000rpm下均化1分钟，然后在恒定搅拌下加入C同时冷却。在35℃下，将乳液在9,000rpm下均化1分钟，检查pH，然后将乳液搅拌另外15分钟。
为了评估稳定性，然后将样品以6000rpm离心15分钟两次并评估相分离的迹象。离心机测试是化妆品工业中常用的加速稳定性测试，用于预测制剂是否稳定。不稳定的制剂将显示相分离的迹象，而稳定的制剂则不会显示相分离的迹象。发现含有0.1％透明质酸的样品在底部显示出一些分离，但所有其他样品似乎是稳定的。因此，将植物糖原纳米颗粒添加到透明质酸制剂中改善了乳液稳定性。

Claims (29)

1.一种个人护理组合物，包含单分散性植物糖原纳米颗粒组分和保湿多糖组分。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述保湿多糖组分包括糖胺聚糖、壳聚糖、海藻酸或β葡聚糖、或者类似或衍生多糖中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述保湿多糖组分包括糖胺聚糖或它的衍生物。
4.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述保湿多糖组分包括壳聚糖、海藻酸、和/或β葡聚糖。
5.根据权利要求3所述的组合物，其中，所述保湿多糖组分是透明质酸。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物，其中，所述组合物是水基制剂。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物，其中，所述组合物是醇基制剂。
8.根据权利要求7所述的组合物，其中，醇是乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、二丙二醇、乙氧基二甘醇或甘油、或它们的组合。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的组合物，其中，所述植物糖原纳米颗粒组分具有通过动态光散射测量的小于约0.3、0.2或0.1的多分散指数。
10.根据权利要求9所述的组合物，其中，按干重计至少约80％的所述植物糖原纳米颗粒组分是具有在约30nm与约150nm之间的平均粒径的单分散性植物糖原纳米颗粒。
11.根据权利要求10所述的组合物，其中，按干重计≥约90％的所述植物糖原纳米颗粒组分是具有在约30nm与约150nm之间的平均粒径的单分散性植物糖原纳米颗粒。
12.根据权利要求11所述的组合物，其中，按干重计≥约90％的所述植物糖原纳米颗粒组分是具有在约60nm与约110nm之间的平均粒径的单分散性植物糖原纳米颗粒。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的组合物，其中，所述单分散性植物糖原纳米颗粒是化学改性的。
14.根据权利要求13所述的组合物，其中，所述单分散性植物糖原纳米颗粒通过它的至少一个羟基与羰基、胺基、巯基、羧基或烃基的化学官能化而被改性。
15.根据权利要求14所述的组合物，其中，所述烃基是烷基、乙烯基或烯丙基。
16.根据权利要求13所述的组合物，其中，所述单分散性植物糖原纳米颗粒用辛烯基琥珀酸改性。
17.根据权利要求9至16中任一项所述的组合物，其中，所述植物糖原纳米颗粒组分和所述保湿多糖组分以至高达约25％w/w的浓度存在。
18.根据权利要求17所述的组合物，其中，所述植物糖原纳米颗粒组分和所述保湿多糖组分以在约0.05％w/w与约5％w/w之间的浓度存在。
19.根据权利要求17或18所述的组合物，其中，所述植物糖原纳米颗粒组分和所述保湿多糖组分以基本上相等的量存在。
20.根据权利要求17所述的组合物，其中，个人护理制剂是洗剂、凝胶、面膜、防晒剂、消毒剂、洗发剂、护发素、除臭剂、止汗剂或化妆品。
21.根据权利要求17所述的组合物，其中，制剂还包含天然树胶。
22.根据权利要求17所述的组合物，还包含至少一种小分子、聚合物、生物聚合物、胶体颗粒或油。
23.根据权利要求17所述的组合物，还包含美容学上可接受的载体。
24.根据权利要求23所述的组合物、其中，所述美容学上可接受的载体包括选自下述的一种或多种成分：吸收剂、抗痤疮剂、抗结块剂、消脂剂、消泡剂、抗真菌剂、抗炎剂、抗微生物剂、抗氧化剂、止汗剂/除臭剂、抗病毒剂、抗皱剂、人造美黑剂、收敛剂、粘合剂、缓冲剂、膨胀剂和填充剂、螯合剂、着色剂和染料、润肤剂、乳化剂、酶、精油、去角质剂、成膜剂、香料、起泡剂、芳香剂和香水、润湿剂、保湿剂、水胶体、光漫射剂、提亮剂、遮光剂、荧光增白剂和改性剂、微粒、pH调节剂、防腐剂、掩蔽剂、皮肤调理剂和润肤霜、皮肤感觉改性剂、皮肤保护剂、皮肤舒缓和愈合剂、溶剂、稳定剂、防晒活性物质、局部麻醉剂、粘度调节剂、维生素以及它们的组合。
25.根据权利要求17所述的组合物，其为粉末的形式。
26.根据权利要求17所述的组合物，其为液体的形式。
27.根据权利要求17所述的组合物，其为凝胶的形式。
28.根据权利要求17所述的组合物，其中，所述组合物是喷涂用个人护理组合物。
29.根据权利要求28所述的组合物，其中，所述喷涂用个人护理组合物是喷涂用化妆品、防晒剂、除臭剂、止汗剂、须后水或洗手液或喷发定型剂。
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