一种组合物及其在化妆品中的应用
技术领域
本发明涉及化妆品技术领域,尤其是一种含玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物和肌肽组合物及其在化妆品中的应用。
背景技术
玻璃酸(hyalouronic acid,HA)又名透明质酸,是由(1-β-4)D-葡糖醛酸和(1-β-3)N-乙酰基-D-氨基葡糖双糖单位重复连接组成的链状聚阴离子黏多糖。HA是构成皮肤细胞外基质的主要成分之一,自20世纪80年代开始应用于化妆品,被誉为理想的天然保湿因子。
为了改善HA渗透性差,易降解和粘湿感较强等缺点,人们对HA分子加以改造,降解为小分子以增加其渗透性,如目前市场上的纳米HA,对HA分子进行衍生化,如乙酰化HA和酯化HA,增加其稳定性的同时,通过改善其亲水性质增加了HA的渗透性。玻璃酸二甲基硅烷醇酯(dimethyl silanol hyaluronate,DSHA)是酯化HA的一种,已有研究公开其具有保湿、消除粘湿感、抗降解以及预防和修复皮肤损伤的作用(FR2561915和MC200122)。
天然提取的HA平均分子量从几十万至几百万,现有研究表明,不同分子量的HA生物作用不尽相同,较高分子量的HA能够抑制炎症的发生和促进组织的再生和修复,而较低分子量的HA则会激活免疫细胞而导致炎症的发生和血管的生成[参考文献:①Stern R,MaibachHI.Hyaluronan in skin:aspects of aging and its pharmacologic modulation.J.Clin Dermatol200826(2):106-122;②Krasiński R,Tchórzewski H.Hyaluronan-mediatedregulation of inflammation.Postepy Hig.Med.Dosw(online),2007,61:683-689]。在皮肤应用领域中,发现50kDa~750kDa分子量范围的HA能够刺激角质细胞的增殖[参考文献:①KayaG,TranC,SorgO,et al,Hyaluronate fragments reverse skin atrophy by a CD44-dependentmechanism.PLoS Med.2006,3(12):2291-2303;②FR2865651],从而增加表皮的厚度,提高皮肤的屏障作用。在此研究基础上,MC200122公开了采用分子量150kDa~750kDa的HA与硅烷醇结合的复合物,用于预防和修复皮肤损伤。
皮肤角质层起到控制外皮水分损失的壁垒作用,皮肤干燥的真正原因是角质层中水分不足,要使皮肤光滑,柔软和富有弹性,必须使皮肤中角质层的含水量保持最佳状态。保湿成分对化妆品的功能与质量起着重要作用,它通过吸收和保持角质层的水分平衡,对抗外界环境的湿度变化,从而达到保湿、滋润、恢复肌肤弹性等功效。保湿成分在角质层的稳定附着,使其长时间停留在皮肤表面,是化妆品实现保湿功能的保证。然而,由于冲洗或出汗,施用于皮肤,尤其是脸部和手掌部位皮肤的大多数普通保湿成分极易流失。本发明采用平均分子量800kDa~1450kDa的玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物作为化妆品的保湿成分解决了这一问题。实验证明,与分子量较低的玻璃酸硅烷醇酯复合物相比,本发明保湿成分除了同样具有刺激角质细胞增殖的作用外,具有更高附着性,经多次冲洗让有较多残留,保湿效果维持时间更长,用于化妆品中功效更明显。
肌肽(Carosine,β-alany-L-histidin)是由β-丙氨酸和L-组氨酸组成的天然水溶性二肽,广泛存在于脊椎动物骨骼、心肌、肾、胃、等大脑等组织器官中[参考文献:Crush K G.Carnosine and related substance in animal tissue.Comp Biophys,2005,58,15-41.]。研究发现,天然肌肽具有抗氧化、增强免疫、调节酶活力、pH缓冲和神经传导等生理功能。其中最显著的功能是抗氧化,主要表现在:(1)抑制血红蛋白、光激活核黄素、脂肪氧化酶催化的脂质氧化;(2)直接捕获活性氧成分和自由基,从而延缓自由基与生物大分子的反应;(3)螯合金属离子;(4)保护超氧化物歧化酶;(5)直接与脂肪氧化物——醛结合,从而保护生物体组分免于氧化。肌肽的抗氧化作用也称为保持细胞稳态[参考文献:曾平.天然抗氧化肽研究进展。粮食与油脂,2004(10):8-11.]。目前,肌肽可以从肌肉直接提取,也可以通过化学方法合成,并广泛应用于食品、化妆品和医药领域。在化妆品领域中,肌肽可防止自由基产生和减少自由基对皮肤组织的伤害,从而具有防止肌肤的衰老、增白、抗皱和损伤修复等作用。有研究证明肌肽与锌离子所形成的化合物可以捕捉超氧阴离子以及氢氧基,肌肽与金属离子所形成的化合物还可以维持SOD的活性,减少超氧阴离子的存在[参考文献:Chan K M,et aJ.Endogenous skeletal muscle antioxidants.Food Sci,Nutr,2005,(45):210.]。专利CN103282032公开了肌肽与玻璃酸或其低聚物、二聚物、单体、交联聚合物成盐或部分成盐化合物的制备方法及其在美容、化妆品和医疗领域中的应用。本发明采用平均分子量800kDa~1450kDa的玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物与肌肽组合,实验证明,二者组合可显著提高肌肽促进成纤维细胞的生长和增殖的作用及其对紫外照射引起的皮肤损伤的修复作用。
