摘要: 采用 D-混料設(shè)計(jì),，以茶油卸妝乳的洗凈能力,、流動(dòng)性,、外觀、離心穩(wěn)定性,、耐寒穩(wěn)定性和耐熱穩(wěn)定性這 6 個(gè)指標(biāo)對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià),，選出其中 3 個(gè)優(yōu)化處方。偏光顯微鏡對(duì)其微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察,，Rheolaser光學(xué)微流變儀對(duì)其黏彈性進(jìn)行測(cè)定,，Turbiscan Lab 穩(wěn)定性分析儀對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果 茶油卸妝乳的處方為茶油 5%,、十六十八醇 3. 6%,、單硬脂酸甘油酯 5%,、月桂基葡糖苷 4%,、甘油 5%、水 77. 4%,。在該處方下,，其穩(wěn)定性良好。結(jié)論 D-混料設(shè)計(jì)可簡(jiǎn)便優(yōu)化處方中的每一個(gè)因素，使其在物理性質(zhì)上達(dá)到水平,。

 茶油 ( camellia oil) 是從山茶科油茶樹 Kamel-lia oleifela Abel 的種子中獲得的,，又叫茶籽油、山茶油,。茶油脂肪酸主要由油酸、亞油酸和少量飽和脂肪酸組成,，并含有多種脂溶性維生素,，能很好地融合皮膚，而且無刺激性,，是一種優(yōu)質(zhì)的油分補(bǔ)給劑,。有研究表明，茶油在化學(xué)成分上可與橄欖油相媲美,，由于精制的茶油難氧化變質(zhì),，無毒，而且精制過程又能很好地抑制酸價(jià),，所以用來做化妝品,，日本已用其制成了品種繁多的美容護(hù)膚品。

D-混料設(shè)計(jì)方法是將 D-化設(shè)計(jì)應(yīng)用于混料試驗(yàn)中,，該方法試驗(yàn)次數(shù)少,、信息量充分、參數(shù)預(yù)測(cè)精度高,。本課題組前期通過實(shí)驗(yàn),，篩選出茶油卸妝乳處方的成分，采用 D-混料設(shè)計(jì)來優(yōu)化各成分間的比例,，優(yōu)選出得分前三的卸妝乳處方,，再采用偏光顯微鏡對(duì)其微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察,，Ｒhelolaser 光學(xué)微流變儀對(duì)其黏彈性進(jìn)行測(cè)定,，Turbiscan Lab 穩(wěn)定性分析儀對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行分析,，最終選出處方,。

Rhelolaser Lab 光學(xué)微流變儀利用動(dòng)態(tài)光散射原理,，用于測(cè)量粒子在乳液中的遷移位移及速率以分別反映乳液的彈性指數(shù)和宏觀黏性指數(shù); Turbiscan Lab 穩(wěn)定性分析儀利用 880 nm 近紅外光源，通過檢測(cè)樣品投射光和背散射光的光強(qiáng)值變化來反映樣品的穩(wěn)定性,。這兩種儀器均可對(duì)濃縮體系直接進(jìn)行測(cè)量,，并不需要稀釋，測(cè)量時(shí)采用非進(jìn)入式方法,，不破壞樣品，無剪切,，無擾動(dòng),，可直接表述分散體系的真實(shí)狀態(tài)。

本實(shí)驗(yàn)在此基礎(chǔ)上,，采用 D-混料設(shè)計(jì)對(duì)茶油卸妝乳的處方進(jìn)行進(jìn)一步的篩選和優(yōu)化,，對(duì)開發(fā)茶油護(hù)膚品具有重要意義。

1 儀器與材料

GZX-9140 MBE 鼓風(fēng)干燥箱 ( 上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠) ; HH-S4 恒溫水浴鍋 ( 鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司) ; TGL-16G 高速離心機(jī) ( 上海安亭科學(xué)儀器廠) ; BS124S 電子天平 ( 北京賽多利斯科學(xué)儀器有限公司) ; FA25 高剪切分散乳化機(jī) ( 上海弗魯克流體機(jī)械制造有限公司) ; Turbiscan Lab 穩(wěn)定性分析儀,、Ｒhelolaser光學(xué)微流變儀 ( 法國(guó) Formulaction 公司) ; OLYMPUS CX41偏光顯微鏡 ( 日本 Olympus 公司) ,。

茶油 ( 廣州文玲貿(mào)易有限公司) ; 十六十八醇( 上?？茖幱椭瘜W(xué)品有限公司) ; 單硬脂酸甘油酯 ( 國(guó) 藥 集 團(tuán) 化 學(xué) 試 劑 有 限 公 司,， 批 號(hào)20131210) ; 甘油 ( 天津市福晨化學(xué)試劑廠，批號(hào)20140212) ; 月桂基葡糖苷 ( 臨沂市蘭山區(qū)綠森化工有限公司) ; 水為娃哈哈純凈水 ( 杭州娃哈哈集團(tuán)有限公司) ,。

