CN115999459A - 一种复合水凝胶微球的制备方法及其在化妆品中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种复合水凝胶微球。本发明进一步提供一种复合水凝胶微球的制备方法。本发明更进一步提供一种化妆品。本发明还提供上述复合水凝胶微球或化妆品的用途。一种复合水凝胶微球的制备方法及其在化妆品中的应用，得到的复合水凝胶微球形貌规整、分布均匀、分散性好、粒径分布窄，该复合水凝胶微球能够应用于多种化妆品剂型中，其粒子容易搓开且在皮肤上不会产生明显的粒子残留感，为含有微球类化妆品配方的开发提供了新思路。

Description

一种复合水凝胶微球的制备方法及其在化妆品中的应用

技术领域

本发明属于化妆品的技术领域，涉及一种复合水凝胶微球的制备方法及其在化妆品中的应用。

背景技术

聚合物微球在化妆品的应用中扮演重要的角色。根据其物理化学性质不同，可以用作磨砂颗粒、活性成分缓释、促进成分渗透、亦或是调节产品的美观程度等。其中，水凝胶微球是由可溶胀的聚合物通过物理交联、化学交联、生物交联等方式形成。由于水凝胶微球可以吸附大量的水分，因此具有极佳的生物相容性、可包裹大量的水溶性活性物成分。此外，在化妆品的应用中，含有大量水分子的凝胶微球一方面提供良好的亲肤感；另一方面，当水凝胶微球在皮肤上破裂后，会释放大量的水分、以及高分子，从而起到一定的补水、保湿效果。因此，水凝胶微球在化妆品应用中具有非常独特的价值。

在水凝胶微球的制备中，可以采用多种聚合物材料，可分为天然聚合物材料和合成类聚合物材料。合成类聚合物包括聚乳酸、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚乙二醇-聚乳酸共聚物等等。上述材料在生物医学、制药工程中应用广泛，然而上述聚合物基材多数未收录于化妆品原料使用目录中，因此存在一定的使用限制。另一类聚合物基材属于天然聚合物材料，包括透明质酸钠、聚谷氨酸钠、黄原胶、小核菌胶、明胶、海藻酸钠等，由于其生物相容性高、安全性高，因而更适用于化妆品应用。

目前，已有多种手段用于制备水凝胶微球，如注滴法、喷雾干燥法、静电造粒法、乳化法、微乳液法等。其中喷雾干燥法、静电造粒法依赖于工艺设备，同时制备过程中的能耗相对较大；常规乳化法、微乳液法是制备纳米级和微米级水凝胶微球的有效方法，得到的水凝胶粒子粒径小、粒径分布宽。在工艺生产中，使用乳化法会引入大量的油性溶剂、乳化剂，且难以完全去除，因此也限制了其应用。注滴法相对来说容易进行，且不用依赖于设备，得到的粒子较为规整、粒径分布相对较窄。然而，注滴法依赖于聚合物本身的特性，只有在注滴后能迅速发生交联反应的聚合物才适用于注滴的制备方式。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种复合水凝胶微球的制备方法及其在化妆品中的应用，通过聚合物间的复配和浓度调整，制备得到形貌规整、分布均匀、肤感适宜的水凝胶微球。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明第一方面提供一种复合水凝胶微球，括有钙源和复配聚合物溶液，所述钙源包括有含钙的化合物和第一溶剂，所述复配聚合物溶液包括有复配聚合物和第二溶剂，所述复配聚合物选自藻酸钠、聚谷氨酸钠、Siligel中的一种或多种。

本发明第二方面提供一种复合水凝胶微球的制备方法，包括：在强剪切条件下，通过注滴的方式，将复配聚合物溶液逐滴加入钙源中反应，以制备获得所述复合水凝胶微球。

本发明第三方面提供一种化妆品，包括本发明第一方面提供所述的复合水凝胶微球。

本发明第四方面提供本发明第一方面提供的所述复合水凝胶微球、或本发明第三方面提供的所述化妆品在以下任一项或几项中的用途：

(1)皮肤的亲肤感；

(2)皮肤的补水和保湿。

如上所述，本发明提供的一种复合水凝胶微球的制备方法及其在化妆品中的应用，以海藻酸钠为水凝胶微球的骨架材料，引入离子性聚合物聚谷氨酸、黄原胶，和非离子性聚合物小核菌胶、出芽短梗酶多糖进行复配。海藻酸钠在钙离子作用下可以快速交联，为水凝胶微球即刻和长期的力学结构提供支持，便于形成了具有稳定高分子骨架结构；聚谷氨酸能够显著改善纯海藻酸钠坚硬质地、残留明显的问题，掺入其三维骨架中可以使得最终的微球容易搓开，且不易留下聚合物残留，改良粒子的涂抹性和肤感；黄原胶、小核菌胶、出芽短梗酶多糖的引入，则可以在注滴成球的瞬间帮助水凝胶微球保持力学结构，保障复合粒子结构的稳定性，可以减少藻酸钠在复合微球中的比例，弥补低海藻酸/聚谷氨酸比下难以成球的问题。复配的聚合物各司其职，缺一不可。

