CN107802512B

CN107802512B - 一种维生素e纳米乳、纳米乳膏及其制备方法

Info

Publication number: CN107802512B
Application number: CN201711288702.4A
Authority: CN
Inventors: 肖玉秀; 宗钰; 王璇璇
Original assignee: Wuhan University WHU
Current assignee: Wuhan University WHU
Priority date: 2017-12-07
Filing date: 2017-12-07
Publication date: 2020-06-09
Anticipated expiration: 2037-12-07
Also published as: CN107802512A

Abstract

本发明提供了一种维生素E纳米乳、纳米乳膏及其制备方法。所述的维生素E纳米乳由维生素E、油相、主表面活性剂、助表面活性剂和水组成，其平均粒径30～60nm，为O/W型乳剂，外观为透明或半透明、粘度低、流动性好、具有蓝色乳光的均一体系。所述的维生素E纳米乳的制备方法如下：将油相、维生素E混合并搅拌均匀；依次加入主表面活性剂、助表面活性剂，搅拌均匀；缓慢逐滴加入蒸馏水，一边加水一边搅拌，即得。所述维生素E纳米乳膏由上述维生素E纳米乳和O/W型乳膏基质制成，制得的纳米乳膏呈白色、细腻、有光泽、粘稠度好。该制备方法所需仪器、操作步骤简单，所制备的纳米乳膏稳定性好，渗透能力强，在化妆品方向有良好的应用前景。

Description

一种维生素E纳米乳、纳米乳膏及其制备方法

技术领域

本发明属于日化产品及其助剂领域，特别是涉及一种维生素E纳米乳、纳米乳膏及其制备方法。

背景技术

21世纪，纳米技术享有最具发展前景领域之一的美誉。美国国家科学技术委员会在2000年指出：全世界在未来10年约有占市场销售额50％的药品将要运用纳米技术。随着科学研究地不断深入，新型化妆品不断涌现，纳米技术在日化领域中的应用逐渐增多。

维生素E又名生育酚，是苯骈二氢吡喃的衍生物，它是一种脂溶性维生素，不溶于水，其脂水分配系数Log P＝10，与皮肤之间有莫大的渊源。维生素E作为一种抗氧化剂，能保护肌肤免受氧化伤害，比如UVA、UVB紫外线造成的皮肤伤害，还具有肌肤锁水、淡化色斑、减少皮肤皱纹等功效，为人类的健康和美丽做出很大的贡献。但是维生素E容易受环境中氧的影响被氧化形成生育醌，且很容易受到紫外线的照射而分解，粒径较大的常态的维生素E乳剂也很难被表皮细胞吸收。将维生素E制成O/W型纳米乳可以解决这些问题。在维生素E纳米乳的制备方法中，目前占主导位置的是高能乳化法，但所需设备复杂并要求较高的能量输入，通常需要高速搅拌和高压环境，且制备工艺复杂，首先需要制备初乳，然后进一步制备精乳，限制了其在工业生产中的广泛应用。

自乳化法是一种操作简便快捷、环境友好、不需要特殊仪器设备和高能量输入的节能型乳剂制备方法。自乳化法制备纳米乳通常需要表面活性剂、助表面活性剂、油和水四种成分，所得纳米乳为1～100nm粒径的透明或半透明状液体。使用自乳化法制备纳米乳时，油相的成分对纳米乳的自动乳化和乳剂的性质有重要影响，当油相和水相的混溶性好时，自动乳化的速率达到最大。表面活性剂的HLB值、各组分的配比、油相与水相的混溶性等也是自动乳化法制备纳米乳的重要影响因素。

与传统工艺生产的化妆品相比较，采用纳米技术生产的化妆品可使活性成分的美容护肤效果得到更好的发挥。维生素E乳膏是一种常用的化妆品，具有防止皮肤老化、改善干燥肌肤使肌肤锁住水分、淡化色斑、减少皮肤皱纹等护肤功能。目前，市售的维生素E乳膏多采用传统工艺制得，即在乳膏基质中添加常态维生素E，一般添加量为0.5％～5％。

