美藤果油微乳體系的構(gòu)建

代文豪，梁鉆好，李 璐，華洋林，李莉楠杜 冰，楊子銀，鄧彩間

（1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，廣東廣州 510642；2.無限極（中國）有限公司，廣東廣州 510623；3.中國科學(xué)院華南植物園，廣東廣州 510520；4.廣州市食品藥品監(jiān)督管理局藥品監(jiān)督執(zhí)法分局，廣東廣州 510130）

美藤果油微乳體系的構(gòu)建

代文豪1，梁鉆好1，李 璐1，華洋林2，李莉楠2杜 冰1，楊子銀3，鄧彩間4

（1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，廣東廣州 510642；2.無限極（中國）有限公司，廣東廣州 510623；3.中國科學(xué)院華南植物園，廣東廣州 510520；4.廣州市食品藥品監(jiān)督管理局藥品監(jiān)督執(zhí)法分局，廣東廣州 510130）

研究美藤果油微乳體系的構(gòu)建，以微乳體系中植物油含量為評價指標(biāo)，通過單因素實驗對油的種類、助表面活性劑的種類及用量、表面活性劑的種類、輔助油相的種類進行優(yōu)選，根據(jù)最優(yōu)配方進行偽三元相圖的測定。結(jié)果表明：選用2.5 g美藤果油與1.5 g橄欖油進行復(fù)配，并采用2 g肉豆蔻酸異丙酯作為輔助油相，2 g聚乙二醇400（PEG400）作為助表面活性劑，2 g氫化蓖麻油作表面活性劑，最終得到植物油含量為39.53%的微乳體系。該美藤果油微乳體系能夠有效提高美藤果油在化妝品中的含量。

美藤果油；微乳；偽三元相圖

微乳液的概念最初由Hoar和Schulman在1943年提出［1］。目前，公認(rèn)的微乳液的定義由Danielsson和Lindman提出，即“微乳液是一個由水、油和兩親性物質(zhì)（分子）組成的、光學(xué)上各向同性、熱力學(xué)上穩(wěn)定的溶液體系”［2］。微乳化體系對比普通體系，具有熱力學(xué)穩(wěn)定，制備方法簡單、光學(xué)透明，易觀察沉淀物、長期儲藏不分層、增溶性好，可制成含油量高的產(chǎn)品、顆粒細小，容易擴散和滲透進皮膚，提高有效成分利用率的優(yōu)點［3］。國外關(guān)于微乳體系在化妝品上的應(yīng)用已經(jīng)有了廣泛的研究，如微乳頭發(fā)護理劑的研制、微乳體系增溶功效型化妝品中的有效成分或香精成分等［4－6］。但國內(nèi)對這方面的研究剛起步。

植物油是從植物中提取得到的天然物質(zhì)，因含有大量的不飽和脂肪酸，易被皮膚吸收和消化，用于化妝品中時具有功效明顯、針對性強、長期使用無副作用等優(yōu)點。因此，利用植物油開發(fā)安全溫和的功效化妝品是目前化妝品行業(yè)的熱點和趨勢。目前行業(yè)常用的植物油主要是霍霍巴油和山茶籽油［7］，而美藤果油是近年來新興的資源［8］，含93%不飽和脂肪酸，是其他常規(guī)植物油的1～2倍［9］，保濕效果超強。美藤果油中以α-亞麻酸（47%）和α-亞油酸（36%）為主［10］，能提高超氧化物歧化酶活性，在抗氧化能力方面具有重要作用［11］，加之美藤果本身含有豐富的VE，可在一定程度上提高化妝品的儲藏穩(wěn)定性。本文首次構(gòu)建美藤果油含量高的微乳體系，以加速功能性植物油在化妝品中的應(yīng)用并為構(gòu)建新型穩(wěn)定的乳化體系奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

PL203電子天平：梅特勒—托利多儀器（上海）有限公司；78－1磁力加熱攪拌器：金壇市富華儀器有限公司；HH－2數(shù)顯恒溫水浴鍋：常州澳華儀器有限公司；DD－5000離心機：四川蜀科儀器有限公司；GYYP－670電冰箱：廈門國儀科學(xué)儀器有限公司；A1130261光學(xué)顯微鏡：上海艾測電子科技有限公司。

