遮光剂——水溶性配方
光 齐IJ
容性 西己方
,31L.e~l桂 酰 和 甜 菜 碱 为 配 方 的 新 型 紫 外 线 吸
.^的 盐 型 水 溶 性 紫 外 线 吸 收 剂 更 具 亲 和 性 。
I酮 -4 更 好 的 色 彩 保 护 剂 。 Ni rm aI KOShti、
I Tanaji Jadhav介 绍 了这 种 新型 水溶 性 遮光
china
量资料表明皮肤和头发经阳
、 光直接照射会造成损伤。这种
损伤是非常严重的,特别是对于白
皙的皮肤。开始皮肤起红斑,然后
形成晒斑,最终可能导致产生...
光 齐IJ
容性 西己方
,31L.e~l桂 酰 和 甜 菜 碱 为 配 方 的 新 型 紫 外 线 吸
.^的 盐 型 水 溶 性 紫 外 线 吸 收 剂 更 具 亲 和 性 。
I酮 -4 更 好 的 色 彩 保 护 剂 。 Ni rm aI KOShti、
I Tanaji Jadhav介 绍 了这 种 新型 水溶 性 遮光
china
量资料
明皮肤和头发经阳
、 光直接照射会造成损伤。这种
损伤是非常严重的,特别是对于白
皙的皮肤。开始皮肤起红斑,然后
形成晒斑,最终可能导致产生皮肤
癌⋯。阳光对于头发的损害也很严
重。太阳光的紫外辐射使头发变
脆、粗糙,且难于梳理。人的头发
一 旦受到紫外辐射,头发角蛋 白的
双硫键就会断裂,从而降低了头发
的抗张强度【2】。
目前有 15种能保护头发和皮
肤免受阳光损害的遮光剂已获批准,
但其中只有4种是水溶性的[31。水溶
性遮光剂特 别适用于护发配方 ,
且在护肤配方中也能使用,特别是
在既用水溶性遮光剂又用非水溶性
遮光剂来提高防晒指数嘲的乳液产
品中。
目前所使用的水溶性遮光剂
是有机遮光酸的钠盐、钾盐或二乙
醇胺盐、三乙醇胺盐,如对 甲氧基
肉桂酸、水杨酸、2-苯基苯并咪唑-
5一磺酸、2一羟基一4一甲氧基苯甲酮一
5一磺酸(二苯甲酮一4)。虽然这4种
遮光酸 已被美国食品与药品监督管
理局列为1类产品,但只有二苯甲
酮一4获准广泛使用,包括在欧盟和
It本。
除了用作遮光剂外,二苯甲
酮 一4还在防晒化妆品中广泛用作
防护剂。因为这些遮光酸,或者是
磺酸盐或者是羧酸盐,它们就必然
会被 中和 (注意:有机遮光酸,如
对甲氧基肉桂酸、2一苯基苯并咪
唑一5-磺酸等是非水溶性的)。中和
后所形成的盐对于pH值的变化非
常敏感,有时它们会从配制的成品
中结晶出来 。另一个缺陷是在与
碱发生中和反应时总伴随着颜色的
改变。这些不足之处使它们在高防
晒指数产品中的应用中受到严重的
局限。
为了克服现有水溶性遮光剂
所带来的问题,成功研制了3一(N一
对甲氧基苯乙烯基丙基、N,N一二甲
基氨)一2一羟基丙烷-1一磺酸盐,其
INC1名为甲氧基苯乙烯基丙基羟基
甜菜碱,CAS号为 500731—87—
3t 。它是一种无色无味的水溶性
遮光剂,制备过程无需中和反应
(图1)。虽然它呈离子性,但是电
中性的 (内盐 ),故不需要中和,因
此也就不受pH值变化的影响。它
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以50%的水溶液出售,其商品名
为Galaxy—SunBeat。
分析
这种不会发生水解的对甲氧
基苯乙烯基丙基羟基甜菜碱 是由
对甲氧基苯乙烯基丙基二甲胺和
3一氯一2一羟基丙烷磺酸钠合成的。
这种两性离子紫外线吸收剂在水
中的摩尔消光系数是24000(最
大波长处306nm,图2)。其干燥
样 品的红外光谱在 1 650cm 和
3300—3400cm。处明显出现两个
伸缩频率,分别为酰胺键的羰基
和NH键的特征。样品在质子磁共
振谱 (重水,300MHz)中的化学
位移是2.05(m,2H)、3.10—3.1 7
(m, 8H)、3.31~3.36(t,2H)、
3.41~3.64(m, 5H)、 3.78(S,
3H)、4.60—4.67(m,1H)、6.34
(d,1 H,J=15 Hz)、6.91(d,2H,
J=9 Hz)、7.34(d,1H,J=15
Hz)、7.45(d,2H,J:9 Hz)。
使用离子对技术通过高效液
相色谱法可方便地确定样品的纯
度 。离 子对 采用 的流 动相 由
0.1 mol/L辛基磺酸钠和甲醇水溶
液 (50:50)组成 。使用反相柱
ChromSpher C8,其流动相流速
为每分 钟 0.5 m I。测试在波长
280nm处进行。
毒性评价
这种新的遮光剂对皮肤和粘
膜无刺激性。有研究表明,事实上
甚 至在皮肤刺激累积试验 中也完
全未表现出刺激性 (该试验是将
含有4.0%此种产品的膏剂用于剃
毛后的兔皮肤上持续作用21天 )。
对粘膜的刺激性试验是使用含
5.0%该产品的样品。应用鼠伤寒
沙门菌的回复突变检测进行有机
体无诱导突变试验。研究表明,其
