一种曲酸酯化改性产物在制备美白护肤品中的应用的制作方法

1.本发明属于化妆品技术领域，具体涉及一种曲酸酯化改性产物在制备美白护肤品中的应用，以及制备所述曲酸酯化改性产物的方法。


背景技术：

2.随着当前颜值经济崛起，白皙光滑的皮肤被越来越多的年轻群体所推崇，与美白相关的护肤品需求日趋高涨，对皮肤美白的原理以及美白产品的改良和升级的研究也越来越热门。目前，美白产品的作用机理主要有以下三方面：抑制黑色素形成、干扰黑色素转移和加速黑色素降解。
3.从上述美白机理可以看出，黑色素是皮肤美白最大的障碍物质。黑色素细胞又称树枝状细胞，主要位于皮肤基底层，功能是将成熟的黑色素传递给角质形成细胞，进而起到皮肤保护作用。
4.当前市售的护肤产品中美白成分主要是曲酸、传明酸、熊果苷、烟酰胺、果酸、壬二酸等。其中，曲酸、传明酸、熊果苷的作用机理是抑制酪氨酸酶的活性、加速酪氨酸酶的降解来调控黑色素的生成；烟酰胺和果酸可以加速角质形成细胞代谢，促进含有黑色素的角质形成细胞脱落，抑制黑色素转移。
5.在上述美白成分当中，曲酸(kojic acid)，5-羟基-2-羟甲基-4h-吡喃-4-酮，是一种真菌代谢物，在70年代很流行，其美白原理是抑制游离性酪氨酸酶的生成。曲酸是公认的除对苯二酚之外美白作用最好的成分。研究证实，20ug/ml浓度的曲酸就可抑制多种酪氨酸酶70-80％的活力，曲酸在化妆品中的添加量一般为0.5-2.0％。但是为了追求更好的美白效果，曲酸的添加量一般都在上限，这也会使一部分皮肤敏感人群在使用含有曲酸成分的美白产品后皮肤出现刺痛、红斑、丘疹等不良反应。
6.本领域从业技术人员知晓，曲酸虽然有很好的美白效果，但是由于其特殊的化学机构导致其对光、热的化学性质稳定性较差，并且遇到金属离子会发生变色。并且由于其分子结构中含有羟基基团，使得曲酸会与护肤品中的其它活性成份形成氢键而影响其他活性成分的功效。因此，研究人员会对曲酸结构中的羟基进行修饰。如专利文献cn110882192a所示，其公开了一种祛斑棒，所述祛斑棒包括a组分和b组分，a组分包括润肤剂、乳化剂、稳定剂和保湿剂；b组分包括生育酚、抗坏血酸四异棕榈酸酯、曲酸二棕榈酸酯和光果甘草根提取物。可以看到，为了利用曲酸的美白祛斑功效，同时避免其结构缺陷，技术人员选择曲酸的脂溶性改性物曲酸二棕榈酸酯作为活性成分。虽然曲酸二棕榈酸酯能部分规避曲酸原有的缺陷，但是曲酸二棕榈酸酯是脂溶性物质，只能作为脂溶性添加剂用于美白产品中，应用范围会受限。
7.再如专利文献cn112778439a所示，其公开了一种美白护肤品，其中添加了曲酸衍生物。所述曲酸衍生物的制备过程为：预先将曲酸用透明质酸进行酯化改性，在阳离子交换
树脂-氯化铁络合物的催化作用下，将曲酸分子中的“5-羟基”酯化，并使得透明质酸分子基团通过酯化反应接枝在曲酸分子上；再将2,4,6-三羟基苯甲酸与曲酸分子中的“2羟甲基”在诺维信脂肪酶435的催化作用下酯化，以将间苯三酚基团通过酯化接枝的方式接枝到曲酸分子上。所述曲酸衍生物具有较好的抗氧化性、络氨酸酶抑制活性。虽然经过修饰的曲酸衍生物与曲酸相比具有更好的美白效果和更小的副作用，但是所述技术方案公开的曲酸改性方法太过于繁琐，生产成本很高，根本不利于市场推广。


技术实现要素：

8.为了改善现有技术缺陷，本发明提供一种曲酸酯化改性方法，所述改性包括两步酯化改性，第一步是通过磷脂聚乙二醇羧基对曲酸进行接枝改性；第二步是将接枝产物与磷脂和胆固醇进行类脂质体方法进行改性。通过如上所述方法制备得到的曲酸改性产物性质稳定，并且依然能保持较好的美白效果。
9.本发明的一个目的是提供一种曲酸酯化改性方法，本发明的另一个目的是提供一种通过上述方法制备得到的曲酸改性产物及其在美白护肤产品领域中的应用。本发明的目的通过如下技术方案实现。
10.第一方面，本发明提供一种曲酸酯化改性方法，所述方法包括如下步骤：
11.(1)磷脂聚乙二醇羧基与曲酸进行接枝反应，得到磷脂聚乙二醇-曲酸；
12.(2)以磷脂、胆固醇和磷脂聚乙二醇-曲酸为原料，加入水化液，水化、超声、挤压过膜获得产物。
