CN109975162A - 一种仿生保湿模型及其测评方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种仿生保湿模型及其测评方法，恒温箱、置于恒温箱内的水槽以及置于水槽上方的仿生膜组件；所述的仿生膜组件包括测试层和仿生膜。本发明的仿生保湿模型，其能够模拟生物体皮肤，具有与生物体皮肤模型相一致的保湿效果测试结论，并且能够对待测产品进行定量评价，可用于研究不同组份对保湿效果的影响并定量地对其进行评价，为保湿润肤产品的配方设计提供数据支持，并应用于指导配方筛选，为产品的组方设计提供更快速的筛选方式和理论支持。

Description

一种仿生保湿模型及其测评方法

技术领域

本发明涉及一种仿生保湿模型及其测评方法，属于化妆品技术领域。

背景技术

皮肤保湿是皮肤护理类化妆品和皮肤保健产品的最基本功能。所谓保湿，是通过防止皮肤中的水分丢失以及吸收外界环境中的水分，实现维持皮肤中的水分。随着各种保湿化妆品的广泛使用，如何客观评价和设计化妆品的保湿性能，成为配方工程师迫切需要解决的问题。目前，主要有人体主观评判法和客观评判法用于皮肤保湿功能的评价。主观评判法需要评估者有相当的经验，且重复性差、精确度低；客观评判法主要依据TEWL(经皮水份)、MSC(角质层含水量)等作为观察指标，其收集的数据能为配方设计提供较为准确的数据支持。然而，客观评判法也有其应用的局限性，因其难以构建预期的各类模型以及个体差异性、实验难度、操作时间周期等问题，使其不适合于保湿体系筛选的实验研究，而更适合于作为样品的测试评价。

发明内容

基于此，本发明的目的在于，提供一种仿生保湿模型，其能够模拟生物体皮肤，能够客观、准确地测评皮肤保湿产品。

本发明的另一个目的在于，提供所述仿生保湿模型的测评方法。

本发明的技术方案如下：

一种仿生保湿模型，其包括：恒温箱、置于恒温箱内的水槽以及置于水槽上方的仿生膜组件；所述的仿生膜组件包括测试层和仿生膜。

进一步地，所述的测试层为经浸润保湿剂处理的定量滤纸。

进一步地，所述的浸润保湿剂按质量百分比计算包括以下组分：

进一步地，所述的仿生膜为人工膜。所述的人工膜选自聚砜膜、醋酸纤维素/尼龙混合酯膜或者聚四氟乙烯膜。

进一步地，所述的仿生保湿模型还包括夹持组件，所述的夹持组件包括夹持在所述仿生膜组件两端部的硅胶垫，以及用于固定所述硅胶垫的卡夹。

一种仿生保湿模型的测评方法，包括以下步骤：

测试层的制备：取若干定量滤纸，经浸润保湿剂浸润处理后，称重并记为M₀，再经烘干处理后，再次称重并记为M₁；另取若干定量滤纸，经与浸润保湿剂等量的纯化水浸润处理后，称重并记为M₀’，再经烘干处理后，再次称重并记为M₁’；

仿生保湿模型的构建：将水槽置于恒温箱中，并加入适量的纯化水；然后将仿生膜和测试层顺次叠放形成仿生膜组件，在其两端部用夹持组件固定后，置放于水槽的上方；

样品的测评：在仿生膜涂抹待测样品前，于指定的时间点称量测试层的重量，并记为M_x’；在仿生膜涂抹待测样品后，再于指定的时间点称量测试层的重量，并记为M_x，计算其吸湿增重率＝(M_x-M_x’)/(M₁-M₀×M₁’/M₀’)×100％。