2 方法與結(jié)果

2. 1 卸妝乳的制備方法

將處方中的油脂性組分( 油相) 和水溶性組分 ( 水相) 分別在 80 ℃水浴中加熱30 min,，然后將水相加入油相中，高速剪切1 min ( 轉(zhuǎn)速 10 000 r / min) ,，再在冰浴中緩慢攪拌,，冷卻至室溫，即得,，每次制備 100 g,。

2. 2 乳化劑的篩選 

乳化劑對(duì)能否形成穩(wěn)定、易清洗的卸妝乳具有關(guān)鍵的作用,。在預(yù)實(shí)驗(yàn)中,，對(duì)乳化劑進(jìn)行了篩選，比較了吐溫-80,、聚氧乙烯氫化蓖麻油,、硬脂酸/三乙醇胺、辛葵葡糖苷,、月桂基葡糖苷,、鯨蠟硬脂醇醚-6/鯨蠟硬脂醇醚-25 ( A6/A25) 等水包油型乳化劑。結(jié)果發(fā)現(xiàn),，月桂基葡糖苷制備的茶油卸妝乳較其他乳化劑更加穩(wěn)定,，并且更易于清洗。

2. 3 單因素考察 

采用 D-混料設(shè)計(jì)方法時(shí),，處方中各因素需要有一個(gè)優(yōu)化范圍,，用于保證設(shè)計(jì)的精確性。本實(shí)驗(yàn)通過單因素考察，以洗凈能力,、流動(dòng)性,、外觀、離心穩(wěn)定性,、耐寒穩(wěn)定性和耐熱穩(wěn)定性為評(píng)價(jià)指標(biāo),，確定各因素范圍，結(jié)果見表 1,。

2. 4 評(píng)分方法 

采用加權(quán)綜合評(píng)分法,，以洗凈能力、流動(dòng)性,、外觀,、離心穩(wěn)定性,、耐寒穩(wěn)定性和耐熱穩(wěn)定性這 6 個(gè)指標(biāo)對(duì)樣品進(jìn)行評(píng)分,，總分為 100分。根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)可知,，乳液在流動(dòng)性和外觀上差別較大,，故將其權(quán)重系數(shù)均設(shè)為 20%; 洗凈能力是卸妝乳的重要指標(biāo)，故將其權(quán)重系數(shù)設(shè)為 30%;離心穩(wěn)定性,、耐寒穩(wěn)定性和耐熱穩(wěn)定性這 3 個(gè)指標(biāo)都是評(píng)價(jià)乳液配方穩(wěn)定性的指標(biāo),，故均占 10% 的權(quán)重系數(shù)，即穩(wěn)定性的總權(quán)重系數(shù)為 30%,。

2. 4. 1 洗凈能力 

取樣品適量,，涂抹于有彩妝的手部皮膚 ( 速率為 2 圈/s) ，觀察是否能溶解全部彩妝 ( 眼線筆,、眼線液,、眼影、腮紅,、粉底) ,，能全部溶解彩妝者得 30 分，能溶解大部分者得 20分,，能溶解小部分者得 10 分,，不能溶解者得 0 分。

2. 4. 2 流動(dòng)性 

肉眼觀察乳液是否具有一定的流動(dòng)性,，若流動(dòng)性適中,，既不成乳膏狀，也不成液體狀者得 20 分,，成液體狀者得 10 分,，過于濃稠，成乳膏狀者得 0 分。

2. 4. 3 外觀評(píng)價(jià) 

肉眼觀察乳液是否色澤亮麗,，有光澤,，涂抹在手上時(shí)乳液是否均勻細(xì)膩，用水洗掉后皮膚是否會(huì)感覺油膩,，若色澤亮麗有光澤,，涂抹時(shí)無顆粒感和油膩感者得 20 分，各方面適中者得 10 分,，無光澤,，涂抹時(shí)有顆粒感和油膩感者得0 分。

2. 4. 4 離心穩(wěn)定性 

將樣品離心 15 min ( 轉(zhuǎn)速4 000 r / min) ,，觀察是否分層,，不分層者得 10 分，分層者得 0 分,。

2. 4. 5 耐寒穩(wěn)定性 

將樣品置于 － 10 ℃ 冰箱 24 h后恢復(fù)到室溫,，觀察是否分層，不分層者得 10 分,，分層者得 0 分,。

2. 4. 6 耐熱穩(wěn)定性 

將樣品置于 45 ℃ 烘箱 24 h后恢復(fù)到室溫，觀察是否分層,，不分層者得 10 分,，分層者得 0 分。

2. 5 D-混料設(shè)計(jì) 

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果,，采用 Design-expert 8. 0 得到設(shè)計(jì)表,，然后按照表中的處方用量和 “2. 1”項(xiàng)下方法進(jìn)行制備，并用Design-expert 8. 0軟件分析結(jié)果,，繪制效應(yīng)面,。

