一种防晒霜及其制备方法

技术领域

本发明涉及防晒霜技术领域，特别是涉及一种防晒霜及其制备方法。

背景技术

随着工业化进程的飞速发展，环境也在影响着人类，比如臭氧层的破坏，导致到达地球表面的紫外线逐渐增加。而过多的紫外线照射对人类的健康是不利的，长期暴露在紫外线环境下，轻者引起皮肤晒伤，严重者可能出现红斑甚至晒斑、皮肤癌等。随着人们对紫外线危害的认知不断提高，防晒产品已成为个人护理的日常用品。

在防晒产品的使用和生产过程中，防晒产品中使用的防晒剂不可避免的通过多种途径(如污水处理厂排放、径流输入和水中娱乐活动等)进入沿海水域，给海洋生态环境带来不可忽视的威胁，成为一类新型的海洋污染物。其中，沿海旅游和海上旅游是全球旅游产业中发展最快的部分，海水浴场游泳、潜水、冲浪等海上娱乐活动是防晒剂进入海洋环境最直接的途径。

目前防晒产品使用的防晒剂主要分为两类：无机防晒剂和有机防晒剂。研究表明，最常使用的无机防晒剂(纳米二氧化钛和纳米氧化锌等)具有颗粒粒度小、比表面积大、吸附能力强、难溶于水等特征，很容易聚集和发生沉积，表现出氧化损伤、物理伤害、离子释放等毒性机制；有机防晒剂(BP-3、4-MBC、EHMC等)具有脂溶性强、易生物累积等特征，表现出氧化损伤、内分泌干扰、神经毒性和生物累积等负面效应，两类防晒剂均对多种海洋生物(细菌、鱼类、藻类、贝类、珊瑚等)具有显著毒性效应，对整个海洋生态系统造成破坏。

现有技术中，不使用无机防晒剂和有机防晒剂的环保防晒产品研究较少，市面上可供选择的环保防晒产品不多。因此，提供一种新的绿色环保的防晒霜，为市场提供多一种选择，促进环保防晒霜的推展，进一步减少常规防晒霜对环境的污染是本领域研发人员需要解决的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明首要目的是提供一种不含有机防晒剂和无机防晒剂，且具有良好的抗UVA和UVB效果的，绿色环保的防晒霜。

本发明另一目的在于提供上述防晒霜的制备方法。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种防晒霜，以质量份计，包括以下组分：0.5～5份茶多酚、1～6份芦荟苷、0.5～8份苹果多酚、2～10份类菌孢素氨基酸、0.5～8份壳聚糖、2～8份乳化剂、10～45份油脂、0.5～6份保湿剂、1～5份成膜剂、0.1～2份芳香植物精油、0.2～1份抗氧化剂、0.1～1份pH调节剂、0.1～3份其他助剂、10～60份水。

优选的，所述防晒霜，以质量份计，包括以下组分：2～5份茶多酚、3～6份芦荟苷、5～8份苹果多酚、3～8份类菌孢素氨基酸、2～5份壳聚糖、2～6份乳化剂、20～40份油脂、2～5份保湿剂、2～4份成膜剂、0.1～1份芳香植物精油、0.5～1份抗氧化剂、0.1～0.5份pH调节剂、0.5～3份其他助剂、20～50份水。

优选的，所述防晒霜，以质量份计，包括以下组分：4份茶多酚、5份芦荟苷、6份苹果多酚、8份类菌孢素氨基酸、5份壳聚糖、6份乳化剂、30份油脂、4份保湿剂、3份成膜剂、1份芳香植物精油、0.5份抗氧化剂、0.2份pH调节剂、3份其他助剂、45份水。

优选的，所述壳聚糖的平均分子量30～80KDa，脱乙酰度为70％～85％。

优选的，所述茶多酚、所述苹果多酚和所述壳聚糖可先制备成茶多酚-苹果多酚-壳聚糖复合物后加入。

优选的，所述茶多酚-苹果多酚-壳聚糖复合物的制备方法包括以下步骤：将壳聚糖分散于水中得到壳聚糖分散液，将茶多酚、苹果多酚和碳化二亚胺交联剂加入无水乙醇中，0～4℃条件下搅拌1～2h，然后加入N-羟基琥珀酰亚胺，在0～4℃条件下搅拌1～2h得到混合液，将壳聚糖分散液缓慢加入到混合液中，在0～4℃条件下搅拌1～2h后在室温下搅拌20～24h，透析，冷冻干燥，得到茶多酚-苹果多酚-壳聚糖复合物。