本发明提供的一种复合水凝胶微球的制备方法及其在化妆品中的应用，通过不同聚合物间的复配及浓度优化，得到的复合水凝胶微球形貌规整、分布均匀、分散性好、粒径分布窄，该复合水凝胶微球能够应用于多种化妆品剂型中，其粒子容易搓开且在皮肤上不会产生明显的粒子残留感，为含有微球类化妆品配方的开发提供了新思路。

本发明提供的一种复合水凝胶微球的制备方法及其在化妆品中的应用，通过注滴法制备得到了毫米级、可视化的复合水凝胶微球。该方法的工艺过程简单、快捷、重复性好、且易于工业放大。在微球制备过程中所涉及的所有原料均在已使用化妆品原料目录中，不会引入具有潜在安全风险的成分。

附图说明

图1显示为本发明的对比例1-9和实施例1-2中反应结束后不同聚合物比例下微球形貌光学照片。

图2显示为本发明的对比例1-9和实施例1-2中反应即刻时水凝胶微球的长度和宽度比较图。

图3显示为本发明的对比例1-9和实施例1-2中溶胀平衡后不同聚合物比例下水凝胶微球形貌光学照片。

图4显示为本发明的对比例1-9和实施例1-2中溶胀平衡后聚合物微球的长度和宽度比较图。

图5显示为本发明的对比例1-9和实施例1-2中不同聚合物比例下凝胶微球的长度和宽度收缩率的比较图。

图6显示为本发明的对比例1-9和实施例1-2中不同水凝胶微球的溶胀率的比较图。

图7显示为本发明的对比例10-11和实施例3-4中反应结束后不同聚合物浓度下微球形貌光学照片。

图8显示为本发明的对比例10-11和实施例3-4中溶胀平衡后不同聚合物浓度下微球形貌光学照片。

图9显示为本发明的对比例10-11和实施例3-4中不同聚合物浓度下凝胶微球平衡时长度和宽度收缩率的比较图。

具体实施方式

本发明第一方面提供一种复合水凝胶微球，包括有钙源和复配聚合物溶液，所述钙源包括有含钙的化合物和第一溶剂，所述复配聚合物溶液包括有复配聚合物和第二溶剂，所述复配聚合物选自藻酸钠、聚谷氨酸钠、Siligel中的一种或多种。

在上述复合水凝胶微球中，所述含钙的化合物为含钙离子的离子化合物。

在一优选实施方式中，所述含钙离子的离子化合物选自氯化钙或硝酸钙中至少一种，优选为氯化钙。所述氯化钙为无水氯化钙。所述硝酸钙为无水硝酸钙。

在一优选实施方式中，所述钙源中，所述钙离子在第一溶剂中的浓度为0.01-0.5mol.L^-1，优选为0.05-0.2mol.L^-1，具体如0.05-0.1mol.L^-1、0.1-0.15mol.L^-1、0.15-0.2mol.L^-1，最优选为0.1mol.L^-1。

在上述复合水凝胶微球中，所述第一溶剂为水。

在上述复合水凝胶微球中，所述藻酸钠的CAS号为9005-38-3。

上述藻酸钠即海藻酸钠，是一种来源于天然褐藻的高分子多糖聚合物，具有很好的安全性、稳定性、生物相容性、血液相容性，因而应用广泛。在钙离子的作用下，海藻酸钠可以快速形成三维网状结构。鉴于上述特性，海藻酸钠凝胶微球适用于细胞、蛋白质、多肽等多种生物活性物质的包裹、以及控制释放。然而，海藻酸微球结构过于稳定，尤其是微米及毫米级的颗粒质地坚硬，在化妆品产品中会“粒粒分明”，难以涂开，且大量的海藻酸钙溶解及分散，因而在产品使用中会产生明显的残留感。因此，对于海藻酸钠水凝胶体系的优化一直都是研究的关注重点。

在上述复合水凝胶微球中，所述聚谷氨酸钠的CAS号为28829-38-1。所述聚谷氨酸钠能够显著改善纯海藻酸钠坚硬质地、残留明显的问题，掺入其三维骨架中可以使得最终的微球容易搓开，且不易留下聚合物残留。

