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甜菜碱在个人护理品中的应用

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FL AVOUR FRA GRANC E C OSME TIC S Au gust ,2008,N O .4www .ffc -journal .com甜菜碱在个人护理品中的应用作　者1.江苏苏州朗力福保健品有限公司,苏州　215134;2.江苏扬州技师学院,扬州　225002严明强1　任　娟2………………………………………摘　要 介绍了甜菜碱的结构和基本特性,以及甜菜碱的独特保湿作用机理,阐述了甜菜碱在个人护理品包括口腔护理产品中可具有保湿、降低表面活性剂对皮肤的刺激性、活性物增溶、增加膏体的低温稳定性和提供丝滑肤感等多种性能,该产品市场应用前景广阔。

关键词甜菜碱　三甲基甘氨酸　有机渗透质Applicatio n of Betaine in Personal -care ProductsY AN M ingqiang 1　RE N J uan 2(1.Suzho u Langlifu H ealth Food Co .,Ltd .,Suzhou 215134,China ;2.Yangzho u Technician College ,Yangzho u 225002,China )Abstract Intro ducing Betaine 's str ucture ,basic characteristics and the unique moisturizing function mechanism .A lso ex pa tia -ting and analy zing the ce rtain efficacies of betaine in per so nal care pr oducts including ora l care products like mo isturizing ,re -ducing surfactant skin irritatio n ,so lubilization o f active substance ,increasing the pa ste 's stability a t low tempera tur e and offe r -ing silk slip feel .T he pro spect of its application in market w ill g rand .Key words be taine trimethyl g lycine o rg anic infilt ratio n收稿日期:2008-04-05;修回日期:2008-05-04 甜菜碱天然存在于很多植物中,例如甜菜、菠菜、麦芽、蘑菇和水果等,也存在于部分动物体内,例如龙虾的螯、章鱼、鱿鱼以及水生甲壳类动物,甚至在人体肝脏中也含有此类物质。

甜菜碱通常被认为是生命体新陈代谢的中间产物,也可能是作为甲基提供者参与合成蛋氨酸。

甜菜碱亦称为三甲基甘氨酸,它是一种完全天然、可食用的氨基酸。

无水甜菜碱具有明目、抗脂肪肝、保护肾脏、治疗动脉粥样硬化等心血管疾病等作用。

无水甜菜碱是一种高效、优质的营养型添加剂。

医药级甜菜碱可用于医药、化妆品、食品、果汁行业,以及牙科材料。

另外,甜菜碱也可应用于食品发酵行业。

化妆品级甜菜碱大多采用层析分离技术从甜菜根的糖蜜中提取制得。

它是一种吸收快、活性高的新型天然氨基酸保湿剂。

本文主要介绍的是甜菜碱在个人护理用品中的一些应用。

1　甜菜碱的结构和基本特性甜菜碱的分子式:C 5H 11NO 2分子量:117.15INCI 名称:Betaine图1　甜菜碱结构式甜菜碱具有高度生物兼容性,极易溶于水(溶解比例是20℃时160g /100g 水),可溶于乙醇(溶解比例是8.7g /100g ),非常耐热、耐酸和耐碱,而且使用范围广,易操作和安全稳定。

同时实验证明甜菜碱可以与几乎所有的表面活性剂相容,形成一个稳定透明的水相溶液而不用考虑其所用浓度。

由表1可以看出,甜菜碱在与其他表面活性剂混溶时,不会受到通常遇到的混溶比例的限制。

—45—www .ffc -journal .com表1　甜菜碱与典型表面活性剂的相溶性表面活性剂所得溶液月桂基磺酸钠椰油基谷氨酸三乙醇胺月桂醇甜菜碱椰油两性醋酸钠椰油酰胺丙基甜菜碱甜菜碱可以以任意浓度得到透明稳定的溶液实验条件:20%表面活性剂水溶液:甜菜碱比例分别为3∶17,6∶14,10∶10,14∶6,17∶3评价:5℃下放置三星期,定期观察。

2　甜菜碱的保湿作用机理在水溶液中,甜菜碱能形成很强的氢键,这样改变了水的活性,羧基(COO -)吸引水分子中的氢原子,吸附的水分子在两种相反的力作用下按立体方向分布在NM F -50周围。

