温和控油型氨基酸洁面乳的制备及性能研究.pdf

原料与配方2023年8月第4期Aug.2023,No.4香料香精化妆品FLAVOUR FRAGRANCE COSMETICS82www.ffc-www.ffc-收稿日期：2022-06-22；修回日期：2022-09-30作 者湖州嘉亨实业有限公司研发中心，浙江湖州 313000 李锦云 贾 兵#郑中博 李嘉玮 刘陈陈 李晞暘温和控油型氨基酸洁面乳的制备及性能研究摘 要以椰油酰甘氨酸钠为主表面活性剂、椰油酰胺丙基羟基磺基甜菜碱和月桂酰两性基乙酸钠为辅助表面活性剂，制备了控油型氨基酸洁面乳。通过测定不同 pH 的氨基酸洁面乳黏度随转速的变化曲线，研究了 pH 对氨基酸洁面乳流变特性的影响。通过测定皮肤的油脂含量以及志愿者的使用效果评估，评价椰油酰甘氨酸钠洁面乳对皮肤的控油效果。结果表明，pH 值在 5.8 6.5 时膏体具有良好的外观及清洁效果，志愿者使用试验产品 2、4、8 h 后皮肤油脂含量较使用前显著降低。所得结果可为温和控油型氨基酸洁面乳的制备提供依据。关键词椰油酰甘氨酸钠 氨基酸洁面乳 温和去油 消费者测评 流变特性Preparation and Properties of Mild Oil-Controlled Amino Acid CleanserLI Jinyun JIA Bing#ZHENG Zhongbo LI Jiawei LIU Chenchen LI Xiyang(R&D Center,Huzhou Jahen Industrial Co.,Ltd.,Huzhou 313000,Zhejiang,China)Abstract:An oil-controlled amino acid cleanser was prepared by using cocoylglycinate as the main surfactant,cocoamide-propyl hydroxyl sulfobetaine and sodium lauryl amphoteric acetate as the auxiliary surfactants.By determining the variation curve of viscosity with rotational speed of amino acid cleanser with different pH,effect of pH on the rheological characteristics of amino acid cleanser was studied.By measuring the oil content of the skin and evaluating the use effect of volunteers,the oil control effect of sodium coco-glycine cleanser on skin was evaluated.The results showed that the pH value of the cream ranged from 5.8 to 6.5,and it had a good appearance and cleaning effect.After using the test product for 2,4,8 h,the oil content of the skin decreased significantly compared with that before use.The results can provide important basis for the preparation of mild oil control amino acid cleanser.Keywords:cocoylglycinate amino acid cleanser mild oil cleansing consumer evaluation rheological characteristics市面上的洁面膏可分为皂基体系、表面活性剂体系、乳化体系、氨基酸体系等。皂基体系洁面膏具有优良的发泡力和清洁力，洗后肤感清爽,但其脱脂力强，洗完紧绷，长期使用对皮肤的刺激性较大。表面活性剂体系与皂基体系相比刺激性较小，脱脂力适中，但表面活性剂易残留，洗后有滑腻感。乳化体系洁面膏洗后肤感滋润，但泡沫较少，清洁力较差。氨基酸洁面膏含有丰富的氨基酸表面活性剂，与皮肤亲和力好，抗硬水能力强，极易生物降解，具有低致敏、低毒性 1原料与配方李锦云，等作 者 简 介李锦云（1995），女，硕士，配方开发工程师，研究方向：化妆品创新配方的开发与应用。