发明内容
本发明的目的是提供含玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物和肌肽的组合物,以及含有所述组合物的化妆品组合物,及其在皮肤保湿、预防和修复皮肤损伤等化妆品领域的应用。尤其是采用分子量800kDa~1450kDa的玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物与肌肽配伍应用于化妆品中,试验证明,与肌肽单独使用相比,该组合物不仅保证了对皮肤的稳定的保湿功能,而且加强了对皮肤的抗皱和修复作用。
本发明所采用的技术方案为:
一种组合物,其特征是,包括玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物和肌肽。
所述玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物是指二甲基硅烷一醇或二甲基硅烷二醇与玻璃酸以酯键结合的化合物,其获得可以采用已公开的制备方法,如将玻璃酸溶液和硅烷醇钠溶液混合反应后用阳离子交换树脂调整pH获得复合物水溶液(FR2961915),按比例将硅烷醇水溶液和玻璃酸水溶液混合(EP0289366),有机硅化合物与玻璃酸在水和乙醇溶液中反应结合后蒸除溶剂(EP0867445),也可以采用氯硅烷与混悬在有机溶液中的玻璃酸反应后经沉淀获得固体复合物(CN103450368B)。
所述平均分子量是指采用高效分子排阻色谱-多角激光散射法(GPC-MALLS)测定的平均分子量。
所述肌肽为L-肌肽、D-肌肽或者是其外消旋物的形式。
优选的,所述玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物和肌肽的比例为20:1~1:20。
优选的,所述玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物和肌肽的比例为10:1~1:10。
优选的,所述玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物和肌肽的比例为5:1~1:5。
优选的,所述玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物的平均分子量为800kDa~1450kDa。
优选的,所述玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物的平均分子量为800kDa~1200kDa。
优选的,所述玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物的平均分子量为900kDa~1100kDa。
本发明还提供了一种含有上述组合物的化妆品组合物。
优选的,所述玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物的含量为0.1~10%(W/V)。
优选的,所述玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物的含量为0.5~5%(W/V)。
优选的,所述玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物的含量为1~2%(W/V)。
优选的,所述化妆品组合物以溶液、凝胶、膏、霜或乳液的形式体现。本发明组合物除了含有玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物以外,还可以加入化妆品常用的成分,配置成为溶液、凝胶、膏、霜或乳液等多种形式。例如爽肤水、化妆水、保湿露、面霜、体霜、护手霜、脚霜、保湿乳液、保湿乳膏、晒后修复胶、修复乳膏等。
本发明另外还提供了一种上述的化妆品组合物在制备皮肤局部使用的保湿和修复皮肤损伤的化妆品中的用途。
本发明的化妆品组合物制备的化妆品施用于局部皮肤表面,可以用于面部、颈部、手部、脚部或者手臂、腿、前胸、后背局部的皮肤表面。本发明组合物制备的化妆品应用于皮肤可以起到保湿或者修复如痤疮疤痕、过度去角质、阳光灼伤和紫外线照射等造成的皮肤损伤等作用。其中,保湿化妆品包括爽肤水、化妆水、保湿露、保湿乳液、保湿霜等,预防和修复的化妆品包括防晒霜、防晒乳、晒后修复乳、晒后修复凝胶、去角质膏、嫩肤霜、修复液、美白乳等。
本发明的有益效果:
本发明的组合物使用肌肽和玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物配比,与肌肽单独使用相比,该组合物不仅保证了对皮肤的稳定的保湿功能,而且加强了对皮肤的抗皱和修复作用。
附图说明
图1为实施例6试验三中不同样品皮肤水分含量随时间的变化;
图2为实施例6试验三中不同样品皮肤水分流失速度随时间的变化;
图3为实施例7实验一中肌肽与DSHA对L929细胞存活率的影响(n=6);
图4为实施例7实验二中图4倒置先插纤维镜下L929细胞形态图(A,避光处理组;B,UVB照射组);
图5为实施例7实验二中肌肽与DSHA对UVB(1.0mW/cm2,5min)照射L929细胞存活率的影响(n=6)。
具体实施方式
