馬洪霞
(常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇常州,213164)
按照波長范圍的不同,紫外線可以分為長波紫外線(波長320~400nm,UVA)、中波紫外線(波長275~320nm,UVB)、短波紫外線(波長200~275nm,UVC)[1]。過量的紫外線會損害人體免疫系統(tǒng),加速肌膚老化,導(dǎo)致各種皮膚病,甚至癌變。尤其是在炎炎夏日,光照十分強烈,為了減少紫外線傷害,各種防曬產(chǎn)品便應(yīng)運而生。防曬霜或防曬乳能起防曬作用,主要是因為添加了某種防曬劑。防曬劑又可分為物理防曬劑和化學(xué)防曬劑兩種:如在化妝品中添加少量TiO2、ZnO、高嶺土等,就可以使得紫外線散射而達不到皮膚上,減少紫外線傷害,屬于物理防曬劑;另有些物質(zhì)如對氨基苯甲酸及其衍生物、肉桂酸等化合物或天然物質(zhì)如蘆薈汁、蘋果多酚等能吸收紫外線光能,使其轉(zhuǎn)變成熱能或無害的低能幅射,起到保護皮膚的作用,就屬于化學(xué)防曬劑。本文在配方中添加了TiO2和蘆薈汁,將物理防曬和化學(xué)防曬相結(jié)合,制備出的蘆薈防曬保濕乳液具有良好的防曬性,可有效抵御各個波段的紫外線,具有一定的應(yīng)用前景。
主要儀器有:強力電動攪拌器、恒溫水浴鍋、電子天平、紫外-可見分光光度計、干燥器、酸度計。主要試劑有:硬脂酸、甘油、單硬脂酸甘油酯、無水碳酸鈉、十六醇、三乙醇胺、二氧化鈦、蘆薈原汁(自制)。
表1 乳液配方
(1)按配方將油性原料(硬脂酸、甘油、單硬脂酸甘油酯、TiO2粉末)在燒杯中用水浴加熱溶化,并分別保溫在90~60℃,在另一燒杯中放入堿性物質(zhì)(無水碳酸鈉、十六醇、三乙醇胺)加去離子水溶解,并分別加熱至90~60℃。
(2)在不斷攪拌下慢慢將堿液加入油性原料中直至完全中和乳化,生成乳白色稠糊狀的軟膏,停止攪拌,繼續(xù)加熱10min。
(3)當(dāng)溫度降至50℃以下,加入少量防腐劑(山梨酸)及香精再攪拌均勻,加入原料汁,即為成品。
模擬皮膚的實際情況,選用適當(dāng)大小的玻璃皿,稱取一定量的樣品于玻璃皿上,放進干燥器24h后再稱重,計算失水率,失水率越小,表明保濕效果越好。計算公式如下:
其中:M1——放置前產(chǎn)品與表面皿的重量,g;
M2——放置后產(chǎn)品與表面皿的重量,g。
主要測定 UVC(270nm)、UVB(300nm)、UVA(320nm)三個波長下產(chǎn)品的防曬性。假定以石英片為角質(zhì)層、表皮等生物材料,在上面涂布防曬化妝品,使用紫外分光光度計測定它們的吸光度(透光率)值。根據(jù)吸光度(透光率)的大小,評價產(chǎn)品的防曬性能。測定方法如下:
(1)在石英片表面上均勻涂敷一層產(chǎn)品;
(2)然后用透明膠帶將外部綁好放入其中;
(3)在紫外分光光度計上測其在UVA、UVB和UVC上的吸光值。
根據(jù)中國輕工行業(yè)QB/T2286潤膚乳液標準指標要求進行常規(guī)指標檢測,結(jié)果見表2。由表2結(jié)果可知,本文所制備的乳液各項指標均符合相關(guān)行業(yè)標準。
實驗結(jié)果表明,在不同的溫度下,確實會造成產(chǎn)品的性能不同。在80℃下反應(yīng)速度較慢,且存在產(chǎn)品不均勻等現(xiàn)象;而當(dāng)反應(yīng)溫度達到或超過90℃時,產(chǎn)品中出現(xiàn)大量泡沫,反應(yīng)物溢出,難以控制;因此選用85℃為最佳反應(yīng)溫度,見表3。
表2 保濕乳液感官理化衛(wèi)生指標結(jié)果
表3 反應(yīng)溫度對乳液產(chǎn)品性能的影響
選擇在85℃進行實驗,稱取蘆薈含量不同的各樣品5g分別置于錐形瓶中,不加蓋同時置于25℃的恒溫恒濕箱中,保持24h稱量并計算其失水率,結(jié)果見圖1。
圖1 蘆薈濃度與失水率的關(guān)系
蘆薈中含有果膠等物質(zhì),可以在一定程度上鎖住水分,具有一定的保濕效果。由圖1可知,蘆薈濃度為7%~7.5%時失水率較低,蘆薈濃度繼續(xù)增加,則失水率降低不再明顯。
因蘆薈膠中的黏多糖、蘆薈素等成分能在皮膚表面形成一層無形薄膜,有效屏蔽和隔絕日光紫外線;蘆薈中的蒽醌、肉桂酸酯及香豆酸酯等成分對紫外線也有一定的吸收和隔絕作用,而且,蘆薈能消炎、殺菌、護膚,是良好的天然防曬劑[3]。本文選擇在85℃進行實驗,以不含蘆薈汁的乳液為空白對照,在紫外分光光度計上分別于270nm、300nm、320nm處測定其吸光率,結(jié)果見圖2。由圖2可見,蘆薈保濕防曬乳液對各個波段的紫外線都有一定吸收作用,蘆薈含量超過6%~7%時,乳液變稀,防曬性不再增加。
圖2 蘆薈濃度對吸光率的影響
納米氧化物如TiO2、ZnO等對紫外光具有較好的屏蔽作用,與有機紫外吸收劑相比,具有無毒、無味、無刺激性、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點[4]。為了彌補蘆薈對紫外線吸收的不足,本文在6.5%蘆薈原汁的基礎(chǔ)上添加了少量納米TiO2粉末,實驗結(jié)果見圖3。由圖3可知,TiO2對紫外線確實有部分隔離作用,但隨著加入量的增大,乳液變得越來越濃稠、粘膩。綜合考慮,選用TiO2加入量為2.0%比較適宜。
圖3 TiO2用量對產(chǎn)品防曬性的影響
保濕防曬霜的保濕性和防曬性與原料、溫度、濃度有關(guān),從本實驗中可總結(jié)出以下幾點:蘆薈保濕防曬霜的性能指標合格;隨著溫度升高,蘆薈防曬保濕霜的防曬性越好,最適宜的反應(yīng)溫度是85℃。在蘆薈含量為6.5%,鈦白粉含量為2.0%,產(chǎn)品具有較好的保濕防曬性能,而且乳液細膩均勻,對皮膚無刺激,具有較好的親膚效果。
[1]王豐玲,張英鋒,馬子川.防曬劑的分類、作用機理與評價[J].化學(xué)教育,2008(1):1~2.
[2]張素霞.蘆薈凝膠原汁制備工藝的研究[J].食品工業(yè),2009(3):25~27.
[3]石宇,李德如,閻國富.蘆薈在皮膚美容中的應(yīng)用研究進展[J].中國中西醫(yī)結(jié)合皮膚性病學(xué)雜志,2007,6(2):131~133.
[4]趙永新,顧文祥.氧化鋅的妙用[M].上海:上海科學(xué)普及出版社,1998.