美藤果油、霍霍巴油、山茶籽油、橄欖油、乙醇、正丁醇、聚乙二醇400（PEG400）、檸檬烯、肉豆蔻酸異丙酯、吐溫80、失水山梨醇脂肪酸酯（司盤80）、氫化蓖麻油、椰油脂肪酸二乙醇酰胺（COD）、聚甘油基－3二異硬脂酸酯（TGI）、賽比克305、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸鈉（AES）、烷基糖苷（APG）、S－10氫化卵磷脂、甲基葡糖倍半硬脂酸酯（Glucate SS）、PEG－20甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯（Glucamate SSE－20）、蔗糖二硬脂酸酯、單甘油酯、糊精肉豆蔻酸酯，由無限極（中國）有限公司提供。

1.2 實驗方法

1.2.1 不同植物油及其復(fù)配對微乳體系的影響

分別稱取油相：霍霍巴油、山茶籽油、美藤果油、橄欖油各2.0 g；輔助油相：2.0 g檸檬烯；助表面活性劑：0.5 g正丁醇；水相：0.5 mL水，混合均勻。在攪拌條件下緩慢滴加表面活性劑吐溫80，直至溶液澄清即得到微乳體系。記錄表面活性劑用量，計算微乳體系內(nèi)植物油百分比含量。

分別稱取油相：2.0 g美藤果油＋2.0 g霍霍巴油、2.0 g美藤果油＋2.0 g橄欖油、2.0 g美藤果油＋2.0 g山茶籽油；輔助油相：2.0 g檸檬烯；助表面活性劑：0.5 g正丁醇；水相：0.5 mL水，混合均勻。在攪拌條件下緩慢滴加表面活性劑吐溫80，直至溶液澄清即得到微乳體系。記錄表面活性劑用量，計算微乳體系內(nèi)植物油百分比含量。

1.2.2 不同助表面活性劑對微乳體系的影響

稱取油相：3.0 g美藤果油；輔助油相：1.0 g檸檬烯；助表面活性劑：分別稱取乙醇、正丁醇、PEG400各3個劑量（2.5、3.0、3.5 g）；水相：0.5 mL水，混合均勻。在攪拌條件下緩慢滴加表面活性劑吐溫80，直至溶液澄清即得到微乳體系。記錄表面活性劑用量，計算微乳體系內(nèi)植物油百分比含量。

1.2.3 不同表面活性劑對微乳體系的影響

選取油相：美藤果油；輔助油相：檸檬烯；助表明活性劑：PEG400；選取不同表明活性劑：吐溫80、失水山梨醇脂肪酸酯（司盤80）、氫化蓖麻油、椰油脂肪酸二乙醇酰胺（COD）、聚甘油基－3二異硬脂酸酯（TGI）、賽比克305、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸鈉（AES）、烷基糖苷（APG）、S－10氫化卵磷脂、甲基葡糖倍半硬脂酸酯（Glucate SS）、PEG－20甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯（Glucamate SSE－20）、蔗糖二硬脂酸酯、單甘油酯、糊精肉豆蔻酸酯，構(gòu)建微乳體系。計算微乳體系內(nèi)植物油的百分比含量。

1.2.4 不同油相輔助劑對微乳體系的影響

選取油相：美藤果油4.0 g、美藤果油2.5 g＋霍霍巴油1.5 g、美藤果油2.5 g＋橄欖油1.5 g、霍霍巴油2.0 g＋橄欖油2.0 g；分別選取輔助油相：檸檬烯2.0 g、肉豆蔻酸異丙酯2.0 g；助表面活性劑：PEG400 2.0 g；表面活性劑：氫化蓖麻油2.0 g。在攪拌條件下緩慢滴加水相，直至溶液澄清即得到微乳體系。記錄水的用量，計算微乳體系內(nèi)植物油百分比含量。

