γ‑PGA修饰的天然防晒保湿脂质体冻干粉及其制备和应用的制作方法

本发明属于化妆品原料制备技术领域，涉及一种γ-PGA(γ-聚谷氨酸)修饰的天然防晒保湿脂质体冻干粉，本发明还涉及该脂质体的制备方法和应用。

背景技术：

臭氧层的不断变薄，致使到达地面的紫外线辐射(UVR)强度增强，过量照射紫外线(UV)引起晒伤、色素沉着、日光性皮炎甚至皮肤癌等问题。为此，皮肤防晒已引起广泛的关注。

市场上的防晒产品多是通过添加物理防晒剂和化学防晒剂来达到广谱紫外线防护的效果，但物理防晒剂存在防护能力弱、易堵塞毛孔等问题，化学防晒剂则存在光稳定性差、有刺激性等问题。近年来具有防晒功能的天然植物成分，不仅具有优良的防晒性能，而且满足了人们在安全性、绿色环保方面的诉求。

目前已有学者对天然防晒剂进行筛选和开发，并将其直接添加到化妆品中，但是其受自身稳定性等影响，透皮吸收不理想；大多数的防晒化妆品成分单一，达不到广谱吸收紫外线的效果；并且大多数的防晒化妆品的保湿效果不甚理想。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种γ-聚谷氨酸修饰的天然防晒保湿脂质体冻干粉，该脂质体包封两种互补型的紫外线吸收剂，解决了现有防晒产品成分单一、稳定性差、功能单一的问题。

本发明的另一个目的是提供上述γ-聚谷氨酸修饰的天然防晒保湿脂质体冻干粉的制备方法。

本发明的第三个目的是提供上述γ-聚谷氨酸修饰的天然防晒保湿脂质体冻干粉的应用。

本发明采用的第一个技术方案是，一种γ-聚谷氨酸修饰的天然防晒保湿脂质体冻干粉，按质量百分比包括以下组分：芦丁和菠萝叶提取物2～5％，磷脂15～35％，胆固醇5～10％，正电荷控制剂2～8％，Tween-803～12％，VE 0.5～2％，VC 0.5～2％，β-葡聚糖1～14％，γ-聚谷氨酸1～3％，冻干保护剂20～60％，水≤5％，以上各组分的质量总和是100％。

优选地，磷脂为二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)或与二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱(DMPC)、氢化卵磷脂(HSPC)、溶血磷脂(MSPC)、二棕榈酰磷脂酰甘油(DPPG)等的一种的混合物；冻干保护剂为海藻糖和甘露醇混合物；正电荷控制剂为十八胺、磷脂酰乙醇胺或二烷基醚铵盐中的一种或几种；

优选地，芦丁和菠萝叶提取物的质量比为1:1～3:1。

本发明的另一个技术方案是，上述γ-聚谷氨酸修饰的天然防晒保湿脂质体冻干粉的制备方法，以下步骤：

步骤1，按以下质量百分比称取原料组分：芦丁和菠萝叶提取物2～5％，磷脂15～35％，胆固醇5～10％，正电荷控制剂2～8％，T ween-803～12％，VE0.5～2％，VC 0.5～2％，β-葡聚糖1～14％，γ-聚谷氨酸1～3％，冻干保护剂20～60％，以上各组分的质量总和是100％。

步骤2：将磷脂、胆固醇、VE、Tween-80、正电荷控制剂、芦丁和菠萝叶提取物溶于无水乙醇得A液，将A液旋转蒸发除无水乙醇，并在容器壁上形成一层脂质薄膜。

步骤3：将VC、β-葡聚糖和冻干保护剂溶于磷酸盐缓冲溶液(PBS)，得B液。

步骤4：将B溶液加入步骤2得到的脂质薄膜中，使薄膜脱落，充分水化后，得脂质体混悬液C液。

步骤5：将γ-聚谷氨酸溶于水，并加入脂质体混悬液C液，离心后得到γ-聚谷氨酸修饰的天然防晒保湿脂质体，再依次经过膜整粒、冻融、冷冻干燥后得到γ-聚谷氨酸修饰的天然防晒保湿脂质体冻干粉。

优选地，步骤2旋转蒸发温度30～40℃，真空度0.008～0.01Mpa。

优选地，步骤5中γ-聚谷氨酸分子量为70～100万，γ-聚谷氨酸水溶液浓度为0.1％，pH为5～6。

优选地，步骤5过膜整粒为：依次经过0.8μm滤膜、0.65μm滤膜、0.45μm滤膜和0.22μm滤膜进行整粒。

优选地，步骤5冻融处理过程为：首先在-60℃环境中冷冻30～60min，然后置于15～20℃环境中使其融化，融化完成后在15～20℃的环境中超声处理1min，循环处理3～4次。