甜菜碱中的N 原子对负电荷产生吸引力,而与N 原子连接的甲基则产生排斥力。

在固体状态下,甜菜碱结合一分子的结晶水,在水溶液中,甜菜碱的特性粘度和表观比重远高于甘油水溶液。

当一分子水被甜菜碱结合时,它也很容易被另外一分子水取代,也就是说,水分子在甜菜碱附近停留的时间较其它保湿剂停留的时间短。

它是一种真正的意义上的水分子携带者,当物理条件改变时,它很容易将水分子释放到周边环境中。

图2　甜菜碱保湿作用机理在稀溶液中,一个水分子能暂时占据甜菜碱两性离子的中间,其它水分子则按偶极有序排列。

由于围绕C -N 轴的三甲基的运动性以及空间位阻的作用,解释了为什么靠近甜菜碱的水分子很容易释放到周边液体中去。

这类似于一把扇子使周边的空气容易流动一样,如图2。

所以,甜菜碱不象其它多元醇保湿剂(如甘油)一样固定水分子,它允许水分完全被活细胞利用。

这种作用效果对口腔粘膜及皮肤细胞的水分子平衡起到良好的作用,也为口腔用品及护肤产品应用甜菜碱提供了理论依据。

3　甜菜碱在个人护理产品中的应用在个人护理产品应用方面,现代研究表明,甜菜碱主要具有能迅速改善肌肤和头发的水分保持能力,具有独特的保湿及保护细胞膜性能,同时能增加活性成分在水中的溶解度,降低表面活性剂或果酸对皮肤的刺激性。

目前甜菜碱已被广泛应用于护肤产品、洗护发产品及口腔护理产品等个人护理产品领域中。

3.1　独特的保湿和保护细胞膜性能众所周知,水是所有生物的基本元素,所有的细胞都含有85%～95%的水,生物因此而生生不息。

水分可以依靠活跃的渗透质透过细胞膜进行渗透和扩散,渗透质包括如钾离子和有机渗透质等,其中电解质钾离子是最常见的无机渗透质,就象人体如缺乏该元素,就会引起身体机能的严重紊乱。

有机渗透质是保护细胞内部代谢活性、对抗渗透性压力以稳定大分子结构的一类物质。

如糖、多元醇、氨基酸及衍生物等,甜菜碱就是一种主要的有机渗透质。

现代科学研究表明,如环境中的含盐量越高同时干燥,生物细胞中的甜菜碱含量就越高,鲨鱼身体中就含有高浓度的渗透质,用以平衡高含盐量的海水环境。

皮肤细胞就是通过积累或释放有机渗透质,改变细胞内部的渗透质的浓度来动态维持细胞的体积和水分平衡的。

在外界高渗透压力如皮肤表皮层脱水和紫外线照射下就会引起皮肤细胞内渗透质大量流失,从而造成表皮细胞凋亡,而甜菜碱渗透质就能明显抑制这一过程。

甜菜碱运用于个人护理品中,就是作为有机渗透质通过对皮肤角质层的渗透来达到保护细胞的渗透平衡,从而增加表层肌肤的含水量的作用。

甜菜碱独特的保湿机理使得其保湿性能区别于一般常用保湿剂,不同之处在于持久保湿方面,甜菜碱要优于市场其它同类保湿产品,比起透明质酸钠,甜菜碱产品甚至在很低浓度下依然可以具有持久保湿的效果。

法国欧莱雅公司的VICH Y 润泉深度保湿产品就添加了该类成分,其“自来水”的深层保湿广告宣称就是该产品可以把皮肤深层的水分,吸引到缺水的表皮层来,使得表层肌肤含有充足的水分。

3.2　降低清洁剂及果酸的刺激性作用甜菜碱还具有抗过敏、降低皮肤刺激的作用。

分别在1%月桂基硫酸钠(SLS ,K 12)和4%椰油酰胺丙基甜菜碱(CAPB )两种表面活性剂溶液中加入4%甜菜碱(Bet )溶液,然后测定其透皮水分流失值(TEWL ),结果见图3:—46—FL AVOUR FRA GRANC E C OSME TIC S Au gust ,2008,N O .4www .ffc -journal .com图3　甜菜碱降低表面活性剂的刺激性对比图实验表明,通过添加甜菜碱,可以明显降低SLS 等表面活性剂对皮肤的刺激作用。

在牙膏和漱口水产品中加入甜菜碱可明显降低SLS 对口腔黏膜的刺激性。

根据甜菜碱的抗过敏和保湿作用,在ZPT 作为去屑剂的去屑洗发水产品中通过添加甜菜碱,也可以明显降低表面活性剂和ZPT 对头皮的刺激作用,有效改善了洗后头皮发痒和ZPT 造成的头发干枯现象,同时可以改善头发的湿梳效果,防止头发缠绕。