进一步地，所述样品的测评还包括以下步骤：

在仿生膜涂抹待测样品前，采用经皮水分流失测量仪，于指定的时间点测定测试层的失水速率，以失水速率对时间点作图后，用面积归一法计算曲线下面积，记为S_x’；

在仿生膜涂抹待测样品后，采用经皮水分流失测量仪，于指定的时间点测定测试层的失水速率，以失水速率对时间点作图后，用面积归一法计算曲线下面积，记为S_x；

计算失水速率降低率＝(S_x’-S_x)/S_x’×100％。

经实验证明，本发明的仿生保湿模型，其能够模拟生物体皮肤，具有与生物体皮肤模型相一致的保湿效果测试结论，并且能够对待测产品进行定量评价，可用于研究不同组份对保湿效果的影响并定量地对其进行评价，为保湿润肤产品的配方设计提供数据支持，并应用于指导配方筛选，为产品的组方设计提供更快速的筛选方式和理论支持。

在配方的研发过程中，对于保湿体系的筛选过程繁琐，一方面，保湿体系的组合有很多，对众多的原料及原料组合进行筛选的工作量很大；另一方面，采用人体法测试需要测试志愿者在恒温、恒湿的环境中且在整个测试周期内维持规定的静坐状态，测试周期往往长达6个小时以上，这对测试志愿者也是一个挑战；同时由于人体差异较大，整体数据的收集及评价需要较大的样本量，而出现个体差异的原因却很复杂，这对数据的评价带来较大的困难。本发明的仿生保湿模型，能够解决很多测试中的问题，同一时间段内各模型间的条件是基本一致的，用这模型能够同时进行较多的同步实验，大大减轻了测试志愿者的工作，也较大的减少了由于个体差异带来的数据的较大波动，能够更快速和准确的对样品间的保湿效果作出评价；另外，本模型可以模拟不同的测试层保湿能力差异，对测试样品进行更多维度的评价。

附图说明

图1为本发明实施例一所述仿生保湿模型的结构示意图。

具体实施方式

实施例一：本发明所述仿生保湿模型及其测评方法的构建

1、浸润保湿剂的制备

按照以下质量百分比，分别称取各组分：

取纯化水，加入透明质酸钠，加热搅拌至完全溶解；然后加入甜菜碱，加热搅拌至完全溶解；降至室温后，再加入吡咯烷酮羧酸钠，搅拌均匀，即得到所述的浸润保湿剂。

2、测试层经浸润保湿剂处理

取若干张直径为3～4cm的圆形快速定量滤纸，分别置于内径为3～4cm的圆形容器中，每张滤纸加入2.0g浸润保湿剂浸润后，取出并精密称重，记为M₀，然后置于60℃的烘箱中烘干，12小时后取出，再置于干燥环境中平衡约30分钟，取出并精密称重，记为M₁。

3、测试层经纯化水处理

取若干张直径为3～4cm的圆形快速定量滤纸，分别置于内径为3～4cm的圆形容器中，每张滤纸加入2.0g纯化水浸润后，取出并精密称重，记为M₀’，然后置于60℃的烘箱中烘干，12小时后取出，再置于干燥环境中平衡约30分钟，取出并精密称重，记为M₁’。

4、仿生保湿模型的构建

将水槽C置于恒温箱E中，并加入适量的纯化水；然后将仿生膜A和测试层B顺次叠放形成仿生膜组件，在其两端部用硅胶垫D夹持并用卡夹F固定后，置放于水槽C的上方，如图1所示。

