基于非离子两亲表面活性剂透明纳米乳液及其应用.pdf

本发明属日用化工领域，特别涉及一种透明的水包油纳米乳液及应用。本发明纳米乳液，其油滴直径小于100纳米并分散在水相中，油含量占总重量的15％至25％，该纳米乳液含有占纳米乳液重量1％-10％的吸附于油/水界面的、由离子和非离子两亲表面活性剂组成两亲表面活性剂，并且其中离子两亲表面活性剂在45℃以下是液体状态。本发明油滴粒径小，储存稳定，可应用于化妆品或药妆品中及皮肤，头发，眼部皮肤护理，脸部皮肤护理等。

1.  一种水包油纳米乳液，其特征在于：油滴直径小于100纳米并分散在水相中，该纳米乳液含有占纳米乳液重量1％-10％的吸附于油/水界面的两亲表面活性剂，其中两亲表面活性剂由离子和非离子两亲表面活性剂组成，并且其中离子两亲表面活性剂在45℃以下是液体状态，纳米乳液中油含量占总重量的15％至25％。

2.  根据权利要求1所述纳米乳液，其中非离子两亲表面活性剂是一种至少包含一个羟基化合物的混合酯类，该混合酯类所包含的羟基化合物由饱和或非饱和，直链或支链的，碳链长度为碳8至碳22烷烃的脂肪酸经过酰氯化后与含有1-60个环氧基的聚乙二醇进行酯化反应得到；其中离子型两亲表面活性剂选自于双十六烷、双十四烷磷酸酯、含脂肪族的氨基酸盐中的一种，非离子型和离子型两亲表面活性剂的比例为4.5：0.5。

3、  根据权利要求2所述的纳米乳液，其中非离子两亲表面活性剂是聚乙二醇400异硬脂酸酯或聚乙二醇100硬脂酸酯，其中离子型两亲表面活性剂是N-硬脂酰-L-谷氨酸2钠或N-月桂酰-L-谷氨酸2钠。

4.  根据前述任一权利要求所述纳米乳液，其中油选自于：植物油脂、硅氧烷类油脂、烷烃类油脂中的至少一种；油含量占纳米乳液重量的20％。

5.  根据权利要求4所述纳米乳液，其中油选自于红花油、玉米油、芝麻油、鳄梨油、霍霍芭油、挥发性硅油、鲸蜡烷，白矿油中的至少一种。

6.  根据前述任一权利要求所述纳米乳液，其中离子型两亲表面活性剂的用量占两亲表面活性剂总重量的2％至10％。

7.  根据前述任一权利要求所述纳米乳液，进一步包含一种能改善该乳液透明度的低碳醇或多羟基化合物添加剂。

8.  根据权利要求7中所述纳米乳液，其中低碳醇或多羟基化合物添加剂用量为纳米乳液总重量的5％至30％。

9.  根据权利要求8中所述纳米乳液，其中所含有的低碳醇为乙醇，其用量为纳米乳液总重量的10％至20％；多羟基化合物为甘油，其用量为乳液总用重量的7％至10％。

10.  根据前任一权利要求所述纳米乳液，进一步包含有化妆品可接受的增稠剂，防腐剂和香精。

11.  根据前任一权利要求所述纳米乳液，其中油滴的平均粒径介于30纳米至75纳米。

12.  根据权利要求1所述的纳米乳液，其特征在于：油滴的平均粒径优选为40纳米至60纳米并分散在水相中，其中非离子两亲表面活性剂是聚乙二醇400异硬脂酸酯，离子型两亲表面活性剂是N-硬脂酰-L-谷氨酸2钠，油脂是红花油，油含量占纳米乳液的重量22％。

