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摘要：羟丙基-β-环糊精提高化妆品乳化体稳定性的实验研究结果表明，环糊精不受水包油或油包水体系的影响、不受乳化剂对种类不同的影响，都能够提高其乳化体的稳定性，都能适当提高乳化体的稠度。对12款配方进行综合评价，采用水包油体系的配方（2）及油包水体系的配方（4）都更优越一些。羟丙基-β-环糊精的稳定作用很可能是通过降低表面张力（ 添加羟丙基-β-环糊精） 使分散体系的势能下降作用实现的。
关键词：羟丙基-β-环糊精；化妆品乳化体；稳定性.
【中圖分类号】TQ658
Research on improving stability of cosmetics emulsion by using hydroxypropyl-beta-cyclodextrin
WU Li-hong
（Guangzhou Accordbay Cosmetics Co.，Ltd，Guangzhou，Guangdong 510880）
Abstract：There are experiment research results on improving stability of cosmetics emulsion by using cyclodextrins show that cyclodextrins aren`t affected from oil-in-water or water-in-oil system influence， not affected by emulsifier to the influence of different kinds， which can improve the stability of the emulsion ， appropriately raise the emulsion thickness. On 12 formulas for comprehensive evaluation， using oil-in-water system of formula （2） and water-in-oil system formula （4） are more superior. It is likely to be through the lower surface tension （add hydroxypropyl-beta-cyclodextrin） on hydroxypropyl-beta-cyclodextrin stability effect ， the realization of function which makes decentralized system potential energy drop down.
Key words： hydroxypropyl-beta-cyclodextrin/ cosmetics emulsion/ stability
1.实验部分
1.1主要试剂和仪器
羟丙基-β-环糊精，郁南县永光环状糊精有限公司；甲基葡萄糖苷聚乙二醇-20醚倍半硬脂酸酯，路博润特种化工有限公司；甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯，路博润特种化工有限公司；十六烷基醇/十六烷基葡萄苷/脂肪酸甘油酯，湖南常德创新化工科技有限公司；PEG-20失水山梨醇硬脂酸酯，英国禾大化工公司；失水山梨醇硬脂酸酯，英国禾大化工公司；鲸蜡基聚乙二醇/聚丙二醇-10/1二甲基硅氧烷，赢创德固赛；失水山梨醇异硬脂酸酯/三聚甘油双异硬脂酸酯，湖南常德创新化工科技有限公司；月桂醇醚-4，英国禾大化工公司；吡咯烷酮羧酸钠/PEG-6辛酸/癸酸甘油酯/1.3-丁二醇/水，湖南常德创新化工科技有限公司；聚甘油-4异硬脂酸酯/鲸蜡基聚乙二醇/聚丙二醇-10/1二甲基硅氧烷，湖南常德创新化工科技有限公司；碳12-15烷基苯甲酸酯，英国禾大化工公司；液体石蜡（15#），杭州石化有限责任公司；对羟基苯甲酸丙酯，昆山双友；对羟基苯甲酸甲酯，昆山双友；甘油，斯文化工（香港）有限公司；双咪唑烷基脲/尼泊金甲酯/碘代丙炔，国际特品；三乙醇胺，无锡市芳霞化工；香精，安宝莎（嘉兴）香料有限公司；去离子水，公司自产；硬脂酸镁，广州天金化工有限公司；聚二甲基硅氧烷醇，道康宁；环五聚二甲基硅氧烷，道康宁；二甲基硅氧烷（10CS），道康宁；甲氧基肉桂酸辛酯，帝斯曼；乙基己基-甲氧基肉桂酸脂/丁基-甲氧基二苯甲酰甲烷/2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮/磷脂/1，3-丁二醇，Bio-Nest Biochemical Technology Co.，LTD ；硫酸镁，天津美宇；氯化钠，天津美宇；聚甘油-4异硬脂酸酯，赢创德固赛；FA1004N/0.0001电子天平，上海精密科学仪器有限公司；FJ-200高速分散均质机，上海标本模型厂；IKA RW20德国悬壁式搅拌机，上海凌初环保仪器有限公司代理商；台式低速离心机KA-1000，上海菲恰尔分析仪器有限公司；上海精科雷磁pH计（pHS-3C，合肥桥斯仪器设备有限公司）；温度计（50℃、100℃）；容声冰箱（BCD-182GS， 广东科龙公司）；电热恒温培养箱 （HPX-9082MBE， 上海博讯实业有限公司医疗设备厂）；电子天平（JJ500/0.01，常熟市双杰测试仪器厂）；封闭电炉（ES-3615系列，广州市惠科兴化工科技经营部）