#通信作者：贾兵（1990），女，硕士，产品开发高级经理，研究方向：化妆品的研发与生产。联系电话：[phone]E-mail: DOI:10.20099/j.issn.1000-4475.2022.0135第 4 期原料与配方李锦云，等：温和控油型氨基酸洁面乳的制备及性能研究83www.ffc-等特点，泡沫丰富稳定有弹性，用后皮肤清爽自然不紧绷，倍受消费者青睐和追捧。氨基酸表面活性剂是一种通过化学或生物技术法等合成的表面活性剂。分子中含有氨基酸骨架，易生物降解，且对皮肤刺激性小，因此广泛应用于食品、制药和化妆品等领域 2。目前研究和开发比较多的是 N-酰基氨基酸表面活性剂，由脂肪族亲脂性链通过 NAC 酰化反应接枝到氨基酸上得到 3。工业上通过 Schotten-Baumann 反应生产，其中脂肪酰氯与氨基酸的缩合在高温和碱性条件下发生。将粗钠盐酸化，释放出游离的脂肪酰氨基酸，然后中和形成相应的 盐 4。以甘氨酸为例，反应过程如图 1 所示（RCOOH为长链脂肪酸）5。氨基酸两性表面活性剂的水溶液为碱性，若在搅拌过程中缓慢加入酸，在低 pH 时就会形成沉淀，溶解度随介质 pH 的增加而增加 6。图 1 Schotten-Baumann 反应近年来，氨基酸表面活性剂被广泛用于洁面乳的制备，椰油酰甘氨酸钠作为使用范围较广的一类氨基酸表面活性剂，在清洁类产品中的应用备受关注，将其应用于洁面产品中，更能发掘其良好的清洁作用，同时产品的微观结构和功效 7-8，也决定了产品的应用方向。然而椰油酰甘氨酸钠有难以增稠、膏体偏软、较难做出亮珠光的膏体、泡沫较大且不够丰富、成本偏高等缺点 9。椰油酰甘氨酸钠洁面膏温和、刺激性低、泡沫丰富，但冲洗时没有滑感，久置或耐热测 试后有膏体泛粗、延展性能差、涂抹时有拉皮感、抑制发泡等问题 10-11。因此研究一款以椰油酰甘氨酸钠为主表面活性剂，外观优良，耐热稳定性好，泡沫丰富细腻，肤感较好的氨基酸洁面产品尤为重要。以椰油酰甘氨酸钠为主表面活性剂，复配椰油酰胺丙基羟基磺基甜菜碱和月桂酰两性基乙酸钠，同时添加了大量的多元醇（甘油和聚乙二醇-8）作为保湿剂，制备了具有控油特性的新型氨基酸洁面乳。产品外观优良，稳定性好，泡沫丰富细腻，而且可以在温和控油的基础上，达到良好的清洁和保湿功效。通过测定不同 pH 的氨基酸洁面乳黏度随转速的变化曲线，研究了 pH 对氨基酸洁面乳流变特性的影响。通过测定皮肤的油脂含量以及志愿者的使用效果评估，评价椰油酰甘氨酸钠洁面乳对皮肤的控油效果。有关结果可为控油型氨基酸洁面乳的制备提供重要参考。1 试验1.1 试剂椰油酰甘氨酸钠（质量分数 30%），科莱恩化工（中国）有限公司；椰油酰胺丙基羟基磺基甜菜碱（质量分数 30%），广州市东雄化工有限公司；甘油，春金投资（中国）有限公司；水为经净化系统制备的超纯水；月桂酰两性基乙酸钠（质量分数 30%），佛山合德新材料有限公司；聚乙二醇-8，科莱恩化工（中国）有限公司；乙二醇硬脂酸酯，广州市东雄化工有限公司；柠檬酸，上海高维实业有限公司；丙烯酸（酯）类共聚物，路博润特种化工制造（上海）有限公司；山嵛醇，巴斯夫（中国）有限公司；苯氧乙醇，上海奇鸣生物科技有限公司；对羟基苯乙酮，上海浦恩生化科技有限公司；精氨酸，上海沂川化学科技有限公司；EDTA 二钠，诺力昂化学品（宁波）有限公司；香精，德之馨香精香料（南通）有限公司；聚乙二醇-45M，陶氏化学（上海）有限公司；天然植物萃取精华，上海澜海生物科技有限公司。以上试剂均为化妆品级。1.2 仪器EURO-ST 40 KLC 型电动搅拌器，IKA 公司；S400 型 pH 计、ME-T 型电子天平，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；HWS-26 型恒温水浴锅，上海恒一科学仪器有限公司；SM815 型皮肤油脂测试探头，德国 CK 公司。1.3 试验方法氨基酸洁面乳样品按照表 1 配方进行制备。将椰油甘氨酸纳、椰油酰胺丙基羟基磺基甜菜碱、月桂酰两性基乙酸钠及山嵛醇分散在甘油和聚乙二醇-8 中，然后将混合物慢慢添加到水相中形成A 相，加热至 80 85 保温缓慢搅拌。待 A 相中原料均一后，降温至 70 75，加入 B 相保温搅拌至原料溶解完全。随后降温至 60 65 时慢慢加入柠檬酸，温度保持在 60。最后添加 C 相后将混合物缓慢降至室温，停止搅拌，制得最终产品。原料与配方2023 年 8 月香料香精化妆品84www.ffc-其中椰油酰甘氨酸钠为氨基酸类表面活性剂，椰油酰胺丙基羟基磺基甜菜碱和月桂酰两性基乙酸钠为两性表面活性剂，甘油和聚乙二醇-8 作为保湿剂，丙烯酸（酯）类共聚物为流变调节剂。