在上述复合水凝胶微球中，所述Siligel为上海上海至柔化工有限公司生产的增稠类产品，Siligel为其商品名。

所述Siligel的主要有效成分包括黄原胶、卵磷脂、小核菌胶、出芽短梗酶多糖，通过Siligel特别是黄原胶、小核菌胶、出芽短梗酶多糖的引入，则可以在注滴成球的瞬间帮助水凝胶微球保持力学结构，弥补低海藻酸/聚谷氨酸比下难以成球的问题。通过不同聚合物间的复配及浓度优化。

在上述复合水凝胶微球中，所述复配聚合物溶液中，所述复配聚合物在第二溶剂中所占的质量百分比浓度不大于1％。

在一优选实施方式中，所述复配聚合物在第二溶剂中所占的质量百分比浓度为0.66-1％。可以获得兼具尺寸可控、形貌规整、在应力下容易破碎并不留下固体残留物的复合水凝胶微球。

在一优选实施方式中，所述复配聚合物溶液中，所述藻酸钠在第二溶剂中所占的质量百分比浓度不小于0.2％，所述聚谷氨酸钠在第二溶剂中所占的质量百分比浓度不小于0.1％，所述Siligel在第二溶剂中所占的质量百分比浓度不小于0.1％。

在上述复合水凝胶微球中，所述复配聚合物由藻酸钠、聚谷氨酸钠、Siligel组成。

在一优选实施方式中，所述复配聚合物中藻酸钠、聚谷氨酸钠、Siligel的质量比为4-5：3：2-3。

在进一步优选实施方式中，所述复配聚合物中藻酸钠、聚谷氨酸钠、Siligel的质量比选自4：3：3或5：3：2中任一。

在上述复合水凝胶微球中，所述第二溶剂为水。

在上述复合水凝胶微球中，所述钙源与复配聚合物溶液的体积比为5-15：1，优选为10：1。

本发明第二方面提供一种复合水凝胶微球的制备方法，包括：在强剪切条件下，通过注滴的方式，将复配聚合物溶液逐滴加入钙源中反应，以制备获得所述复合水凝胶微球。

在上述制备方法中，所述强剪切的搅拌速度为400-600rpm，优选为500rpm。

在上述制备方法中，所述注滴的速度为20-40液滴/分钟，优选为30液滴/分钟。所述液滴为常规选择的液滴。具体来说，液滴的体积为0.04-0.06mL，优选为0.05mL。

上述反应中，所述复合水凝胶微球在复配聚合物溶液与钙源混合时即刻形成，在复配聚合物溶液滴加完毕后视为反应完毕。

在上述制备方法中，所述复配聚合物溶液要分散均匀。

在上述制备方法中，所述复合水凝胶微球还要过滤后取沉淀。以便获得不同尺寸、性质的复合水凝胶微球颗粒。

上述制备方法中，通过钙源中的钙离子的作用下，复合水凝胶微球迅速形成三维网状结构，并形成沉淀在溶液中析出。在沉淀表面形成较为致密的水凝胶交联结构后，钙离子扩散速度降低，后续的交联反应速度减缓。因此，反应需要一定时间使得交联完毕，达到平衡。

本发明第三方面提供一种化妆品，包括本发明第一方面提供所述的复合水凝胶微球。

在一优选实施例中，所述化妆品中，所述复合水凝胶微球占化妆品的重量百分比为0.5-2％。

在一优选实施例中，所述化妆品可以配制成各种产品形式，包括且不限于基础化妆品、面部妆容化妆品、身体用护肤品、头部用护理品等。

在进一步优选实施方式中，所述身体用护肤品包括且不限于凝胶类护肤品、精华类护肤品等。所述凝胶类护肤品包括且不限于面膜、啫喱、唇膏等。所述精华类护肤品包括且不限于精华水、精华液等。本文的化妆品可使用制备上述组合物的常规方法来制备。

在一优选实施例中，所述化妆品的剂型无特殊限制，根据不同目的可合理选择。所述化妆品的剂型包括且不限于精华液、凝胶、化妆水等水基剂型。

在一优选实施例中，所述化妆品中还包括一种或者多种常规的其它活性成分。所述其它活性成分的含量为本领域常规的含量。

在进一步优选实施方式中，当所述化妆品为凝胶类护肤品时，按重量百分比计，包括如下组分：甘油2-4％；丁二醇4-6％；丙二醇1-3％；海藻糖0.1-1％；甜菜碱0.5-1.5％；卡波U21 0.1-1％；苯氧乙醇0.1-1％；精氨酸0.1-1％；复合水凝胶微球0.1-1％；余量为水。

在进一步优选实施方式中，当所述化妆品为精华类护肤品时，按重量百分比计，包括如下组分：甘油2-4％；丁二醇4-6％；丙二醇1-3％；海藻糖0.5-1.5％；甜菜碱0.5-1.5％；苯氧乙醇0.1-1％；透明质酸钠0.1-0.3％；黄原胶0.1-1％；复合水凝胶微球0.1-1％；余量为水。