1.2实验方法
为了验证羟丙基-β-环糊精能提高化妆品乳化体稳定性的效果，设计如下膏霜类产品配方，设计的配方需要满足的条件是：1.在没有添加羟丙基-β-环糊精的时候，它是通不过企业标准的检测项目，具体的检测内容请参照表1-1；2.需要考虑膏霜的两种体系：水包油体系和油包水体系；3.选用在化妆品行业内比较经典的不同乳化剂对。在同样的配方中，添加羟丙基-β-环糊精，与没有添加羟丙基-β-环糊精的样品做稳定性对比。各配方采用常规的膏霜配制方法。通过满足设计条件，设计出来的配方，通过实验来去证明羟丙基-β-环糊精能提高化妆品乳化体稳定性 1.2.1 针对水包油体系的配方[1]
配方（1）：用十六烷基醇/十六烷基葡萄苷/脂肪酸甘油酯乳化剂对的基础配方
十六烷基醇/十六烷基葡萄苷/脂肪酸甘油酯 2.00
月桂醇醚-4 8.00
单硬脂酸甘油酯 1.50
硬脂酸 12.00
碳12-15烷基苯甲酸酯 8.00
液体石蜡（15#） 4.00
对羟基苯甲酸甲酯 0.20
对羟基苯甲酸丙酯 0.10
甘油 8.00
双咪唑烷基脲/尼泊金甲酯/碘代丙炔 0.30
三乙醇胺 0.40
香精 0.05
去离子水 55.45
配方（2）：用十六烷基醇/十六烷基葡萄苷/脂肪酸甘油酯乳化剂对的试验配方
十六烷基醇/十六烷基葡萄苷/脂肪酸甘油酯 2.00
月桂醇醚-4 8.00
单硬脂酸甘油酯 1.50
硬脂酸 12.00
碳12-15烷基苯甲酸酯 8.00
液体石蜡（15#） 4.00
对羟基苯甲酸甲酯 0.20
对羟基苯甲酸丙酯 0.10
甘油 8.00
羟丙基-β-环糊精 2.00
双咪唑烷基脲/尼泊金甲酯/碘代丙炔 0.30
三乙醇胺 0.40
香精 0.05
去离子水 53.45
配方（3）：用失水山梨醇硬脂酸酯和PEG-20失水山梨醇硬脂酸酯乳化剂对的基础配方
PEG-20失水山梨醇硬脂酸酯 2.50
失水山梨醇硬脂酸酯 2.00
月桂醇醚-4 8.00
单硬脂酸甘油酯 1.50
硬脂酸 12.00
碳12-15烷基苯甲酸酯 8.00
液体石蜡（15#） 4.00
对羟基苯甲酸甲酯 0.20
对羟基苯甲酸丙酯 0.10
甘油 8.00
双咪唑烷基脲/尼泊金甲酯/碘代丙炔 0.30
三乙醇胺 0.40
香精 0.05
去离子水 52.95
配方（4）：用失水山梨醇硬脂酸酯和PEG-20失水山梨醇硬脂酸酯乳化剂对的试验配方
PEG-20失水山梨醇硬脂酸酯 2.50
失水山梨醇硬脂酸酯 2.00
月桂醇醚-4 8.00
单硬脂酸甘油酯 1.50
硬脂酸 12.00
碳12-15烷基苯甲酸酯 8.00
液体石蜡（15#） 4.00
对羟基苯甲酸甲酯 0.20
对羟基苯甲酸丙酯 0.10
甘油 8.00
羟丙基-β-环糊精 2.00
双咪唑烷基脲/尼泊金甲酯/碘代丙炔 0.30
三乙醇胺 0.40
香精 0.05
去离子水 50.95
配方（5）用甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯和甲基葡萄糖苷聚乙二醇-20醚倍半硬脂酸酯乳化剂对的基础配方
甲基葡萄糖苷聚乙二醇-20醚倍半硬脂酸酯 1.50
甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯 1.00
月桂醇醚-4 8.00
单硬脂酸甘油酯 1.50
硬脂酸 12.00
碳12-15烷基苯甲酸酯 8.00
液体石蜡（15#） 4.00
对羟基苯甲酸甲酯 0.20
对羟基苯甲酸丙酯 0.10
甘油 8.00
双咪唑烷基脲/尼泊金甲酯/碘代丙炔 0.30
三乙醇胺 0.40
香精 0.05
去离子水 54.95
配方（6）用甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯和甲基葡萄糖苷聚乙二醇-20醚倍半硬脂酸酯乳化劑对的试验配方
甲基葡萄糖苷聚乙二醇-20醚倍半硬脂酸酯 1.50
甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯 1.00
月桂醇醚-4 8.00
单硬脂酸甘油酯 1.50
硬脂酸 12.00
碳12-15烷基苯甲酸酯 8.00
液体石蜡（15#） 4.00
对羟基苯甲酸甲酯 0.20
对羟基苯甲酸丙酯 0.10
甘油 8.00
羟丙基-β-环糊精 2.00
双咪唑烷基脲/尼泊金甲酯/碘代丙炔 0.30
三乙醇胺 0.40
香精 0.05
去离子水 52.95
1.2.2针对油包水体系的配方[1]
配方（7）用失水山梨醇异硬脂酸酯/三聚甘油双异硬脂酸酯为主乳化剂的基础配方
失水山梨醇异硬脂酸酯/三聚甘油双异硬脂酸酯 3.00
硬脂酸镁 0.50
聚二甲基硅氧烷醇 1.00
环五聚二甲基硅氧烷 3.50
甲氧基肉桂酸辛酯 2.00
二甲基硅氧烷（10CS） 1.00
液体石蜡（15#） 2.50
甘油 8.00
硫酸镁 1.00
乙基己基-甲氧基肉桂酸脂/丁基-甲氧基二苯甲酰甲烷/ 2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮/磷脂/1，3-丁二醇 4.00
双咪唑烷基脲/尼泊金甲酯/碘代丙炔 0.50
香精 0.05
去离子水 72.95
配方（8）用失水山梨醇异硬脂酸酯/三聚甘油双异硬脂酸酯为主乳化剂的试验配方