1.2.5 最優(yōu)配方偽三元相圖的測定

依據(jù)1.2.2和1.2.3的實驗結(jié)果，美藤果油和橄欖油按質(zhì)量比5∶3混合成混合油相，助表面活性劑和表面活性劑按質(zhì)量比為1∶1混合成混合表面活性劑?；旌嫌拖嗯c混合表面活性劑分別按1∶9、2∶8、3∶7、4∶6、5∶5、6∶4、7∶3、8∶2、9∶1混合，混合油相與混合表面活性劑總質(zhì)量為8.0 g；依據(jù)1.2.4的實驗結(jié)果選取2.0 g油相輔助劑；在攪拌條件下緩慢滴加水相，直至溶液澄清即得到微乳體系。記錄水的用量，利用Origin9.0軟件，分別以混合油相、混合表面活性劑、水相為三個頂點，根據(jù)上述三相各自在零界點的質(zhì)量百分比數(shù)，繪制偽三元相圖。ME（microemulsion）表示微乳區(qū)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同植物油及其復(fù)配對構(gòu)建微乳體系的影響

由圖1可知，霍霍巴油、山茶籽油、美藤果油、橄欖油四種油中美藤果油微乳體系中的植物油含量最高，比山茶籽油高出81%，比霍霍巴油高出28%。復(fù)配體系中，霍霍巴油與美藤果油復(fù)配后，相較于單一霍霍巴油，總植物油含量高出25%，橄欖油復(fù)配后提高了10%，山茶籽油復(fù)配后提高了62%。可以看出美藤果油的單一微乳體系中植物油含量最高，其他油和美藤果油復(fù)配后微乳體系中植物油的含量都有不同程度的提高。為了之后的研究方便，在考察不同表面活性劑、助表面活性劑對微乳體系的影響時，選取美藤果油作為油相；考察不同輔助油相對微乳體系的影響時采用單一與復(fù)合植物油作為油相。

圖1 不同植物油及其復(fù)配微乳體系中植物油的含量

2.2 不同助表面活性劑的影響

由圖2可知，在相同的助表面活性劑添加量的情況下，PEG400微乳體系中植物油含量最高；使用同一種助表面活性劑的情況下，隨著助表面活性劑添加量的增加，微乳體系中植物油含量下降，因此助表面活性劑的添加量應(yīng)適當(dāng)減少。

圖2 不同種類和劑量助表面活性劑微乳體系中植物油含量

2.3 不同表面活性劑的影響

對多種表面活性劑進行微乳體系構(gòu)建實驗，結(jié)果見表1，只有吐溫80和氫化蓖麻油能形成微乳體系，其他表面活性劑不能形成微乳體系。

表1 不同表面活性劑構(gòu)建微乳體系的結(jié)果

根據(jù)實驗結(jié)果，對吐溫80和氫化蓖麻油的微乳體系構(gòu)建進行進一步實驗，結(jié)果如表2～表3所示，由于吐溫80微乳體系是最后加入表面活性劑，氫化蓖麻油微乳體系最后加入的是水相，可以看出吐溫80微乳體系中植物油含量為16%～23%，氫化蓖麻油微乳體系中植物油含量為24%～35%。吐溫80微乳體系中表面活性劑的含量在50%以上，氫化蓖麻油微乳體系中表面活性劑的含量為16%～24%。選取植物油含量高、表面活性劑低的微乳體系，最后選擇氫化蓖麻油作為表面活性劑進行下一步實驗。

表2 吐溫80微乳體系中的植物油含量

表3 氫化蓖麻油微乳體系中的植物油含量

2.4 不同油相輔助劑的影響

由圖3可知，肉豆蔻酸異丙酯微乳體系中植物油含量比檸檬烯微乳體系中的高。檸檬烯為無色液體，具有非常強烈的檸檬香氣。構(gòu)建植物油微乳時，即使使用非常少量檸檬烯，氣味也非常刺鼻。肉豆蔻酸異丙酯為無色無味液體。綜合這兩方面的因素，選擇肉豆蔻酸異丙酯作為油相輔助劑。結(jié)果顯示美藤果油＋橄欖油組植物油的含量最高，達到39.53%。