优选地，步骤5冷冻干燥处理过程为：在-60±1℃环境条件下预冻10h后，再在-52±2℃、真空度小于100mT的环境条件下冷冻干燥25h。

本发明还提供了上述γ-聚谷氨酸修饰的天然防晒保湿脂质体冻干粉在化妆品中的应用。

制备防晒化妆品时，对上述γ-PGA修饰的包封防晒成分的脂质体加去离子水水化后然后直接加入化妆品中，可应用于乳液、防晒霜膏、喷雾、面膜或水剂等多种化妆品剂型。γ-PGA修饰的包封防晒成分的脂质体在防晒化妆品中的添加量为0.2～15％。

本发明选用芦丁和菠萝叶提取物作为紫外线吸收剂，芦丁对UVA、UVC的吸收活性大，菠萝叶提取物对UVB、UVC的吸收活性大，由于两种活性成分复配对紫外线吸收活性具有互补性，将两种混合使用可达到广谱吸收紫外线的效果。而且直接添加使用，环境中的光、热、氧及体系中的金属离子和pH值等因素，严重影响其稳定性和透皮吸收性。

本发明利用脂质体技术将活性成分或药物包裹起来制备成纳米脂质体，可促进透皮吸收。脂质体是由磷脂、胆固醇等类脂形成的双分子层的完全封闭的多层囊泡。用于化妆品的脂质体可以包封稳定性差的物质，改善原料的刺激性，具有靶向、缓释可控和安全无毒的特点，同时脂质体的磷脂双分子层还可以帮助有效成分更好的渗透到皮肤中，已经被广泛应用于化妆品中。

本发明在膜材中加入了二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)，将普通脂质体制备成DPPC温敏性脂质体，当外界温度达到或高于膜材的相变温度(Tm)时，磷脂双分子层由“凝胶”态结构向“液晶”态结构转变，磷脂中疏水端的脂酰链紊乱度增加导致了，脂质体膜的流动性增大，包封在脂质内核的药物或活性成分和镶嵌在双分子层内部的药物或活性成分的释放速率增大，可更大的发挥其功效。

本发明还采用γ-聚谷氨酸对脂质体进行了修饰。γ-聚谷氨酸(γ-PGA)是一种多聚羧酸，具有极强的保湿性。含有γ-PGA的化妆品，能在皮肤上形成一层薄膜，防止水分蒸发，甚至还能恢复皮肤的自我修复功能。γ-聚谷氨酸与脂质体中携正电荷的有效成分发生分子作用，以其缓释能力使得有效成分在相对较长周期内缓慢释放并作用于皮肤，利于皮肤的充分吸收，发挥有效成分的作用。

本发明的有益效果是:

(1)本发明的天然防晒保湿脂质体冻干粉包封了两种互补型的紫外线吸收剂，可以达到紫外线的高效吸收。

(2)刺激性低，透皮吸收效果好，解决了直接添加于化妆品中存在一定的刺激性，稳定性差，透皮吸收能力不甚理想等问题；

(3)本发明防晒保湿活性成分在温度达到一定程度时的释放速率大，可更大的发挥其功效。

(4)本发明有效保护皮肤晒伤的同时还能起到保湿功效。

附图说明

图1为本发明天然防晒保湿脂质体冻干粉制备方法流程图；

图2为本发明脂质体冻干粉粒径分布图；

图3为本发明天然防晒成分的脂质体透皮吸收图；

图4为本发明天然防晒成分的脂质体累计释放量随温度变化图；

图5为本发明天然防晒成分的脂质体紫外线吸光度图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但本发明并不限于这些实施方式。

实施例1

制备方法如图1所示。

步骤1：分别称取二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)2.40g，胆固醇0.80g、VE0.06g、Tween-80 0.30g、十八胺0.36g、芦丁0.12g、菠萝叶提取物0.12g，溶于42mL无水乙醇得A液；

步骤2：将步骤1得到的A溶液于旋转蒸发仪上35℃，0.009Mpa旋转减压蒸发除无水乙醇形成一层脂质薄膜；

步骤3：将β-葡聚糖0.58g、VC 0.08g、海藻糖1.6g、甘露醇1.6g溶于129mL pH＝7.0的磷酸盐缓冲溶液得B液；将B液加入减压旋转蒸发50min使薄膜脱落，充分水化后，35℃水浴中超声15min得脂质体混悬液。