13.  根据权利要求1所述的纳米乳液在皮肤或头发护理化妆品中的应用。

基于非离子两亲表面活性剂透明纳米乳液及其应用
技术领域
本发明属日用化工领域，特别涉及一种透明的水包油纳米乳液，本发明还涉及该乳液化妆品中的应用。
发明背景
众所周知，水包油乳液是化妆品工业中用于制备乳液，滋养水，精华素和花露水等产品的一种乳化技术。另外，还有透明微乳液，严格意义上讲，微乳不是一种乳液；他们是由胶束组成的透明溶液，也就是说其中的油份在含有高比例的表面活性剂和助剂以及在它们的共同作用下溶解，油份溶解后粒径变得极小从而使得体系透明。然而，微乳的缺点正是因为其高比例的表面活性剂的含量造成皮肤过敏或导致皮肤粘腻等现象。
纳米乳液包含油份并可用于制备像水一样透明的组合物，用于皮肤后具有霜和乳一样的感觉。与微乳相比，纳米乳液是属于真正的乳化体，其中的油相成份是分散在水相中，表面活性剂存在于油/水界面。乳化体的透明度取决于油滴粒径的大小，也就是说油滴粒径越小，乳化体透明度越高，这种小的粒径是借助高压均质器的乳化得来的。
真正的纳米乳液具有较小的粒径(通常50-200纳米)，和较大的比表面积，是属于热力学稳定体系，不会存在乳液的分层，絮凝，积聚等常规乳化体的缺陷。而微乳液的粒径虽然可以达到纳米级别的粒径及透明的外观，但微乳液本身不一定具有热力学稳定的特征，如以PIT转相法制作的O/W乳液是属自乳化体系，该体系的乳液可以不经过高压均质就可以具备100-200纳米的粒径，其乳化体中存在大量薄层构造的液晶体并赖以保持体系的稳定，由该组成制备的纳米级别的乳液，在常规储藏温度下(0-50度)不稳定，该PIT体系显然不属于热力学稳定体系。此外，由于该PIT转相乳液中使用的非离子乳化剂为长碳链的，因此在乳液制备过程中的转相温度要超过60度，因此大大限制了热敏感活性成份的使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种能包含适量的活性成份并促进活性成份表皮吸收的纳米乳液，本发明油滴粒径小，储存稳定，具备纳米乳液的优点又克服了微乳的缺点。本发明还提供纳米乳液的在化妆品中的应用。
本发明的目的是这样实现的，一种水包油纳米乳液，油滴直径小于100纳米并分散在水相中，该纳米乳液含有有占纳米乳液重量1％-10％的吸附于油/水界面的两亲表面活性剂，其中两亲表面活性剂由离子和非离子两亲表面活性剂组成，并且其中离子两亲表面活性剂在45℃以下是液体状态，纳米乳液中油含量占纳米乳液重量的15％至25％。
本发明所述纳米乳液，其中非离子两亲表面活性剂是一种至少包含一个羟基化合物的混合酯类，该混合酯类所包含的羟基化合物由饱和或非饱和，直链或支链的，碳链长度为碳8至碳22烷烃的脂肪酸经过酰氯化后与含有1-60个环氧基的聚乙二醇进行酯化反应得到；其中离子型两亲表面活性剂选自于以下类别：双十六烷和双十四烷磷酸酯、含脂肪族的氨基酸盐，非离子型和离子型两亲表面活性剂的比例为4.5：0.5。
本发明所述纳米乳液其中油选自于：植物油脂、硅氧烷类、烷烃类中的至少一种，其中油含量占纳米乳液的重量20％。
本发明所述纳米乳液，其中离子型两亲表面活性剂的用量占两亲表面活性剂总重量的2％至10％。
本发明所述纳米乳液，进一步包含一种能改善该乳液透明度的低碳醇或多羟基化合物添加剂，其中低碳醇或多羟基化合物添加剂用量为纳米乳液总重量的5％至30％。
本发明所述纳米乳液，其中所含有的低碳醇优选为乙醇，其用量优选为纳米乳液总重量的10％至20％；多羟基化合物优选为甘油，其用量优选为乳液总用重量的7％至10％。
本发明所述纳米乳液，进一步包含有化妆品可接受的增稠剂，防腐剂和香精。
本发明所述纳米乳液，其中油滴的平均粒径优选于30纳米至75纳米范围。
本发明所述的纳米乳液优选组分是：油滴的平均粒径优选为40纳米至60纳米并分散在水相中，其中非离子两亲表面活性剂是聚乙二醇-400异硬脂酸酯(PEG-400异硬脂酸酯)，离子型两亲表面活性剂选是N-硬脂酰-L-谷氨酸2钠，油脂是红花油，油含量占纳米乳液的重量22％。
本发明纳米乳液用于皮肤或头发护理的化妆品中的应用。
发明的详细说明
本发明是一种水包油的纳米乳液，其油滴平均粒径小于100纳米，包含一种两性分子(两亲)表面活性剂，其特征为，该两亲表面活性剂包含至少一种非离子两亲表面活性剂和至少一种离子两亲表面活性剂，并且离子两亲表面活性剂在45度以下性状为液态。本发明的纳米乳液是属于含水的纳米乳液。
本发明纳米乳液的特殊之处在于，两亲表面活性剂成份中加入了一种或几种离子型两亲表面活性剂。
本发明中使用的非离子两亲表面活性剂是由饱和或非饱和，直链或支链的，碳链长度为碳8至碳22烷烃的脂肪酸经过酰氯化后与含有1-60个环氧基的聚乙二醇进行酯化反应得到，本发明非离子两亲表面活性剂优选聚乙二醇400异硬脂酸酯或聚乙二醇100硬脂酸酯。，