失水山梨醇异硬脂酸酯/三聚甘油双异硬脂酸酯 3.00
硬脂酸镁 0.50
聚二甲基硅氧烷醇 1.00
环五聚二甲基硅氧烷 3.50
甲氧基肉桂酸辛酯 2.00
二甲基硅氧烷（10CS） 1.00
液体石蜡（15#） 2.50
甘油 8.00
羟丙基-β-环糊精 2.00
硫酸镁 1.00
乙基己基-甲氧基肉桂酸脂/丁基-甲氧基二苯甲酰甲烷/
2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮/磷脂/1，3-丁二醇 4.00
双咪唑烷基脲/尼泊金甲酯/碘代丙炔 0.50
香精 0.05
去离子水 70.95
配方（9）用聚甘油-4异硬脂酸酯/鲸蜡基聚乙二醇/聚丙二醇-10/1二甲基硅氧烷为主乳化剂的基础配方
聚甘油-4异硬脂酸酯/鲸蜡基聚乙二醇/聚丙二醇-10/1二甲基硅氧烷 2.50
失水山梨醇异硬脂酸酯/三聚甘油双异硬脂酸酯 0.30
聚二甲基硅氧烷醇 1.00
环五聚二甲基硅氧烷 3.50
甲氧基肉桂酸辛酯 2.00
二甲基硅氧烷（10CS） 1.00
液体石蜡（15#） 2.50
甘油 8.00
氯化钠 0.80
吡咯烷酮羧酸钠/PEG-6辛酸/癸酸甘油酯/1.3-丁二醇/水 7.00
乙基己基-甲氧基肉桂酸脂/丁基-甲氧基二苯甲酰甲烷/
2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮/磷脂/1，3-丁二醇 4.00
双咪唑烷基脲/尼泊金甲酯/碘代丙炔 0.50
香精 0.05
去离子水 66.85
配方（10）用聚甘油-4异硬脂酸酯/鲸蜡基聚乙二醇/聚丙二醇-10/1二甲基硅氧烷为主乳化剂的试验配方
聚甘油-4异硬脂酸酯/鲸蜡基聚乙二醇/聚丙二醇-10/1二甲基硅氧烷 2.50
失水山梨醇异硬脂酸酯/三聚甘油双异硬脂酸酯 0.30
聚二甲基硅氧烷醇 1.00
环五聚二甲基硅氧烷 3.50
甲氧基肉桂酸辛酯 2.00
二甲基硅氧烷（10CS） 1.00
液体石蜡（15#） 2.50
甘油 8.00
羟丙基-β-环糊精 2.00
氯化钠 0.80
吡咯烷酮羧酸钠/PEG-6辛酸/癸酸甘油酯/1.3-丁二醇/水 7.00
乙基己基-甲氧基肉桂酸脂/丁基-甲氧基二苯甲酰甲烷/
2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮/磷脂/1，3-丁二醇 4.00
双咪唑烷基脲/尼泊金甲酯/碘代丙炔 0.50
香精 0.05
去离子水 64.85
配方（11）用鲸蜡基聚乙二醇/聚丙二醇-10/1二甲基硅氧烷为主乳化剂的基础配方
鲸蜡基聚乙二醇/聚丙二醇-10/1二甲基硅氧烷 2.50
聚甘油-4异硬脂酸酯 0.50
聚二甲基硅氧烷醇 1.00
环五聚二甲基硅氧烷 3.50
甲氧基肉桂酸辛酯 2.00
二甲基硅氧烷（10CS） 1.00
液体石蜡（15#） 2.50
甘油 8.00
氯化钠 0.80
吡咯烷酮羧酸钠/PEG-6辛酸/癸酸甘油酯/1.3-丁二醇/水 7.00
乙基己基-甲氧基肉桂酸脂/丁基-甲氧基二苯甲酰甲烷/
2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮/磷脂/1，3-丁二醇 4.00
雙咪唑烷基脲/尼泊金甲酯/碘代丙炔 0.50
香精 0.05
去离子水 66.65
配方（12）用鲸蜡基聚乙二醇/聚丙二醇-10/1二甲基硅氧烷为主乳化剂的试验配方
鲸蜡基聚乙二醇/聚丙二醇-10/1二甲基硅氧烷 2.50
聚甘油-4异硬脂酸酯 0.50
聚二甲基硅氧烷醇 1.00
环五聚二甲基硅氧烷 3.50
甲氧基肉桂酸辛酯 2.00
二甲基硅氧烷（10CS） 1.00
液体石蜡（15#） 2.50
甘油 8.00
羟丙基-β-环糊精 2.00
氯化钠 0.80
吡咯烷酮羧酸钠/PEG-6辛酸/癸酸甘油酯/1.3-丁二醇/水 7.00
乙基己基-甲氧基肉桂酸脂/丁基-甲氧基二苯甲酰甲烷/
2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮/磷脂/1，3-丁二醇 4.00
双咪唑烷基脲/尼泊金甲酯/碘代丙炔 0.50
香精 0.05
去离子水 64.65
1.3测试方法和判定标准
此测试方法和判定标准是针对设计配方打出来的化妆品而设定的，所做检测均依照化妆品相关的轻工行业标准[2]为基础，按照工厂的企业标准执行。检测项目包括离心实验，耐热实验，耐寒实验，pH，室温观察，耐光试验。 各项目的实验方法和检测标准见表1-1。
表1-1检测项目具体描述（针对化妆品）
项目
耐热试验
耐寒试验
耐光试验
离心实验
pH值变化
实验
方法
将样品加入2瓶洗净干燥的药用塑料瓶，拧紧盖子，一瓶放入预先调节好温度为48±1℃的恒温箱内，经48小时后取出，恢复室温后与另一瓶进行目测比较.
将样品加入2瓶洗净干燥的药用塑料瓶，拧紧盖子，一瓶放入预先调节好温度为-18±1℃的冰箱内，经48小时后取出，恢复室温后与另一瓶进行目测比较.
放置阳光下暴晒30天
于离心管中注入试样。然后放入预先调节到38±1℃的电热恒温培养箱内，保温1h后，立即移入离心机中，并将离心机调整到3000r/min的离心速度，旋转30分钟，取出观察。
在烧杯中称取1份样品，加入10份煮沸后冷却的去离子水，搅拌均匀，在25±1℃时，用已校正过的酸度计测定.