步骤4：配制浓度为0.1％的γ-聚谷氨酸水溶液，用NaOH调pH为5，搅拌20min；

步骤5：步骤3的包封天然防晒成分的脂质体溶液加到步骤4的聚谷氨酸溶液，离心后得到γ-聚谷氨酸修饰的天然防晒保湿脂质体；

步骤6：依次经过0.8μm滤膜、0.65μm滤膜、0.45μm滤膜和0.22μm滤膜进行整粒。

步骤7：在-60℃环境中冷冻60min，然后置于15℃环境中使其融化，融化完成后在15℃的环境中超声处理1min，循环处理3次，分装入西林瓶中在-60±1℃环境条件下预冻10h后，再在-52±2℃、真空度小于100mT的环境条件下冷冻干燥25h，得到γ-聚谷氨酸修饰的天然防晒保湿脂质体冻干粉。

本实施例制得的γ-聚谷氨酸修饰的天然防晒保湿脂质体冻干粉其组分质量百分比为芦丁和菠萝叶提取物2.81％，磷脂28.10％，胆固醇9.37％，正电荷控制剂4.21％，Tween-80 3.51％，VE 0.70％，VC 0.94％，β-葡聚糖6.79％，γ-聚谷氨酸2.00％，冻干保护剂37.47％，水4.10％。

实施例2

步骤1：称取二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)与二棕榈酰磷脂酰甘油(DPPG)4.90g(DPPC:DPPG＝10:1)，胆固醇1.30g、VE 0.10g、Tween-80 0.40g、二-十八烷-二-甲基胺盐0.60g、芦丁0.30g、菠萝叶提取物0.20g，溶于78mL无水乙醇得A液；

步骤2：将步骤1得到的A溶液于旋转蒸发仪上40℃，0.01Mpa旋转减压蒸发除无水乙醇形成一层脂质薄膜；

步骤3：将β-葡聚糖0.50g、VC 0.10g、海藻糖3.2g、甘露醇3.2g溶于233mL pH＝6.9的磷酸盐缓冲溶液得B液；将B液加入减压旋转蒸发50min使薄膜脱落，充分水化后，35℃水浴中超声15min得脂质体混悬液。

步骤4：配制浓度为0.1％的γ-聚谷氨酸水溶液，用NaOH调pH为5.5，搅拌20min；

步骤5：步骤3的包封天然防晒成分的脂质体溶液加到步骤4的γ-聚谷氨酸溶液，离心后得到γ-聚谷氨酸修饰的天然防晒保湿脂质体；

步骤6：依次经过0.8μm滤膜、0.65μm滤膜、0.45μm滤膜和0.22μm滤膜进行整粒。

步骤7：在-60℃环境中冷冻60min，然后置于18℃环境中使其融化，融化完成后在18℃的环境中超声处理1min，循环处理3次，分装入西林瓶中在-60±1℃环境条件下预冻10h后，再在-52±2℃、真空度小于100mT的环境条件下冷冻干燥25h，得到γ-聚谷氨酸修饰的天然防晒保湿脂质体冻干粉。

本实施例制得的γ-聚谷氨酸修饰的天然防晒保湿脂质体冻干粉其组分质量百分比为芦丁和菠萝叶提取物3.24％，磷脂32.42％，胆固醇8.43％，正电荷控制剂3.87％，Tween-80 2.59％，VE 0.65％，VC 0.65％，β-葡聚糖3.24％，γ-聚谷氨酸2.02％，冻干保护剂41.50％，水1.36％。

实施例3

步骤1：称取二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)与二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱(DMPC)1.60g(DPPC:DMPC＝10:1)，胆固醇0.46g、VE 0.18g、Tween-80 1.00g、二油酰基磷脂酰乙醇胺(DOPE)0.60g、芦丁0.12g、菠萝叶提取物0.04g，溶于40mL无水乙醇得A液；

步骤2：将步骤1得到的A溶液于旋转蒸发仪上30℃，0.008Mpa旋转减压蒸发除无水乙醇形成一层脂质薄膜；

步骤3：将β-葡聚糖1.10g、VC 0.18g、海藻糖1.6g、甘露醇1.6g溶于150mL pH＝6.8的磷酸盐缓冲溶液得B液；将B液加入减压旋转蒸发50min使薄膜脱落，充分水化后，35℃水浴中超声15min得脂质体混悬液；

步骤4：配制浓度为0.1％的γ-聚谷氨酸水溶液，用NaOH调pH为6，搅拌20min；

步骤5：步骤3的包封天然防晒成分的脂质体加到步骤4的聚谷氨酸溶液，离心后得到γ-聚谷氨酸修饰的天然防晒保湿脂质体；

步骤6：依次经过0.8μm滤膜、0.65μm滤膜、0.45μm滤膜和0.22μm滤膜进行整粒。

步骤7：在-60℃环境中冷冻60min，然后置于20℃环境中使其融化，融化完成后在20℃的环境中超声处理1min，循环处理3次，分装入西林瓶中在-60±1℃环境条件下预冻10h后，再在-52±2℃、真空度小于100mT的环境条件下冷冻干燥25h，得到γ-聚谷氨酸修饰的天然防晒保湿脂质体冻干粉。

