黎志才 張增強（通訊作者）

（五邑大學紡織材料與工程學院 廣東 江門 529020）

皮膚具有天然保濕屏障系統(tǒng)，當自身和外界環(huán)境發(fā)生改變導致該系統(tǒng)功能障礙，使皮膚的含水量＜10%時，皮膚表現(xiàn)為枯燥、毛糙甚至皸裂。為了修護和減少皮膚天然屏障功能損傷，增加皮膚角質(zhì)層的含水量，保濕劑在皮膚科臨床應(yīng)用日益廣泛，并且多項臨床實驗均已證明局部使用保濕劑對緩解皮膚病癥狀的有效性及安全性。

保濕劑是一類親水性的潤膚物質(zhì)，在較低濕度范圍內(nèi)具有結(jié)合水的能力，給皮膚補充水分，它們可以通過控制產(chǎn)品與周圍空氣之間水分的交換使皮膚維持在高于正常水含量的平衡狀態(tài)，起到減輕皮膚干燥的作用。

1.材料簡介

羧甲基殼聚糖，殼聚糖經(jīng)化學改性后得到的衍生物。由于它是一種聚合多糖，與皮膚有很好的親和能力，不存在異源過敏，安全、無毒和無刺激，具有優(yōu)良的生物兼容性。同時，由于其結(jié)構(gòu)與人體皮膚中存在的天然保濕成分透明質(zhì)酸接近，因此對皮膚具有良好的保濕性、潤濕性。

海藻酸鈉，是一種從海帶或海藻類植物中提取的產(chǎn)物。是一種親水性的天然多糖，具有吸濕性，易溶于水中形成粘稠的溶液。作為增稠劑廣泛用于化妝品、食品中，作為崩解劑用于藥物生產(chǎn)中。

羧甲基纖維素鈉，屬陰離子型纖維素醚，是葡萄糖聚合度為100～2000的纖維素衍生物，是當今世界上使用范圍最廣、用量最大的纖維素種類。該品易分散于水中形成透明粘稠膠狀溶液，具有良好的吸濕保水性能，能提供水潤的觸感。

甘油（又名：丙三醇），甘油存在于人體皮膚的角質(zhì)層中，可以說是天然的內(nèi)源性保濕劑，是應(yīng)用最早且最廣泛的保濕劑，接觸皮膚后有溫熱感，有較優(yōu)的保濕能力。人體皮膚對其的耐受力較好，較為安全。因為甘油的生產(chǎn)商較多，費用低廉，且備有特定的性能，所以是優(yōu)質(zhì)的保濕劑[1]。

聚乙二醇400，由環(huán)氧乙烷與水或乙二醇逐步加成聚合而成。該品溶于水、乙醇和許多其它有機溶劑，與許多化學品不起作用，具有良好的穩(wěn)定性和化學惰性。由于聚乙二醇400具有很多優(yōu)良的性質(zhì)：水溶性、吸濕性、難揮發(fā)性、生理惰性、溫和性、潤滑性和使皮膚潤濕、柔軟、有愉快用后感等，因而被廣泛用作醫(yī)藥及化妝品的基質(zhì)。在外用洗劑中，本品能增加皮膚的柔韌性，并具有與甘油類似的保濕作用。由于PEG400為液體，它具有與各種溶劑的廣泛相容性，是很好的溶劑和增溶劑，被廣泛用于液體制劑，如口服液、滴眼液等。

依地酸二鈉，能溶于水，幾乎不溶于乙醇。該品具有廣泛的配位性能，幾乎能與所有的金屬離子形成穩(wěn)定的螯合物。依地酸二鈉是一種有效的金屬離子絡(luò)合劑，在藥劑上用作水的軟化劑、抗氧增效劑和穩(wěn)定劑，它能與堿金屬以外的絕大多數(shù)金屬如堿土金屬、重金屬和黑色金屬等離子生成穩(wěn)固的螯合物以免除金屬離子的催化氧化，從而提高藥物制劑穩(wěn)定性[2]。在化妝品的生產(chǎn)中，水、生產(chǎn)設(shè)備、原料和包裝都有可能帶入金屬離子。依地酸二鈉在化妝品中最重要的功能就是螯合金屬離子，它在溶液中像螃蟹一樣鉗住金屬離子不放，使其很難發(fā)生正常的價態(tài)反應(yīng)，從而維護了產(chǎn)品的穩(wěn)定性，減少了有害金屬離子對皮膚的傷害。

2.實驗部分

2.1 試劑和儀器

實驗試劑：聚乙二醇400（醫(yī)藥級，湖南新綠方藥業(yè)有限公司）；依地酸二鈉（醫(yī)藥級，湖南爾康制藥股份有限公司）；海藻酸鈉（食品級，青島明月海藻集團有限公司）；羧甲基殼聚糖（食品級，青島云宙生物科技有限公司）；甘油，羧甲基纖維素鈉（化學試劑，國藥集團化學試劑有限公司）；純化水（自制）。

