環狀糊精在醫藥,化妝品和食品工業上的應用概論(二)

---環糊精在美容化妝品上的應用

      抗衰老劑越來越普遍地使用于美容化妝品工業中,但是其中很重要的活性物質,例如親油性的維生素系列(例維生素A),對空氣、溫度和光線非常敏感。我們公司長期以來從事於環糊精行業的科研與經營,在這個領域做了長期而廣泛研究發展工作,我們認為環糊精的複合物包接抗衰老的活性成份後,效果比其他普通化妝品更加出色。我們公司在環糊精領域的生物工程技術工藝已經相當成熟,可以根據客戶不同的需要定制各種基礎環糊精和它們的化學修飾物的解決方案。我們是全球美容化妝品工業的環糊精系列供應商,供應的包括:基礎環糊精、環糊精複合物以及環糊精的衍生物,例如:用γ-環糊精包接維生素A和維生素E,用α-環糊精複合物包接維生素F。我們公司不僅為您提供環糊精產品,也同時提供良好技術支援服務,我們處於前端的專業技術和工藝將使貴公司受益匪淺。

      眾所周知,環糊精有吸附和控制有機分子的能力,這種功能在很多工業領域引起了科技人員廣泛的興趣。特別是在香精、家庭日用品、制藥和化妝品工業上,都可以使用環糊精的複合物來充擔仲介,以改善活性成份的性能。例如,製造商利用抗衰老活性成份來防止皮膚老化,例如維生素A、維生素E和維生素F等,甚至越來越多的在化妝品中添加從一種植物的葉子中提取出來的茶樹油。對於以上的有效物質,我們從兩個方面進行評價,認為:它們儘管特別有效,但是它們對紫外線、熱和大氣的氧化都很敏感,容易受到破壞。因此必須進行有效的保護才能使化妝品延長貨架壽命。但是,這個保護不但不能破壞活性成份,而且不能產生副產品。製造商們根據它們的特性使用一些保護措施。例如,用澱粉、乳糖、甲基纖維素來吸附活性成份,雖然成本很便宜,但保護效果比較差。相類似的,將活性成份塞入脂質體是很昂貴的,脂質體是種細小的介質,對油性皮膚很敏感,而且效果也不好。在環糊精微囊中裝入抗衰老物質,微囊就在皮膚表層溶解以釋放活性成份。這種微囊包合處理工藝已經很成熟,環糊精將單分子包合起來,此工藝大家都知道叫做“複合”。複合體(或單分子包合)抗衰老物質在皮膚表層通過皮膚濕氣釋放出來,此機理叫“控釋”,複合與拆複合是一個動態平衡的關係。

      Villiers在1891年的時候最先發現了環糊精,他從土豆澱粉中用芽胞桿菌通過培養基分離出一種晶狀的物質(後來被稱為環糊精)。環糊精是以幾個葡萄糖分子環接而成的圓柱狀分子結構,它的命名基於環中葡萄糖基的數量。如:α-環糊精有6個葡萄糖分子,β-環糊精有7個葡萄糖分子,γ-環糊精有8個葡萄糖分子。細菌是使用一種天然的酶(環糊精葡萄糖轉移酶簡稱CGTase=Cyclodextrin-Glucosyl-Transferase)從澱粉分離出環糊精。CGTase從兩端剪斷呈螺旋狀的澱粉後把它連接起來組成一個環狀,由於剪出來的澱粉長度不同,這樣就產生了三種不同的環狀糊精。環糊精生產商處理和改變細菌,使轉移酶(CGTase)更有選擇性和更準確地生產出單一的環糊精品種。