13.优选的，所述步骤(1)中曲酸分子中的醇羟基比酚羟基性质活泼，与羧酸更易发生酯化反应，理论上曲酸与磷脂聚乙二醇羧基中羧基的摩尔质量比为1:1，在实际反应中，为了保证曲酸都被酯化修饰，优选曲酸与磷脂聚乙二醇羧基中羧基的摩尔质量比为1:(1.05-1.20)。
14.步骤(1)中所述的磷脂聚乙二醇羧基的分子量为200-2000，如200、400、600、800、2000。
15.在本发明的具体实施例中，所述磷脂聚乙二醇羧基的分子量为2000。
16.步骤(2)中，磷脂、胆固醇和磷脂聚乙二醇-曲酸的质量比为(10-30)：(1-5):(10-30)，所述磷脂选自大豆磷脂、氢化大豆磷脂、卵磷脂、磷脂酰乙醇胺中的一种或两种以上的组合。
17.在本发明的优选实施方式中，所述磷脂选自卵磷脂，更进一步的，卵磷脂、胆固醇和磷脂聚乙二醇-曲酸的质量比为(10-15)：(1-5):(20-30)。
18.步骤(2)中所述水化液为磷酸盐缓冲液或生理盐水，或者磷酸盐缓冲液和生理盐水的混合液。
19.在本发明的优选实施方式中，所述曲酸酯化改性方法包括如下步骤：
20.(1)将曲酸溶于dmf溶剂中，滴加曲酸摩尔质量1.1-1.2倍的磷脂聚乙二醇羧基，以浓硫酸作为催化剂，35-40℃反应过夜，透析，得到磷脂聚乙二醇-曲酸；
21.(2)按照质量份数计，将磷脂10-15份、胆固醇1-5份溶于氯仿甲醇溶液中，旋转蒸发去除溶剂，加入步骤(1)制备的磷脂聚乙二醇-曲酸20-30份和水化液，40-45℃水化1-2h，超声处理，挤压通过聚碳酸酯滤膜，得到曲酸酯化改性产物。
22.所述聚碳酸酯滤膜孔径为300nm、200nm和100nm。
23.优选的挤压方式是依次通过300nm、200nm、100nm孔径的聚碳酸酯滤膜。
24.第二方面，本发明提供一种通过如上所述的方法制备得到的曲酸酯化改性产物。
25.第三方面，本发明提供一种曲酸酯化改性产物在制备药妆、美白霜、美白乳液、美白油、美白爽肤水中的应用。
26.本发明提供的曲酸酯化改性方法以及获得的曲酸酯化改性产物具有如下优势：
27.(1)游离曲酸对光、热的化学性质稳定性较差，经过本发明所述的方法进行酯化改性后性质更稳定；
28.(2)发明人预料达到的发现经过酯化改性的曲酸透皮吸收效果更好，在添加量较低的情况下，依然能实现理想的皮肤美白效果。
29.(3)常规情况曲酸在化妆品中的添加量一般为0.5-2.0％，本发明技术人员通过试验证实经过酯化改性的曲酸添加量为0.5％时即能实现美白皮肤的效果，安全性好，避免因药物添加量过大导致的刺痛、红斑、丘疹等皮肤不良反应。
30.(4)本发明提供的曲酸酯化改性方法工艺简单，原料易得，制备生产成本低，制备得到的曲酸酯化产物可以添加到多种美白护肤产品中，适用范围广，市场潜力大。
具体实施方式
31.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的部分实施例，而不是全部。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.实验材料
33.曲酸(cas no.501-30-4)和胆固醇(cas no.57-88-5)购自西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司；磷脂聚乙二醇羧基(dspe-peg-cooh)mw：2000，购自上海芃硕生物科技有限公司；卵磷脂购自苏州东南药业股份有限公司。
34.曲酸酯化改性
35.实施例1
36.(1)将14.2g曲酸(0.1mol)溶于dmf溶剂中，加入240g磷脂聚乙二醇羧基(0.12mol)，以浓硫酸作为催化剂，35-40℃反应过夜，透析，冻干，得到磷脂聚乙二醇-曲酸；
37.(2)称取卵磷脂100mg，胆固醇50mg置于单口瓶中，加入3倍体积的氯仿甲醇溶液中，旋转蒸发去除溶剂，加入250mg步骤(1)制备的磷脂聚乙二醇-曲酸和60mlpbs缓冲液(ph＝7.4)，在40℃下水化2h，超声，通过孔径为300nm的聚碳酸酯膜进行挤压20遍，得到曲酸酯化改性产物，曲酸含量为4.2％。