洁面乳。当 pH 在 5.8 6.5 之间均可以得外观均一、硬度适中、泡沫丰富的氨基酸洁面乳 13。图 2 为不同 pH 的氨基酸洁面乳黏度随转速的变化曲线。表 1 氨基酸洁面乳样品配方原料质量分数/%A 相椰油酰甘氨酸钠50椰油酰胺丙基羟基磺基甜菜碱10甘油10水至 100月桂酰两性基乙酸钠8聚乙二醇-85B 相丙烯酸（酯）类共聚物4乙二醇硬脂酸酯2C 相柠檬酸0.6 1.6山嵛醇0.4苯氧乙醇0.4对羟基苯乙酮0.4EDTA 二钠0.1天然植物萃取精华 0.161.3.1 控油测试按照 T/GDCA 0022018洁面产品的保湿和控油功效人体测试方法进行检测。选定 62 个受试者（分成 2 组，31 人/组，分别使用 pH=6.554和 pH=5.881 的氨基酸洁面乳）在符合标准的环境内进行为期 1 天的产品使用试验。采用使用前后自身对照，测试时间点分别为洁面前 T0、洁面后2、4、8 h。使用产品清洁脸部后，受试者在室温（211）、相对湿度（50%10%）环境中静坐，在相应测试时间点时，使用皮肤油脂测试探头检测受试者前额处右侧皮肤油脂含量。1.3.2 pH 测定 12稀释法测定样品 pH 值。准确称取 2 g 样品于小烧杯中，加入去离子水至 20 g，搅拌至分散均匀，然后用校正后的 pH 计测量。2 结果与讨论2.1 pH 对氨基酸洁面乳流变特性的影响膏体的流变性质与表面活性剂相态及微观结构有直接关系，在不同剪切力作用下体系的微观结构也会随之而变化，如剪切诱导结构转变。通过添加不同比例的柠檬酸，配制不同 pH 的氨基酸图 2 不同 pH 的氨基酸洁面乳黏度随转速变化曲线1020304050pH=6.554pH=6.430pH=6.151pH=6.024pH=5.811黏度/（mPa s）120 000100 00080 00060 00040 00020 0000转速/（r min 1）图 2 表明：（1）5 个不同 pH 的氨基酸洁面乳，随着转子转速的增加，黏度呈现逐渐降低的趋势。即氨基酸洁面乳呈现非牛顿流体的假塑性行为，表现为剪切变稀的特性。静止状态或者低转速下，黏度较高，所以既不会出现在倒置软管中流出的现象，也不会出现料体在消费者手心流下的问题。转速增大，黏度降低，表明此氨基酸洁面乳易推开，阻滞力不强。（2）随着 pH 增大，黏度呈现逐渐降低的趋势。此现象可以解释为：pH 越低，更大比例以椰油酰甘氨酸的形式存在，椰油酰甘氨酸在水剂体系溶解度较小，结晶析出，所以料体黏度较大 14。pH 越高，更大比例以椰油酰甘氨酸钠形式存在，椰油酰甘氨酸钠在水剂体系溶解度较大，所以料体黏度较小。当 pH 7.3 时，大多数以椰油酰甘氨酸钠的形式存在，较难发生结晶，黏度较低，无法得到硬度合适、外观优良的氨基酸洁面乳。2.2 皮肤油脂含量测试结果选定受试者在符合标准的环境内进行皮肤油脂含量测试，测试受试者使用前的皮肤油脂 T0 作为自身对照。使用 2 款 pH 不同的产品清洁脸部，测试时间点分别为洁面后 2、4、8 h，由检测人员使用仪器设备于受试者前额处右侧采集皮肤油脂含量。测试结果如表 2 所示。由表 2 可知：（1）与初始值相比，使用氨基酸洁面（pH=5.811）2 h 后额头皮肤油脂含量显著降低 53.5%，4 h 后额头皮肤油脂含量显著降低第 4 期原料与配方李锦云，等：温和控油型氨基酸洁面乳的制备及性能研究85www.ffc-41.2%，8 h 后额头皮肤油脂含量显著降低 27.0%；（2）与初始值相比，氨基酸洁面（pH=6.554）在使用 2、4、8 h 后额头皮肤油脂含量显著降低，分别为 58.0%、49.3%、39.7%。通过结果得出：（1）单次使用 2 款 pH 不同的试验产品 2、4、8 h 后，皮肤油脂含量相比使用前均显著降低；（2）pH=6.554 产品洁面的控油效果优于 pH=5.881。此现象可以解释为 pH 值越高，存在更多椰油酰甘氨酸钠，脱脂力较强，控油效果越显著。因此可认为在该研究条件下，该产品有助于减缓施用部位皮脂分泌和沉积，或施用部位出油现象不明显。且在试验过程中，31 例受试者中无人出现试验产品相关的不良反应。2.3 消费者自我评价结果表 3 为 31 例 受 试 者 使 用 氨 基 酸 洁 面（pH=5.811）后 0 h 的自我评价结果。表 4 为 31 例受试者使用氨基酸洁面（pH=5.811）后 2 h 的自我评价结果。表 5 为 31 例 受 试 者 使 用 氨 基 酸 洁 面（pH=6.554）后 0 h 的自我评价结果。