一种可控释的富勒烯微囊包合体系及方法与流程

本发明涉及日用化学品或药理学活性成分的控释，特别涉及一种可控释的富勒烯微囊包合体系及方法。
背景技术：
：国内外相关研究表明，许多活性成分具有抗菌、安神、保健等功效，可以应用到食品、日化、医药、纺织等多行业。但由于这些活性成分含有不饱和键、易挥发、易氧化、难溶于水等特性，造成保存时间短、释放不可控等缺点，不便于贮藏、运输和药物剂型多样化等，而且易受光、热、空气等因素影响而变质，限制了其作用效果和应用范围。通过控释系统，可以有效保护活性成分的贮存、使用时逐层打开，在皮肤深层成功释放活性成分。近年来，控释体系已经在医疗保健科学领域得到了重大发展，对于美容同样期望活性成分缓慢或持续释放。“控释”包括所有种类的控释，包括缓慢释放、持续释放和延迟释放。活性成分的释放可以是长期恒定的，可以是长期循环的，或可以是由环境或其它外部事件引发的。专利201410753516.3公开了一种具有缓释功效的保湿化妆水及其制备方法，使用具有微观网络结构的物质silkpatch包裹化妆品中的活性物质，然后对活性物质进行缓释，使得化妆品的功效成分可以源源不断的作用于皮肤，达到很好的护肤效果。富勒烯具有较强的抗氧化和抑菌的生理活性，日本的研究人员更成功将富勒烯引入化妆品中，制成了有抗自由基等特殊功效的护肤品并受到认可。发明专利201310534779.0利用非共价键相互作用，通过以γ-环糊精充当增溶剂，制得水溶性γ-环糊精-c60超分子包合物，不破坏c60自身的结构，起到缓释作用，但是如何有效控制活性成分按预定的方式持续地从物质中的释放到使用环境中并未有相关报道。技术实现要素：有鉴于此，本发明旨在提供一种可控释的富勒烯微囊包合体系，可长期有效将化妆品、个人护理用品和日用产品的活性成分控制释放到使用环境中。本发明的目的是通过以下技术方案实现的。一种可控释的富勒烯微囊包合体系，其特征在于，包含下列成分的结构：（1）油相体系，含有油脂和表面活性剂；（2）水相体系，含有富勒烯微囊包合物。优选地，所述的油脂可以是植物性油脂或合成油脂的一种或者两种以上混合物。优选地，所述的植物性油脂可以是橄榄油、蓖麻油、霍霍巴油、欧丹参油、山茶籽油、薰衣草精油、玫瑰精油、迷迭香精油、胡萝卜籽油、柠檬草精油、薄荷精油、马鞭草精油、柚皮油、姜根油、叶麦油中的一种或者两种以上。优选地，所述的合成油脂可以是角鲨烷、羊毛脂衍生物、聚硅氧烷、脂肪酸、脂肪醇、脂肪酸脂中的一种或者两种以上。优选地，所述的表面活性剂含量是0.01-5%。优选地，所述的表面活性剂是非离子表面活性剂。优选地，所述的非离子表面活性剂，可以是聚环氧烷化合物、聚山梨酯、聚甘油脂肪酸酯、聚乙二醇脂肪酸酯、聚氧亚烷基改性有机硅氧烷、聚甘油脂肪酸酯、磷酸三油酯、月桂酸单乙醇酰胺等烷醇酰胺类中的一种或者两种以上。优选地，所述的聚环氧烷化合物是分子量1000至25000的聚氧乙烯化衍生物。优选地，所述的聚氧乙烯化衍生物是三嵌段共聚物泊洛沙姆(peo-ppo-peo)。优选地，所述的水相体系可以是含水凝胶，含水分散液，水包油型乳状液或水油水型乳状液，含水微滴乳状液或者这种体系的混合物。优选地，所述富勒烯为c60，c70、或者c60和c70的混合物。优选地，所述富勒烯微囊包合物的包合材料为α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精，羟基-β-环糊精，羟丙基-β-环糊精，6-羧甲基-β-环糊精，羟丙基-γ-环糊精，2,6-二甲氧基-β-环糊精，2,3,6-三甲氧基β—环糊精的一种或者多种。优选地，所述富勒烯与包合材料的质量比为1:2-1:30。优选地，油相体系和水相体系的体积比为1:1-1:5。此外，可以向两种组分中添加不同的化学用制剂。例如，水相体系中可以添加增稠剂，油相体积中可以含有护肤成分。本发明的另一方面为可控释的富勒烯微囊包合体系的制备方法，包括如下步骤：（1）将富勒烯的微囊包合物溶解于水中，超声搅拌，得到稳定的水相体系；（2）将非离子型表面活性剂添加到油脂中，超声搅拌，得到稳定的油相体系；（3）将油相体系和水相体系混合，加热至37℃，搅拌得到均一体系。与其它现有技术比较，本发明具有以下优点：由于环糊精特有的内亲油外亲水的无顶圆锥状空腔结构，将富勒烯分子包裹在内腔中，改善了溶解度，起到了缓释作用，但减少了富勒烯与自由基的接触面，反应活性降低。导致或加速客体分子释放的主要因素是浓度变化和竞争性取代，温度和ph的影响较小。