本实施例制得的γ-聚谷氨酸修饰的天然防晒保湿脂质体冻干粉其组分质量百分比为芦丁和菠萝叶提取物1.79％，磷脂17.94％，胆固醇1.79％，正电荷控制剂6.73％，Tween-80 11.21％，VE 2.02％，VC 2.02％，β-葡聚糖12.33％，γ-聚谷氨酸2.13％，冻干保护剂35.87％，水2.80％。

经检测，本发明脂质体悬浮液的平均粒径为280±30nm，如图2所示。

考察本发明制备的γ-聚谷氨酸修饰的天然防晒保湿脂质体的功效，以实施例1、实施例2以及实施例3的脂质体冻干粉为例，进行以下方面的检测：

1.温度敏感程度检测

测试方法为：取实施例1中的脂质体冻干粉适量溶于水后取10mL置于透析袋中，放在生理盐水中释放，温度范围35℃到44℃，每个设定温度情况下释放20min，分别取一定样用HPLC测定检测，得到药物累计释放量。如图3所示，从图中可以看出，在35℃到39℃内活性成分的释放几乎没有变化，当温度在39℃到42℃范围内释放量增大，随着温度继续升高，释放量趋于平稳。活性成分在39℃时的快速释放归结于第一个相变温度38.13℃，当温度上升至42℃时释放量趋于平稳由其第二相变温度41.99℃决定，当在35℃到39℃范围内释放量随温度变化仅有轻微增加，出现这种情况的原因是释放温度低于温敏脂质体相变温度，磷脂双分子层的渗透性能仅有略微变化。

2.透皮性能检测

样品组为实施例1脂质体冻干粉，对照品为配制与实施例1相同浓度的防晒成分溶液，区别在于对照品中的防晒成分未经脂质体包裹。

测试方法为：采用离体皮肤透皮吸收实验，选取厚度均匀的离体兔皮，以生理盐水冲洗干净，冷冻保存。采用Franz透皮扩散仪，将兔皮置于Franz扩散池的上下室之间，角质层朝上，取测试样品涂于皮肤表面，接收池中盛磷酸盐缓冲溶液，内置搅拌子，保持温度36±1℃。分别于0.5、2、4、6、8、10、12、24h取出全部接收液，并迅速补充等体积接收液。利用高效液相色谱仪进行检测，并计算防晒成分的累积透过量Q(μg/cm²)。

测试具体结果见图4，从图中可以看出γ-聚谷氨酸修饰后的天然防晒保湿脂质体在每一个取样点透皮吸收效果明显高于未经脂质体包裹的防晒成分的透皮效果，说明γ-聚谷氨酸修饰后的脂质体可以改善透皮受阻的问题。

3.防晒功效测试

a、防晒SPF值测定

测试对象为本发明三个实施例以及设置的两个对比例，两个对比例制备步骤及条件与实施例3相同，不同之处在于，对比例1步骤(1)中加入芦丁0.16g，不加菠萝叶提取物，对比例2中步骤(1)加入菠萝叶提取物0.16g，不加芦丁。

采用美国公司Optometrics生产的便携式光谱仪Optometrics LLC SPF-290S在室内进行测量，测量时为了保证测量精度，其操作过程严格按照该仪器规定的测量步骤进行：

测试环境条件：恒温恒湿室，温度22℃±1℃，湿度50％±10％。

用一次性针筒吸取适量标样或样品(2mg/cm²)，将其均匀点在PMMA板上，戴上乳胶医用指套涂抹均匀，黑暗中放置30min。预热仪器15min后，插入空白板，调节光强和最大波长到通过仪器预检，随后插入标样及样品板，随机选取8点测试，得出MPF曲线，由仪器配套软件计算得出样品SPF值。测试具体结果见表2。

表2样品SPF值的测定

从表2可以看出，本发明制备的γ-聚谷氨酸修饰的天然防晒脂质体的SPF值较单一防晒成分的高，其组合的功效明显提升，具有一定的防护效果。

b、紫外线吸收活性测定

将实施例3与对比例1、对比例2所制得的脂质体精确称量100mg溶于50mL容量瓶中，添加无水乙醇作为溶剂制成溶液。将制成的溶液倒至1cm×1cm×5cm的石英比色池中，在调试好的紫外可见光分光光度计中测量200～400nm的波长范围紫外线吸光度。测试结果如图5所示，从图中可以看出，制备的只包封菠萝叶提取物脂质体在UVA平均吸光度比制备只包封芦丁的脂质体在UVA平均吸光度值低，而在UVB、UVC区间的平均吸光度值均比只包封芦丁的脂质体高，而制备的将芦丁和菠萝叶提取物作为紫外线吸收剂的脂质体在吸收紫外线效果较单一成分的更佳。