甜菜碱还可应用于护发养发类产品,其优良的天然保湿性能,还可赋予头发光泽,增加头发的保水性能,防止由漂白、染发、烫发以及其他外界因素对头发所造成的伤害。

目前甜菜碱这一性能已被广泛地应用于洁面乳、沐浴露、香波及乳化体系产品等个人护理产品中。

另外一组有趣的实验还证明,尽管甜菜碱在水溶液中呈弱酸性(1%甜菜碱pH 为5.8,10%甜菜碱pH 为6.2),但是结果表明甜菜碱能够缓冲酸性溶液的pH 值,见图4。

图4　甜菜碱对酸性溶液pH 值的缓冲同时一项有趣的研究发现,加入17%的甜菜碱还可使甘醇酸pH 值升高至3.0,详见表2。

表2　甜菜碱(BET )的缓冲性能BE T 的浓度p H 甘醇酸10%+甜菜碱BET0%1.82%2.25%2.510%2.817%3.0 由表2可以看出,利用甜菜碱的这一特性可用于制备温和的果酸护肤产品,从而能显著改善果酸型抗衰老护肤品由于果酸的pH 值过低对皮肤造成的刺激问题和过敏现象。

3.3　甜菜碱的增溶性能甜菜碱高浓度水溶液具有超级溶解性能,实验证明,在室温下50%甜菜碱溶液可溶解2%尿囊素,是纯水中尿囊素溶解度的四倍。

这种性质可用来制备尿囊素的母液而无需去加热大量的水。

所以在化妆品生产中溶解尿囊素我们建议可采取如下工艺:先将甜菜碱按与去离子水1∶1的比例进行溶解,制备50%甜菜碱溶液,然后加入尿囊素,充分搅拌至完全溶解,然后再加入余量去离子水,搅匀即可。

如产品中尿囊素的浓度为0.15%,则甜菜碱在产品中的浓度为3.7%。

这种含有尿囊素、甜菜碱的产品不仅具有良好的保湿作用,还具有良好的手感。

水杨酸室温下在水中的最大溶解度为0.2%,而在50%甜菜碱水溶液中,室温下可将水杨酸的溶解度提高至5%,溶解度提高了25倍,非常有意义。

利用这种特性可制备含有A H A 和BHA 的稳定透明的配方产品。

3.4　甜菜碱能增加产品的低温稳定性3.4.1　水包油乳化体系在1%～4%的较低使用浓度下,添加甜菜碱的膏霜产品不仅具有良好的保湿效果,还能赋予皮肤以丝绸般的滑爽感和柔软感,不象甘油等多元醇保湿剂在皮肤上有发粘的感觉。

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甜菜碱型硅表面活性剂的合成和应用

甜菜碱型硅表面活性剂的合成和应用

３．２制革工业上的应用
目前所使用的加脂剂大多数是阴离子型，此类加
·４７·
匿＋论与综邋
日 用 化 学工业
第３８卷
脂剂的乳液稳定性和渗透性都很好，性能优异，但耐 硬水性较差且不能在极端ｐＨ条件下使用。两性加脂 剂活性物分子结构中同时含有阳离子亲水基团和阴离 子亲水基团，既具有阴离子加脂剂的优点又具阳离子 加脂剂的优点。尤其磷酸酯类加脂剂含有磷酸根，具 有广泛抗酸、碱、盐的能力，用在铬鞣或铬复鞣中， 可使铬盐在革内的分布更均匀，同时它们又能互相结 合，具有永久加脂效果。而且具有抗静电性能旧Ｊ。 有机硅表面活性剂用在加脂中可使加脂剂很容易渗透 到皮革纤维胶原之间，使得胶原纤维润滑，使分子间 易滑动，成革柔软、滋润、丝光感强，具有一定的防 水性能啪Ｊ。所以甜菜碱硅加脂剂既具有好的加脂效 果，又有低毒性、较小的污染、良好的生态效应，是 人们寄以厚望的皮革加脂剂。磷酸酯甜菜碱型硅表面 活性剂分子结构中含有氮和磷原子，将使其成为高效 多功能活性物，适合于皮纤维处理成复合体，使得这 种反应型加脂材料具有加脂和填充作用。
２甜菜碱型硅表面活性剂的合成
甜菜碱型硅表面活性剂的合成方法按最终反应方 式可分为两种：含硅氧烷主链的叔胺与卤代化合物发 生反应的季铵化法；具有烯丙基结构的甜菜碱与含氢 硅氧烷进行加成反应的硅氢反应法。这两种方法反应 中的关键是环氧化合物的开环反应，环氧硅油中含有 张力很大的三元环，容易被亲核试剂攻击而开环，使 环的张力得到缓解。此类表面活性剂的具体合成方法 以羧基甜菜碱型硅表面活性剂的合成为例详细说明。
存在，使得纤维间的静摩擦系数降低，纤维的平滑柔
随着人民生活水平的提高及对环境毒理学的逐步 认识，铬鞣剂对环境造成严重污染，引起了广泛关 注，因此无铬鞣是皮革发展的必然趋势，但目前国内 关于无铬鞣配套助剂的研究几乎是空白，根据无铬鞣 革的特点，需要含有多种官能团的助剂与之配套，因 此含羟基、胺基、磷酸酯基等活性官能团的磷酸酯类 甜菜碱硅加脂剂具有很大的研发意义。两性皮革加脂 剂由于具有轻污染、优异的加脂性能、良好的生物降 解性、加脂吸收干净及助染等性能成为皮革加脂剂开 发研制的热点和发展趋势口１】。另外由于甜菜碱型硅 两性表面活性剂的使用，革面不带静电，易予涂饰。
甜菜碱的保湿功能评价