上述化妆品中成分情况如下：

甘油(CAS号为56-81-5)；丁二醇(CAS号为25265-75-2)；丙二醇(CAS号为57-55-6)；海藻糖(CAS号为99-20-7)；甜菜碱(CAS号为107-43-7)；卡波U21(CAS号为96827-24-6)；苯氧乙醇(CAS号为122-99-6)；精氨酸(CAS号为7200-25-1)；透明质酸钠(CAS号为9067-32-7)；黄原胶(CAS号为11138-66-2)。

本发明第四方面提供本发明第一方面提供的所述复合水凝胶微球、或本发明第三方面提供的所述化妆品在以下任一项或几项中的用途：

(1)皮肤的亲肤感；

(2)皮肤的补水和保湿。

本发明中，本发明还提供本发明第一方面提供的所述复合水凝胶微球、或本发明第三方面提供的所述化妆品在皮肤的亲肤感、皮肤的补水和保湿中任一项或几项的药妆中的用途。

上述水为去离子水。

当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外，根据本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。

除非另外说明，本发明中所公开的实验方法、检测方法、制备方法均采用本技术领域常规的分子生物学、生物化学、染色质结构和分析、分析化学、细胞培养、重组DNA技术及相关领域的常规技术。

本发明所称的“个体”或“患者”指患有疾病的人、野生动物和家畜，优选选择哺乳动物，尤其是人。

下面结合具体实施例进一步阐述本发明，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

实验用原料来源如下表1所示。

表1实验用原料来源

实施例1-2

准确称量1克的藻酸钠、Siligel和聚谷氨酸钠，分别加入100毫升去离子水，溶胀后进行搅拌，直到其形成均匀的水溶液，分别获得藻酸钠、Siligel和聚谷氨酸钠的水溶液。

根据下述表2的配比组成，将藻酸钠、Siligel和聚谷氨酸钠的水溶液分别取不同比例，混合后充分搅拌均匀，获得1％的复配聚合物溶液1#、2#。

准确称量4.44克无水氯化钙粉末，加入1000毫升的烧杯中，加入1000毫升的去离子水，充分搅拌形成钙离子溶液，获得钙源。

取20毫升的钙源于小烧杯中，在以500rpm搅拌速度的强剪切下，通过以30液滴/分钟的注滴的方式，将2毫升的复配聚合物溶液1#或2#逐滴加入钙源中反应，制备获得复合水凝胶微球1#、2#。再将复合水凝胶微球1#、2#过滤后取沉淀，得到不同尺寸、性质的复合水凝胶微球颗粒1#、2#。

对比例1-9

准确称量1克的藻酸钠、Siligel和聚谷氨酸钠，分别加入100毫升去离子水，溶胀后进行搅拌，直到其形成均匀的水溶液，分别获得藻酸钠、Siligel和聚谷氨酸钠的水溶液。

根据下述表2的配比组成，将藻酸钠、Siligel和聚谷氨酸钠的水溶液分别取不同比例，混合后充分搅拌均匀，获得1％的复配聚合物溶液1*-9*。

准确称量4.44克无水氯化钙粉末，加入1000毫升的烧杯中，加入1000毫升的去离子水，充分搅拌形成钙离子溶液，获得钙源。

取20毫升的钙源于小烧杯中，在以500rpm搅拌速度的强剪切下，通过以30液滴/分钟的注滴的方式，将2毫升的复配聚合物溶液1*-9*逐滴加入钙源中反应，制备获得复合水凝胶微球1*-9*。再将复合水凝胶微球1*-9*过滤后取沉淀，得到不同尺寸、性质的复合水凝胶微球颗粒1*-9*。

表2不同聚合物组成和比例

	藻酸钠	聚谷氨酸钠	Siligel
				对比例1	1％	-	-
对比例2	-	-	1％
				对比例3	-	1％	-
对比例4	0.5％	0.5％	-
				对比例5	0.5％	-	0.5％
对比例6	0.5％	-	-
				对比例7	0.2％	0.4％	0.4％
对比例8	0.6％	0.2％	0.2％
				对比例9	0.8％	0.1％	0.1％
实施例1	0.4％	0.3％	0.3％
				实施例2	0.5％	0.3％	0.2％

由表2可知，对比例1至6分别为单一聚合物原料和两两复配，而对比例7至9以及实施例1至2为三种聚合物以不同比例混合。根据早期研究可知，藻酸钠在钙离子作用下会形成规整凝胶微球，但得到的粒子质地坚硬，凝胶三维网络交联密度高。本研究中将不同类型的聚合物与藻酸钠复合，并通过考察形成粒子的规整度、形貌和肤感来得到最优的复配比例。其中，对比例7-9虽为三者复配，但在规整度、形貌和粒子硬度上均存在明显短板；而实施例1和2则在三个方面均达到较好的平衡。