仪器
恒温培养箱：温控精度±1℃；温度计
冰箱：温控精度±2℃；温度计
离心机、离心管、电热恒温培养箱、温度计
pH计，包括温度补偿系统，精度0.02以上；复合电级
判定
标准
恢复至室温后膏体无油水分离现象
恢复至室温后与试验前无明显性状差异
恢复至室温后与试验前无明显性状差异
不分层（含不溶性粉质颗粒沉淀物除外）
4.0-8.5（粉质产品、果酸类产品除外
结论
稳定
稳定
稳定
稳定
稳定
2. 结果与讨论
2.1针对水包油体系配方的试验结果
针对水包油的配方体系，采用添加羟丙基-β-环糊精，与没有添加羟丙基-β-环糊精的样品做表1-1所列的检查项目，进行稳定性對比。试验结果见表1-2。
表1-2 水包油配方体系稳定性试验结果汇总
配方 分类
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
pH
4.33
7.19
4.23
7.05
4.15
6.95
室温观察
珠光外观，轻微可流动
珠光外观膏体较软，霜状
珠光外观，轻微可流动
珠光外观膏体较软，霜状
珠光外观，轻微可流动
珠光外观膏体较软，霜状
离心实验
稳定
稳定
稳定
稳定
稳定
稳定
耐热实验
出水严重
稳定
出水严重
稳定
出水严重
稳定
耐寒实验
稳定
稳定
稳定
稳定
稳定
稳定
耐光实验
稳定
稳定
稳定
稳定
稳定
稳定
分析结论
不稳定
稳定
不稳定
稳定
不稳定
稳定
通过表1-2对比可以得出以下结论：
1. 不加稳定剂的配方都不稳定，在耐热试验中均出水严重。而添加了羟丙基-β-环糊精的样品在不同的水包油乳化体系中全部都表现出很好的稳定性能，不受乳化剂种类不同的影响。
2 . 羟丙基-β-环糊精能够提高水包油乳化体的稳定性；
3. 羟丙基-β-环糊精在水包油体系中，能提高乳化体的稠度，即有增稠功能。
2.2 针对油包水体系配方的试验结果
表1-3 油包水配方体系稳定性试验结果汇总
指标 分类
（7）
（8）
（9）
（10）
（11）
（12）
离心实验
稳定
稳定
稳定
稳定
稳定
稳定
室温观察
轻微可流动亮丽乳状
软霜状亮丽外观
轻微可流动亮丽乳状
软霜状亮丽外观
亮丽霜状
亮丽膏霜状
耐热实验
稳定
稳定
稳定
稳定
稳定
稳定
耐寒实验
出水
稳定
出水
稳定
出水
稳定
耐光实验
稳定
稳定
稳定
稳定
稳定
稳定
分析结论
不稳定
稳定 不稳定
稳定
不稳定
稳定
通过表1-3对比可以得出以下结论：
1. 不加稳定剂的配方都不稳定，在耐寒试验中均出水严重。而添加了羟丙基-β-环糊精的样品在不同的水包油乳化体系中全部都表现出很好的稳定性能，不受乳化剂种类不同的影响。
2. 羟丙基-β-环糊精能够提高油包水乳化体的稳定性。
3. 羟丙基-β-环糊精在油包水体系中，能提高乳化体的稠度，即有增稠功能。
2.3讨论
乳化体的稳定性一般来说由以下5个方面因素决定：①降低界面张力；②界面上保护膜的形成；③界面电荷；④分散相的浓度和粘度；⑤液滴粒子的大小和均匀度。[3][4]
由1.2.1和1.2.2的试验结果可知道，羟丙基-β-环糊精能够提高水包油或油包水乳化体的稳定性，它可能通过下述一种或多种机理使乳化体稳定：
1. 降低表面张力。添加羟丙基-β-环糊精使分散体系的势能下降，吸附在两相界面上形成密集的吸附层。吸附层中分子有一定的取向，极性基团（羟丙基-）向水，非极性基团（环糊精）向油，这样油-水界面张力下降。这是由于表面活性分子在表面上走向排列的结果[5] [6]；
2. 在界面上形成韧性或高粘度的界面膜，防止或阻止由于布朗运动、热对流或机械搅拌引起液滴的碰撞而诱发的液滴聚结；
3. 吸附分子带有电荷时，使液滴表面带电，形成双电层，减少液滴接近频率，从而减少了液滴接触导致的液滴聚结机率[7]；
4. 吸附聚合物分子，在界面上形成聚合物的吸附层，起着位阻稳定作用[8]。
3 结论
本章通过水包油体系和油包水体系，共12款配方进行了实验，每种体系由3款不同乳化剂对构成，参照样和添加样进行对比试验可以得出以下结论：
1. 羟丙基-β-环糊精不管是对水包油或油包水体系都能够提高其乳化体的稳定性。
2. 羟丙基-β-环糊精在化妆品两种体系中表现的性能是相同的，不受水包油或油包水体系的影响。
3. 羟丙基-β-环糊精在6种乳化剂对中表现的性能是相同的，不受乳化剂对种类不同的影響。
4. 羟丙基-β-环糊精不管是对水包油或油包水体系都能提高乳化体的稠度，即有增稠功能。
5. 对12款配方进行综合评价，除以上评价指标外，再加上肤感，整体外观（即所谓的卖相），及使用后皮肤的柔软感等，采用水包油体系的配方（2）及油包水体系的配方（4）都更优越一些。
6. 羟丙基-β-环糊精的稳定作用很可能是通过降低表面张力（ 添加羟丙基-β-环糊精）， 使分散体系的势能下降作用实现的。因为羟丙基-β-环糊精吸附在两相界面上形成密集的吸附层。吸附层中分子有一定的取向，极性基团（羟丙基-）向水，非极性基团（环糊精）向油，这样油-水界面张力下降。这是由于表面活性分子在表面上走向排列的结果。
参考文献
[1]吴丽红.用环糊精及其衍生物提高化妆品稳定性的研究[D].广州：华南理工大学，2012年：17-22
[2]中国轻工总会.润肤乳液QB/T2286-1997[S].北京：中国轻工业出版社，1997
[3]裘炳毅.乳化作用及其在化妆品工业的应用（二）[J].日用化学工业，1999，（2）：48-53
[4]裘炳毅.乳化作用及其在化妆品工业的应用（二）[J].日用化学工业，1999，（3）：45-49
[5]吴英绵，丁颖.表面活性剂在化妆品中的应用[J].石家庄职业技术学院学报，2007，19（2）：17-20
[6]鲁润华，石硕，汪汉卿.表面活性剂与环糊精的相互作用及在日化工业中的应用[J].日用化学工业，1999，（4）：28-31
[7]宋乐新，周桃玉，郭子建.环糊精及其衍生物的超分子晶体结构研究进展[J].无机化学学报，2001，17（1）：9-16
[8]MischnickP，Carbohydate Research，1989，92：23
关键词：羟丙基-β-环糊精；化妆品乳化体；稳定性.