发明内容

本发明提供一种维生素E纳米乳、纳米乳膏及其制备方法，目的在于解决如下技术问题：(1)克服传统维生素E纳米乳制备方法的不足，采用自乳化制备维生素E纳米乳，通过配方优化，简化制备设备和工艺，便于在工业生产中应用；(2)将维生素E纳米乳制成维生素E纳米乳膏，解决传统维生素E乳膏吸收效果不好的问题；(3)将维生素E纳米乳的粒径控制在较窄的范围，利于纳米乳的稳定性和渗透性的提高。

本发明为自乳化法制备维生素E纳米乳及乳膏。而自乳化法的难点在于通过油相、表面活性剂的选择和配比实现在常规搅拌下得到稳定、均一的纳米乳液。发明人使用控制变量法筛选油相，其中大豆油和椰子油均不能形成纳米乳，只有肉豆蔻酸异丙酯能形成纳米乳，其原因可能与肉豆蔻酸异丙酯分子链较小有关，由于油相分子链越长，越不容易嵌入表面活性剂，而小分子的油相可以像助表面活性剂一样容易嵌入表面活性剂从而形成纳米乳。同时肉豆蔻酸异丙酯具有良好的渗透性能和保湿性能，能提高所制备纳米乳及乳膏的渗透性能和保湿性能。

发明人在选择助表面活性剂时，通过前期试验发现，当使用分子量较小的甘油作为本研究中的助表面活性剂时，其对纳米乳的粒径有较为明显的影响，随甘油加入量逐渐增加，纳米乳粒径先减小、再基本保持不变、最后又略微增加，当甘油与复配表面活性剂用量比在30％和60％时能同等程度的达到粒径最小。因而选择甘油作为助表面活性剂时，一方面可以增加所制备产品的保湿性能，另一方面可以有效地将产品的粒径控制在较小范围，有利于产品透皮能力和渗透性能的提高，从而提高维生素E的吸收率。

本发明提供的技术方案如下：

一种维生素E纳米乳，包括纳米乳基质和维生素E。

其中纳米乳基质由以下质量分数的组分组成：油相11％～38％，表面活性剂25％～45％，余量为水。维生素E质量占纳米乳基质质量的3％～9％。

上述维生素E纳米乳为O/W型维生素E纳米乳，其粒径分布范围为30～60nm。

上述油相为肉豆蔻酸异丙酯。

上述表面活性剂包括主表面活性剂和助表面活性剂，其中主表面活性剂与助表面活性剂的质量比为1:0.3～0.6。

上述主表面活性剂为复配表面活性剂，由吐温80和司盘20复配而成，吐温80与司盘20的质量比范围为1～3:1，HLB范围11.8～13.4。

上述助表面活性剂为甘油。

一种上述维生素E纳米乳的制备方法，包括以下步骤：

(1)将油相、维生素E混合并搅拌均匀；

(2)依次加入主表面活性剂、助表面活性剂，搅拌均匀；

(3)逐滴滴加蒸馏水，边滴加边搅拌，直至得到透明或半透明状显蓝色乳光的纳米乳。

一种利用上述维生素E纳米乳制备维生素E纳米乳膏的方法，包括以下步骤：

(1)精密称取O/W型乳膏基质，60℃恒温加热使其完全熔化；

(2)稍微冷却后，加入维生素E纳米乳，搅拌均匀，冷却至室温即得。

上述每1000g O/W型乳膏基质的制备方法如下：

将硬脂酸89.7g、甘油106.0g、液体石蜡150.75g、单硬脂酸甘油酯52.8g、白凡士林53.0g、三乙醇胺2mL、十二烷基硫酸钠2g、尼铂金乙酯1g混合，60℃恒温加热熔融并搅拌均匀，加水至1000g，边加边搅拌。