但对于结合力较大的包合物，浓度的影响逐渐减小，甚至没有影响，竞争性取代成为主要因素。非离子型表面活性剂含有亲水基团和疏水基团，在非共价键、疏水性等作用下疏水基团易进入环糊精的疏水空腔内而被包合。而油脂本身具有强的疏水性，因此环糊精也可以包裹油脂、非离子表面活性剂，且非离子表面活性剂与环糊精具有更高的结合系数。富勒烯分子在油相中溶解性好。因此非离子型表面活性剂、油脂均可以将微囊包合物中的富勒烯分子竞争性取代出来。通过调控环糊精、非离子型表面活性剂与富勒烯的物理/化学结合或组成以用于有效实现了富勒烯的控制释放，在皮肤深层成功释放活性成分。本发明的富勒烯微囊包合体系通过与亲脂油相复合，有效优化了富勒烯的皮肤渗透性，同时将富勒烯分子有效控释出来，增加了其与自由基的接触机会，提高了护肤功能。附图说明图1是示出了不同比例的γ-环糊精-c60微囊包合体系不同时间下c60的释放曲线。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述反应物如无特别说明均能从公开商业途径而得。以下实施例中涉及的γ-环糊精-c60微囊包合物均是参考发明专利201710686438.3制备得到的粉体。实施例一称取45mgγ-环糊精-c60微囊包合物（质量比γ-环糊精：c60=3.5:1）溶于50ml水溶液中，称取泊洛沙姆124(8.125umol/ml)与角鲨烷50ml超声搅拌，将两相混合均匀，37℃下搅拌12h，转速为100r/min，观察到颜色变化，每隔一段时间离心取油相体系在360nm处用紫外分光光度计测定其吸光度，计算相应的c60浓度及释放率。实施例二称取110mgγ-环糊精-c60微囊包合物（质量比γ-环糊精：c60=10:1）溶于50ml水溶液中，称取泊洛沙姆124(8.125umol/ml)与角鲨烷50ml超声搅拌，将两相混合均匀，37℃下搅拌12h，转速为100r/min，观察到颜色变化，每隔一段时间离心取油相体系在360nm处用紫外分光光度计测定其吸光度，计算相应的c60浓度及释放率。实施例三称取260mgγ-环糊精-c60微囊包合物（质量比γ-环糊精：c60=25:1）溶于50ml水溶液中，称取泊洛沙姆124(8.125umol/ml)与角鲨烷50ml超声搅拌，将两相混合均匀，37℃下搅拌12h，转速为100r/min，观察到颜色变化，每隔一段时间离心取油相体系在360nm处用紫外分光光度计测定其吸光度，计算相应的c60浓度及释放率。实施例四称取110mgγ-环糊精-c60微囊包合物（质量比γ-环糊精：c60=10:1）溶于50ml水溶液中，称取吐温-40(8.125umol/ml)与角鲨烷50ml超声搅拌，将两相混合均匀，37℃下搅拌6h，转速为100r/min，观察到逐渐变淡紫，离心取油相体系，在360nm处用紫外分光光度计测定其吸光度，计算相应的c60浓度及释放率。实施例五称取110mgγ-环糊精-c60微囊包合物（质量比γ-环糊精：c60=10:1）溶于50ml水溶液中，称取甜菜碱(8.125umol/ml)与角鲨烷50ml超声搅拌，将两相混合均匀，37℃下搅拌6h，转速为100r/min，观察到逐渐变变略紫，离心取油相体系，在360nm处用紫外分光光度计测定其吸光度，计算相应的c60浓度及释放率。将不同含量的富勒烯c60溶于角鲨烷测紫外吸光度得到浓度-吸光度的标准曲线：a=6.4337c+0.0097,通过标准曲线可以算出上述实施例中的置换出的富勒烯分子c60浓度和释放率，绘制释放曲线。实施例一至三中水相溶液中c60浓度均为0.2mg/ml的情况下与油相体系混合，环糊精含量增加，c60的释放速率相应增加，12h后实施例三的释放率基本达到98%。因此可以通过调整环糊精和c60配比例来控制c60的释放速率，抗氧化效果更持久，可以达到12h以上。表1使用不同表面活性剂作为竞争剂控释后体系中c60的紫外吸光度、浓度和相应的释放率。样品实施例二实施例四实施例五紫外吸光度a0.6270.4500.126c60浓度mg/ml0.0960.0680.018释放率%48349由表1可以看出非离子型表面活性剂的置换能力大于离子型表面活性剂，以泊洛沙姆124为竞争剂搅拌6h后c60释放率达到48%，效果相对比较明显，因此亦可以通过使用不同的竞争剂来控制c60的释放速率，达到所期望的控释效果。应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。当前第1页12