优选的，所述壳聚糖分散液中壳聚糖的质量浓度为0.5～3wt％。

优选的，所述茶多酚、苹果多酚、碳化二亚胺和N-羟基琥珀酰亚胺的质量比为(2～6)：(2～6)：(1～2)：(1～2)。

优选的，所述混合液中茶多酚的质量浓度为0.1～3wt％

优选的，所述透析采用分子量为3000Da透析袋进行，用去离子水透析2～3天。

优选的，所述油脂包括碳酸二辛酯、C12～15醇苯甲酸酯、聚二甲基硅氧烷、苯基聚三甲基硅氧烷、鲸蜡硬脂醇等中的至少一种。

优选的，所述乳化剂包括聚羟基硬脂酸、鲸蜡醇磷酸酯钾、PEG-100硬脂酸酯、聚山梨醇酯-20、山梨坦三油酸酯、癸基葡糖苷、甘油硬脂酸酯等中的至少一种。

更优选的，所述乳化剂由聚羟基硬脂酸、鲸蜡醇磷酸酯钾、PEG-100硬脂酸酯、聚山梨醇酯-20、山梨坦三油酸酯、癸基葡糖苷复配得到。

优选的，所述保湿剂包括甘油、丙二醇、丁二醇、透明质酸钠、蚕丝蛋白、海藻酸钠等中的至少一种。

优选的，所述芳香植物精油包括玫瑰油、茶树油、迷迭香油、薰衣草油、罗勒油、薄荷油等中的至少一种。

更优选的，所述芳香植物精油为玫瑰油、茶树油、迷迭香油、薰衣草油、罗勒油和薄荷油的复配油，其质量比为(2～5)：(3～6)：(4～6)：(3～5)：(2～3)：(1～3)，在复配体系下，各精油协同作用，表现出更好的吸收紫外线的作用和抗氧化作用，提高了防晒霜的防晒效果。

优选的，所述成膜剂包括聚乙烯吡咯烷酮、羟丙基纤维素等中的至少一种。

优选的，所述pH调节剂为氢氧化钠、乙二胺四乙酸二钠等中的至少一种。

优选的，所述其他助剂可包括肤感调节剂、增稠剂、乳化稳定剂等中的至少一种。

优选的，所述肤感调节剂可包括硅石。

优选的，所述乳化稳定剂可包括聚丙烯酸酯-13。

优选的，所述增稠剂可包括聚异丁烯、黄原胶等中的至少一种。

优选的，所述抗氧化剂为生育酚、维生素C、类胡萝卜素、辅酶Q10等中的至少一种。

本发明还提供上述环保防晒霜的制备方法，包括以下步骤：

(1)在常温条件下，按比例将茶多酚、芦荟苷、苹果多酚、类菌孢素氨基酸、壳聚糖加入一部分水中混合均匀得到混合物A；

(2)将乳化剂、成膜剂、保湿剂加入余下的水中混合均匀得到混合物B，并加热至75～80℃；

(3)将油脂、其他助剂混合均匀得到混合物C，并加热至75～80℃；

(4)在75～80℃条件下，将混合物C缓慢加入混合物B中，均质3～5min，持续搅拌20～40min，降温至40℃以下后，继续加入混合物A、抗氧化剂、芳香植物精油、pH调节剂，混合均匀得到新型环保防晒霜。

优选的，步骤(1)中所述茶多酚、所述苹果多酚和所述壳聚糖可先制备成茶多酚-苹果多酚-壳聚糖复合物后加入；具体可为：按比例将茶多酚、苹果多酚和壳聚糖制备成茶多酚-苹果多酚-壳聚糖复合物；再在常温条件下，按比例将芦荟苷、类菌孢素氨基酸和茶多酚-苹果多酚-壳聚糖复合物加入一部分水中混合均匀得到混合物A。

相比于现有技术，本发明具有如下优点和技术效果：

(1)本发明提供的防晒霜采用天然防晒剂，不使用任何有机防晒剂和无机防晒剂，减少对海洋生态系统的影响，更加绿色环保，选用的天然防晒剂可以大幅吸收紫外线，即茶多酚在280～315nm有强吸收；芦荟苷在290～320nm内有强烈吸收；苹果多酚在200～300nm有较强吸收；类菌孢素氨基酸最大吸收波长310～360nm，因此防晒霜具有抗UVA和UVB的效果，同时具有抗炎、抗敏、晒后修复舒缓，可降解且环保等优点。