上述制备维生素E纳米乳膏的方法，所述O/W型乳膏基质与维生素E纳米乳的比例范围为2～8:1。

本发明的有益效果如下：

(1)维生素E纳米乳粒径小且分布均匀，包封率达到85％以上，经皮渗透性能显著优于维生素E，提高了维生素E的稳定性；

(2)维生素E纳米乳膏的稳定性好，经皮渗透能力较维生素E乳膏优越，对皮肤无刺激性；

(3)通过配方的优化，使得纳米乳的制备过程简单，对仪器设备和反应条件要求低，且环境友好；

(4)使用甘油作为助表面活性剂，可有效地将制备的维生素E纳米乳粒径控制在30～60nm，分布范围窄，使得维生素E的渗透性能得到显著改善；

(5)维生素E包封于O/W型纳米乳中，使得维生素E具有较好的抗氧化性能。

附图说明

图1为维生素E纳米乳粒径与载药量的关系曲线；

图2为维生素E纳米乳4℃下粒径与贮存时间的关系曲线；

图3为6％(w/w)维生素E纳米乳和维生素E的体外经皮渗透情况，Q-累积渗透量；

图4为维生素E纳米乳膏的显微形貌图；

图5为维生素E纳米乳膏和维生素E乳膏的体外释放情况；

图6为维生素纳米乳膏和维生素E乳膏的体外经皮渗透情况。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

下述百分比均为质量分数。

实施例1 3wt％维生素E的维生素E纳米乳制备

该维生素E纳米乳的原料：0.0339g维生素E(药用级，纯度≥98.8％，下同)、0.1560g肉豆蔻酸异丙酯、0.1050g司盘20、0.1750g吐温80、0.0840g甘油、0.6100g水。

其中，纳米乳基质：油相14％，表面活性剂32％，余量为水。维生素E质量占纳米乳基质质量的3％。主表面活性剂(司盘20和吐温80)与助表面活性剂(甘油)的质量比1:0.3，主表面活性剂HLB值12.6，吐温80与司盘20的质量比1.67:1。

制备方法：首先加入精密称定至所需量的油相(肉豆蔻酸异丙酯)和维生素E，混合并搅拌均匀；再依次加入主表面活性剂(司盘和吐温)、助表面活性剂(甘油)，搅拌均匀；然后缓慢逐滴加入蒸馏水，一边加水一边搅拌，开始时体系均一且流动性好，随加入水量的增加，逐渐变黏稠且呈现凝胶状，继续滴加蒸馏水，体系突然变稀且呈现透明或半透明状，附带有蓝色乳光，再滴加水至所需量，即得维生素E纳米乳。

实施例2 6wt％维生素E的维生素E纳米乳制备

该维生素E纳米乳的原料：0.0678g维生素E、0.1560g肉豆蔻酸异丙酯、0.1050g司盘20、0.1750g吐温80、0.0840g甘油、0.6100g水。

其中，纳米乳基质：油相14％，表面活性剂32％，余量为水。维生素E质量占纳米乳基质质量的6％。主表面活性剂(司盘20和吐温80)与助表面活性剂(甘油)的质量比1:0.3，主表面活性剂HLB值12.6，吐温80与司盘20的质量比1.67:1。

制备方法同实施例1。

实施例3 9wt％维生素E的维生素E纳米乳制备

该维生素E纳米乳的原料：0.1017g维生素E、0.1560g肉豆蔻酸异丙酯、0.1050g司盘20、0.1750g吐温80、0.0840g甘油、0.6100g水。

其中，纳米乳基质：油相14％，表面活性剂32％，余量为水。维生素E质量占纳米乳基质质量的9％。主表面活性剂(司盘20和吐温80)与助表面活性剂(甘油)的质量比1:0.3，主表面活性剂HLB值12.6，吐温80与司盘20的质量比1.67:1。

制备方法同实施例1。

实施例4 3wt％维生素E的维生素E纳米乳制备

该维生素E纳米乳的原料：0.0279g维生素E、0.1021g肉豆蔻酸异丙酯、0.0653g司盘20、0.1959g吐温80、0.1567g甘油、0.4086g水。

