(一)项目背景
1. 产品开发的意义
(1) 人参简介
人参(Panax ginseng C.A. Meyer)系五加科(Araliaceae)植物-人参的干燥根。由于人参中含有多种人参皂苷、氨基酸、维生素及矿物质,加在护肤品中具有促进皮下毛细血管的血液循环,增加皮肤的营养供应,防止动脉硬化,调节皮肤水分平衡等作用,所以它能延缓皮肤衰老,防止皮肤干燥脱水,增加皮肤的弹性,从而起到保护皮肤光泽柔嫩,防止和减少皮肤皱纹的作用。现阶段,人参皂苷作为一种抗氧化的活性物质已经广泛应用到化妆品等领域。
(2) 目前化妆品存在的问题
化妆品为体外涂抹使用,而皮肤对大多数药物是一道难以渗透的屏障,人参化妆品中的功效成分(人参皂苷等) 需经皮肤吸收才能发挥作用。人参中有效成分可以透皮、透发吸收,但透过率不高,且不同成分透过率不同,这些特点限制了人参的护肤美容效果,使得产品在市场上难以立足。
(3) 类脂质体简介
类脂质体是由非离子表面活性剂组成的双分子层囊泡,和脂质体一样具有类似生物膜的结构。类脂质体的优点是成本低、稳定性好、毒性低、易于保存、结构具有弹性、生物相容性和生物可降解性良好,可以提高药物被特定靶点摄取以及控释的能力,目前已经成为第五代药物载体。目前类脂质体技术广泛地应用于注射剂、口服给药系统、肺部给药系统、透皮给药系统等。1975年L’Oreal(欧莱雅)公司发明了第一个上市且获得专利的类脂质体制剂,它的问世标志着新一代化妆品的开始。类脂质体特殊的结构可将人参中多种有效成分包埋其中,由于其具有与细胞生物膜相似的结构,可将包封的活性物质直接输送到所选择的细胞上,在细胞内外直接、持久地发挥作用。此外,制备类脂质体所用的非离子表面活性剂可单独或与其它脂质混合使用,非离子表面活性剂在体内无毒,具有生物相容性和可降解性,不解离,不发生氧化水解,易大量生产。综上,类脂质体包埋技术在化妆品领域中的应用具有广阔的前景。
(4) 本项目的意义
本项目采用类脂质体包埋技术,将人参皂苷包埋,通过制备工艺研究、成型工艺研究、质量评价、体外透皮研究、稳定性研究、安全性评价、应用性能研究等一系列手段,开发出具有良好通透性、缓释性、保湿性、安全性的人参类脂质体系列化妆品,显著提高人参化妆品中功效成分的透皮吸收率,且延长作用时间,从而显著地提供人参的美容功效,提升人参化妆品的科技含量、提高人参化妆品产品的性能,开发出能与国际大牌天然类化妆品竞争的、具有我国传统中医药特色的人参系列化妆品新产品。
2. 产业发展要求
目前市售人参化妆品多为普通人参化妆品,大概有1000多种(在2015年下半年经上网搜索后统计得到)。近年来,韩国企业(爱茉莉集团、LG集团等)致力于人参化妆品的开发,尤其是人参功能性护肤品的研究,并且依靠具有抗皱、抗衰老和增白功能的产品,成功占据了全球人参护肤品市场的主流地位。
我国的人参化妆品均为普通人参化妆品,人参化妆品研发投入不足,因此,开发具有科技含量高、产值高、功效明确的人参化妆品,并进行深度开发研究仍然具有相当的挑战性,解决这一瓶颈问题,仍然需要利用多学科发展的优势成果,并在研究思路、方法和产品开发上不断改进和创新。
长白山有很多关于人参美丽的传说,被神化了的人参是家喻户晓,人们对人参的功效更是深信不疑,且已证实人参确实具有优越的美容护肤功效,本项目的实施将填补我国在本领域的空白,开发与国际大牌同类产品相抗衡的人参化妆品具有广阔的前景。
(二)已完成开发内容
1、人参类脂质体的制备及质量评价
采用注入法制备人参类脂质体,并通过单因素实验、正交试验设计优化出制备最佳工艺,该方法操作简便、重复性高,无有毒试剂,无需特殊设备,生产效率高。该法制备的人参类脂质体,包封率为64.35%,平均粒径30.46nm,Zeta电位为-38 mv,体系稳定。如需长期保存(30天-2年),可制备成冻干粉末,临用前复溶分散性良好。
附部分试验结果:
图1 人参类脂质体粒径分布图
图2 人参类脂质体Zeta电位
图3 DSC分析图
2、人参类脂质体的皮肤透过性研究
采用Franz扩散池测定人参类脂质体的皮肤通过率。结果表明,人参总皂苷类脂质体在6h、8h、12h、24h后,皮肤累积滞留率分别为16.78%、18.37%、31.98%、42.76%,总透过率分别为26.28%,29.68%,46.11%,68.91%,而人参皂苷原药几乎测不到透过率。由此证明,人参类脂质体不仅可以提高皮肤透过性,还可以较长时间的滞留在皮肤层内,具有良好的皮肤通透性和缓释性。