比较例1

观测本发明的对比例1-9和实施例1-2中制备获得的复合水凝胶微球形成后即时和达到平衡后的粒子形貌、尺寸和机械性质，具体见图1、2。图1中拍摄了反应即刻成胶后，不同聚合物组成和比例下，水凝胶微球外观形态的差异。对比例2、3的条件下，单一聚谷氨酸和单一Siligel在钙离子的作用下无法成球，仅能得到一些无规的絮状沉淀物。对比例1、5、8、9以及实施例1、2的聚合物比例下，都能够得到规整的球形水凝胶微球。对比例4得到的粒子性状较为规整，但具有一定的长径比，偏椭球形。对比例6、7中，仅能够得到无规的水凝胶团、而非规则的形状。在图2中，分别测定了上述微球的长度和宽度。通过注滴法得到的粒子，粒径处于毫米级，适用于作为可视化的微囊粒子添加于各类护肤产品中。

可见，对比例2、3无法成球；对比例1、5、8、9可以得到水凝胶微球；对比例4得到粒子有一定长径比；对比例6、7仅得到无规胶体，只有实施例1、2能够获得最优外观形态的球形水凝胶微球。

比较例2

作为护肤产品中的添加物，水凝胶粒子是否容易搓开、使用后是否会有明显的颗粒残留对使用感有非常大的影响。将本发明的对比例1-9和实施例1-2中制备获得的复合水凝胶微球的形貌、规整度、分散性等进行了总结，具体数据见表3。

表3即刻成胶后不同聚合物比例下粒子理化和肤感特性

	形貌	规整度	分散性	是否可搓开	搓开后残留
						对比例1	球形颗粒	规整	好	不可搓开	粒子残留
对比例2	絮状沉淀	-	-	-	-
						对比例3	絮状沉淀	-	-	-	-
对比例4	无规颗粒	差	差	可以搓开	无残留
						对比例5	球形颗粒	规整	较好	可以搓开	少量残留
对比例6	球形颗粒	较规整	较好	不可搓开	粒子残留
						对比例7	无规颗粒	不规整	差	可以搓开	无残留
对比例8	椭球颗粒	较规整	较好	可以搓开	无残留
						对比例9	球形颗粒	规整	好	可以搓开	粒子残留
实施例1	球形颗粒	规整	好	可以搓开	无残留
						实施例2	球形颗粒	规整	好	可以搓开	无残留

其中，将本发明的对比例1-9和实施例1-2中制备获得的复合水凝胶微球的肤感体验进行测定，结果见表3。结果表明，在对比例1、6中，纯海藻酸体系得到的微球在皮肤上无法搓开，在应力下依旧会保持稳定的颗粒形态；而在掺入复配的非离子和阴离子聚合物后，得到的水凝胶颗粒较为容易就可以搓开。同时也可以发现，随着海藻酸比例的提高，粒子的残留感会愈加强烈。值得注意的是，聚合物间的复配对粒子的形貌和肤感有重要的影响。从对比例6可以看出，并非仅仅降低海藻酸在体系中的总浓度就可以实现高规整度和良好肤感的微球制备。当海藻酸浓度降低后，其规整度和肤感均不佳，证实了复合物复配并不仅仅是依靠下调海藻酸浓度来达到微球优化的。可见，对比例1、6虽然成颗粒，但在皮肤上无法搓开，硬度较高；对比例4-9和实施例1、2中，随着藻酸钠含量增加，粒子残留感会逐步加强，只有实施例1、2获得的水凝胶微球具有最佳的粒子理化和肤感特性。

比较例3

在对比例1-9和实施例1-2中制备复合水凝胶微球中，反应24小时后，交联反应全部完成，且水凝胶粒子达到了溶胀平衡。在图3中，通过光学照片表征了此时微球粒子的外观和形貌。从图3中可见，水凝胶微球在达到平衡后，粒径均有所收缩，且形状会有一定的收缩和变化。对比例4、7、8为具有一定长径比的凝胶粒子，且对比例7、8长径比在平衡后更为显著。对比例1、5、9和实施例1、2在平衡后依旧均保持规则的球形。平衡后微球尺寸如图4所示。相比于即刻成胶的时间点，对比例1、4、6、7、8均有较为明显的尺寸收缩。可见，对比例4、7、8为具有一定长径比的凝胶粒子，且对比例7、8长径比在平衡后更为显著；对比例1、5、9和实施例1、2在平衡后依旧均保持规则的球形；相比于即刻成胶的时间点，对比例1、4、6、7、8均有较为明显的尺寸收缩。综合来看，实施例1，2具有适宜的收缩率、且收缩前后粒子形貌依然保持规则。