为了更好地理解本发明,下面结合实施例进一步阐明本发明的内容,但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例,实施例不应视作对本发明保护范围的限定。
一种组合物,包括玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物和肌肽。玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物和肌肽在组合物中的比例为20:1~1:20,优选10:1~1:10,更优选5:1~1:5。
所述玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物的平均分子量为800kDa~1450kDa,优选平均分子量范围在800kDa~1200kDa,最优选平均分子量范围在900kDa~1100kDa。所述平均分子量是指采用高效分子排阻色谱-多角激光散射法(GPC-MALLS)测定的平均分子量。
本发明还提供一种含上述组合物的化妆品组合物;所述玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物的含量为0.1~10%(W/V),优选为0.5~5%(W/V),最优选为1~2%(W/V)。
上述化妆品组合物以溶液、凝胶、膏、霜或乳液的形式体现。除了含有玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物以外,还可以加入化妆品常用的成分,配置成为溶液、凝胶、膏、霜或乳液等多种形式。例如爽肤水、化妆水、保湿露、面霜、体霜、护手霜、脚霜、保湿乳液、保湿乳膏、晒后修复胶、修复乳膏等。
本发明另外还提供了一种上述化妆品组合物在制备皮肤局部使用的保湿和修复皮肤损伤的化妆品中的用途。
本发明的化妆品组合物制备的化妆品施用于局部皮肤表面,可以用于面部、颈部、手部、脚部或者手臂、腿、前胸、后背局部的皮肤表面。本发明组合物制备的化妆品应用于皮肤可以起到保湿或者修复如痤疮疤痕、过度去角质、阳光灼伤和紫外线照射等造成的皮肤损伤等作用。其中,保湿化妆品包括爽肤水、化妆水、保湿露、保湿乳液、保湿霜等,预防和修复的化妆品包括防晒霜、防晒乳、晒后修复乳、晒后修复凝胶、去角质膏、嫩肤霜、修复液、美白乳等。
具体实施例如下:
实施例1保湿露
每100ml保湿露中的成分及含量:如下表1。
表1保湿露的9个样品成分表
*其中其它成分相同,玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物的平均分子量不同(如下表2所示),得到如下5个样品。
其中,DSHA为不同平均分子量的玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物。
表25个保湿露样品中玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物的平均分子量
保湿露1-1 |
玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物平均分子量530kDa |
保湿露1-2 |
玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物平均分子量860kDa |
保湿露1-3 |
玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物平均分子量1050kDa |
保湿露1-4 |
玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物平均分子量1350kDa |
保湿露1-5 |
玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物平均分子量1680kDa |
实施例2保湿霜
每100g保湿霜中的成分成分及含量:如下表3。
表3保湿霜的9个样品成分表
*其中其它成分相同,玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物的平均分子量不同(如下表2所示),得到如下5个样品。
其中,DSHA为不同平均分子量的玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物。
表4 5个保湿霜样品中玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物的平均分子量
保湿霜2-1 |
玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物平均分子量530kDa |
保湿霜2-2 |
玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物平均分子量860kDa |
保湿霜2-3 |
玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物平均分子量1050kDa |
保湿霜2-4 |
玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物平均分子量1350kDa |
保湿霜2-5 |
玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物平均分子量1680kDa |
实施例3修复凝胶
每100g修复凝胶中的成分成分及含量:如下表5。