      人們對環糊精的結構和應用為什麼這麼有興趣呢?那是因為它具有特殊的圓柱狀結構。葡萄糖單分子有極性氫氧基,位於圓柱結構的表面,因而,環糊精的外部是親水的。相對地,它的圓柱狀內孔是非極性的,即是親酯性,環糊精的內孔可以與其他分子形成複合物,在一定的條件下也可以將它釋放出來(控釋)。這種表現叫做主-客體複合化學,環糊精是主體,被包合的分子為客體。客體可以是滿足兩個條件的任何分子,其一:是為較小的分子,以適應內孔圓柱狀的大小;其二:是為非極性分子,可以與內孔中親酯性的表面相互作用。因為分子之間一樣受到分子力的束縛,大家都知道化妝品的活性物質(例如維生素A)是酯溶性的或者叫做疏水性的,這就需要用合適的分子來包合。我們公司研發了一種複合物,既是用γ-環糊精來包合維生素A,雖然維生素A是很有效的,但是它對紫外線、熱和大氣氧化很敏感,因此對它必須進行有效的保護,這樣將它添加入化妝品配方的時候才能具有比較長的貨架期,這種保護必須可被皮膚的水份觸發釋放,並且不能產生有害物質。在此複合物中,維生素A與環糊精分子的比例為1:2。已經證實:γ-環糊精最適合於包合維生素A,它是三種環糊精中孔徑最大的。β-環糊精也可以包合維生素A,但是它不能對維生素A在大氣氧化和光照中起到良好的保護作用。維生素A活性因數在皮膚上的作用機理為:促進死皮的脫落,可以減輕痤瘡症狀並且有效治療牛皮癬。

      我們公司還研發了另一種親酯性化妝品活性成分維生素E的β-環糊精複合物(CAVAMAX甒7 /Tocopherol Complex)。眾所周知,維生素E是自由基的清除劑,而自由基是細胞生長過程中產生的廢品,它們導致了對皮膚細胞極大的傷害,因此必須對細胞進行修補。細胞修補能力的衰落提前了皮膚的老化,因此必須尋求一種物質來阻止和壓制自由基的產生。維生素E能使皮膚光滑細膩並能改善膚質,促進新陳代謝,它也可以增加皮膚的滋潤度並能刺激皮膚細胞的修復。用γ或β-環糊精與維生素E以1:2的摩爾比通過物理混合成複合物後跟沒有複合的維生素E相比較,複合物的穩定性增加了,增強對紫外線和溫度的抗擊能力。一般情況,α-環糊精與維生素E的複合物對熱,空氣氧化是不穩定的,在光照和空氣中容易變質。維生素E的γ-環糊精複合物避免了面霜的變色,也體現了防曬品的穩定性。

      世界上最新潮的美容化妝品配方是,在產品中加入茶樹油(Tea tree oil),一種叫互葉白千層(Melaleuca alternifolia)的植物的葉中萃取出來的活性油,它的主要成分是4-松油烯醇,具有消毒的作用。茶樹油的β-環糊精複合物適合於清潔皮膚與處理痤瘡,表現出具有很好的穩定性。複合物防止茶樹油中活性物的揮發,這種易揮發的活性成份,因為體溫和皮膚濕度的觸發釋放而滲入皮膚。此外環糊精還能改變產品中的茶樹油的性能,掩蓋不良的氣味。茶樹油含有影響和破壞化妝品中香氣的強烈草藥味和輕微的樹脂味,但是把它包接進環糊精的微囊後,使用於親酯性的化妝品配方例如唇膏中,這些不良氣味就被掩蓋了。茶樹油複合物的優點是適用于清潔皮膚,處理痤瘡而沒有副作用。研究結果表明,茶樹油可調節和平衡皮膚油脂的分泌,更優於普通的清潔皮膚的活性物質僅有抗菌作用,而使用羥丙基β-環糊精複合(HP-β-CD/Tea tree oil Complex)的美容品膏體對皮膚更加細膩和舒適。

      正常的皮膚起著基本的作用,來自皮膚的水分子確保活性成分逐步地從精緻糊精複合物中慢慢釋放出來,這叫控釋。水分子單純地附著于環糊精分子的外聞,體現了它們的水溶性,導致分子空間結構的微小變化,環糊精與活性物的接合力被削弱了,複合物成了不穩定的主-客休,活性物質從環糊精中釋放了出來。直到它接觸皮膚之前,活性微囊受到很好保護,保證了對光、熱和空氣氧化的穩定。總之,觸發環糊精釋放活性物質的有效條件是皮膚的濕度。控釋有很多的優點,它增加了產品的功效,特別是在環糊精提供對活性物的保護上面。

      環糊精可避免油性化妝品活性物例如維生素的變質,維生素的環糊精複合物增加了產品的穩定性,通過增大親油活性成份(例如維生素H)的溶解度來改良活性成分的效果,環糊精的複合物可以減輕不良氣味,減少茶樹油活性成分的揮發。環糊精也可以誘捕不飽和脂肪酸,例如4個α-環糊精分子攜帶1個亞油酸(維生素F)分子,這種比例屬於主客體化學的課題領域。

 

 

 


 

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