比较例4

考察对比例1-9和实施例1-2中制备的复合水凝胶微球，在平衡后在皮肤上是否可以搓开、是否会有残留感，并总结于表4中。从表4中可以观察到，平衡后可能由于交联程度的提高，粒子的残留感会略有上升。从不同配比下的肤感特征、以及图2、4中形貌、尺寸的表征来看，藻酸钠在复配聚合物中含量上升会提高粒子的成球性和规整度，但其含量越高也会使得粒子过于坚硬、难以搓开、存在明显的残留。综合考察上述对比例和实施例可以发现，聚谷氨酸钠含量提高，会改善微球的肤感，使其容易搓开、且随着粒子剪切破碎不会留下明显的固体残留。然而，聚谷氨酸钠成球性不佳，且在复合体系中含量上升会引起粒子成胶困难、形貌不规则。Siligel与藻酸钠复配能在初步成胶时保持其形貌规整，并带来不错的肤感，微球破碎后不留下残渣。然而，在达到平衡后，Siligel容易收缩，并带来微球理化性质的明显改变。在实施例1、2中，通过三者间的合理配比，则是得到了形貌、规整度、分散性、残留感俱佳的复合水凝胶微球。

表4平衡后不同聚合物比例下粒子理化和肤感特性

	形貌	规整度	分散性	是否可搓开	搓开后残留
						对比例1	球形颗粒	规整	好	不可搓开	粒子残留
对比例2	絮状沉淀	-	-	-	-
						对比例3	絮状沉淀	-	-	-	-
对比例4	无规颗粒	较差	较好	可以搓开	少量残留
						对比例5	球形颗粒	规整	较好	不可搓开	粒子残留
对比例6	球形颗粒	规整	好	不可搓开	粒子残留
						对比例7	椭球颗粒	一般	一般	可以搓开	无残留
对比例8	椭球颗粒	较规整	较好	可以搓开	少量残留
						对比例9	球形颗粒	规整	好	不可搓开	粒子残留
实施例1	球形颗粒	规整	好	可以搓开	无残留
						实施例2	球形颗粒	规整	好	可以搓开	无残留

比较例5

分别测量对比例1-9和实施例1-2中制备的复合水凝胶微球成胶即刻时和交联并溶胀平衡后的粒径，以下列公式(1)进行计算。公式(1)为：收缩率(％)＝(L_成胶即刻-L_平衡)/L_平衡，其中，L_成胶即刻为滴注后即时的粒径长度，L_平衡为放置24小时陈化后的粒径长度。具体结果见图5。由图5可知，具有成球性的对比例1、4、6、7、8条件下制备的微球，其在长度或宽度上的收缩均较为明显。而实施例1与2虽然在尺寸上有收缩，但收缩程度相对较小，且对规整的球形形貌没有影响。

比较例6

分别称取对比例1-9和实施例1-2中制备的复合水凝胶微球在水合条件下的湿重质量，然后置于105℃烘箱中干燥1小时后称取粒子的干重。称量后再次放置于105℃烘箱中30分钟。两次称量所得质量算术平均值相差在10％内时视为水分已经完全祛除。

以下列公式(2)计算溶胀率。公式(2)为：溶胀率(％)＝(W_湿重-W_干重)/W_干重，其中，W_湿重为干燥前的水凝胶微球重量，W_干重为干燥后的水凝胶微球重量。具体结果见图6。由图6可知，实施例1与2的溶胀率相对较高，表明其配比下水凝胶微球可以容纳较多的水分。该比例下粒子受剪切力容易破碎，且不会留下明显的残留感，一部分原因即来自于其较高的含水量和高溶胀率。对比例6、7同样有较高的溶胀率，但结合其形貌和规整度，其形貌规整度不佳，该配比微球的应用具有局限；其余对比例则溶胀率较低，说明其水含量低，无法容纳较多水分，因此会有难以搓开的感觉。

实施例3-4

准确称量1克的藻酸钠、Siligel和聚谷氨酸，分别加入100毫升去离子水，溶胀后进行搅拌，直到其形成均匀的水溶液，分别获得藻酸钠、Siligel和聚谷氨酸的水溶液。

根据下述表5的配比组成，在实施例3、4中将藻酸钠、Siligel和聚谷氨酸混合后充分搅拌均匀，获得复配聚合物溶液3#、4#。其中，藻酸钠在第二溶剂中所占的质量百分比浓度不小于0.2％，聚谷氨酸钠在第二溶剂中所占的质量百分比浓度不小于0.1％，Siligel在第二溶剂中所占的质量百分比浓度不小于0.1％。

复配聚合物溶液3#中，藻酸钠、聚谷氨酸钠、Siligel的质量比为4：3：3，复配聚合物在水中所占的质量百分比浓度为0.67％。复配聚合物溶液4#中，藻酸钠、聚谷氨酸钠、Siligel的质量比为5：3：2，复配聚合物在水中所占的质量百分比浓度为0.67％。