圖3 不同油相輔助劑微乳體系中植物油的含量

2.5 最優(yōu)配方偽三元相圖

混合油相與混合表面活性劑分別按6∶4、7∶3、8∶2、9∶1混合，加入水后，體系變混濁，不能形成微乳體系，按其余比例可構(gòu)成微乳體系，得出偽三元相圖見圖4。由圖可知，混合油相與混合表面活性劑的質(zhì)量比為5∶5時，構(gòu)建的微乳體系中植物油含量達到最高。

圖4 最優(yōu)配方偽三元相圖

3 結(jié)論

通過對植物油微乳體系構(gòu)建的研究，選用2.5 g美藤果油與1.5 g橄欖油復(fù)配，并采用2 g肉豆蔻酸異丙酯作為輔助油相，2 g聚乙二醇400（PEG400）作為助表面活性劑，2 g氫化蓖麻油作表面活性劑，添加水構(gòu)建的微乳體系中植物油含量達到了39.53%。該條件下構(gòu)建的微乳體系，表面活性劑用量小，微乳體系保持原植物油的香氣，適合微乳化妝品的開發(fā)應(yīng)用。

［1］Schulman J H.Transparent Water－in－Oil Dispersions：the Oleopathic Hydro－Micelle［J］.Nature，1943，152（3847）：102－103.

［2］Danielsson I，Lindman B.The definition of microemulsion［J］. Colloids＆Surfaces，1981，3（4）：391－392.

［3］王勇，高陽，馬毓霞.微乳化技術(shù)及其在化妝品中的應(yīng)用［J］.中國化妝品，2004（7）：89－90.

［4］Bergmann W，Bees J.Hair－treating microemulsion composition and method of preparing and using the same：U.S.Patent 5，077，040［P］.1991－12－31.

［5］Dartnell N，Breda B.Microemulsion containing a perfuming concentrate and corresponding product：U.S.Patent 5，389，607［P］.1995－2－14.

［6］Bauer K，Neuber C，Schmid A，et al.Oil in water microemulsion：U.S.Patent 6，426，078［P］.2002－7－30.

［7］曉松.化妝品原料趨向天然化［J］.精細與專用化學(xué)品，1996（4）：15.

［8］謝藍華，陳佳，張曉琴，等.美藤果油在護膚品中的應(yīng)用研究［J］.香料香精化妝品，2015（3）：47－50.

［9］張嘉怡，杜冰，謝藍華，等.綠色新資源食品——美藤果油［J］.中國油脂，2013，38（7）：1－4.

［10］張思佳，黃璐，熊周權(quán)，等.美藤果油研究進展［J］.糧食與油脂，2013（6）：4－6.

［11］李冀新，張超，羅小玲.α－亞麻酸研究進展［J］.糧食與油脂，2006（2）：10－12.

Construction of micro－emulsion system of sacha inchi oil

DAI Wen－h(huán)ao1，LIANG Zuan－h(huán)ao1，LI Lu1，HUA Yang－lin2，LI Li－nan2，DU Bing1，YANG Zi－yin3，DENG Cai－jian4
（1.College of Food，South China Agricultural University，Guangzhou Guangdong 510642；2.Infinitus（China）Co.，Ltd.，Guangzhou Guangdong 510623；3.South China Botanical Gardan，Chinese Academy of Sciences，Guangzhou Guangdong 510520；4.Drug Supervision and Law Enforcement Branch of Guangzhou Food and Drug Administration，Guangzhou Guangdong 510130）

The construction of sacha inchi oil microemulsion system was researched.Taking the content of vegetable oil in microemulsion system as the evaluation indexes，the type of oil，surfactants，cosurfactants and assisted oil phase were optimized by single factor experiment.And the pseudo－ternary phase diagram was measured according to the optimal formula.The result showed that 2.5 g sacha inchi oil was compound with 1.5 g olive oil，with 2 g isopropyl myristate as assisted oil phase，2 g PEG400 as cosurfactant，2 g hydrogenated castor oil as surfactant，the microemulsion system with content of vegetable oil 39.53%was received.The content of sacha inchi oil in the cosmetic was effectively improved by the microemulsion system.

sacha inchi oil；micro－emulsion；pseudo－ternary phase diagram

TS 225.1

A

1007－7561（2017）01－0029－04

2016－07－05

代文豪，1993年出生，男，在讀碩士研究生.

杜冰，1973年出生，男，副教授.