表5修复凝胶的3个样品成分表
实施例4防嗮乳(O/W)
每100ml防晒乳中的成分成分及含量:如下表6。
表6修复凝胶的3个样品成分表
实施例5嫩肤霜(W/O)
每100ml嫩肤霜中的成分成分及含量:如下表7。
表7嫩肤霜的3个样品成分表
实施例6不同分子量玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物的功能性试验
试验一不同分子量玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物对角质细胞的刺激作用
参考文献方法[杨春涛,杨战利,莫利球,曾凡钦,张美芬,张辉,韩艳芳,胡芬,兰爱平,陈培熹,冯鉴强.环氧化酶2介导化学性缺氧诱导的人角质形成细胞的炎症损伤作用,中国药理学通报,2011,27(1):69-73],采用体外细胞培养技术和噻唑蓝(MTT)比色法,比较不同分子量玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物对永生化角质细胞(HACAT)生长和增殖的影响。取不同分子量玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物适量,用DMEM基础培养基配制0.01mg/ml的溶液,以浓度为100ng/mL的EGF作对照。96孔板中,细胞种植密度为2.2×104个/mL,每孔接种100μL,留一列孔不加细胞,只加培养液,作为空白对照。种板24小时后,加入受试物处理48小时后,每孔加入5mg/mLMTT溶液20μL,置培养箱内4h,然后吸弃上清,每孔加入DMSO100μL。避光,置摇床低速振荡20min。用酶标仪在570nm波长处测定光吸收值A。阴性对照组采用DMEM基础培养基处理。按下式计算细胞的相对增殖率,结果如下表8。
相对增殖率=(An-A0)/(Ay-A0)×100%
其中:
An—实验组光吸收值
Ay—阴性对照组吸收值
A0—空白对照组吸收值
表8受试物对HACAT细胞存活率的影响(n=6)
*p<0.05与阴性对照组相比;#p>0.05与EGF组相比;▲p<0.05与530kDa的DSHA组相比。
MTT检测结果显示:与对照组相比,100ng/mL的EGF可以显著促进HACAT细胞的增值,低分子量530kDa玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物和本发明1050kDa玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物处理组的细胞密度均明显大于阴性对照组,细胞存活率与EGF组相当,无显著差异。表明本发明玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物作用效果与低分子量玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物相似,均可以促进角质细胞的生长和增殖,有利于损伤皮肤的修复,二者效果好于高分子量玻璃酸二甲基硅烷醇酯。
试验二不同分子量玻璃酸二甲基硅烷醇酯对皮肤的附着性
取本发明实施例1的保湿露样品0.5ml,分次涂抹于志愿者小臂内侧面积为2*2cm2的皮肤表面,待样品完全吸收、皮肤表面干爽后,每隔10分钟用药纱擦拭一次。擦拭方法:将2*2cm2的药纱折为4层,用镊子夹取,加0.5ml水,分别于施用样品的皮肤表面擦拭一个来回。擦拭后的药纱置具塞试管中,加入适量水稀释,振摇提取30min,采用咔唑法测定每次擦拭下来的成分中所含糖醛酸的量,累积后计算与施用样品中糖醛酸的差值,以施用样品中糖醛酸总量为100%,计算擦拭后累积糖醛酸的比例,即代表玻璃酸二甲基硅烷醇酯在皮肤的残留比例。结果见下表9。
表9不同样品皮肤擦洗5次后糖醛酸存留比较(n=6)
样品 |
DSHA平均分子量 |
糖醛酸残留比例/% |
1-1 |
530kDa |
81.95±10.08 |
1-3 |
1050kDa |
53.14±5.68 |
1-5 |
1680kDa |
50.63±7.21 |
测定结果显示,样品1-3与1-5在皮肤的残留相当(p>0.05),残留比例明显大于1-1(p<0.05),说明本发明玻璃酸二甲基硅烷醇酯与高分子量玻璃酸二甲基硅烷醇酯与皮肤表面亲和性相当,据具有较好的皮肤附着性,相比之下,低分子量玻璃酸二甲基硅烷醇酯比较容易从皮肤表面流失。
试验三不同平均分子量玻璃酸二甲基硅烷醇酯的保湿效果
取本发明实施例2的样品(2-1、2-3、2-5)0.5g,分别涂抹于志愿者上臂皮肤表面,在温度26.5℃和相对湿度52.9%的环境中,间隔时间采用肤水分测定仪Corneometer CM825(德国Courage+Khazaka公司)和皮肤水分流失仪Tewanmeter TM300(德国Courage+Khazaka公司)测定样品使用部位的皮肤含水量和皮肤水分流失速度,以涂抹前的测定数据为0小时的数据,结果见附图1和附图2。
结果表明,3个样品施用后均可提高皮肤水分含量,施用6小时后,含有本发明玻璃酸二甲基硅烷醇酯的样品和含有高分子量玻璃酸二甲基硅烷醇酯的样品皮肤含水量趋同,高于含有低分子量玻璃酸二甲基硅烷醇酯的样品。
3个样品施用后,在3个小时之内均可降低皮肤水分的流失速度,3个小时之后,施用含本发明玻璃酸二甲基硅烷醇酯的样品与含高分子量玻璃酸二甲基硅烷醇酯的样品仍然可以降低皮肤水分的流失速度,均低于施用之前,但施用含低分子量玻璃酸二甲基硅烷醇酯的样品皮肤水分流失速度恢复至施用之前。