實驗儀器：ATX224分析天平（日本島津公司）；變色硅膠（國藥集團化學試劑有限公司）；LRH-250-S恒溫恒濕箱（韶關(guān)市明天環(huán)保儀器有限公司）；玻璃干燥器；稱量皿。

2.2 實驗原理

（1）根據(jù)保濕劑保濕性能的差異，不同保濕劑分子對水分子的作用力不同，吸收水分和保持水分的能力也不同。作用力大的，對水分子結(jié)合力強，吸收和保持水的量也較大[3]。

（2）含一定水分的樣品放在恒溫恒濕的干燥器中干燥，定時稱量樣品質(zhì)量的減少，稱出樣品的保水量，通過對比分析，比較出不同樣品保濕性的大小[4]。

3.實驗方法

本實驗分為兩組進行。

第一組：分別將海藻酸鈉、羧甲基纖維素鈉、羧甲基殼聚糖、甘油、聚乙二醇400等保濕劑配制成1%濃度的溶液。分別精密稱取5.0g上述溶液并置于稱量皿中，再將蒸發(fā)皿置于干燥器中（干燥器底部已預(yù)先放置變色硅膠，變色硅膠已經(jīng)過烘干并冷卻）。迅速將干燥器轉(zhuǎn)移至20℃的恒溫恒濕箱中，每隔24小時取出樣品稱重，連續(xù)稱重5天。

第二組：分別將上述保濕劑與依地酸二鈉配制成以下濃度的溶液，保濕劑：1%；依地酸二鈉：0.1%。分別精密稱取5.0g上述溶液并置于蒸發(fā)皿中，再將蒸發(fā)皿置于條件與第一組一致的干燥器中。迅速將干燥器轉(zhuǎn)移至20℃，55%濕度的恒溫恒濕箱中，每隔24小時取出樣品稱重，連續(xù)稱重5天。

保濕率（%）=Mx/M0×100%。

上式，M0：各樣品放置前含水量；Mx：各樣品放置后含水量。

計算各組樣品保濕率，實驗結(jié)果見表、圖1、圖2、圖3、圖4、圖5。

圖1 海藻酸鈉添加依地酸二鈉前后保濕率比較

表 八組樣品放置不同時間的保濕率（%）

圖2 羧甲基纖維素鈉添加依地酸二鈉前后保濕率比較

圖3 羧甲基殼聚糖添加依地酸二鈉前后保濕率比較

圖4 甘油添加依地酸二鈉前后保濕率比較

圖5 聚乙二醇添加依地酸二鈉前后保濕率比較

4.實驗結(jié)果

4.1 精確性實驗

對每次吸濕、保濕實驗重復(fù)三次平行實驗，取三次結(jié)果的平均值。用相對標準偏差（RSD）來衡量測定的精確性。從表可以看出，RSD都很小，說明結(jié)果重復(fù)性好，精確度高。

4.2 樣品保濕實驗

從上述圖表可以看出，各保濕劑之間的保濕率差別不大。添加依地酸二鈉后，各對比樣品組開始呈現(xiàn)出差異性。從圖1、2、3可以看出，海藻酸鈉、羧甲基纖維素鈉、羧甲基殼聚糖等大分子量高分子物質(zhì)添加依地酸二鈉前后，保濕性曲線基本重合，保濕率沒有明顯變化；從圖4，5可以看出，甘油、聚乙二醇400添加依地酸二鈉后，與沒有添加依地酸二鈉的對照組比較，保濕率有一定幅度的提高，其中，聚乙二醇400的提高幅度更大。

造成上述差異的原因是：（1）海藻酸鈉、羧甲基纖維素鈉、羧甲基殼聚糖等物質(zhì)均是易于伸展的六元環(huán)結(jié)構(gòu)，其分子鏈本身含有大量的如羥基、羧基等親水性基團，在水中能形成大量的氫鍵，組成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，鎖住水分；（2）甘油、聚乙二醇400等小分子化合物含有大量的親水性羥基，但由于分子量小，不足以形成強大的鎖水網(wǎng)絡(luò)，保濕性稍差；（3）添加依地酸二鈉后，由于依地酸二鈉含有羧基基團，一方面能與醇類物質(zhì)存在微弱的酯化反應(yīng)；另一方面依地酸二鈉、多元醇類通過氫鍵，能在水中形成類似于環(huán)狀的結(jié)構(gòu)，有利于增強保濕性。

5.結(jié)語

綜合上述的實驗結(jié)果，依地酸二鈉作為化妝品中常用的螯合劑，除了能起到鰲合水中金屬離子作用外，同時還能在一定程度上提高醇類低分子量保濕劑的保濕性能。這對保濕劑的選擇、使用及材料的搭配提供了一定的參考性。在實際生產(chǎn)應(yīng)用中，配方中不同的成分會對保濕劑的性能產(chǎn)生影響，配方設(shè)計需要對材料的搭配進行更嚴格的實驗。