其中，纳米乳基质：油相11％，表面活性剂45％，余量为水。维生素E质量占纳米乳基质质量的3％。主表面活性剂与助表面活性剂的质量比1:0.6，主表面活性剂HLB值13.4，吐温80与司盘20的质量比3:1。

制备方法同实施例1。

实施例5 3wt％维生素E的维生素E纳米乳的制备

该维生素E纳米乳的原料：0.0248g维生素E、0.3136g肉豆蔻酸异丙酯、0.0794g司盘20、0.0794g吐温80、0.0476g甘油、0.3054g水。

其中，纳米乳基质：油相38％，表面活性剂25％，余量为水。维生素E质量占纳米乳基质质量的3％。主表面活性剂与助面活性剂的质量比＝1:0.3，主表面活性剂HLB值11.8，吐温80与司盘20的质量比1:1。

制备方法同实施例1。

实施例6 3wt％维生素E的维生素E纳米乳的制备

该维生素E纳米乳的原料：0.0248g维生素E、0.3136g肉豆蔻酸异丙酯、0.0694g司盘20、0.0694g吐温80、0.0676g甘油、0.3054g水。

其中，纳米乳基质：油相38％，表面活性剂25％，余量为水。维生素E质量占纳米乳基质质量的3％。主表面活性剂与助面活性剂的质量比＝1:0.5，主表面活性剂HLB值11.8，吐温80与司盘20的质量比1:1。

制备方法同实施例1。

实施例7维生素E纳米乳的性能分析

(1)测试实施例1～3所制得的维生素E纳米乳的pH值，其pH值为6.54～6.69，均在正常皮肤表面pH的范围内，可使皮肤处于吸收营养的最佳状态。

(2)测试实施例1～3所制得的维生素E纳米乳的包封率，其包封率均达到85％以上，包封效果好。

(3)测试实施例1～3所制得的维生素E纳米乳的粒径，其粒径均在30～60nm范围，并且随着维生素E载药量的增加，纳米乳的粒径也增加，如图1所示。

(4)测试实施例1～3所制得的维生素E纳米乳的稳定性

测试方法1：4000r/min离心15min观察乳液是否分层。测试结果表明，实施例1～3所制备的纳米乳均未发生分层现象，其离心稳定性很好。

测试方法2：首先检测新鲜制备的纳米乳的初始粒径和其中的维生素E的初始浓度，然后将纳米乳于4℃下贮存，每隔一段时间检测纳米乳的粒径和其中的维生素E的浓度，再将初始粒径、浓度与贮存20天或沉降、分层前一天的粒径、浓度进行对比。

图2示出了粒径的变化图，从图中可以看出，初始粒径与4℃贮存20天后的粒径相比，基本保持不变。纳米乳中维生素E浓度变化见表1，从表中可以看出维生素E纳米乳在发生沉降、分层等现象的前一天或贮存第20天的浓度和初始浓度比较，基本保持不变。综合粒径和浓度变化情况说明维生素E纳米乳的稳定性良好。

表1纳米乳中维生素E的浓度变化(n＝3)

注：载药量是指制备维生素E纳米乳时加入的维生素E的质量百分数；ND表示纳米乳没有变性，此时检测维生素E浓度的时间点是第20天。维生素E纳米乳的定量测定采用气相色谱法，HP-1毛细管柱(30m×0.25mm×0.25μm)；载气：N₂；柱温：270℃；进样口温度：300℃；检测器温度：300℃；检测器：氢火焰离子检测器(FID)；进样量：1μL；进样方式：直接进样；内标：正三十二烷。

(5)测试实施例2所制得的维生素E纳米乳的体外透皮能力

图3为实施例2所制得的维生素E纳米乳与维生素E体外透皮能力比较图，从图中可以看出：任意时间点上维生素E纳米乳的单位面积累积渗透量(Q)均显著高于维生素E的单位面积累积渗透量，并且维生素E纳米乳的稳态透皮速率(183.5μg·cm^-2·h^-1)显著高于维生素E(65.9μg·cm^-2·h^-1)。以上表明，维生素E纳米乳的体外透皮能力显著优于维生素E。