综上所述,本发明玻璃酸二甲基硅烷醇酯与高分子量玻璃酸二甲基硅烷醇酯应用于化妆品保湿效果相当,明显好于低分子玻璃酸二甲基硅烷醇酯。
实施例7高分子量玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物对肌肽功能的促进作用
实验一高分子量玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物促进肌肽对成纤维细胞的刺激作用
采用体外细胞培养技术和噻唑蓝(MTT)比色法,探讨高分子量玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物与不同浓度肌肽组合,对小鼠成纤维细胞L929增殖的促进作用。取平均分子量为1050kDa的玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物和肌肽适量,用DMEM基础培养基按下表配制含肌肽的梯度浓度溶液。L929细胞复苏后传代3次,后接种在96孔板中,5000个/孔,留一列孔不加细胞,只加培养液,作为空白对照。种板24小时后,加入受试物处理48小时后,每孔加入5mg/mLMTT溶液20μL,置培养箱内4h,然后吸弃上清,每孔加入DMSO100μL。避光,置摇床低速振荡20min。用酶标仪在570nm波长处测定光吸收值A。阴性对照组采用DMEM基础培养基处理。按下式计算细胞的相对增殖率,结果如表10和附图3。
相对增殖率=(An-A0)/(Ay-A0)×100%
其中:
An—实验组光吸收值
Ay—阴性对照组吸收值
A0—空白对照组吸收值
表10肌肽与玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物组合的实验分组及结果
结果显示,0.01mg/mL的玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物与0.5~1mg/mL的肌肽对成纤维细胞增殖促进作用相当。与单独的肌肽溶液相比,不同浓度的肌肽溶液加入0.01mg/mL的玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物均提高成纤维细胞的存活率。表明本发明玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物与肌肽组合能够促进成纤维细胞的生长和增殖,有利于损伤皮肤的修复,二者组合的效果好于单独使用肌肽的效果。
实验二高分子量玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物促进肌肽对紫外损伤的修复作用
采用体外细胞培养技术和噻唑蓝(MTT)比色法,探讨高分子量玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物与不同浓度肌肽组合,对经紫外照射(UVB)损伤小鼠成纤维细胞L929增殖的影响。取平均分子量为1050kDa的玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物和肌肽适量,用DMEM基础培养基按下表配制含肌肽的梯度浓度溶液。L929细胞复苏后传代3次,后接种在96孔板中,5000个/孔,留一列孔不加细胞,只加培养液,作为空白对照。接种细胞24h后,每板细胞保留1列暗处理,其余细胞用UVB照射5min(剂量为300mJ/cm2),然后加入受试物处理48小时,每孔加入5mg/mLMTT溶液20μL,置培养箱内4h,吸弃上清,每孔加入DMSO100μL。避光,置摇床低速振荡20min。用酶标仪在570nm波长处测定光吸收值A。阴性对照组采用DMEM基础培养基处理,按下式计算细胞的相对增殖率,结果如表11、附图4和附图5。
相对增殖率==(An-A0)/(Ay-A0)×100%
其中:
An—实验组光吸收值
Ay—阴性对照组吸收值
A0—空白对照组吸收值
UVB照射L929细胞的氧化损伤模型,倒置相差显微镜下观察细胞形态,如附图4(A)所示,避光处理组L929细胞折光率高,细胞呈典型梭形形态,边缘清晰。UVB照射组细胞折光率低,细胞边缘粗糙,部分细胞发生凋亡,如附图4(B)。细胞存活率下降至25%-30%。
表11肌肽与玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物组合的实验分组及结果
*与阴性对照组相比,p<0.01,▲与肌肽组相比,p<0.01
结果显示,肌肽可以显著促进细胞的增殖,有效降低UVB造成的细胞存活率的下降,表肌肽可以显著抑制UVB引起的细胞的氧化损伤。肌肽与Si-HA复配使用,比肌肽单独作效果更优,结果有显著统计学差异(p<0.01)。
与UVB照射组相比,0.01mg/mL的玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物和1~2mg/mL的肌肽显著抑制UVB照射引起的细胞存活率的降低(p<0.01)。与单独的肌肽溶液相比,不同浓的肌肽溶液加入0.01mg/mL的玻璃酸二甲基硅烷醇酯复配后均显著提高受损成纤维细胞的活率(p<0.01)。表明本发明玻璃酸二甲基硅烷醇酯复合物与肌肽组合能够显著抑制紫外UVB照射引起的L929细胞存活率的下降,表明其对紫外照射引起的皮肤损伤具有明显的复作用,二者组合的效果显著好于单独使用肌肽的效果。