任何剂量都未在鼠伤寒沙门菌菌
株 中诱导突变 (见 TA 97a、TA
98、TA100、TA102和TA1537)。
在对豚鼠进行的试验中没有发现
该产品具有光刺激性或光敏性。
同时,用含2.0%该产品的霜剂对
志愿 者进 行 皮肤接 触 重复试 验
(RIPT)【7】,表明它非常安全。基
于 以上大量 的毒性试验,可以认
为Galaxy—SunBe~作为人体护肤
产品是很安全的。
亲和 性
Galaxy—SunBeat用于头发
比一般水溶性紫外吸收剂更具亲
和性。例如,根据已发表的研究方
法【8】可以将它与2一苯基苯并咪唑一
5一磺酸钠进行比较,发现了前者
遮 光 齐I_1 防 晒 护 理
(38mg/1 00g头发 )比后者
(16rag/100g头发 )的亲和性强
2倍。
色彩保护
在水 溶性 紫外线 过滤 剂 中
Galaxy—SunBe~能非常有效地
保护个人护理产品的颜色。这可
通过它与最常用的紫外线吸收剂
二苯甲酮一4进行颜色保护性能的
比较得到证实。此试验使用的光
敏颜料是 FD&C 绿 3号(CI号
42053)、 FD&C红 33号(ci号
17200)和孔雀绿 (CI号 42000)。
在 适 当 的 颜 料 水 溶 液 中
(5.0~50ppm)加入0.1%紫外线
吸收剂 。将新配制混合液的最大
波长吸收值看作 1 00%,并把它
暴露在阳光下一定时间,由于颜
色改变,吸收值就会下降 。对于酸
性品红 (红33号 ),6天后在最大
波长530nm处测得其色彩强度下
降了几乎60%。加入了二苯甲酮一
4溶液,色彩强度下降40%,而加
入了 Galaxy—SunBeat溶液只下
降了 15% (图3)。
对 于 绿 3 号 , 颜 料 溶 液
(50ppm)暴露于阳光下 24小时
后,其最大波长624nm处的吸收
值下降了75%。加入二苯甲酮一4,
吸收值只下降25%,而加入新型
紫外吸收剂Galaxy—SunBeat,其
吸收值几乎没有下降 (图4)。由
此可见,无紫外吸收剂或加入二
苯甲酮一4的颜料水溶液都有褪色
反应,但加入 Galaxy—SunBeat
则完全不褪色 。
另 一 种 颜 料 孔 雀 绿 ,
5.0ppm的颜料溶液在暴露于阳
光下 1 2天后测得在最大波长
620nm和另一波长 425nm处吸
sPC 2003年 11月 15
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防 晒 护 理 遮 光 剂
收值都下降了30%。加入二苯 甲
酮-4,1 2天后吸收值下降了41%:
加入Galaxy-SunBeat,只下降了
8% (图5)。有阴离子表面活性剂
存在时也得到同样的结果。
以上结果表明,这种新的甜
菜碱紫外吸收剂对 甲氧基苯 乙烯
基丙基羟基甜菜碱 比其它水溶性
遮光剂具有更好的亲和性,因此
16 2003年 11月 SPC China
能够作为一种护发和护肤的有效
光保护剂 。此外,它与常用化妆品
原料的相容性 以及 自身的溶解性
能使其容易加入 到配方中。特别
重要的是,该产品与二苯 甲酮 -4
相 比具有更优越的颜色保护性能,
同时也可与广泛使用的化妆品颜
料相容,因此也能作为个人护理
产品中的颜色保护剂 。
产品配方
由于这种水溶性遮光剂能与
大多数化妆 品原料相容,因此事
实上每种可加入水溶性紫外吸收
剂的化妆品配方中都可以加入该
产品。这里举一种膏剂 、一种凝胶
和一种洗发剂为例。
感谢:
作 者 感 谢 以 下 同事 :A .
Jawale、B.Parab、S.Bagul和
S.Nashte
参考文献:
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ries。1 02(3),91,(1 987);L.Taylor,
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【6】US Patent NO.6,531,628
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【7】Cutest Systems Ltd.,21 4,
W hitchurch Road,Heath,Cardiff
CF 14 3ND.UK
【8】P.Vanemon,
Cosmetics&Toi-
letries,P.77-78,
113(1998)
请联系:
NirmaI Koshti
Galaxy Research
Centre
Navi Mumbai。India
E-mail:nirmaI.ko
shti@galaxysurfact
ants.C0m
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