推荐一款新型WO乳化剂
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▇法国仙婷 创新实验室 摘要： W/O体系与配方师喜爱的O/W体系相比，W/O乳化剂普遍来说不容易使用，在配方中也难以稳定。本文简要地对比油包水和水包油乳化剂的特性，并介绍一款天然、容易使用和适用于大规模生产的油包水乳化剂。 前言： 通常为了提高化妆品的活性，配方师都会选择更加复杂和有效的活性原料。但是，即使增加再多的活性原料，配方的功效并没有随之提高。 本文在阐述油包水乳化体系对高功效化妆品配方开发的重要性时有较独特的见解。 在O/W乳液体系中，水是外相（或连续相），而油是内相（或分散相）（如图左）。W/O乳化体系只会应用在特殊的配方中，比如说婴儿霜，防汗防晒霜或者药妆产品。 在W/O乳化体系，外相是油，而内相是水（如图右）。 W/O乳液的肤感一般是油腻，粘腻和令人不愉悦的。 而W/O乳化体系最大的局限性是配方难稳定，难以大规模生产。 而一款基于聚甘油-3蓖麻醇酸酯的新型W/O乳化剂则能克服传统W/O乳化剂的局限性。 ．O/W乳液和W/O乳液体系的对比 比较这两种乳液时，我们可以看到它们实际上是互补的。 图 ..关于O/W乳液 O/W乳液的优势 铺展性好，因为水相是连续相。 肤感轻盈，因为水作为分散介质，在涂抹过程中会被蒸发，所以大部分的乳液最终会蒸发掉。 易于增稠，多种选择：不同的增稠剂，蜡，脂肪醇等 乳化剂的选择局限性很小，可打造各种状态和各种粘度的配方。 可乳化所有类型的油脂。油脂的本质，极性和密度对最终配方的影响有限甚至于无。 更加容易从实验室小试到大规模生产 哪怕生产后，还可调整配方稳定性或粘度。 O/W乳化剂的局限性 因为大多数的防晒剂是油溶性的，所以O/W体系很难做到高SPF值的防晒产品。事实上油相是不连续相，所以在涂抹过程中更难均匀地铺展在皮肤上。 由于水是连续相，那么蒸发速度很快，O/W乳液没有有效的保湿基底，因此保湿性能不佳：快速而短暂。其保湿作用与水相当。 由于水是连续相，对微生物污染敏感，需要高含量的防腐剂保证保质期内不被染菌。 因为大多数的防晒剂是油溶性的，所以O/W体系很难做到高SPF值的防晒产品。事实上油相是不连续相，所以在涂抹过程中更难均匀地铺展在皮肤上。 ..关于W/O乳液 W/O乳液的优势 优越的保湿性能。因为油相是连续相，能在皮肤上形成油膜，防止经皮水分流失 相能限制水的蒸发，因此，乳液中的水在皮肤上得以保持更长时间。 由于水相在内，防腐剂需求量较低。然而，必须注意要将防腐剂直接加入到水相中。 以W/O乳液来说，完全可能生产出高SPF防晒霜，因为连续相是可以溶解市场上大多数防晒剂的油相。因此，防晒剂可以均匀地铺展在整片皮肤上。 W/O乳液具有优异的耐水性。 W/O乳化剂的局限性 油相为连续相，可铺展性完全取决于油的类型。而传统的W/O乳液需要蜡、凡士林或油脂来增加稳定性，所以铺展性会较差。 由于配方中添加了蜡，所以W/O体系乳液会很粘稠。 想做到既粘稠又具有优雅肤感的W/O乳液是不容易的。 W/O乳液难稳定；油相组分的一个微小改变都使体系变得不稳定。 难以大规模生产是最大的局限性，特别是从实验室扩大到工厂生产时，很难达到相同的粘度。均质这一步非常关键。 稳定性取决于油的类型。极性油如植物油比矿物油更难稳定。 在生产中想要提高稳定性或者改变粘度几乎是不可能做到的。 .油包水乳化剂-概述 对配方师和生产商来说，因为水包油配方容易大规模生产，所以会喜爱水包油体系。而对消费者来说，水包油配方更加地舒适。但是，油包水体系却能为消费者提供更多好处。未来可能会出现更多油包水配方，优雅，稳定，易于生产，而不是去改善含更多活性成分的化妆品的活性。 .稳定性问题在W/O乳液可观察到种主要的不稳定情况：油分离和水分离。油分离（见图） 油分离是较重的水滴（密度约为）和较轻的油（密度0.95）之间的密度差的结果。较重的水滴沉到底部，在顶部留下油层。正是这种现象导致W/O乳液在肤感方面的评价很差。 为了避免油分离，必须在油相中建立蜡结构网络。这种结构网络可以防止水滴下沉。