(6)测试实施例2所制得的维生素E纳米乳的皮肤刺激性

测试方法：将纳米乳涂抹于去毛的动物(新西兰大白兔)皮肤上，每天涂抹一次，连续涂抹14天，涂抹纳米乳1小时后观察结果，按《化妆品卫生规范》(2007)皮肤刺激性试验中的方法进行评分和刺激强度分级(积分值小于0.5为无刺激性)，计算每天每只动物的平均积分，判定皮肤刺激强度，出现皮肤刺激强度为中刺激性及以上的化妆品均判定为不合格产品。

测试结果如下，维生素E纳米乳的每天每只动物积分值为0.357，小于0.5，表明维生素E纳米乳对皮肤无刺激性。

实施例8 1％(w/w)维生素E纳米乳膏的制备(乳膏基质与纳米乳的质量比为2:1)

该维生素E纳米乳膏包括如下含量的各组分：1g 3％维生素E纳米乳，2g O/W型乳膏基质。乳膏基质由以下成分制备而得：硬脂酸89.7g，甘油106.0g，液体石蜡150.75g，单硬脂酸甘油酯52.8g，白凡士林53.0g，三乙醇胺2mL，十二烷基硫酸钠2g，尼铂金乙酯1g，加水至1000g。

维生素E纳米乳膏的制备方法：首先按实施例1的方法制备3％(w/w)维生素E纳米乳，然后精密称定2g乳膏基质，于60℃恒温水浴加热使基质完全熔化，稍微冷却后，加入1g已制备的3％维生素E纳米乳，搅拌均匀，冷却至室温，即得。得到的产品为白色、表面细腻、有光泽、粘稠度好、易清洗、易涂抹的均匀乳膏。在显微镜下观察结果如图4所示，维生素E纳米乳膏形状规则、排列均匀。

实施例9 1％(w/w)维生素E纳米乳膏的制备(乳膏基质与纳米乳的质量比为5:1)

该维生素E纳米乳膏包括如下含量的各组分：1g 6％维生素E纳米乳，5g O/W型乳膏基质。乳膏基质由以下成分制备而得：硬脂酸89.7g，甘油106.0g，液体石蜡150.75g，单硬脂酸甘油酯52.8g，白凡士林53.0g，三乙醇胺2mL，十二烷基硫酸钠2g，尼铂金乙酯1g，加水至1000g。

维生素E纳米乳膏的制备方法：首先按实施例2的方法制备6％(w/w)维生素E纳米乳，然后精密称定5g乳膏基质，于60℃恒温水浴加热使基质完全熔化，稍微冷却后，加入1g已制备的6％维生素E纳米乳，搅拌均匀，冷却至室温，即得。

实施例10 1％(w/w)维生素E纳米乳膏的制备(乳膏基质与纳米乳的质量比为8:1)

该维生素E纳米乳膏包括如下含量的各组分：1g 9％维生素E纳米乳，8g O/W型乳膏基质。乳膏基质由以下成分制备而得：硬脂酸89.7g，甘油106.0g，液体石蜡150.75g，单硬脂酸甘油酯52.8g，白凡士林53.0g，三乙醇胺2mL，十二烷基硫酸钠2g，尼铂金乙酯1g，加水至1000g。

维生素E纳米乳膏的制备方法：首先按实施例3的方法制备9％(w/w)维生素E纳米乳，然后精密称定8g乳膏基质，于60℃恒温水浴加热使基质完全熔化，稍微冷却后，加入1g已制备的9％维生素E纳米乳，搅拌均匀，冷却至室温，即得。