38.实施例2
39.制备方法及组分同实施例1，区别在于水化完成的产物通过孔径为200nm的聚碳酸酯膜进行挤压20遍，得到曲酸酯化改性产物。
40.实施例3
41.制备方法及组分同实施例1，区别在于水化完成的产物通过孔径为100nm的聚碳酸酯膜进行挤压20遍，得到曲酸酯化改性产物。
42.实施例4
43.制备方法及组分同实施例1，区别在于水化完成的产物依次通过孔径为300nm、200nm、100nm的聚碳酸酯膜各挤压20遍，得到曲酸酯化改性产物。
44.对比例1接枝改性产物
45.将14.2g曲酸(0.1mol)溶于dmf溶剂中，加入240g磷脂聚乙二醇羧基(0.12mol)，以浓硫酸作为催化剂，35-40℃反应过夜，透析，冻干，得到磷脂聚乙二醇-曲酸。
46.对比例2磷脂+胆固醇改性
47.称取卵磷脂100mg，胆固醇50mg置于单口瓶中，加入3倍体积的氯仿甲醇溶液中，旋转蒸发去除溶剂，加入16.8mg曲酸(按照实施例1中250mg磷脂聚乙二醇-曲酸中曲酸含量进行换算)和30ml pbs缓冲液(ph＝7.4)，在40℃下水化2h，超声，通过孔径为300nm的聚碳酸酯膜进行挤压20遍，得到曲酸酯化改性产物，产品中曲酸理论含量与实施例1相同。
48.曲酸酯化改性产物应用于制备美白乳液
49.应用例1
50.所述美白乳液原料及用量如下表所示，乳液中曲酸含量为0.56％：
[0051][0052]
按照上表所示的质量份数，将甘油硬脂酸酯、peg-100硬脂酸酯、鲸蜡硬脂酸和葡萄籽油熔融混合作为油相；将甘油和丙二醇加入纯化水中搅拌溶解，再加入曲酸酯化改性产物作为水相；在乳化均质装置内，将油相加入水相中，2500r/min速度搅拌均质3min，制备得到乳液产品。
[0053]
应用例2
[0054]
美白乳液的原料及各成分加入量同应用例1，区别仅在于将实施例1产物替换为相同质量的实施例2产物，制备得到的乳液中曲酸含量为0.56％。
[0055]
应用例3
[0056]
美白乳液的原料及各成分加入量同应用例1，区别仅在于将实施例1产物替换为相同质量的实施例3产物，制备得到的乳液中曲酸含量为0.56％。
[0057]
应用例4
[0058]
美白乳液的原料及各成分加入量同应用例1，区别仅在于将实施例1产物替换为相同质量的实施例4产物，制备得到的乳液中曲酸含量为0.56％。
[0059]
应用例5
[0060]
美白乳液的原料及各成分加入量同应用例1，区别仅在于将实施例1产物替换为93.7g对比例1产物，制备得到的乳液中曲酸含量为0.56％。
[0061]
应用例6
[0062]
美白乳液的原料及各成分加入量同应用例1，区别仅在于将实施例1产物替换为62.5g对比例2产物，制备得到的乳液中曲酸含量为0.56％。
[0063]
应用例7
[0064]
所述美白乳液原料及用量如下表所示，曲酸使用未做任何化学修饰的游离曲酸，乳液中曲酸含量为0.56％，乳液的制备方法同应用例1。
[0065][0066][0067]
效果例1美白乳液稳定性评价
[0068]
耐热稳定性：将本发明应用例1-7制备得到的乳液产品分别装入7个透明玻璃瓶中，密塞，至于48℃温度下7天，在第7天观察乳液是否出现破乳分层现象。
[0069]
耐寒稳定性：将本发明应用例1-7制备得到的乳液产品分别装入7个透明玻璃瓶中，密塞，至于-4℃温度下7天，在第7天观察乳液是否出现破乳分层现象。稳定性结果如下表所示：
[0070]
表1
[0071]
样品48℃温度-4℃温度乳液1稳定稳定乳液2稳定稳定乳液3稳定稳定乳液4稳定稳定乳液5稳定稳定乳液6稳定稳定乳液7分层稳定
[0072]
根据上表结果分析，无论曲酸是否经过酯化改性，以曲酸作为活性物质制备的乳液在低温下稳定性都较好。但是当储存温度升高至48℃，游离曲酸对光和热稳定性不好，其结构发生改变导致乳液发生破乳分层现象。根据乳液1-6的稳定性数据可以得到，经过酯化改性的曲酸制备得到的乳液热稳定性更好。
[0073]
效果例2美白乳液酪氨酸酶活性抑制率检测
[0074]