【中圖分类号】TQ658
Research on improving stability of cosmetics emulsion by using hydroxypropyl-beta-cyclodextrin
WU Li-hong
（Guangzhou Accordbay Cosmetics Co.，Ltd，Guangzhou，Guangdong 510880）
Abstract：There are experiment research results on improving stability of cosmetics emulsion by using cyclodextrins show that cyclodextrins aren`t affected from oil-in-water or water-in-oil system influence， not affected by emulsifier to the influence of different kinds， which can improve the stability of the emulsion ， appropriately raise the emulsion thickness. On 12 formulas for comprehensive evaluation， using oil-in-water system of formula （2） and water-in-oil system formula （4） are more superior. It is likely to be through the lower surface tension （add hydroxypropyl-beta-cyclodextrin） on hydroxypropyl-beta-cyclodextrin stability effect ， the realization of function which makes decentralized system potential energy drop down.
Key words： hydroxypropyl-beta-cyclodextrin/ cosmetics emulsion/ stability
1.实验部分
1.1主要试剂和仪器
羟丙基-β-环糊精，郁南县永光环状糊精有限公司；甲基葡萄糖苷聚乙二醇-20醚倍半硬脂酸酯，路博润特种化工有限公司；甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯，路博润特种化工有限公司；十六烷基醇/十六烷基葡萄苷/脂肪酸甘油酯，湖南常德创新化工科技有限公司；PEG-20失水山梨醇硬脂酸酯，英国禾大化工公司；失水山梨醇硬脂酸酯，英国禾大化工公司；鲸蜡基聚乙二醇/聚丙二醇-10/1二甲基硅氧烷，赢创德固赛；失水山梨醇异硬脂酸酯/三聚甘油双异硬脂酸酯，湖南常德创新化工科技有限公司；月桂醇醚-4，英国禾大化工公司；吡咯烷酮羧酸钠/PEG-6辛酸/癸酸甘油酯/1.3-丁二醇/水，湖南常德创新化工科技有限公司；聚甘油-4异硬脂酸酯/鲸蜡基聚乙二醇/聚丙二醇-10/1二甲基硅氧烷，湖南常德创新化工科技有限公司；碳12-15烷基苯甲酸酯，英国禾大化工公司；液体石蜡（15#），杭州石化有限责任公司；对羟基苯甲酸丙酯，昆山双友；对羟基苯甲酸甲酯，昆山双友；甘油，斯文化工（香港）有限公司；双咪唑烷基脲/尼泊金甲酯/碘代丙炔，国际特品；三乙醇胺，无锡市芳霞化工；香精，安宝莎（嘉兴）香料有限公司；去离子水，公司自产；硬脂酸镁，广州天金化工有限公司；聚二甲基硅氧烷醇，道康宁；环五聚二甲基硅氧烷，道康宁；二甲基硅氧烷（10CS），道康宁；甲氧基肉桂酸辛酯，帝斯曼；乙基己基-甲氧基肉桂酸脂/丁基-甲氧基二苯甲酰甲烷/2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮/磷脂/1，3-丁二醇，Bio-Nest Biochemical Technology Co.，LTD ；硫酸镁，天津美宇；氯化钠，天津美宇；聚甘油-4异硬脂酸酯，赢创德固赛；FA1004N/0.0001电子天平，上海精密科学仪器有限公司；FJ-200高速分散均质机，上海标本模型厂；IKA RW20德国悬壁式搅拌机，上海凌初环保仪器有限公司代理商；台式低速离心机KA-1000，上海菲恰尔分析仪器有限公司；上海精科雷磁pH计（pHS-3C，合肥桥斯仪器设备有限公司）；温度计（50℃、100℃）；容声冰箱（BCD-182GS， 广东科龙公司）；电热恒温培养箱 （HPX-9082MBE， 上海博讯实业有限公司医疗设备厂）；电子天平（JJ500/0.01，常熟市双杰测试仪器厂）；封闭电炉（ES-3615系列，广州市惠科兴化工科技经营部）
1.2实验方法