不幸的是，蜡（特别是含量大于％时）会降低铺展性并增加产品的粘腻感和油感。 图 水分离（见图3） W/O乳化剂的HLB值一般为3?6.5。乳化剂需要在每个水滴周围形成保护层。然而，当HLB6时，乳化剂的油溶性相当好。因此，W/O乳化剂不容易在水滴周围形成保护膜。乳化剂优先停留在连续的油相中。当乳化剂膜还未完全形成时，水就从乳液分离。 图3 ..常见的W/O乳化剂 脱水山梨醇酯+聚山梨醇酯 一个经济的选择，然而这个类型的乳化剂还需要更深入的研发工作。首先，配方难工业放大（从实验室到实际生产），关键在于均质。再者，配方肤感并不好，所以消费者并不是很喜欢。 PEG-7氢化蓖麻油 同样是一个经济的选择，然而这个类型的乳化剂也是需要更深入的研发工作。首先，配方难工业放大（从实验室到实际生产），关键在于均质。再者，配方肤感并不好，所以消费者并不是很喜欢。 PEG-30二聚羟基硬脂酸酯 相对来说比较容易使用，但是同样均质是关键的生产步骤。工业放大还需要深入研究。增稠只能通过使用蜡或通过增加水相来完成。这种类型的乳化剂对于油的选择很多。肤感也相当不错。 脱水山梨醇酯+聚甘油-3聚蓖麻醇酸酯 易于使用的乳化剂组合。均质仍然是关键的生产步骤。拥有非常好的肤感。 聚甘油-4异硬脂酸酯 难以配制的乳化剂，特别是扩大到生产时。拥有相当不错的肤感。 3.当今的天然W/O乳化剂 聚甘油-3蓖麻醇酸酯类乳化剂的HLB值为3.5，是聚甘油-3蓖麻醇酸酯（P3R）和聚甘油-3聚蓖麻醇酸酯（P3PR）两种聚合结构物质的协同混合物。这种组合克服了传统W/O乳化剂的局限性，并有想过测试证明对皮肤有各种好处： 3..配方指导这种两种聚合结构的混合物而成的乳化剂非常容易使用。P3R和P3PR能够在室温下形成稳定的W/O乳液。如表所示。 表 基于P3R和P3PR的W/O乳液 相 成分 INCI名 % A
盈护乳化剂(仙婷） 聚甘油－3蓖麻醇酸酯、聚甘油-3聚蓖麻醇酸酯 .00 IPM 肉豆蔻酸异丙酯 8.00 合成鲨烷 氢化聚异丁烯 3.00 HD 异十六烷 3.00 8N 辛酸/癸酸甘油三酯 5.00 B
去离子水 水 To00 硫酸镁 硫酸镁 0.80 甘油 甘油 0.00 C
GermallPlus 双（羟甲基）咪唑烷基脲、碘丙炔醇丁基氨甲酸酯 0.35 香精 （日用）香精 Q.S 工艺： .A相混合，搅拌均匀，加热至约80℃； .将B相混合，搅拌均匀，加热至约80℃； 3.B相慢慢加入A相，加完后从低速到高速均质约-3分钟； 4.继续搅拌，降温至60℃，快速均质约分钟，继续降温至45℃，加入C相，搅拌均匀。 在75℃下，不同的乳化剂制备出的乳液都是稳定的，但是P3R和P3PR的组合乳化剂的乳液粘度更低。（见图4）。 图4 P3R和P3PR的组合乳化剂可以不需均质就形成稳定的W/O乳剂。均质会使配方粘度更高，而不是稳定性更好。由于均质不再是影响配方稳定性的关键因素，所以这种类型的W/O配方容易大规模生产。 从图4中显示，对比均质对传统的W/O乳化剂PEG-30二聚羟基硬脂酸酯（PHS）和新型的P3R和P3PR的组合乳化剂的影响大小。均质对配方的粘度是有影响的，但是，传统的W/O乳化剂PEG-30二聚羟基硬脂酸酯（PHS）受到的影响大于P3R和P3PR的组合乳化剂。 3..配伍性不同于一般的W/O乳化剂，P3R和P3PR组合乳化剂可以乳化任何的油脂： 矿物油 角鲨烯 植物油 酯类 精油 防晒剂 维生素 所有上述油溶性成分的混合物 对于硅油，在油相中硅油应该≤50%。如果是硅油占油相的50%，那么其他的50%就必须是植物油,酯类。改变油相仅对粘度有影响而不影响稳定性。 但密度低于0.85的油脂除外，因为会有膏化倾向。 例如异十六烷、异十二烷、荷荷巴油。这些油脂应不超过总油相的5%。在这些油脂 超过总油相5%的情况下，应使用蜡以避免膏化现象。 3.3.灵活性，类似于O/WP3R和P3PR的组合乳化剂的灵活性很高，可以制备任何粘度的产品（喷雾除外）：奶液，乳液，膏体，牛油状。在油包水体系中乳化牛油状膏霜是独特的（见表）。 