Page 37 - 《精细化工》2020年第2期
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第 2 期 张倩洁,等: 防晒剂在乳化体系中结晶规律及其抑制机制的研究进展 ·239·
相粒径大小对溶质结晶行为的影响发现,溶质在大 3%)中的溶解度,随后在同样过饱和情况下考察了
液滴中晶体的成核和生长速度较小,而在小液滴中 4 种防晒剂结晶行为的差异性,并利用 XRD、POM
更快,但具体的结晶速度也受到 O/W 型乳液的界面 等表征手段分析了晶体形貌。结果显示,DHHB 和
特性及乳化温度影响。由此可见,溶质在乳化体系 BMDBM 的晶体生长速度较快,推测可能是因为两
中的结晶行为受到多种因素的共同影响,当体系不 种防晒剂的溶解度较低和加入体系的浓度较高。
同时,会有较大差异。 ENDO 等 [36] 发 现,使用酯 类油相可以 提高
3.2 抑制晶体生长 BMDBM 和 DHHB 的溶解度和过饱和稳定性,不同
当防晒剂在体系中的溶解度较低或受到环境影 的紫外线吸收剂在同一体系中的相互作用也可以改
响时,可能会发生重结晶,因此,开发高防晒性能 变重结晶行为,但已有的研究没有考虑到这种相互
的防晒产品更具有挑战性。温度、黏度、界面能和 作用。SOHN 等 [14] 也对乳化体系中防晒剂的晶体生
动力学效应是影响晶体生长的重要因素,因此,在 长进行了系统的研究,结果表明:表面活性剂种类
体系中加入添加剂(如聚合物、表面活性剂和溶剂) 和储存条件都会影响乳液中防晒剂的结晶生长速度
可能会通过增加黏度、干扰固液界面或增加溶质溶 (如表 1 所示),大分子防晒剂 BEMT、EHT 在相同
解度等方式来减缓溶剂分子碰撞 [20,34] ,并最终抑制 的乳化剂种类和储存条件下重结晶速度较慢,这可
晶体的生长。 能是因为其构象数目较多造成的。同时,降低温度
GIESINGER 等 [35] 系统测定了 BEMT、EHT、 不一定有利于防晒剂重结晶的抑制,DHHB 在不同
DHHB 和 BMDBM 这 4 种防晒剂在复配油脂(乙二 类型表面活性剂作为乳化剂时,降低储存的温度,
酸二丁酯质量分数为 5%、碳酸二甲酯质量分数为 35 d 后乳液中重结晶的程度反而加剧。
表 1 不同乳化体系和储存条件下防晒剂晶体生长水平 [14]
Table 1 Crystallization level of sun-screening agents under different emulsifying systems and storage conditions [14]
乳液 3 d 35 d 70 d 140 d
类型 防晒剂 4 ℃ 25 ℃ 4 ℃ 25 ℃ 4 ℃ 25 ℃ 4 ℃ 25 ℃
①
O/W BEMT — — — — + + ++ N
DHHB — — ++ + +++ ++ +++ N
②
O/W BEMT — — + — + N + N
DHHB + — +++ ++ +++ ++ +++ N
③
O/W BEMT — — — — — — + +
DHHB + — +++ ++ +++ +++ +++ +++
EHT — — — — — — + —
BMDBM + + ++ ++ +++ +++ +++ +++
注:“—”代表体系中无结晶,“+”代表体系结晶程度,符号越多代表晶体生长水平越高;“N”代表乳液不稳定;①阴离子表面活
性剂(鲸蜡硬脂醇磺基琥珀酸酯二钠)稳定的乳液,②两性表面活性剂(硬脂酰谷氨酸钠)稳定的乳液,③非离子和阴离子表面活
性剂(鲸蜡硬脂醇磺基琥珀酸酯二钠和蔗糖多硬脂酸酯)复配稳定的乳液。
4 总结与展望 报道相对较少,比如:乳化体系所含成分和防晒剂
的相互作用、界面能对防晒剂重结晶的影响、防晒
乳化体系中防晒剂重结晶现象是防晒产品失稳
剂重结晶的动力学等方面有待进一步探究。随着消
的主要原因,如何有效抑制防晒剂在乳化体系中的
费者对防晒产品的要求不断提高,期望可以通过系
重结晶是提高防晒产品的稳定性和功效的关键,而 统研究防晒剂在不同体系中的结晶习性和晶体生长
防晒剂的重结晶与溶解度、环境因素密切相关。该 机制,分析防晒剂在体系中的结晶抑制机制,从而
文从晶体学角度综述了乳化体系中防晒剂及其他活 开发出安全、有效的高防晒指数防晒产品,同时也
性成分重结晶研究的相关成果,为抑制防晒剂结晶 为解决其他活性成分在化妆品中的应用提供借鉴。
的方法提供了新的思路,例如:改变油脂的种类和
参考文献:
比例、优化乳化工艺和调节储存的温度等,即通过
抑制防晒剂在乳化体系中晶体的成核和生长,可以 [1] JIANG L G (蒋丽刚), SUN S R (孙淑蓉). How to label sun
protection factor of sunscreen cosmetics properly[J]. Detergent &
较好地抑制防晒剂在乳化体系中的重结晶。
Cosmetics (日用化学品科学), 2017, 40(8): 43-45.
目前,关于抑制防晒剂在乳化体系结晶的机理 [2] DENG J (邓静). Current situation of suncare market[J]. Detergent &