5、待测样品保湿率的测评

在上样层涂抹待测样品前，于指定的时间点称量仿生膜的重量，并记为M_x’；

在上样层涂抹待测样品后，再于指定的时间点称量仿生膜的重量，并记为M_x，

计算仿生膜吸湿增重率＝(M_x-M_x’)/(M₁-M₀×M₁’/M₀’)×100％。

6、待测样品吸收率的测评

在仿生膜涂抹待测样品前，采用经皮水分流失测量仪，于指定的时间点测定测试层的失水速率，以失水速率对时间点作图后，用面积归一法计算曲线下面积，记为S_x’；

在仿生膜涂抹待测样品后，采用经皮水分流失测量仪，于指定的时间点测定测试层的失水速率，以失水速率对时间点作图后，用面积归一法计算曲线下面积，记为S_x；

计算待测样品失水速率降低率＝(S_x’-S_x)/S_x’×100％。

对照例：生物体皮肤模型及其测评方法的构建

选用生物体皮肤作为测评模型，对测试部位清洗后，选取一面积为2×2cm²的测试区域。选取一个生物体皮肤作为对照组，另一个相当的生物体皮肤作为试验组，对照组的测试区域涂抹纯化水，试验组的测试区域涂抹待测样品。将对照组、试验组分别置于相同的恒温恒湿环境中，于指定的时间点，分别用经皮水分流失测量仪、角质层含水量测定仪测定其经皮失水量(TEWL)和角质层含水量(MSC)。

将对照组的TEWL测定结果记为S_t’，试验组的TEWL测定结果记为S_t，待测样品的经皮失水量变化值△TEWL＝(S_t’-S_t)/S_t’×100％。

将对照组的MSC测定结果记为S_m’，试验组的MSC测定结果记为S_m，待测样品的角质层含水量变化值△MSC＝(S_m-S_m’)/S_m’×100％。

实施例二：保湿剂的测评

1、保湿剂的配制

按照以下表1所示的配方，分别称取各组分：

表1保湿剂的配方

保湿剂1的制备：取甘油，加入透明质酸钠，搅拌均匀后加入纯化水，加热搅拌至完全溶解；然后加入丝氨酸，加热搅拌至完全溶解，冷却至室温，即得。

保湿剂2的制备：取纯化水，加入透明质酸钠，加热搅拌至完全溶解；然后加入甜菜碱和丝氨酸，加热搅拌至完全溶解，冷却至室温，即得。

保湿剂3的制备：取纯化水，加入透明质酸钠，加热搅拌至完全溶解；然后加入吡咯烷酮羧酸钠和丝氨酸，加热搅拌至完全溶解，冷却至室温，即得。

2、保湿剂的测评

分别采用实施例一所述的仿生保湿模型和测评方法，以及对照例所述的生物体皮肤模型和测评方法，对上述保湿剂进行评价。在0～6小时内的相同时间点下，分别记录其测定结果，并分别计算仿生膜吸湿增重率和待测样品失水速率降低率，如下表2所示。

表2保湿剂的测评结果

将不同的保湿剂应用到本发明的仿生保湿模型以及传统的生物体皮肤模型中进行测评，结果显示：仿生保湿模型中的仿生膜吸湿增重与生物体皮肤模型中的角质层含水量具有一致的变化规律，仿生保湿模型中的样品失水速率与生物体皮肤模型中的经皮失水量亦具有一致的变化规律。即，本发明的仿生保湿模型与传统的生物体皮肤模型，具有相一致的保湿测评结果。

实施例三：膏霜的测评

1、膏霜的配制

按照以下表3所示的配方，分别称取各组分：

表3膏霜的配方

膏霜的制备：

①取辛酸/癸酸甘油三酯、葡萄籽油、聚二甲基硅氧烷、鲸蜡硬脂醇鲸蜡硬脂醇、鲸蜡硬脂基葡糖苷、2,6-二叔丁基对甲酚，搅拌加热至约100℃使之完全溶解，保温15分钟后，搅拌降温至约75±2℃，备用；

②取纯化水，加入甘油、尿囊素、硬脂酰谷氨酸钠、EDTA二钠，搅拌加热至约75±2℃，然后加入将“①”项制得的溶液，搅拌乳化10分钟；

③搅拌降温至约45±2℃，在搅拌条件下加入苯氧乙醇，继续搅拌5分钟后，开启均质5分钟，搅拌降温至38℃以下，出料，即得。

2、膏霜的测评

分别采用实施例一所述的仿生保湿模型和测评方法，以及对照例所述的生物体皮肤模型和测评方法，对上述膏霜进行评价。在0～6小时内的相同时间点下，分别记录其测定结果，并分别计算仿生膜吸湿增重率和待测样品失水速率降低率，如下表4所示。