实施例11维生素E纳米乳膏的性能分析

(1)pH值测试

实施例7所得维生素E纳米乳膏的pH值为6.87～6.95，在正常皮肤表面的pH值范围内，可使皮肤处于吸收营养的最佳状态。

(2)稳定性测试

实施例7所得维生素E纳米乳膏经过4000r/min离心15min后，其表面细腻度、光泽度、涂抹及清洗情况与离心前相同。并且经过离心后也未产生气泡或发生油水分离等异常情况，表明维生素E纳米乳膏的离心稳定性很好。

(3)体外释放行为和体外透皮能力测试

实施例7所得维生素E纳米乳膏的体外释放行为及体外经皮渗透情况：如图5所示，维生素E纳米乳膏的累积释放百分率显著高于维生素E乳膏，说明维生素E纳米乳膏释放维生素E的效果更好；并且维生素E纳米乳膏释放速度快，其在短时间内释放即可达到相对平衡的状态。结果表明：维生素E纳米乳膏具有快速而稳定的维生素E释放效果。

图6为维生素E纳米乳膏与维生素E乳膏单位面积累积渗透量(Q)对比图。从图中可以看出，在同一渗透时间下，维生素E纳米乳膏单位面积累积渗透量(Q)高于维生素E乳膏，维生素E纳米乳膏的稳态透皮速率(42.8μg·cm^-2h^-1)也高于维生素E乳膏(33.4μg·cm^-2h^-1)，表明维生素E纳米乳膏的透皮能力较维生素E乳膏更好。

(4)皮肤刺激性测试

实施例7所得维生素E纳米乳膏的14天皮肤刺激性测试：维生素E纳米乳膏的每天每只动物积分值为0.214，小于0.5，表明维生素E纳米乳膏对皮肤无刺激性。

综上，本发明所制备的维生素E纳米乳及乳膏稳定性好、渗透能力强、易吸收，在化妆品方向有良好的应用前景；提供的制备方法所需仪器设备、操作步骤简单，可用于工业化生产。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明保护的范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内所做的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种维生素E纳米乳，其特征在于，

该维生素E纳米乳为O/W型维生素E纳米乳，其粒径分布范围为 30～60 nm；

包括纳米乳基质和维生素E；

其中，纳米乳基质由以下质量分数的组分组成：油相11％～38％，表面活性剂25%～45%，余量为水；

维生素E质量占纳米乳基质质量的 3%～9%；

所述油相为肉豆蔻酸异丙酯；

表面活性剂包括主表面活性剂和助表面活性剂，其中，主表面活性剂由吐温80和司盘20复配而成，助表面活性剂为甘油；表面活性剂中主表面活性剂与助表面活性剂的质量比为1:0.3～0.6；所述主表面活性剂中吐温80与司盘20的质量比为1~3:1，HLB范围11.8～13.4。

2.一种权利要求1所述的维生素E纳米乳的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将油相、维生素E混合并搅拌均匀；

（2）依次加入主表面活性剂、助表面活性剂，搅拌均匀；

（3）逐滴滴加蒸馏水，边滴加边搅拌，直至得到透明或半透明状显蓝色乳光的纳米乳。

3.一种利用权利要求1所述的维生素E纳米乳制备维生素E纳米乳膏的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）精密称取O/W型乳膏基质，60^oC恒温加热使其完全熔化；

（2）稍微冷却后，加入维生素E纳米乳，搅拌均匀，冷却至室温即得。

4.根据权利要求3所述的制备维生素E纳米乳膏的方法，其特征在于，所述每1000 g O/W型乳膏基质的制备方法如下：

将硬脂酸89.7 g、甘油106.0 g、液体石蜡150.75 g、单硬脂酸甘油酯52.8 g、白凡士林53.0 g、三乙醇胺2 mL、十二烷基硫酸钠2 g、尼铂金乙酯1 g混合，60^oC加热熔融并搅拌均匀，加水至1000 g，边加边搅拌。

5.根据权利要求3所述的制备维生素E纳米乳膏的方法，其特征在于：O/W型乳膏基质与维生素E纳米乳的质量比为2~8:1。