准确称量4.44克无水氯化钙粉末，加入1000毫升的烧杯中，加入1000毫升的去离子水，充分搅拌形成钙离子溶液，获得钙源。

取20毫升的钙源于小烧杯中，在强剪切条件下，通过注滴的方式，将2毫升的复配聚合物溶液3#或4#逐滴加入钙源中反应，制备获得复合水凝胶微球3#、4#。再将复合水凝胶微球3#、4#过滤后取沉淀，得到不同尺寸、性质的复合水凝胶微球颗粒3#、4#。

对比例10-11

准确称量1克的藻酸钠、Siligel和聚谷氨酸，分别加入100毫升去离子水，溶胀后进行搅拌，直到其形成均匀的水溶液，分别获得藻酸钠、Siligel和聚谷氨酸的水溶液。

根据下述表5的配比组成，在实施例3、4中将藻酸钠、Siligel和聚谷氨酸混合后充分搅拌均匀，获得复配聚合物溶液10*-11*。其中，藻酸钠在第二溶剂中所占的质量百分比浓度不小于0.2％，聚谷氨酸钠在第二溶剂中所占的质量百分比浓度不小于0.1％，Siligel在第二溶剂中所占的质量百分比浓度不小于0.1％。

复配聚合物溶液10*中，藻酸钠、聚谷氨酸钠、Siligel的质量比为4：3：3，但复配聚合物在水中所占的质量百分比浓度为0.5％，小于0.66％。复配聚合物溶液11*中，藻酸钠、聚谷氨酸钠、Siligel的质量比为5：3：2，但复配聚合物在水中所占的质量百分比浓度为0.5％，小于0.66％。

准确称量4.44克无水氯化钙粉末，加入1000毫升的烧杯中，加入1000毫升的去离子水，充分搅拌形成钙离子溶液，获得钙源。

取20毫升的钙源于小烧杯中，在强剪切条件下，通过注滴的方式，将2毫升的复配聚合物溶液10*-11*逐滴加入钙源中反应，制备获得复合水凝胶微球10*-11*。再将复合水凝胶微球10*-11*过滤后取沉淀，得到不同尺寸、性质的复合水凝胶微球颗粒10*-11*。

表5不同复配聚合物的添加浓度

	藻酸钠	聚谷氨酸钠	Siligel
				对比例10	0.2％	0.15％	0.15％
对比例11	0.25％	0.15％％	0.1
				实施例3	0.27％	0.2％	0.2％
实施例4	0.33％	0.2％	0.14％

比较例7

观测本发明的对比例10-11和实施例3-4中制备获得的复合水凝胶微球，结果见图7、8、9。

由图7可见，固定实施例1的聚合物复配比例，稀释一定倍数得到对比例10和实施例3。同理，固定实施例2的聚合物复配比例，稀释一定倍数得到对比例11和实施例4。改变聚合物浓度后，水凝胶微球的形貌、规整度会产生变化。添加的聚合物总浓度从1％降至0.67％时(实施例3、4)，粒子依然具有规整性、且可以轻松搓开、没有残留感。而当聚合物总浓度降至0.5％时，对比例10无法形成具有规则形貌的水凝胶微球，对比例11中虽然粒子形貌较为规整、且搓开后没有残留感，但其形状成椭球形。

图8为复合水凝胶微球达到平衡时的光学照片。由图8可知，对比例10形成的是无规的胶团；对比例11中粒子形貌规则，但存在一定的长径比。而实施例3、4则都能形成均匀规则的形貌。

由图9可知，进一步计算了平衡前后粒子粒径上的收缩率，实施例3至4均有较低的收缩率，表明其平衡前后粒径变化可控。

可见，实施例3-4中复配聚合物的浓度超过0.66％后，依然兼具良好的粒子形貌和肤感体验；而对比例10-11中复配聚合物的浓度稀释低于0.66％后，其形貌保持性丧失。