表 6 为 31 例受试者使用氨基酸洁面（pH=6.554）后 2 h 的自我评价结果。表 2 化妆品控油功效检验检测结果名称指标测试时间均值（n=31）（pH=6.554）（pH=5.811）皮肤油脂皮肤油脂含量洁面前 T0271.5269.3洁面后 2 h113.9125.2洁面后 4 h137.6158.3洁面后 8 h163.6196.6表 3 使用后 0 h 自我评估结果（pH=5.811）评估问题各选项人数非常不同意不同意既没有同意也没有不同意同意非常同意使用时，感觉该产品泡沫丰富0431410使用时，感觉该产品易冲洗046147使用时，感觉温和、不刺激0021217使用时，感觉该产品清洁力好0021811使用时，感觉该产品去油效果好0031216表 4 使用后 2 h 自我评估结果（pH=5.811）评估问题各选项人数非常不同意不同意既没有同意也没有不同意同意非常同意使用后，感觉水润、不紧绷不拔干0061510使用后，感觉很清爽024178使用后，感觉肤色净澈透亮028165使用后，感觉皮肤很光滑007186使用后，感觉控油效果很好0041512表 5 使用后 0 h 自我评估结果（pH=6.554）评估问题各选项人数非常不同意不同意既没有同意也没有不同意同意非常同意使用时，感觉该产品泡沫丰富0341410使用时，感觉该产品易冲洗036157使用时，感觉温和、不刺激0021019使用时，感觉该产品清洁力好0021514使用时，感觉该产品去油效果好0021316表 6 使用后 2 h 自我评估结果（pH=6.554）评估问题各选项人数非常不同意不同意既没有同意也没有不同意同意非常同意使用后，感觉水润、不紧绷不拔干0061510使用后，感觉很清爽014188使用后，感觉肤色净澈透亮018166使用后，感觉皮肤很光滑005206使用后，感觉控油效果很好0041512通过受试者对适用产品后的自我评估结果可知，制备的 2 款氨基酸洁面乳均泡沫丰富、易冲洗。去油效果，pH=6.554 氨基酸洁面略优于pH=5.811。且配方中添加质量分数为 15%的多元原料与配方2023 年 8 月香料香精化妆品86www.ffc-www.ffc-醇保湿成分（甘油和聚乙二醇-8），消费者使用后大部分均同意皮肤水润不紧绷，能够降低皮肤水分流失的速度，增强皮肤保湿性能 15。清洁肌肤的同时还能保湿，清洁后肌肤感觉温和不刺激。3 结论以椰油酰甘氨酸钠为主表面活性剂、椰油酰胺丙基羟基磺基甜菜碱和月桂酰两性基乙酸钠为辅助表面活性剂制备的氨基酸洁面乳质地细腻，泡沫丰富，同时添加了大量的多元醇（甘油和聚乙二醇-8）作为保湿剂，带来良好的保湿滋养作用。添加的天然植物萃取精华，可在清洁肌肤的同时带来良好的控油效果。针对本产品，做了以下研究：（1）研究了不同 pH 条件下氨基酸洁面乳的黏度随转速变化曲线，结果表明氨基酸洁面乳呈非牛顿流体的假塑性行为，具有剪切变稀的特性；（2）测试了志愿者的皮肤油脂含量，并进行消费者评估。得出结论：当 pH 值在 5.8 6.5 时，膏体具有良好的外观及清洁效果；使用试验产品 2、4、8 h 后，皮肤油脂含量较使用前显著降低。所得结果为温和控油型氨基酸洁面乳的制备提供了依据。参考文献REZNIK G,VISHWANATH P,PYNN M,1 et al.Use of sustainable chemistry to produce an acyl amino acid surfactant J.Applied Microbiology and Biotechnology,2010,86(5):1387-1397.周晓璐,王云,张伟雄,等.氨基酸表面活性剂的性能及应用2 J.广东化工,2014,41(15):143-144,146.ZHANG G J,CHAI C X,TAN T T,3 et al.Green synthesis and surface properties of acyl glycine surfactants derived from vegetable oils J.Tenside Surfactants Detergents:Journal for Theory,Technology and Application of Surfactants,2016,53(3):284-290.HASSANZADEH M,KAMBARANI M,TAYEBI L,4 et al.Kinetic 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