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          纳米乳液技术及在化妆品中的应用研究                    文／拉芳技术中心赵文忠洪盛杰李桂珠黄一凡关键词：纳米乳液亚微米乳滴粒径激光散射高压均质乳化剂奥斯特瓦尔德定理布朗运动摘要：本文较全面地概述了纳米乳液的制作方法、理化性质、乳液粒径分析及检验，以及在个人护理等方面的配方研究方向和应用前景纳米科技是研究由大小在0 .1-lOOnm之间的物质组成的体系的运动规律和相互作用以及在可能的实际应用中的技术问题的科学技术它的基本含义是在纳米尺寸范围内认识自然和改造自然，通过直接操纵和安排原子和分子来创造新的物质一纳米相当于1/1000m或l/106mm具体到材料科学或纳米粒径的活性物质，如用于医药或美容护理的纳米乳化体和含有纳米包裹的活性成分等，考虑到透皮吸收和安全性两者兼顾的因素，所研究的粒径通常在50--500nm的范围之内近年来，纳米乳液应用于医药和美容护理的技术得到了越来越快的发[来自www.lW5U.coM]展，依托于纳米技术开发的医药产品和肌肤护理产品被统称为纳米医药(NANOPHARMACEUTICALS)和纳米化妆品(NANOCOSMETICS)，并包含了一下几种纳米包裹形式：●纳米乳液（亚微米粒径乳液）●纳米分散液（亚微米粒径分散液）●纳米胶囊（纳米颗粒的包裹）本文主要介绍以高压均质方法研制的纳米乳液。

纳米乳液纳米乳液(Nanoemulsions)可以被定义为具备粒径在50-lOOOnm的水包油( O/W)乳液或油包水(W/O)乳液通常其平均粒径介于50-500nm，可以是一种油包水或水包油的形式存在，其中乳液球的核心可以是水相成分也可以是油相成分纳米乳液也叫亚微米乳液[Sub-miconemulsion(SME)]或微细颗粒乳液(Mini-emulsion)在通常情况下，亚微米乳液包含10~20%的油相成分和0.5—2%的卯磷脂或大豆磷脂作为乳化稳定包裹成分[来自www.L]，有时也可以采用食品和化妆品使用的表面活性剂或乳化剂作为乳化包裹成分纳米乳液的生产设备和工艺与传统真空均质乳化方法不同，而是采用高压均质法，将油相成分加入到水相成分中进行混合，通过调节高压参数(0-1500bar)和温度，预混液通过高压冲射、气穴爆破等一系列物理过程形成粒径可控的微细乳液——亚微米乳液纳米乳液的特性1．纳米乳液与普通乳液相比具有很大的比表面积和自由能，从而使得该乳液成为一种有效地传递系统2．纳米乳液不会在体系内部发生分层、絮凝、积聚和沉淀等现象，但其乳液体系的稳定性符合奥斯特瓦尔德熟化定理，即随着样品储藏时间的增加；乳液粒子之间会存在轻微的积聚或结晶现象，只不过在特定配方条件下这种现象的发生还不足以引发乳液稳定性和使用性能等方面的问题。

3．纳米乳液可被用于各种配方体系，如泡沫配方、膏霜配方、流体和喷雾配方等4．适当粒径的纳米乳液不会破坏健康皮肤和动物细胞，因此可用于疗效型产品的开发纳米乳液的制作方法纳米乳液具有极小的乳液粒径，它们大多数都可通过高压设备来制备，其中制备纳米乳液最常见的方法是通过“高压均质机”和“微流乳化机”来实现，这些方法可用于实验室制备和工业化生产其它方法如“超声乳化”和“乳化”可用于纳米乳液的实验室研究制备而非工业化生产1．高压均质技术该项技术采用高压均质机／活塞均质方法来实现极小粒径的纳米乳液体的制备首先，将油相和水相进行预混合（乳化）并将混合液通过小的进料口，逐步使压力调节至50—500Par，此时，乳液随着高压通过细小的均质头并经历强烈震动和液压剪切的作用力，从而使初级乳液形成极小粒径的乳液2．微流乳化技术微流乳化技术是一种专利的混合乳化技术，采用了一种叫做微流化的装置这种装置利用高压容量泵(压力为50~2000Par)，使物料通过一种包含许多“微型通道”的相互交换腔在高压作用下，物料流经“微小通道”到达“冲击域”从而形成亚微米乳液操作方法：用传统均质乳化方法将水相和油相预混合后制成初始乳液，然后再使初始乳液通过微流乳化器的具有许多“微流通道”的相互交换腔，通过控制设备可使乳液重复多次流经相互交换腔处理以获得所需的纳米乳液的粒径。