应用例1

制备包含复合水凝胶微球的凝胶类护肤品，具体配方见下表6，步骤如下：

(1)称取海藻糖、甜菜碱、加入一部分去离子水，以250～300r/min,搅拌溶解20min；

(2)加入卡波U21、甘油、丁二醇、丙二醇，苯氧乙醇和部分水，以300r/min，搅拌溶解30min至全部溶解；

(3)加入精氨酸，调节pH并增稠，以300r/min，搅拌溶解15min；

(4)按照配方，加入凝胶微球，同时补足配方所需要的水，以100r/min搅拌15min，制得具有一定粘稠度的凝胶类护肤品。

该凝胶类护肤品使用时，本发明所制备得到的微球可以均匀分散于其中，稳定性高，涂抹后易于涂开、没有明显的固体残留感。

表6凝胶类护肤品配方

应用例2

制备包含复合水凝胶微球的精华类护肤品，具体配方见下表7，步骤如下：

(1)称取海藻糖、甜菜碱、加入一部分去离子水，以250～300r/min,搅拌溶解20min；

(2)加入苯氧乙醇、甘油、丁二醇、丙二醇，以300r/min，搅拌溶解15min；

(3)加入部分水、透明质酸钠、黄原胶增稠，以300r/min，搅拌溶解30min至充分溶解；

(4)按照配方，加入凝胶微球，同时补足配方所需要的水，100r/min搅拌15min，制得具有一定粘稠度的精华类护肤品。

该精华类护肤品使用时，本发明所制备得到的微球可以均匀分散于其中，稳定性高，涂抹后易于涂开、没有明显的固体残留感。

表7精华类护肤品配方

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种复合水凝胶微球，其特征在于，包括有钙源和复配聚合物溶液，所述钙源包括有含钙的化合物和第一溶剂，所述复配聚合物溶液包括有复配聚合物和第二溶剂，所述复配聚合物选自藻酸钠、聚谷氨酸钠、Siligel中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的复合水凝胶微球，其特征在于，包括以下条件中任一项会多项：

A1)所述含钙的化合物为含钙离子的离子化合物；

A2)所述钙源中，所述钙离子在第一溶剂中的浓度为0.01-0.5mol.L^-1；

A3)所述第一溶剂为水；

A4)所述复配聚合物溶液中，所述复配聚合物在第二溶剂中所占的质量百分比浓度不大于1％；

A5)所述复配聚合物溶液中，所述藻酸钠在第二溶剂中所占的质量百分比浓度不小于0.2％，所述聚谷氨酸钠在第二溶剂中所占的质量百分比浓度不小于0.1％，所述Siligel在第二溶剂中所占的质量百分比浓度不小于0.1％；

A6)所述复配聚合物由藻酸钠、聚谷氨酸钠、Siligel组成；

A7)所述第二溶剂为水；

A8)所述钙源与复配聚合物溶液的体积比为5-15：1。

3.根据权利要求2所述的复合水凝胶微球，其特征在于，包括以下条件中任一项会多项：

B1)在A1)项中，所述含钙离子的离子化合物选自氯化钙或硝酸钙中至少一种；

B2)在A4)项中，所述复配聚合物在第二溶剂中所占的质量百分比浓度为0.66-1％；B2)在A6)项中，所述复配聚合物中藻酸钠、聚谷氨酸钠、Siligel的质量比为4-5：3：2-3。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种复合水凝胶微球的制备方法，其特征在于，包括：在强剪切条件下，通过注滴的方式，将复配聚合物溶液逐滴加入钙源中反应，以制备获得所述复合水凝胶微球。

5.根据权利要求4所述的复合水凝胶微球的制备方法，其特征在于，包括以下条件中任一项会多项：

C1)所述强剪切的搅拌速度为400-600rpm；

C2)所述注滴的速度为20-40液滴/分钟；

C3)所述复合水凝胶微球在复配聚合物溶液与钙源混合时即刻形成，在复配聚合物溶液滴加完毕后视为反应完毕。

6.一种化妆品，其特征在于，包括根据权利要求1-3任一所述的复合水凝胶微球。

7.根据权利要求6所述的化妆品，其特征在于，所述复合水凝胶微球占化妆品的重量百分比为0.5-2％。

8.根据权利要求6所述的化妆品，其特征在于，所述化妆品选自基础化妆品、面部妆容化妆品、身体用护肤品、头部用护理品中的一种。

9.根据权利要求6所述的化妆品，其特征在于，所述化妆品包括以下配方中的任一项或多项：

D1)当所述化妆品为凝胶类护肤品时，按重量百分比计，包括如下组分：甘油2-4％；丁二醇4-6％；丙二醇1-3％；海藻糖0.1-1％；甜菜碱0.5-1.5％；卡波U21 0.1-1％；苯氧乙醇0.1-1％；精氨酸0.1-1％；复合水凝胶微球0.1-1％；余量为水；

D2)当所述化妆品为精华类护肤品时，按重量百分比计，包括如下组分：甘油2-4％；丁二醇4-6％；丙二醇1-3％；海藻糖0.5-1.5％；甜菜碱0.5-1.5％；苯氧乙醇0.1-1％；透明质酸钠0.1-0.3％；黄原胶0.1-1％；复合水凝胶微球0.1-1％；余量为水。

10.权利要求1-3任一所述的复合水凝胶微球、或权利要求6-9任一所述的化妆品在以下任一项或几项中的用途：

(1)皮肤的亲肤感；

(2)皮肤的补水和保湿。

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