为了验证羟丙基-β-环糊精能提高化妆品乳化体稳定性的效果，设计如下膏霜类产品配方，设计的配方需要满足的条件是：1.在没有添加羟丙基-β-环糊精的时候，它是通不过企业标准的检测项目，具体的检测内容请参照表1-1；2.需要考虑膏霜的两种体系：水包油体系和油包水体系；3.选用在化妆品行业内比较经典的不同乳化剂对。在同样的配方中，添加羟丙基-β-环糊精，与没有添加羟丙基-β-环糊精的样品做稳定性对比。各配方采用常规的膏霜配制方法。通过满足设计条件，设计出来的配方，通过实验来去证明羟丙基-β-环糊精能提高化妆品乳化体稳定性 1.2.1 针对水包油体系的配方[1]
配方（1）：用十六烷基醇/十六烷基葡萄苷/脂肪酸甘油酯乳化剂对的基础配方
十六烷基醇/十六烷基葡萄苷/脂肪酸甘油酯 2.00
月桂醇醚-4 8.00
单硬脂酸甘油酯 1.50
硬脂酸 12.00
碳12-15烷基苯甲酸酯 8.00
液体石蜡（15#） 4.00
对羟基苯甲酸甲酯 0.20
对羟基苯甲酸丙酯 0.10
甘油 8.00
双咪唑烷基脲/尼泊金甲酯/碘代丙炔 0.30
三乙醇胺 0.40
香精 0.05
去离子水 55.45
配方（2）：用十六烷基醇/十六烷基葡萄苷/脂肪酸甘油酯乳化剂对的试验配方
十六烷基醇/十六烷基葡萄苷/脂肪酸甘油酯 2.00
月桂醇醚-4 8.00
单硬脂酸甘油酯 1.50
硬脂酸 12.00
碳12-15烷基苯甲酸酯 8.00
液体石蜡（15#） 4.00
对羟基苯甲酸甲酯 0.20
对羟基苯甲酸丙酯 0.10
甘油 8.00
羟丙基-β-环糊精 2.00
双咪唑烷基脲/尼泊金甲酯/碘代丙炔 0.30
三乙醇胺 0.40
香精 0.05
去离子水 53.45
配方（3）：用失水山梨醇硬脂酸酯和PEG-20失水山梨醇硬脂酸酯乳化剂对的基础配方
PEG-20失水山梨醇硬脂酸酯 2.50
失水山梨醇硬脂酸酯 2.00
月桂醇醚-4 8.00
单硬脂酸甘油酯 1.50
硬脂酸 12.00
碳12-15烷基苯甲酸酯 8.00
液体石蜡（15#） 4.00
对羟基苯甲酸甲酯 0.20
对羟基苯甲酸丙酯 0.10
甘油 8.00
双咪唑烷基脲/尼泊金甲酯/碘代丙炔 0.30
三乙醇胺 0.40
香精 0.05
去离子水 52.95
配方（4）：用失水山梨醇硬脂酸酯和PEG-20失水山梨醇硬脂酸酯乳化剂对的试验配方
PEG-20失水山梨醇硬脂酸酯 2.50
失水山梨醇硬脂酸酯 2.00
月桂醇醚-4 8.00
单硬脂酸甘油酯 1.50
硬脂酸 12.00
碳12-15烷基苯甲酸酯 8.00
液体石蜡（15#） 4.00
对羟基苯甲酸甲酯 0.20
对羟基苯甲酸丙酯 0.10
甘油 8.00
羟丙基-β-环糊精 2.00
双咪唑烷基脲/尼泊金甲酯/碘代丙炔 0.30
三乙醇胺 0.40
香精 0.05
去离子水 50.95
配方（5）用甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯和甲基葡萄糖苷聚乙二醇-20醚倍半硬脂酸酯乳化剂对的基础配方
甲基葡萄糖苷聚乙二醇-20醚倍半硬脂酸酯 1.50
甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯 1.00
月桂醇醚-4 8.00
单硬脂酸甘油酯 1.50
硬脂酸 12.00
碳12-15烷基苯甲酸酯 8.00
液体石蜡（15#） 4.00
对羟基苯甲酸甲酯 0.20
对羟基苯甲酸丙酯 0.10
甘油 8.00
双咪唑烷基脲/尼泊金甲酯/碘代丙炔 0.30
三乙醇胺 0.40
香精 0.05
去离子水 54.95
配方（6）用甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯和甲基葡萄糖苷聚乙二醇-20醚倍半硬脂酸酯乳化劑对的试验配方
甲基葡萄糖苷聚乙二醇-20醚倍半硬脂酸酯 1.50
甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯 1.00
月桂醇醚-4 8.00
单硬脂酸甘油酯 1.50
硬脂酸 12.00
碳12-15烷基苯甲酸酯 8.00
液体石蜡（15#） 4.00
对羟基苯甲酸甲酯 0.20
对羟基苯甲酸丙酯 0.10
甘油 8.00
羟丙基-β-环糊精 2.00
双咪唑烷基脲/尼泊金甲酯/碘代丙炔 0.30
三乙醇胺 0.40
香精 0.05
去离子水 52.95
1.2.2针对油包水体系的配方[1]
配方（7）用失水山梨醇异硬脂酸酯/三聚甘油双异硬脂酸酯为主乳化剂的基础配方
失水山梨醇异硬脂酸酯/三聚甘油双异硬脂酸酯 3.00
硬脂酸镁 0.50
聚二甲基硅氧烷醇 1.00
环五聚二甲基硅氧烷 3.50
甲氧基肉桂酸辛酯 2.00
二甲基硅氧烷（10CS） 1.00
液体石蜡（15#） 2.50
甘油 8.00
硫酸镁 1.00
乙基己基-甲氧基肉桂酸脂/丁基-甲氧基二苯甲酰甲烷/ 2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮/磷脂/1，3-丁二醇 4.00
双咪唑烷基脲/尼泊金甲酯/碘代丙炔 0.50
香精 0.05
去离子水 72.95
配方（8）用失水山梨醇异硬脂酸酯/三聚甘油双异硬脂酸酯为主乳化剂的试验配方
失水山梨醇异硬脂酸酯/三聚甘油双异硬脂酸酯 3.00
硬脂酸镁 0.50
聚二甲基硅氧烷醇 1.00
环五聚二甲基硅氧烷 3.50
甲氧基肉桂酸辛酯 2.00