甜菜碱的保湿功能评价


８．２２士１．３４ ８．０４士１．５８
注：数值越小，皮肤失水率越少，表明皮肤屏障越好；标＋时间点的测试值显著低于基础值和空白（在９５％置信区间下， Ｐ＜０．０５）。
图６用Ｔｅｗａｍｅｔｅｒ。测试样品对皮肤ＴＥＷＬ的影响
２．３讨论 体外吸湿和保湿实验测试的结果重复性较好，而且方法简单快速，但是体外方法是在固定湿度和温度条件下测定
ｍＲ—ｍ９
绝对吸水率＝＝二二＝×１００％
ｍ２一ｍｌ
ｍｑ—ｍ９
相对吸水率＝竺二二＝×１００％
Ｉｎ４一ｍ２
１．３．３保湿性测定将在吸湿性测定实验中已经达到吸湿平衡（２４ ｈ内绝对吸水率增加≤ｌ％）的甜菜碱样品，精密称重 （ｍ４），敞口置于恒温恒湿箱（设定相对湿度为１０％）。放置一定的时间。盖好称量瓶盖子，精密称重（ｍ５）。将各时间点 的保水水率绘制成保湿曲线。绝对保水率用来衡量样品保水能力；相对保水率用来衡量样品保水的容量。
样品
皮肤含水量－－Ｃｏｍｅｏｍｅｔｅｒ。值
０ｈ
１ｈ
３ｈ
甜菜碱膏霜
２６．２３士７．１５
３５．５７士８．００＂
３４．１７士７．１３’
基础膏霜
２６．８２士５．４３
２７．３５士５．０７
２８．９７土５．２８
空白
２７．０３士６．４２
２７．０９士７．１Ｉ
２７．４１ｉ６．２０
注：数值越大，含水量越高；标ｔ时间点的测试值显著高于基础值（在９５％置信区间下，Ｐ＜Ｏ．０５）。
本文应用体外吸湿、保湿实验的保湿活性。体外保湿实验参照了文献报道［４－７］的吸湿和保湿模型做了一些改进，并和透明质酸做了对比。人体保 湿实验参照《化妆品保湿功效评价指南》”’８１。 １实验部分 １．１材料和仪器
甜菜碱，透明质酸（Ｈｙａｌｕｒｏｎｉｃ Ａｃｉｄ，ＨＡ，分子量约１２７万），恒温恒湿箱，烘箱，分析天平，皮肤电容测定仪 Ｃｏｍｅｏｍｅｔｅｒ＠（德国ＣＫ公司），经皮水分测定仪Ｔｅｗａｍｅｔｅｒ＠（德国ＣＫ公司）。 １．２温度和湿度调节
天然保湿剂原料来源、种类、特点及应用详解

天然保湿剂原料来源、种类、特点及应用详解

天然保湿剂原料来源、种类、特点及应用详解人的皮肤中天然保湿系统主要由水、脂类、天然保湿因子（NMF）组成。

天然保湿因子是存在于角质层内能与水结合的一些低分子量物质的总称，它的主要成分有氨基酸、呲咯烷酮羧酸、尿素、尿酸、葡糖胺、乳酸盐、无机盐等，具有调节水分及肌肤酸碱值的作用。