试验目的：通过检测乳液1-7的酪氨酸酶活性来预估乳液产品在抑制黑色素生成方面的效果。
[0075]
试验方法：将50u的酪氨酸酶与磷酸盐缓冲液混合，制备得到浓度为50u/ml的酪氨
酸酶溶液；分别取乳液1-70.5ml用磷酸盐缓冲液稀释至50ml作为待检测样品；分别取50μl，分别添加以120μl的2.5mm l-3,4-二羟苯丙氨酸-磷酸盐缓冲溶液，以及100μl的酪氨酸酶溶液(50u/ml)混匀，置于37℃下避光静置30分钟，而后于475nm的波长下测吸光值；另取磷酸盐缓冲溶液作为空白对照进行相同的实验，在475nm的波长下测吸光值。
[0076]
酪氨酸酶活性抑制率a(％)＝[1-(b/c)]
×
100
[0077]
b是各样品测得的od
475
吸光值
[0078]
c是空白对照测得的od
475
吸光值
[0079]
结果如下表所示：
[0080]
表2
[0081]
样品酪氨酸酶活性抑制率(％)乳液157.93乳液257.34乳液359.20乳液459.89乳液559.78乳液659.57乳液759.12
[0082]
测得的od
475
值越低，代表抑制酪氨酸酶活性的能力越佳。但是从本次试验获得的数据可以看出，乳液3-7在抑制酪氨酸酶活性的能力基本没有区别，不具有显著性差异。乳液1和乳液2的抑制酪氨酸酶活性能力之所以较弱，技术人员分析认为，是因为乳液1和2中的酯化改性后的曲酸分别经过300nm和200nm的聚碳酸酯膜后，形成的类脂质体粒径较大，对曲酸的性能有影响。
[0083]
效果例3美白乳液的美白效果评价
[0084]
选取7名黄皮肤女性，皮肤无黄褐斑、雀斑等问题，且无过敏史的女受试者。7名女性分别使用本发明制备的乳液1-7，每天早晚洁面后各使用一次，连续使用12周，期间避免使用其他化妆品。检测人员分别在第0周对试验人员皮肤黑色素量进行检测(皮肤黑色素测试仪mexametermx18探针，德国ck)，之后在使用6周和12周后在面部同一部位测量黑色素量(每次测5个数据取中值)，测试结果如下表所示。
[0085]
表3
[0086]
样品0周6周0-6变化值12周0-12变化值乳液1266.3236.130.2211.554.8乳液2263.8227.935.9186.477.4乳液3265.7225.340.4173.692.1乳液4262.9216.646.3163.099.9乳液5263.6237.226.4213.650.0乳液6265.9239.226.7208.157.8乳液7266.1241.025.1220.545.6
[0087]
根据上表数据可以看到，乳液7对受试者皮肤美白效果最差，黑色素值降低最小，因为乳液7中曲酸为游离曲酸，游离曲酸在皮肤表面的吸收效果并不佳，结合试验2中乳液7
对酪氨酸酶活性的抑制性能并不差，所以我们认为导致乳液7最终呈现出美白效果最差的根本原因是曲酸的透皮吸收性能。因此，对于美白产品的预判仅通过酪氨酸酶活性抑制率不够准确，除了药物能发挥的美白效力以外，药物能否透皮吸收剂吸收量也是决定最终美白效果的关键因素。
[0088]
与乳液7中的游离曲酸相比，乳液5和乳液6中的曲酸分别是只经过一步酯化改性的改性产物，与游离曲酸相比，改性后的产物美白效果会有所提升。
[0089]
其中，美白效果最好的是乳液4，乳液1-4中添加的曲酸均是经过两步酯化改性的产物，区别仅在于最后聚碳酸酯滤膜的孔径有区别，其中，乳液1中的改性曲酸仅通过300nm孔径的聚碳酸酯膜、乳液2中的改性曲酸通过200nm孔径的聚碳酸酯膜、乳液3中的改性曲酸通过100nm孔径的聚碳酸酯膜、乳液4中的改性曲酸是依次通过300nm、200nm和100nm孔径的聚碳酸酯膜进行挤压。从上表数据变化趋势可以看出，通过的膜孔径越小，乳液的美白效果更好，其次最好的是依次通过3种孔径的膜。技术人员分析，这是因为当改性曲酸通过的膜孔径越小，其产物粒径也越小，药物的透皮吸收效果更好，所以美白效果更佳。
[0090]
以上具体实施方式只是对本发明内容的示意性说明，不代表本发明内容的限制。本领域技术人员可以想到的是本发明中具体结构可以有其它的变化形式。