二甲基硅氧烷（10CS） 1.00
液体石蜡（15#） 2.50
甘油 8.00
羟丙基-β-环糊精 2.00
硫酸镁 1.00
乙基己基-甲氧基肉桂酸脂/丁基-甲氧基二苯甲酰甲烷/
2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮/磷脂/1，3-丁二醇 4.00
双咪唑烷基脲/尼泊金甲酯/碘代丙炔 0.50
香精 0.05
去离子水 70.95
配方（9）用聚甘油-4异硬脂酸酯/鲸蜡基聚乙二醇/聚丙二醇-10/1二甲基硅氧烷为主乳化剂的基础配方
聚甘油-4异硬脂酸酯/鲸蜡基聚乙二醇/聚丙二醇-10/1二甲基硅氧烷 2.50
失水山梨醇异硬脂酸酯/三聚甘油双异硬脂酸酯 0.30
聚二甲基硅氧烷醇 1.00
环五聚二甲基硅氧烷 3.50
甲氧基肉桂酸辛酯 2.00
二甲基硅氧烷（10CS） 1.00
液体石蜡（15#） 2.50
甘油 8.00
氯化钠 0.80
吡咯烷酮羧酸钠/PEG-6辛酸/癸酸甘油酯/1.3-丁二醇/水 7.00
乙基己基-甲氧基肉桂酸脂/丁基-甲氧基二苯甲酰甲烷/
2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮/磷脂/1，3-丁二醇 4.00
双咪唑烷基脲/尼泊金甲酯/碘代丙炔 0.50
香精 0.05
去离子水 66.85
配方（10）用聚甘油-4异硬脂酸酯/鲸蜡基聚乙二醇/聚丙二醇-10/1二甲基硅氧烷为主乳化剂的试验配方
聚甘油-4异硬脂酸酯/鲸蜡基聚乙二醇/聚丙二醇-10/1二甲基硅氧烷 2.50
失水山梨醇异硬脂酸酯/三聚甘油双异硬脂酸酯 0.30
聚二甲基硅氧烷醇 1.00
环五聚二甲基硅氧烷 3.50
甲氧基肉桂酸辛酯 2.00
二甲基硅氧烷（10CS） 1.00
液体石蜡（15#） 2.50
甘油 8.00
羟丙基-β-环糊精 2.00
氯化钠 0.80
吡咯烷酮羧酸钠/PEG-6辛酸/癸酸甘油酯/1.3-丁二醇/水 7.00
乙基己基-甲氧基肉桂酸脂/丁基-甲氧基二苯甲酰甲烷/
2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮/磷脂/1，3-丁二醇 4.00
双咪唑烷基脲/尼泊金甲酯/碘代丙炔 0.50
香精 0.05
去离子水 64.85
配方（11）用鲸蜡基聚乙二醇/聚丙二醇-10/1二甲基硅氧烷为主乳化剂的基础配方
鲸蜡基聚乙二醇/聚丙二醇-10/1二甲基硅氧烷 2.50
聚甘油-4异硬脂酸酯 0.50
聚二甲基硅氧烷醇 1.00
环五聚二甲基硅氧烷 3.50
甲氧基肉桂酸辛酯 2.00
二甲基硅氧烷（10CS） 1.00
液体石蜡（15#） 2.50
甘油 8.00
氯化钠 0.80
吡咯烷酮羧酸钠/PEG-6辛酸/癸酸甘油酯/1.3-丁二醇/水 7.00
乙基己基-甲氧基肉桂酸脂/丁基-甲氧基二苯甲酰甲烷/
2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮/磷脂/1，3-丁二醇 4.00
雙咪唑烷基脲/尼泊金甲酯/碘代丙炔 0.50
香精 0.05
去离子水 66.65
配方（12）用鲸蜡基聚乙二醇/聚丙二醇-10/1二甲基硅氧烷为主乳化剂的试验配方
鲸蜡基聚乙二醇/聚丙二醇-10/1二甲基硅氧烷 2.50
聚甘油-4异硬脂酸酯 0.50
聚二甲基硅氧烷醇 1.00
环五聚二甲基硅氧烷 3.50
甲氧基肉桂酸辛酯 2.00
二甲基硅氧烷（10CS） 1.00
液体石蜡（15#） 2.50
甘油 8.00
羟丙基-β-环糊精 2.00
氯化钠 0.80
吡咯烷酮羧酸钠/PEG-6辛酸/癸酸甘油酯/1.3-丁二醇/水 7.00
乙基己基-甲氧基肉桂酸脂/丁基-甲氧基二苯甲酰甲烷/
2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮/磷脂/1，3-丁二醇 4.00
双咪唑烷基脲/尼泊金甲酯/碘代丙炔 0.50
香精 0.05
去离子水 64.65
1.3测试方法和判定标准
此测试方法和判定标准是针对设计配方打出来的化妆品而设定的，所做检测均依照化妆品相关的轻工行业标准[2]为基础，按照工厂的企业标准执行。检测项目包括离心实验，耐热实验，耐寒实验，pH，室温观察，耐光试验。 各项目的实验方法和检测标准见表1-1。
表1-1检测项目具体描述（针对化妆品）
项目
耐热试验
耐寒试验
耐光试验
离心实验
pH值变化
实验
方法
将样品加入2瓶洗净干燥的药用塑料瓶，拧紧盖子，一瓶放入预先调节好温度为48±1℃的恒温箱内，经48小时后取出，恢复室温后与另一瓶进行目测比较.
将样品加入2瓶洗净干燥的药用塑料瓶，拧紧盖子，一瓶放入预先调节好温度为-18±1℃的冰箱内，经48小时后取出，恢复室温后与另一瓶进行目测比较.
放置阳光下暴晒30天
于离心管中注入试样。然后放入预先调节到38±1℃的电热恒温培养箱内，保温1h后，立即移入离心机中，并将离心机调整到3000r/min的离心速度，旋转30分钟，取出观察。
在烧杯中称取1份样品，加入10份煮沸后冷却的去离子水，搅拌均匀，在25±1℃时，用已校正过的酸度计测定.
