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 ●■■■■■■1 ，●1 ，●●j 维普资讯 http://www.cqvip.com 以50％的水溶液出售，其商品名 为Galaxy—SunBeat。 分析方法 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 维普资讯 http://www.cqvip.com 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： 【1】M．M．Rieger。Cosmet．Toilet- ries。1 02(3)，91，(1 987)；L．Taylor， Skin Cancer Foundation JournaI． 4，(90)(1986) 【2]R．Beyak，G．S．Kass and C．F． Meyer。J．Soc．Cosmet．Chem．，P． 67-668，22(1971)，E．Hoting，M． Zimmermann and H．Hocker。J． Soc．Cosmet．Chem．，P．85-99，46 (1995) [3][Encyclopedia of UV-absorbers． K．Klein and D．Stienberg in Sun Products：Protection and Tanning， P．1-65，Allured publishing。Carol Stream，IL，USA(1 998) 【4]Evolution of modern sunscreen chemicals．N．A．Shaath．Pg 1 2& 1 6 in‘Sunscreens，development， evaIuations and regUIatory as- pects‘．Ed．N．J．Lowe．N．D Shaath and M．A．Pathak，Cosmetics Sci- ence and Technology Series，Vo1． 1 5，MarceI Dekker(1 997) 【5]w．Johncock，Cosmetics&Toi- letries，P．75-81，1 14(1998) 【6】US Patent NO．6，531，628 (2003) 【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 维普资讯 http://www.cqvip.com