最后，使乳液在氮气环境下将大粒径的乳液过滤从而获得粒径均一的纳米乳液纳米乳液的粒径检测近年来，激光散射(Laser LightScattering)技术的发展使各种纳米粒子的粒径检测成为可能利用这一技术能准确测定各种乳化体，脂质体以及悬浮液，并用于观察介质中大分子的特性以分析其微观结构用于分析乳液粒径的激光散射技术是通过分析被测样品中的粒子对光的散射强度的变化来计算粒径分布和大小的散射光强度变化的幅度取决于被测分子或粒子在介质中扩散速率的快慢分子或粒子在介质中的无规则运动或扩散现象被称为布朗运动(Brownianmotion)，介质中分子或粒子越小，扩散速率越快；越大则扩散速率越慢用于检测乳液粒径的仪器为激光粒径分析仪，根据被测对象粒径的范围来选择具有不同测试精度和粒径大小的仪器，测试包括乳液粒径大小，粒径分布以及用图表来计算平均粒径等纳米乳液的应用1．米乳液在化妆品中的应用目前，根据国际化妆品技术的发展趋势，纳米乳液作为化妆品的一种肌肤护理传递媒介，因其具有活性成分有效分散和可控释放的潜在功能的特点，正越来越引起人们的重视由于具有亲脂性的内相成分，纳米乳液与脂质体相比更容易传递脂溶性活性成分；与脂质体相同，它们都具有促进活性成分的经皮吸收效果。

另外一个优势是，纳米液滴具有较高的比表面积，这对于活性成分的有效传递具有积极地作用例如，传统美容和肌肤护理产品大都采用真空均质方法制备，其乳液平均粒径约111m(约lOOOnm)，可起到保湿、防晒、遮盖等作用，主要针对表皮修护具有一定的作用设想若将乳液平均粒径由原来普通乳液约1 um减小到约0.1m的话，乳液的粒径将会缩小到原来的十分之一，由此，具有0.1m粒径的包裹活性成分（如保湿、美白等活性物质）的乳液，由于具有更小的粒径，将发挥更好的经皮吸收作用，从而有助于更加安全和快捷地实现包括美白、淡斑、抗氧化、祛痘等功能性诉求的作用，对于开发疗效型个人护理产品具有积极的意义使用天然卵磷脂制作的纳米乳液具有生物活性使用后能增强皮肤的天然脂质屏功能，从而有效控制经表皮的水分流失(TEWL)2．纳米乳液技术用于开发含高活性成分的纳米乳液利用该技术开发在传统配方中难以添加或化学不稳定的高活性物含量的纳米乳液，并将该高活性物含量的纳米乳液作为活性添加成分加入配方中，可有效增加活性成分的稳定性和使用效率例如，含有各种活性成分的纳米球、纳米胶囊以及维他命E纳米乳液、维他命C纳米乳液、ZPT纳米乳液等3．纳米乳液技术用于医药产品的开发在医药方面，纳米乳液通过和细菌的脂溶性部分进行融合从而破坏细胞膜，这一作用原理被用于抗菌和杀菌产品的研制等。

总结和讨论总之，将性质相反的一种油相液体加入到水相液体中并产生纳米级别的乳液需要具有极高能量的乳化方法微流乳化、超声乳化以及高压均质乳化方法等均能够将微米级别的初始乳液变成纳米乳液，其中高压均质乳化方法已成功应用于纳米乳液的工业化生产尽管采用上述高能方法可以制备较小粒径的乳液，但对于化合物不稳定和易分解的物质如蛋白质，核酸或一些高分子等则建议采用低能乳化方法制备纳米乳液如，转相法(PIT)此外，纳米乳液配方的研究还包括表面活性剂的选择和浓度确定、油相物质分子结构和分子量大小以及配方中具有促进液晶生成的组分对纳米乳液稳定性的影响等有待进一步研究和试验论证此外，纳米乳液本身存在奥斯特瓦尔德亚稳定性倾向的现象但在合理的配方条件下，完全能克服乳液积聚的问题在纳米乳液的检测方面，国际上一些先进的粒径检测设备能对1nm到1m范围内的乳液粒径及分布进行测量并测定乳液的Zeta电位以判断其稳定性，为纳米乳化技术的研究和新型活性原料的开发以及疗效型肌肤护理产品的开发提供了条件最后，尽管纳米乳液技术的开发为配方技术开辟了崭新的应用前景，其主要优点如成膜好、渗透性能好、可以包裹活性成分等，但纳米乳液粒径是否越小越好是个值得研究的问题。

正如2007年法国In-Cosmetics研讨会中Mr.Gerd H发表的《纳米乳液一一效益与风险并存》一文中对我们如何正确认识和应用纳米乳液提出了某些具有借鉴意义的观点不过，笔者认为，无论从医药和美容护理理论研究上看，虽然纳米乳液具有50~lOOOnm的粒径范围，而在个人护理产品的实际应用中则侧重于100～500nm的粒径范围，因为毕竟100~500nm相当于0.1~0.5um的范围，其粒径大小是普通乳液的十分之一，也正是我们研究的亚微米的范围，研究亚微米范围的乳液比普通微米乳液具有更加实际的应用价值和意义编辑／林婕  -全文完-。