表 基于P3R和P3PR的W/O身体乳霜 相 成分 INCI % A 水 水 QS 甘油 甘油 3 硫酸镁 硫酸镁 0.7 EUXYLK 苯氧乙醇，羟苯甲酯，羟苯丁酯，羟苯乙酯，羟苯丙酯，苯甲酸异丁酯 QS RICENS 二甲基咪唑烷酮大米淀粉 3 B 盈护乳化剂（仙婷） 聚甘油－3蓖麻醇酸酯、聚甘油-3聚蓖麻醇酸酯 5 Miglyol8N 辛酸/癸酸甘油三酯 0.8 橄榄黄油 油橄榄（OLEAEUROPAEA）果油，氢化橄榄油 5 甘油硬脂酸酯 甘油硬脂酸酯 巴西棕榈树蜡 巴西棕榈树（COPERNICIACERIFERA）蜡 0.5 SF56 环五聚二甲基硅氧烷，环己硅氧烷 工艺： .混合A相，加热到80℃ .混合B相，加热至85~87℃ 3.将A相缓慢加入到B相，均质3分钟，转速为rpm 4.搅拌冷却，持续搅拌0分钟 P3R和P3PR组合乳化剂在干扰剂的存在下也是稳定的。干扰剂会干扰乳化剂膜从而破坏乳液。 乙醇：最常见的干扰剂，但是P3R和P3PR组合乳化剂可稳定高乙醇含量配方（图5）。电解质：单价盐如NaCl，二价盐如MgCl，甚至三价盐如水合氯化铝都可以用P3R和P3PR组合乳化剂稳定配方（图6）。 图5 图6 尿素：非常独特的稳定性。在P3R和P3PR组合乳化剂的作用下，不仅可能将尿素加入到W/O乳液中，而且尿素本身也被稳定并且不会部分转化氨。它同样可用于制备基于甘油辛酸酯，辛甘醇和乙基己基甘油的无防腐剂的W/O乳液。这些成分对乳液的粘度和稳定性具有显着影响。然而，当将这些成分加入到乳液中时，该P3R和P3PR组合乳化剂也仅仅降低0％的度。 3.4.保湿性能P3R和P3PR组合乳化剂有着显著的保湿效果。对0位志愿者进行保湿测试，用皮肤水分测试仪测试其保湿效果。测试结果表明，可提升40%的即时保湿效果，效果甚至可以持续4小时（见图7）。 图7 3.5.防腐效果都是相同含量的油脂，甘油和防腐剂（辛甘醇+乙基己基甘油），一个是O/W乳液，另一个是用了P3R和P3PR组合乳化剂的W/O乳液，根据欧洲药典的要求进行防腐测试对比。结果发现：O/W乳液没有通过防腐挑战，而W/O通过了防腐测试（见表3A+B）。表3A 基于P3R和P3PR的W/O霜用于防腐挑战 相 成分 INCI % A 水 水 QS 甘油 甘油 3 汉生胶 汉生胶 0.7 双淀粉磷酸酯 双淀粉磷酸酯 QS 蔗糖硬脂酸酯 蔗糖硬脂酸酯 3 蔗糖棕榈酸酯 蔗糖棕榈酸酯 B 盈护乳化剂（仙婷） 聚甘油－3蓖麻醇酸酯、聚甘油-3聚蓖麻醇酸酯 5 油相 - 0.8 C SensivaSC0 辛甘醇，乙基己基甘油 5 工艺： .混合A相 .混合B相 3.将A相缓慢加入到B相，均质3分钟，转速为rpm（针对00g样板） 4.搅拌冷却，持续搅拌至少0分钟 5.加入C相 表3B 防腐挑战结果 细菌 测试结果＜0或者8天后的结果 测试结果＜0或者8天后的结果 E.Coli D D St.Aureus 7D D Ps.Aeruginosa 7D C.Alnicans 4D 7D A.Niger 8D 8D 3.6.提高SPF值等量油，甘油和防晒剂，一个是O/W乳液，另一个是用了P3R和P3PR组合乳化剂的W/O乳液。根据欧洲化妆品要求，对SPF进行测量。结果表明，SPF值提高了4。3.7.天然来源该乳化剂基于植物甘油和蓖麻油制备。它是00％天然，不含PEG，可生物降解和安全的。结论虽然传统的W/O乳液在配方应用中有着很多局限性，例如配方难应用，难从实验室到工业放大。但是，用聚甘油-3蓖麻醇酸酯和聚甘油-3聚蓖麻醇酸酯的组合乳化剂的W/O乳液在室温下无需均质即可完成配方，所以解决了均质这个关键步骤的问题，也就解决了难大规模生产的局限性。 在干扰剂（例如乙醇，电解质，不含防腐剂的防晒剂）存在下，P3R和P3PR组合乳化剂也能稳定配方。稳定难稳定的活性物，例如尿素。 P3R和P3PR组合乳化剂在防晒，保湿，防腐方面有优势。 今晚8点千色课堂又开课啦 快快扫码报名，加入我们一起探讨吧 赞赏 |
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