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乙基纤维素在新型水包油唇釉配方中的稳定性评估

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内容节点
概述
实验/设备条件
样品提取
实验/操作方法
实验结果/结论
仪器/耗材清单

近年来中国的唇部彩妆市场蓬勃发展,其中唇釉的增长速度是最快的。唇釉剂型包括传统的纯油蜡型和乳化型,乳化型又包括水包油型和油包水型。其中有一种新型的水包油型唇釉,通过合理的配方工艺和原料的选择,可以摆脱传统唇釉的厚重黏腻感,具有水润清爽的肤感,而且具有比传统水包油型唇彩更好的滋润性和持久性,是近年来某些品牌的唇釉比如YSL镜面唇釉、Armani黑管唇釉等采用的产品剂型。这种新型水包油唇釉的配方性能优越,但由于有油相,与其并不相容的硅油相以及色素相混合悬浮于水相,因此配方不稳定,而将油溶性的乙基纤维素通过乳化作用分散到水性唇彩中的油相以达到配方的稳定性是其中关键的原因。

乙基纤维素是一类非水溶性的纤维素醚,它来源天然,温和无刺激,可以作为透明的成膜剂和油相增稠剂,将其应用到水包油型唇釉中可以带来清爽水润的肤感和光亮持久的效果。其可以增稠油相并吸附色素粒子牢牢附在唇部皮肤上,配方中不相容的硅油相析出到上层形成抗转移的油膜,这种新型配方的分层效果可以带来相比传统油性唇釉更好的抗色料转移性。

本文首先选择不同的乳化剂和增稠剂组合,设计3组不同的水包油型唇釉的配方,通过LUM稳定性分析仪分别进行加速实验,对其稳定性进行评估。

1.材料和方法

1.1 唇釉配方及其配置工艺

配方中主要成分的添加量见表1,所有添加量均为质量分数,安慰剂配方不添加乙基纤维素。将油相和水相各自混合搅拌均匀,于90 ℃下均质乳化。充分搅拌均匀,出料。

表 1  配方中主要成分添加量

主要成分

wt %

乙 基纤维素配方

安 慰剂配方

乙基纤维素

2.50

0

辛基十二醇

24.00

24.00

山嵛醇

1.50

1.50

CI 45410

0.66

0.66

CI 15850

1.34

1.34

羟丙基瓜儿胶

0.12

0.12

三甲基硅烷氧苯基聚二甲基硅氧烷

10.00

10.00

PE G-75硬脂酸酯(和)鲸蜡醇聚醚-20(和)硬脂醇聚醚-20

4.00

4.00

水等其他成分

至100

至100

1.2 配方物理稳定性分析

通过STEP技术模拟唇釉在货架期内的配方稳定性。使用LUMiSizer®进行测试,谱线数量:1000、时间间隔:15 s、转速:4000 rpm、温度:8℃、25℃、40 ℃、样品管:PC2mm。以不稳定性指数为指标进行稳定性分析,不稳定性指数越高代表体系越不稳定,反之乳状液稳定。

LUMiSizer®采用 STEP技术可探测与时间,空间相关的光投射强度,记录预选时间内通过整个样品(从底部到顶部)的光透射走向,以及通过可探测的入射光的减弱量化局部分散颗粒浓度的变化。

表 1  配方中主要成分添加量

主要成分

wt %

乙 基纤维素配方

安 慰剂配方

乙基纤维素

2.50

0

辛基十二醇

24.00

24.00

山嵛醇

1.50

1.50

CI 45410

0.66

0.66

CI 15850

1.34

1.34

羟丙基瓜儿胶

0.12

0.12

三甲基硅烷氧苯基聚二甲基硅氧烷

10.00

10.00

PE G-75硬脂酸酯(和)鲸蜡醇聚醚-20(和)硬脂醇聚醚-20

4.00

4.00

水等其他成分

至100

至100

1.2 配方物理稳定性分析

通过STEP技术模拟唇釉在货架期内的配方稳定性。使用LUMiSizer®进行测试,谱线数量:1000、时间间隔:15 s、转速:4000 rpm、温度:8℃、25℃、40 ℃、样品管:PC2mm。以不稳定性指数为指标进行稳定性分析,不稳定性指数越高代表体系越不稳定,反之乳状液稳定。

LUMiSizer®采用 STEP技术可探测与时间,空间相关的光投射强度,记录预选时间内通过整个样品(从底部到顶部)的光透射走向,以及通过可探测的入射光的减弱量化局部分散颗粒浓度的变化。




图片

2.结果与分析

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图1 稳定性测试结果:a, b对应配方1含乙基纤维素的试管照片和测试结果谱图,以及不含乙基纤维素的试管照片和图谱;c和d分别对应配方2中加入两种不同的乙基纤维素油凝胶

                                   图片

图2 不稳定性指数结果:a, b对应配方1含乙基纤维素以及不含乙基纤维素的不稳定性指数;c和d分别对应配方2中加入两种不同的乙基纤维素油凝胶的不稳定性指数


使用LUM稳定性分析仪通过加速离心试验观察样品透光率变化和分层情况来测试配方的动力学稳定性。加样位置在108 mm左右,试管底部位置约130 mm,第/一条图谱为红色,随着测试的进行,测试图谱慢慢变为绿色,最/后一条图谱为绿色,参考测试图谱的变化过程和测试后试管照片可以看出样品的上浮和沉降的过程和结果。

对于配方1来说,测试后试管照片和测试图谱都表明含2.5%乙基纤维素唇釉底部析出的水比安慰剂组唇釉更少(乙基纤维素和安慰剂唇釉底部析出的水分别为5 mm和10 mm,图2a和2b),其不稳定性指数分别为0.16和0.31(不稳定性指数越低说明样品越稳定),说明了乙基纤维素对配方1的稳定性是有贡献的。配方2 系列采用两种含乙基纤维素的油凝胶制备的唇釉,其对应的不含乙基纤维素的安慰剂唇釉配方乳化失败,而两种含乙基纤维素油凝胶的唇釉经过40 ℃下4 000 r/min加速分离实验250 min后,仍然十分稳定(图2c和2d),其不稳定性指数都小于0.001,说明了乙基纤维素油凝胶对配方2 系列的稳定性的贡献是不可缺的。除了40 ℃下的加速分离实验之外,研究人员还用LUM稳定性分析仪进行了25℃和8 ℃的加速分离实验,其结果和40 ℃时的结果 一致。

新型水包油唇釉的配方本身是比较难稳定的,而乙基纤维素的加入可以增加配方的稳定性。可能的机理是由于乙基纤维素可以使油相增稠,另外由于乙基纤维素的特殊结构和溶解性,它是一种纤维素的乙基醚,不溶于水相只能溶于部分的油脂比如配方中的辛基十二醇,在配方中的其他部分的油脂中并不溶解,这种特殊的结构和溶解性使其主要分布在油相和水油界面处,由此产生的位阻排斥作用使乳化配方液滴更稳定不易分层。


3.结论

通过LUM稳定性分析仪测试,结果证明乙基纤维素能增加新型水包油唇釉的稳定性。

LUMiSizer分散体系分析仪,应用STEP技术,对配方稳定性分析提供了快捷有效的工具。不仅可以同时检测12个样品,而且多波长(近红外865nm、蓝光410nm)覆盖多品类样品的测试,为用户可提供更多更深入的分析信息,极大提高了工作效率。


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