本发明还可使用的非离子两亲表面活性剂如：双甘油异硬脂酸酯，双甘油月桂酸酯，三梨醇油酸酯(SPAN-80)，三梨醇异硬脂酸酯，a-丁基葡糖苷可可酯，a-丁基葡糖苷癸酸酯。
本发明纳米乳液中所使用的油和两亲表面活性剂(油/两亲表面活性剂)，其在纳米乳液中的重量百分比优选于3至6，但也可高到10，包括2，3，4，5，6，7，8，9，以及所有它们之间的值。
其中离子型两亲表面活性剂选自于以下类别：双十六烷和双十四烷磷酸酯、含脂肪族的氨基酸盐，如N-硬脂酰-L-谷氨酸2钠，N-月桂酰-L-谷氨酸2钠，本发明优先使用N-硬脂酰-L-谷氨酸2钠。
本发明纳米乳液中使用的油相成份优选如下：植物油脂；如红花油玉米油芝麻油鳄梨油霍霍芭油、硅氧烷类，如挥发性硅油，烷烃类：如鲸蜡烷，白矿油；其中油含量优选占纳米乳液的重量20％。
另外，本发明纳米乳液中使用的油相成份可选用：脂肪酸酯，多羟基化合物酯如液体的甘油三酸酯，豆油，葡萄籽油，榛子油，鱼油，辛酸/癸酸三甘油酯；
天然或合成精油如，桉树油，熏衣草油，香根草油，柠檬油，檀香油，迷迭香油，春黄菊油等；
卤化烷烃如，碳氟化合物，如氟化胺如全氟三丁基胺，氟化烷烃如全氟萘烷，氟代酯类和氟代醚类；
无机酸和醇的酯；醚类和聚醚类
为了改善透明性，本发明纳米乳液中可包含添加剂，并从以下类别原料中优选：碳1至碳8的低碳醇类，如乙醇；乙二醇类，包括甘油，丙二醇，1，3丁二醇，二丙二醇或含有4-16个乙氧基单位并可优化为8-12个乙氧基单位的聚乙二醇。
本发明纳米乳液中所使用的添加剂，其用量范围优选为5％至30％重量百分比。低碳醇类如乙醇用量范围优选为纳米乳液总重量的10％至20％。乙二醇类用量范围优选为纳米乳液总重量的2％至15％。
除此之外，本发明纳米乳液中所使用的低碳醇的用量大于或等于15％时，乳液体系中可以不必添加防腐剂，使用的低碳醇用量低于15％时，可选择使用防腐剂包括苯氧乙醇，尼伯金甲酯，尼伯金丙酯。
本发明优选使用苯氧乙醇，使用量优选为纳米乳液总重量的0.5％。
本发明纳米乳液可以包含水溶性或脂溶性的活性成份，从而使化妆品和药妆品等具有活性。通常情况下，脂溶性活性成份溶解于乳化体的油相成份中，水溶性活性成份溶解于乳化体的水相成份中。作为活性成份的添加应该引起注意，如维他命包括维他命A，维他命C，维他命E及其他们的衍生物，另外还有维他命前体如维他命E的前体为D-泛淳，此外，活性成份还可包括保湿剂，紫外线吸收剂等。
本发明纳米乳化体的配方以乳液，精华素，霜或蜜等剂型体现，因此，本发明纳米乳液还包含应用于这些剂型的辅助成份，如增稠剂，防腐剂和香精等。其中增稠剂当中可以使用纤维素衍生物如羟丙基甲基纤维素；脂肪醇如硬脂醇，琼蜡醇，卞醇；天然胶如汉生胶，海藻胶；合成的丙稀酸聚合物如卡波树脂等。
本发明纳米乳液中油滴的平均粒径优选为30纳米至70纳米，进一步优选为40纳米至60纳米，油滴的粒径可以包括小于100纳米之内的5，10，15，20，25，30，35，40，45，50，55，60，65，70，75，80，85，90，和95纳米以及这些粒径数值之间的所有数值。油滴的小的粒径能促进活性成份在皮肤表面的渗透和吸收(载体作用)。
本发明的纳米乳液被优选为无色或呈现轻微的兰色并且具有一定的乳液透明度。并通过可见吸光光度仪，在波长600纳米测量乳液的透射系数，透射系数值优选为30％至90％，再优选为50％至80％；此外再通过激光粒径仪测定乳液的粒径分布。
本发明纳米乳液的制备过程，其特点为将油相和水相混合并在不超过45度的温度下强力搅拌，然后将该预乳液通过压力高于1000巴高压均质器，高压范围优化为1000巴至1500巴之间的压力。这样的一个制作工艺几乎在室温条件下进行，与活性成份具有稳定的相融性，并能包容一定量的油份，香精和含脂肪的物质而不会使它们变性。
本发明的一个应用是，将本发明纳米乳液应用于化妆品或药妆品中，其特点是包含一种以上所描述的纳米乳液，可用于皮肤，头发，眼部皮肤护理，脸部皮肤护理等。
本发明的另一个应用是，将本发明纳米乳液作为一种美容美发护理的基质，这种基质可以是乳液，精华液，蜜类，霜类，花露水等。
最后，本发明也可应用于到非治疗性的护理，如，用来护理肌肤，头发等。以下的实施例用于更好的理解本发明的限制范围。
本发明纳米乳液通过以下步骤制备：
1.A相，将两亲表面活性剂加入油，脂溶性活性成份和辅助成份，加热到45度并混合均匀，然后均质搅拌；
2.B相，将水溶性活性成份和各种辅助成份混合在一起，温度不超过30度；
3.用涡论搅拌将A相和B相混合到一起，然后，将A，B混合物通过高压均质器，压力控制在1000巴至1500巴之间，并通过5个循环均质，并通冷却水使最终产品的温度保持在35度以下；
4.在例7中，增稠剂加入C相，然后与A，B两相混合并用涡论搅拌机搅拌。
以下实施例所有物质的用量的重量百分比。
实施例1
维他命护理水
A相