图4 人参类脂质体的体外皮肤累积透过量
3、人参类脂质体的抗氧化性研究
采用邻苯三酚自氧化法测定人参类脂质体的抗氧化性。结果表明,考察人参类脂质体的浓度范围为1.0~5.0%时,随浓度的增加,其对超氧阴离子自由基的清除率明显提高,当人参类脂质体的浓度为5.0%时,其清除率即达55.10%,具有很好的抗氧化性。
图5 人参类脂质体对超氧阴离子自由基的清除率
4、人参系列化妆品的成型工艺研究
通过对配方中的重要原料(人参类脂质体,人参总皂苷提取物,透明质酸钠)进行单因素考察,以添加后体系的保湿性、感官评价为考察指标,综合评分后筛选出最佳的添加比例加入到配方中,确定人参系列化妆品的成型工艺。配方中所有原料均收录于我国《已使用化妆品原料名称目录》(2015年版)。
(1) 人参洗面奶
配方组成:水,LG-95,甘油,PEG-400,人参类脂质体,人参总皂苷提取液,苯氧乙醇等。
外观:微珠光无流动性膏体。
图6 人参洗面奶
(2) 人参柔肤水
配方组成:蒸馏水,尿囊素,EDTA-二钠,甘油,1-3丁二醇,透明质酸钠,人参类脂质体,人参总皂苷提取液,苯氧乙醇等。
外观:淡黄色半透明液体。
图7 人参柔肤水
(3) 人参精华素
配方组成:蒸馏水,尿囊素,透明质酸钠,三乙醇胺,鞣花酸,雪绒花,人参总皂苷提取液,人参类脂质体,苯氧乙醇等。
外观:淡黄色半透明凝胶啫喱。
图8 人参精华
(4) 人参乳液
配方组成:C14-22 醇,环聚二甲基硅氧烷,人参总皂苷提取液,人参类脂质体,VC乙基醚,苯氧乙醇等。
外观:淡黄色乳液。
图9 人参乳液
(5) 人参面霜
配方组成:硬脂酸,甘油硬脂酸酯,牛油果树果脂,甘油,黄原胶,人参类脂质体,透明质酸钠,人参总皂苷提取液,VC乙基醚,苯氧乙醇等。
外观:淡黄色膏体。
图10 人参面霜
(6) 人参眼霜
配方组成:霍霍巴籽油,聚尿囊素,透明质酸钠,人参总皂苷提取液,人参类脂质体,苯氧乙醇等。
外观:淡黄色膏体。
图11 人参眼霜
5、人参系列化妆品的性能评价
(1) 感官评价
选取试用者30人,平均年龄27岁,28天中实时记录使用效果,评价均良好(表1)。
表1 人参系列化妆品的感官评价
(2) 保湿性
精密称定样品,将样品均匀的涂敷在贴有透气胶带的玻璃板上,立即放入湿度一定的干燥器中,24h后称重,计算保湿率。结果显示,人参系列化妆品具有较好的保湿功能,其中眼霜保湿率高达70.2%(表2)
表2 人参系列化妆品的保湿率
(3) 稳定性
加速稳定性试验:利用恒高温、恒低温和高低温冷热循环,然后恢复室温进行离心,观察结果。分别取洗面奶,精华素,乳液,膏霜适量,放至-20℃~室温,40℃~室温,于第3、7、15、30、90天时,从冰箱或烘箱中拿出恢复室温记录结果。结果显示(表3),人参系列化妆品在超高和超低温条件下长达90天均未出现分层,稳定性良好。
表3 人参系列化妆品的加速稳定性考察
注:“+”表示分层,“-”表示不分层。
(4) pH值考察
抽取5批人参系列化妆品,测定其pH值,结果均在4.5~8.5内,符合化妆品pH规定范围。
表4 人参系列化妆品的pH值
6、人参系列化妆品的中试研究
以上六种产品,均在实验室进行了中试试验,其中爽肤水、精华素、乳液、面霜、眼霜由试验阶段的200g扩大到5KG,洗面奶扩大到2KG。结果表明,小试阶段的制备工艺可用于中试生产,成型后化妆品体系稳定,外观无变化,后续可进行工业大批量生产。
7、人参系列化妆品的安全性评价
(1) 微生物与重金属检测
对人参系列化妆品进行细菌总数,霉菌、酵母菌、耐热大肠菌群、铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌五类微生物及铅、砷、汞、镉等四项重金属检测,检测结果合格,均符合国家规定,详细见下附各产品检测报告。
(2) 细胞安全性试验
采取磺酰罗丹明B比色法测定人参类脂质体对人真皮成纤维细胞(HDF-a)的细胞活力的影响。结果表明(图12),人参类脂质体浓度范围在5~1280μg/ mL内,与人真皮成纤维细胞孵育24后,细胞存活率仍大于90%,均未显示出细胞毒性,由此证明人参类脂质体用于皮肤是安全可靠的。
图12 人参类脂质体对人真皮成纤维细胞活力的影响