一般来说，表层角质层中的含水量在10%以上，皮肤才会觉得舒服，而想要达到“水润剔透”的效果则含水量要到30%或以上。

若缺少则会出现皮肤干燥，容易形成敏感肌肤。

故而天然保湿剂就应运而生。

1、天然保湿剂的来源天然保湿剂是指以自然界中的生物为原料，经过人为加工之后获得润肤补水作用的物质。

天然保湿剂存在于人体、动物、植物、水生物等。

2、天然保湿剂的种类天然保湿剂的种类非常多，可按照分子量、结构、来源来进行分类。

按分子量分：低分子量保湿剂、高分子量保湿剂。

按化学结构分：多元醇、氨基酸、多糖类、有机盐等。

按来源分为：人体来源、植物来源、动物来源和水生物来源的保湿剂。

人体来源：乳酸、尿素、钠和钾等保湿因子。

植物来源：包含许多天然植物油，如橄榄油、椰子油、坚果油、芦荟等。

动物来源：蜂蜜中的糖、蛋白质和乳酸。

水生物来源：聚酮类、生物碱、多肽、蛋白质、脂类、真菌类和真菌类的氨基酸、糖苷类、异戊酮类和杂交种等多种化合物。

3、天然保湿剂的特点给皮肤补充水分，它们可以通过控制产品与周围空气之间水分的交换使皮肤维持在高于正常水含量的平衡状态，起到减轻皮肤干燥的作用。

部分还有抗衰老、修复、美白、防晒等特点。

4、天然保湿剂的详细介绍（1）木糖醇木糖醇，白色晶体或白色粉末状晶体，易溶于水，溶解时吸热。

木糖醇不致龋齿，代谢不受胰岛素调节，作为甜味剂、营养剂广泛应用。

应用：常常作为保湿剂添加到护肤品中，起到润滑保湿作用，能在表面形成保护膜，防止水分散失，推荐用量为0.5%-5%。

（2）赤藓醇赤藓醇，一般为菱形结晶固体，易溶于水，微溶于醇，基本不溶于醚、苯等有机溶剂。

椰油酰胺丙基甜菜碱有什么作用？

椰油酰胺丙基甜菜碱有什么作用？

椰油酰胺丙基甜菜碱有什么作用？椰油酰胺丙基甜菜碱是表面活性剂的一种，在日常用的香皂、洗衣粉、洗衣液等日用品中比较常见，椰油酰胺丙基甜菜碱呈碱性且性质比较稳定，用在洗涤剂里，能够起到杀菌，抗静电的作用。

由于他性质温和泡沫细腻经常被用在洗剂里，例如洗面奶洗头膏等。

下面就让我们了解一下它的具体功能与性质   本品是一种两性离子表面活性剂，在酸性及碱性条件下均具有优良的稳定性，分别呈现阳和阴离子性，常与阴、阳离子和非离子表面活性剂并用，其配伍性能良好。

刺激性小，易溶于水，对酸碱稳定，泡沫多，去污力强，具有优良的增稠性、柔软性、杀菌性、抗静电性、抗硬水性。

能显著提高洗涤类产品的柔软、调理和低温稳定性中文名★椰油酰胺丙基甜菜碱外文名Cocoamidopropyl Betaine 分子式C19H38N2O3分子量342.52生产工艺   以椰子油为原料，通过与N、N二甲基丙二胺的缩合生成PKO再和氯乙酸钠（一氯乙酸与碳酸钠制得）季铵化两步反应，制取椰油酰胺丙基甜菜碱，产率达90%左右。

名称结构简称（商品名）：CAB英文别名 N-Cocamidopropyl-N,N-dimethylglycine inner salt; N-(3-Cocoamidopropyl)-betaine化学名：椰油酰胺丙基二甲胺乙内酯CAS登记号：61789-40-0 (86438-79-1)★技术指标外观：淡黄色透明液体游离胺（%）： Max 0.5 氯化钠（%）： Max.6 PH： 4.5-5.5色泽（Hazen）： Max.200 固含量（%）： 35±2甘油（%）： Max.3[1]★性能与应用   本品是一种两性表面活性剂，具有良好的清洗、起泡、调理作用，与阴离子、阳离子和非离子表面活性剂相容性好。

本品刺激性小、性能温和，泡沫细腻且稳定，适用于配置香波、沐浴露、洗面奶等，可增强对头发、皮肤的柔软性。