聚乙二醇400异硬脂酸酯                4.5％
N-硬脂酰-L-谷氨酸2钠                 0.5％
霍霍巴油                             6％
红花油                               6％
环甲基硅油                              7％
维他命E醋酸酯                           1％
维他命A棕榈酸酯                         0.2％
丁基化羟基苯甲醚                        0.1％
乙醇                                    10％

B相
去离子水                                余量
苯氧乙醇                                0.5％
甘油                                    10％

由以上方法制作的纳米乳液其油滴的粒径为63纳米，并且体系呈现透明。
实施例2
头发护理乳液
A相

PEG-100硬脂酸酯                            4.5％
N-月桂酰-L-谷氨酸2钠                       0.5％
霍霍巴油                                   5％
鳄梨油                                     5％
挥发性硅油                                 9％
琼蜡醇                                     1％
维他命E醋酸酯                              0.5％
辅酶Q10                                    0.5％
维他命A棕榈酸酯              0.1％
丁基化羟基苯甲醚             0.05％
乙醇                         15％

B相
去离子水                     余量
甘油                         5％

由以上方法制作的纳米乳液其液滴的粒径为53纳米，并且体系呈现透明。
实施例3
身体护理乳液
A相

聚乙二醇400异硬脂酸酯                4.5％
N-月桂酰-L-谷氨酸2钠                 0.5％
矿物油                               7％
鳄梨油                               7％
挥发性硅油                           6％
维他命E醋酸酯                        1％
乙醇                                 15％

B相
去离子水                            余量
甘油                                5％

由以上方法制作的纳米乳液其液滴的粒径为50纳米，并且体系呈现透明。
实施例4
保湿乳液
A相

聚乙二醇100硬脂酸酯                      4.5％
N-月桂酰-L-谷氨酸2钠                     0.5％
霍霍巴油                                 5％
鳄梨油                                   5％
挥发性硅油                               6％
辛酸/癸酸三甘油酯                        2％
维他命E醋酸酯                            1％
乙醇                                     15％

B相
去离子水余量
透明质酸钠                                 0.10％
甘油                                       6％

由以上方法制作的纳米乳液其液滴的粒径为50纳米，并且体系呈现透明。
实施例5
香体乳液
A相

聚乙二醇400异硬脂酸酯                         4.5％
N-硬脂酰-L-谷氨酸2钠                   0.5％
霍霍巴油                               4％
红花油                                 4％
挥发性硅油                             6％
香精                                   6％
乙醇                                   15％

B相
去离子水                             余量
甘油                                 5％

由以上方法制作的纳米乳液其液滴的粒径为50纳米，并且体系呈现透明。
实施例6
香体膏
A相

聚乙二醇400异硬脂酸酯                         4.5％
N-硬脂酰-L-谷氨酸2钠                          0.5％
红花油                                        7％
白矿油                                        7％
挥发性硅油                                    6％
香精                                          1.5％
维生素E醋酸酯                                 0.5％
乙醇15％

B相
甘油              5％
去离子水          余量

C相
羟丙基纤维素       0.4％
去离子水           15％

由以上方法制作的纳米乳液其液滴的粒径为54纳米，并且体系呈现透明。