仪器
恒温培养箱：温控精度±1℃；温度计
冰箱：温控精度±2℃；温度计
离心机、离心管、电热恒温培养箱、温度计
pH计，包括温度补偿系统，精度0.02以上；复合电级
判定
标准
恢复至室温后膏体无油水分离现象
恢复至室温后与试验前无明显性状差异
恢复至室温后与试验前无明显性状差异
不分层（含不溶性粉质颗粒沉淀物除外）
4.0-8.5（粉质产品、果酸类产品除外
结论
稳定
稳定
稳定
稳定
稳定
2. 结果与讨论
2.1针对水包油体系配方的试验结果
针对水包油的配方体系，采用添加羟丙基-β-环糊精，与没有添加羟丙基-β-环糊精的样品做表1-1所列的检查项目，进行稳定性對比。试验结果见表1-2。
表1-2 水包油配方体系稳定性试验结果汇总
配方 分类
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
pH
4.33
7.19
4.23
7.05
4.15
6.95
室温观察
珠光外观，轻微可流动
珠光外观膏体较软，霜状
珠光外观，轻微可流动
珠光外观膏体较软，霜状
珠光外观，轻微可流动
珠光外观膏体较软，霜状
离心实验
稳定
稳定
稳定
稳定
稳定
稳定
耐热实验
出水严重
稳定
出水严重
稳定
出水严重
稳定
耐寒实验
稳定
稳定
稳定
稳定
稳定
稳定
耐光实验
稳定
稳定
稳定
稳定
稳定
稳定
分析结论
不稳定
稳定
不稳定
稳定
不稳定
稳定
通过表1-2对比可以得出以下结论：
1. 不加稳定剂的配方都不稳定，在耐热试验中均出水严重。而添加了羟丙基-β-环糊精的样品在不同的水包油乳化体系中全部都表现出很好的稳定性能，不受乳化剂种类不同的影响。
2 . 羟丙基-β-环糊精能够提高水包油乳化体的稳定性；
3. 羟丙基-β-环糊精在水包油体系中，能提高乳化体的稠度，即有增稠功能。
2.2 针对油包水体系配方的试验结果
表1-3 油包水配方体系稳定性试验结果汇总
指标 分类
（7）
（8）
（9）
（10）
（11）
（12）
离心实验
稳定
稳定
稳定
稳定
稳定
稳定
室温观察
轻微可流动亮丽乳状
软霜状亮丽外观
轻微可流动亮丽乳状
软霜状亮丽外观
亮丽霜状
亮丽膏霜状
耐热实验
稳定
稳定
稳定
稳定
稳定
稳定
耐寒实验
出水
稳定
出水
稳定
出水
稳定
耐光实验
稳定
稳定
稳定
稳定
稳定
稳定
分析结论
不稳定
稳定 不稳定
稳定
不稳定
稳定
通过表1-3对比可以得出以下结论：
1. 不加稳定剂的配方都不稳定，在耐寒试验中均出水严重。而添加了羟丙基-β-环糊精的样品在不同的水包油乳化体系中全部都表现出很好的稳定性能，不受乳化剂种类不同的影响。
2. 羟丙基-β-环糊精能够提高油包水乳化体的稳定性。
3. 羟丙基-β-环糊精在油包水体系中，能提高乳化体的稠度，即有增稠功能。
2.3讨论
乳化体的稳定性一般来说由以下5个方面因素决定：①降低界面张力；②界面上保护膜的形成；③界面电荷；④分散相的浓度和粘度；⑤液滴粒子的大小和均匀度。[3][4]
由1.2.1和1.2.2的试验结果可知道，羟丙基-β-环糊精能够提高水包油或油包水乳化体的稳定性，它可能通过下述一种或多种机理使乳化体稳定：
1. 降低表面张力。添加羟丙基-β-环糊精使分散体系的势能下降，吸附在两相界面上形成密集的吸附层。吸附层中分子有一定的取向，极性基团（羟丙基-）向水，非极性基团（环糊精）向油，这样油-水界面张力下降。这是由于表面活性分子在表面上走向排列的结果[5] [6]；
2. 在界面上形成韧性或高粘度的界面膜，防止或阻止由于布朗运动、热对流或机械搅拌引起液滴的碰撞而诱发的液滴聚结；
3. 吸附分子带有电荷时，使液滴表面带电，形成双电层，减少液滴接近频率，从而减少了液滴接触导致的液滴聚结机率[7]；
4. 吸附聚合物分子，在界面上形成聚合物的吸附层，起着位阻稳定作用[8]。
3 结论
本章通过水包油体系和油包水体系，共12款配方进行了实验，每种体系由3款不同乳化剂对构成，参照样和添加样进行对比试验可以得出以下结论：
1. 羟丙基-β-环糊精不管是对水包油或油包水体系都能够提高其乳化体的稳定性。
2. 羟丙基-β-环糊精在化妆品两种体系中表现的性能是相同的，不受水包油或油包水体系的影响。
3. 羟丙基-β-环糊精在6种乳化剂对中表现的性能是相同的，不受乳化剂对种类不同的影響。
4. 羟丙基-β-环糊精不管是对水包油或油包水体系都能提高乳化体的稠度，即有增稠功能。
5. 对12款配方进行综合评价，除以上评价指标外，再加上肤感，整体外观（即所谓的卖相），及使用后皮肤的柔软感等，采用水包油体系的配方（2）及油包水体系的配方（4）都更优越一些。
6. 羟丙基-β-环糊精的稳定作用很可能是通过降低表面张力（ 添加羟丙基-β-环糊精）， 使分散体系的势能下降作用实现的。因为羟丙基-β-环糊精吸附在两相界面上形成密集的吸附层。吸附层中分子有一定的取向，极性基团（羟丙基-）向水，非极性基团（环糊精）向油，这样油-水界面张力下降。这是由于表面活性分子在表面上走向排列的结果。
参考文献
[1]吴丽红.用环糊精及其衍生物提高化妆品稳定性的研究[D].广州：华南理工大学，2012年：17-22
[2]中国轻工总会.润肤乳液QB/T2286-1997[S].北京：中国轻工业出版社，1997
[3]裘炳毅.乳化作用及其在化妆品工业的应用（二）[J].日用化学工业，1999，（2）：48-53
[4]裘炳毅.乳化作用及其在化妆品工业的应用（二）[J].日用化学工业，1999，（3）：45-49
[5]吴英绵，丁颖.表面活性剂在化妆品中的应用[J].石家庄职业技术学院学报，2007，19（2）：17-20
[6]鲁润华，石硕，汪汉卿.表面活性剂与环糊精的相互作用及在日化工业中的应用[J].日用化学工业，1999，（4）：28-31
[7]宋乐新，周桃玉，郭子建.环糊精及其衍生物的超分子晶体结构研究进展[J].无机化学学报，2001，17（1）：9-16
[8]MischnickP，Carbohydate Research，1989，92：23