大豆卵磷脂的機能和在化妝品中的應用

1.序言

1850年Grobley先生成功地把蛋黃中的磷脂分離出來，將其命名為卵磷脂(這個名字Lekithos是希臘語卵黃的意思)，卵磷脂的說法由此而來。這之后，從植物種子中也分離了與蛋黃同樣性質的磷脂。天然的磷脂是各種磷脂的混合物，一般所謂的磷脂是這些混合物的統(tǒng)稱，在化學上，一般把Phosphatidylcholine稱為卵磷脂。

進入20世紀，伴隨著制油工業(yè)的發(fā)展，從大豆、菜籽、向日葵等種子中都可以分離磷脂?，F(xiàn)在工業(yè)化卵磷脂幾乎都是從大豆中分離的，大豆種子中可以分離出大約0.4%的卵磷脂。大豆卵磷脂可以用于飼料、食品、食餌、醫(yī)療、涂料等方面。近年來，隨著分離、精制、改良等技術的提高，也開始把其應用于化妝品領域。在日本主要利用其實用性、有效性、安全性及良好的官能特性，把它當作化妝品中的保濕劑、乳化劑、分散劑配合使用。

近代化妝品的發(fā)展史中，著眼于把生物體自身的成分作為保濕劑利用的情況很多。卵磷脂的構成成分磷脂，不僅是生物膜的組成成分，被作為一種保濕劑而引人注目，而且作為細胞膜和細胞內(nèi)小器官的膜成分的脂質體，可以形成雙分子層而被認識。生物體中的磷脂不僅起到皮膚對外界的屏障作用，而且起著通常生物膜的傳遞和交換情報作用，在這個過程中，質脂體承擔著非常重要的作用。

圖1所表示的是表皮中的質脂分布，這里我們可以看出磷脂分布在表皮比較深的部位。

2.卵磷脂的構造及組成

卵磷脂的機能幾乎可以看成是由磷脂分子自有的，陰陽兩性的構造使之具有表面活性作用，圖2表示磷脂的構造。

含磷脂酰膽堿(PC)(Phosphatidylcholine)純度高的蛋黃中的卵磷脂其乳化力較強，高純度氫化分畫大豆卵磷脂(以下簡稱氫化分畫卵磷脂)為了彌補其不足，利用各種磷脂所對溶劑的溶解度的不同，巧妙地只通過把磷脂酰膽堿(PC)和磷脂酰乙醇胺濃縮（如表1）來達到與蛋黃幾乎同樣的卵磷脂的組成。

3.卵磷脂的保濕性

人類從古代的時候就知道卵磷脂是非常好的保濕劑。作為保濕劑的機能評價方法，這里用示差熱分析計(DSC)計算出結合水量的測定方法。結合水量與皮膚的水分供給量因子有關，好的保濕劑的結合水量較多，如圖3所示。

4.卵磷脂在化妝品中的應用

在化妝品中，特別是護膚品中，保濕劑是指通過應用技術讓水溶性、油溶性的保濕成分可溶化、乳化、■喱化等，在皮膚上形成均一薄膜，讓保濕成分能快速經(jīng)皮膚被吸收，來補充水分和油分，而且具有一定保持水分機能。

用甘油作為保濕劑進行對比實驗表明，添加磷脂的一方對皮膚有持續(xù)的柔軟效果；而且，用大豆卵磷脂配制的美容液涂摸后，角質層含水量和皮膚的厚度都增加，有報導說，涂摸后這種效果還具有持續(xù)性。

近年的研究發(fā)現(xiàn)，在角質層中存在著細胞間脂質，具有保濕和對外界的屏障作用；而且能夠改善皮膚干裂狀況。也有報道細胞間脂質成分在角質層中能再形成層狀膠束。另一方面，卵磷脂不僅是非常優(yōu)良的保濕劑，而且由于其特殊的陰陽兩性的介質構造，所以可以把其乳化、■喱化、分散成各種形態(tài)，這在化妝品的應用上具有重要意義。

4-1乳化

卵磷脂的乳化被稱為液晶乳化或■喱乳化，這種方法能使卵磷脂分子在界面處有效地分布，不僅讓卵磷脂的使用數(shù)量減少，和其他表面活性劑相比，相對乳化力較弱，但其乳化的能力卻被充分挖掘出來了。

表面張力是測定乳化能力的一個較為明顯的指標。氫化分畫卵磷脂的表面張力的測定結果如圖4所示。

■ 喱乳化的基本配方見表2，調(diào)制法如圖5所示。非極性油劑、液體石蠟、三辛酸酯、油脂(新戊二醇二癸酸酯) 等即便隨油劑的種類而變，也可能得到穩(wěn)定的乳化體系。

4-2■喱

由于卵磷脂具有親水性和憎水性的雙重構造，從在水中的照片，可以確認形成了層狀膠束液晶構造。氫化分畫卵磷脂在被醇類、油類溶解時，其粘度表示如表3。在低濃度的情況下，粘度變化較低。有報道稱用卵磷脂15%以上的配方制出的油性■喱吸水性能和保水性能都較高。另外，讓氫化卵磷脂溶解于甘油等多元醇中，會引起粘度急劇上升，這個多元醇■喱含油量達到70%。