表4膏霜的测评结果

将不同的膏霜应用到本发明的仿生保湿模型与传统的生物体皮肤模型中进行测评，结果显示：仿生保湿模型中的仿生膜吸湿增重与生物体皮肤模型中的角质层含水量具有一致的变化规律，仿生保湿模型中的样品失水速率与生物体皮肤模型中的经皮失水量亦具有一致的变化规律。即，本发明的仿生保湿模型与传统的生物体皮肤模型，具有相一致的保湿测评结果。

实施例四：油脂的测评

分别采用实施例一所述的仿生保湿模型和测评方法，以及对照例所述的生物体皮肤模型和测评方法，对白凡、植物油以及合成油脂进行评价。在0～6小时内的相同时间点下，分别记录其测定结果，并分别计算仿生膜吸湿增重率和待测样品失水速率降低率，如下表5所示。

表5油脂的测评结果

将不同的油脂应用到本发明的仿生保湿模型与传统的生物体皮肤模型中进行测评，结果显示：仿生保湿模型中的仿生膜吸湿增重与生物体皮肤模型中的角质层含水量具有一致的变化规律，仿生保湿模型中的样品失水速率与生物体皮肤模型中的经皮失水量亦具有一致的变化规律。即，本发明的仿生保湿模型与传统的生物体皮肤模型，具有相一致的保湿测评结果。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种仿生保湿模型，其特征在于，包括：恒温箱、置于恒温箱内的水槽以及置于水槽上方的仿生膜组件；所述的仿生膜组件包括测试层和仿生膜。

2.根据权利要求1所述的仿生保湿模型，其特征在于：所述的测试层为经浸润保湿剂处理的定量滤纸。

3.根据权利要求2所述的仿生保湿模型，其特征在于，所述的浸润保湿剂按质量百分比计算包括以下组分：

4.根据权利要求1所述的仿生保湿模型，其特征在于：所述的仿生膜为人工膜。

5.根据权利要求4所述的仿生保湿模型，其特征在于：所述的人工膜选自聚砜膜、醋酸纤维素/尼龙混合酯膜或者聚四氟乙烯膜。

6.根据权利要求1至5其中之一所述的仿生保湿模型，其特征在于：所述的仿生保湿模型还包括夹持组件，所述的夹持组件包括夹持在所述仿生膜组件两端部的硅胶垫，以及用于固定所述硅胶垫的卡夹。

7.一种仿生保湿模型的测评方法，其特征在于，包括以下步骤：

测试层的制备：取若干定量滤纸，经浸润保湿剂浸润处理后，称重并记为M₀，再经烘干处理后，再次称重并记为M₁；另取若干定量滤纸，经与浸润保湿剂等量的纯化水浸润处理后，称重并记为M₀’，再经烘干处理后，再次称重并记为M₁’；

仿生保湿模型的构建：将水槽置于恒温箱中，并加入适量的纯化水；然后将仿生膜和测试层顺次叠放形成仿生膜组件，在其两端部用夹持组件固定后，置放于水槽的上方；

样品的测评：在仿生膜涂抹待测样品前，于指定的时间点称量测试层的重量，并记为M_x’；在仿生膜涂抹待测样品后，再于指定的时间点称量测试层的重量，并记为M_x，计算其吸湿增重率＝(M_x-M_x’)/(M₁-M₀×M₁’/M₀’)×100％。

8.根据权利要求7所述的测评方法，其特征在于，所述样品的测评还包括以下步骤：

在仿生膜涂抹待测样品前，采用经皮水分流失测量仪，于指定的时间点测定测试层的失水速率，以失水速率对时间点作图后，用面积归一法计算曲线下面积，记为S_x’；

在仿生膜涂抹待测样品后，采用经皮水分流失测量仪，于指定的时间点测定测试层的失水速率，以失水速率对时间点作图后，用面积归一法计算曲线下面积，记为S_x；

计算失水速率降低率＝(S_x’-S_x)/S_x’×100％。