 根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果可知，十六十八醇 ( B) 和單硬脂酸甘油酯 ( C) 用量對(duì)乳液的影響較大,。另外,，通過軟件統(tǒng)計(jì)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有這兩個(gè)因素存在時(shí),，P 值較小,，即為重要因素，根據(jù)擬合方程繪制的茶油,、十六十八醇和單硬脂酸甘油酯總分 3D 圖,，同時(shí)通過軟件優(yōu)選出得分的 3個(gè)處方，結(jié)果見表 3,、圖 1,。

2. 6 優(yōu)選處方評(píng)價(jià) 

將制備好的卸妝乳于 25 ℃ ,、75% 相對(duì)濕度條件下的恒溫恒濕箱中放置 24 h 后，偏光顯微鏡觀察其球形層狀液晶結(jié)構(gòu)的形成情況,，光學(xué)微流變儀測(cè)量其黏彈性,，近紅外穩(wěn)定性分析儀測(cè)量其穩(wěn)定性指數(shù)，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,，在 3 個(gè)處方中篩選出處方,。

2. 6. 1 顯微結(jié)構(gòu)觀察 

取乳液少許，置于載玻片上,，用蓋玻片小心將其壓制成半透明薄片,，在偏光顯微鏡物鏡 ( 40 倍) 下觀察乳液內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)，見圖 2,。大多數(shù) O/W 乳液在偏光下能觀察到油滴周圍的雙折射洋蔥環(huán)結(jié)構(gòu),，即為典型的球形層狀液晶結(jié)構(gòu)，被稱為 “扭曲馬爾他十字”,，這種層狀液晶將油滴緊緊包裹來防止其聚并,，用于維持乳液的穩(wěn)定性。由圖可知,，處方 2 中雙折射洋蔥環(huán)的結(jié)構(gòu)更豐富清晰,，表明油滴周圍的混晶雙分子層越多,，乳液相對(duì)越穩(wěn)定,。

2. 6. 2 黏彈性測(cè)量 

黏彈性指塑性流體對(duì)應(yīng)力的響應(yīng)兼有彈性固體和黏性流體的雙重特性，可通過Rheolaser光學(xué)微流變儀進(jìn)行測(cè)量,，結(jié)果見圖 3 和圖 4,。由圖 3 可知，處方 1 和 2 的彈性指數(shù)比較接近,，而處方 3 的彈性指數(shù)較弱,，說明處方 1 和 2 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)比處方 3 更牢固。由圖 4 可知,，處方 1 和 3 的宏觀黏性指數(shù)比較接近,，而處方 2 的宏觀黏性指數(shù)較小，說明它在卸妝時(shí)更易涂布與清洗,。因此,，從黏彈性方面考慮，處方 2 更為理想,。

2. 7 穩(wěn)定性指數(shù) 

將樣品放入 Turbiscan Lab 穩(wěn)定性分析儀,，通過近紅外表征乳液內(nèi)分散相粒子濃度及粒徑的變化速率和大小，從而定量表征乳液的分層,、絮凝,、聚集等不穩(wěn)定性現(xiàn)象發(fā)生的程度及速率,，用于表征其物理穩(wěn)定性，具體反映在穩(wěn)定性動(dòng)力學(xué)參數(shù) (Turbiscan stability index,，TSI) 上,，TSI越小，乳液穩(wěn)定性越好,，連續(xù)掃描 1 周,，結(jié)果見圖5。由圖可知,，處方 2 的 TSI 值最小,，即更加穩(wěn)定。

綜合顯微,、黏彈性指數(shù),、穩(wěn)定性動(dòng)力學(xué)參數(shù)結(jié)果，可認(rèn)為處方 2 為處方,。

3 討論

本實(shí)驗(yàn)在制備茶油卸妝乳時(shí),，選擇月桂基葡糖苷作為乳化劑，它屬于烷基糖苷類乳化劑,，是的 “綠色”表面活性劑,，具有高表面活性、良好的生態(tài)安全性和相容性,。在護(hù)膚品的研制中,，處方的組成和配比是一個(gè)重要問題，而 D-混料設(shè)計(jì)能避免多因素間的相互交叉和干擾,，實(shí)驗(yàn)次數(shù)少,，精度高，比單因素和正交試驗(yàn)更為簡(jiǎn)化,。

Ｒhelolaser 光學(xué)微流變儀利用多散斑-擴(kuò)散波光譜學(xué) ( MS-DWS) 原理,，具有非常高的靈敏度，可以觀測(cè)到乳液聚合的微小變化,，而 Turbiscan Lab 穩(wěn)定性分析儀可在較短時(shí)間內(nèi)判斷體系分散粒子的聚集和絮凝狀況,，能在一定程度上反映乳液內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化，是一種準(zhǔn)確,、快速的穩(wěn)定性判斷方法,，均為乳液的篩選和評(píng)價(jià)提供了理想手段。