4-3分散

在化妝品中，卵磷脂是作為表面活性劑來起分散作用的。由于卵磷脂自身在水中具有特殊親水性，可以形成許多有價值的微膠囊，并且卵磷脂的極性基比非極性基大，作為單體很不容易溶解到水中去。極性部分與水的親和性非常高，在水中可以形成各種各樣的集合體，這些集合體中極性基、非極性基由于種類、大小、水相的PH值、電解質的差異而不同，雙分子膜構造被認為是相對比較安定的小細胞體，這就是通常所說的質脂體。

由于質脂體本身既具有親油性，又具有親水性，可以很容易地結合到水溶性和油溶性的成分中，與水溶性和油溶性的保濕成分、藥劑等配合。質脂體在醫(yī)藥品中的功效研究報告非常多。

由于質脂體自身的保存穩(wěn)定性較難，在日本僅限于一部分有研究開發(fā)能力的特殊廠家將其應用在化妝品領域。在歐美，大約20年以前就有稱作利用質脂體為原料的化妝品商品，實際上是低含量卵磷脂的質脂體的懸混體，只有保留在添加入的水平。

質脂體作為化妝品制劑具有以下優(yōu)點：

①較高的保濕性；

②對皮膚內(nèi)部的浸透性好、貯留性高；

③與水溶性和油溶性物質都能互相包容；

④是生物體成分，所以安全性高，具有多種多樣的綜合效果。

5.大豆卵磷脂的問題

近年來，據(jù)推測在日本氫化卵磷脂的應用會快速發(fā)展。卵磷脂，被作為具有實際效果的高級原料而為廣大客戶接受并使用，這主要是由于在今天，化妝品市場具有向完全植物型原料轉移的趨勢和2001年日本的藥物法要求所有化妝品必須明確表示其成分。

以前，天然卵磷脂有各種各樣的問題。我們公司將大豆卵磷脂在化妝品領域應用中的問題一一解決，這可以從氫化分畫卵磷脂的制造過程中得以檢證。

5-1味道

在分畫卵磷脂和氫化卵磷脂中，它的制造工程中都有溶劑的分畫工程，對改善味道起一定的作用。另外有人認為使用液化氣等也可以除去卵磷脂的氣味，這種方法不僅對殘留溶劑的味道有改進，而且對其他氣味也有一定改進效果。

在氫化分畫卵磷脂的制造過程中，氫化后利用減壓干燥(以下稱FD處理)工程，可以在低溫條件下有效地除去異味成分，圖6是我們公司用FD處理和未處理氫化分畫卵磷脂的比較圖。應用FD處理，可以使原料單體的異味降低，使保存安定性提高，抑制在乳化等化妝品生產(chǎn)過程中因加熱引起異味還原和最終產(chǎn)品隨時間的變化而發(fā)生異味。

5-2氧化變質和著色

如表4所示：大豆卵磷脂構造中含有不飽和脂肪酸，所以隨時間的變化會發(fā)生氧化變質，現(xiàn)在，化妝品中主要是使用氫化后的卵磷脂(其構成主要是棕櫚酸、硬脂酸等飽和脂肪酸)，使氧化問題得以解決，而且使差色問題大大改善，進而改善其品質質量。

6.利用大豆卵磷脂生產(chǎn)的復合原料

6-1乳化▉喱制劑

如前所述，利用氫化分畫卵磷脂來做乳化劑，作為主劑使用時，由于其表面活性能力較弱，需要使用高速旋轉乳化機或能進行■喱乳化的乳化設備。我們公司為了最大化利用使氫化分畫卵磷脂的機能最大被利用，利用多元醇開發(fā)出具有自乳化性、高含油量的■喱，這樣即使不使用性能良好的乳化機，也能簡單地調(diào)制出乳液和保濕性膏霜，這種■喱的組成與乳液及膏霜的配方如表5。

6-2質脂體

調(diào)制質脂體，高速旋轉剪切乳化機是無論如何必用的設備。另外，要想調(diào)制出保存性、穩(wěn)定性良好的質脂體，必須認真考慮所選定的卵磷脂的組成、磷脂酰膽堿的純度，并且就雙分子膜的穩(wěn)定性和水解性方面，有必要留意PH值和電解質濃度。表示質脂體穩(wěn)定性的一個評價基層準是粒子的表面電位。我們按表6的配方所做的質脂體其穩(wěn)定性結果如表7所示，通過從開發(fā)出來的脂質體制劑的皮膚含水保濕圖上表示的結果比在相對濕度40%以下的甘油水溶液的保濕性更好來證明。參見圖7所示。

結束語：

日本的護膚市場的增長近年來呈飽和狀態(tài)，再加上隨著信息化時代的到來，消費者對商品更加挑剔?，F(xiàn)在已經(jīng)不能用簡單操作概念或宣傳來使消費者接受并購買產(chǎn)品，實際上對于使用后沒有效果的商品，消費者是不會再購買的。這樣就會給化妝品廠家出一個重要的課題，即既要考慮提供種具有安全性、穩(wěn)定性、實用性的商品，又要考慮宣傳的賣點、價格等綜合因素的商品。

氫化分畫的卵磷脂具有植物性、乳化性、保濕性、穩(wěn)定性、生物分解性等優(yōu)良性能，象這樣實用的原料，相信會被中國的技術人員理解和接受。