(2)本发明采用的壳聚糖具有良好的抑菌防腐效果，不需要另外采用防腐剂。

(3)芳香植物精油加入不仅能够给人们带来丰富多样的嗅觉感受，还具有良好的生物活性，其在本发明提供的防晒霜作用主要有以下三点：1)对紫外线具有吸收作用，能够提高防晒霜的防晒效果；2)具有良好的抗氧化作用，能清除自由基进而阻断由自由基激活的信号传导，保护皮肤免于光损伤；3)气味芬芳，是天然植物香料，防晒霜无需另外添加香精。

(4)由于苹果多酚、茶多酚在长时间光照条件下会分解，防晒霜的防晒效果随着时间延长而降低，因此本发明的优选技术方案中将茶多酚、苹果多酚与壳聚糖制备成共价复合物后使用，茶多酚-苹果多酚-壳聚糖共价复合物具有优良的光稳定性、热稳定性和更佳的抗氧化效果，进一步提高防晒霜的防晒效果和防晒持久力，减少防晒霜的补涂次数。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。如无特别说明，本发明中所有原料和试剂均为市购常规的原料、试剂。实施例中各组分的用量以质量体积份计，g、mL。

实施例1

(1)在常温条件下，将4质量份茶多酚、5质量份芦荟苷、6质量份苹果多酚、8质量份类菌孢素氨基酸、5质量份壳聚糖加入10质量份水中，在3000r/min中条件下搅拌30min得到混合物A；

(2)将4质量份鲸蜡醇磷酸酯钾、1质量份聚羟基硬脂酸、1质量份PEG-100硬脂酸酯、2质量份聚乙烯吡咯烷酮、1质量份羟丙基纤维素、2质量份甘油、1质量份丙二醇、1质量份丁二醇加入30质量份的水中，在3000r/min中条件下搅拌30min，均质2min，得到混合物B，并加热至75℃；

(3)将10质量份碳酸二辛酯、10质量份C12～15醇苯甲酸酯、10质量份鲸蜡硬脂醇、2质量份硅石、0.5质量份聚丙烯酸酯-13、0.5质量份黄原胶在3000r/min中条件下搅拌30min。均质2min，得到混合物C，并加热至75℃；

(4)在75℃条件下，将混合物C缓慢加入混合物B中，均质5min，3000r/min中条件下持续搅拌30min，降温至40℃以下后，继续加入混合物A、0.5质量份生育酚、0.5质量份玫瑰油、0.5质量份薰衣草油、0.1质量份氢氧化钠、0.1质量份乙二胺四乙酸二钠，3000r/min中条件下持续搅拌30min，得到新型环保防晒霜。

实施例2

(1)在常温条件下，将5质量份茶多酚、3质量份芦荟苷、8质量份苹果多酚、5质量份类菌孢素氨基酸、4质量份壳聚糖加入15质量份水中，在3500r/min中条件下搅拌20min得到混合物A；

(2)将3质量份鲸蜡醇磷酸酯钾、0.5质量份聚山梨醇酯-20、0.5质量份聚羟基硬脂酸、1质量份聚乙烯吡咯烷酮、3质量份羟丙基纤维素、3质量份甘油、2质量份丁二醇加入35质量份的水中，在3500r/min中条件下搅拌20min，均质3min，得到混合物B，并加热至80℃；

(3)将5质量份碳酸二辛酯、5质量份C12～15醇苯甲酸酯、10质量份鲸蜡硬脂醇、1质量份硅石、0.5质量份聚丙烯酸酯-13、0.5质量份黄原胶在3500r/min中条件下搅拌30min，均质3min，得到混合物C，并加热至80℃；

(4)在80℃条件下，将混合物C缓慢加入混合物B中，均质4min，3500r/min中条件下持续搅拌30min，降温至40℃以下后，继续加入混合物A、0.2质量份生育酚、0.2质量份维生素C、0.1质量份玫瑰油、0.2质量份茶树油、0.2质量份迷迭香油、0.2质量份氢氧化钠、0.1质量份乙二胺四乙酸二钠，3500r/min中条件下持续搅拌30min，得到新型环保防晒霜。

实施例3

(1)在常温条件下，将2质量份茶多酚、6质量份芦荟苷、5质量份苹果多酚、3质量份类菌孢素氨基酸、2质量份壳聚糖加入5质量份水中，在3500r/min中条件下搅拌20min得到混合物A；

(2)将1质量份聚羟基硬脂酸、1质量份鲸蜡醇磷酸酯钾、3质量份聚乙烯吡咯烷酮、1质量份甘油、1质量份透明质酸钠加入40质量份的水中，在3500r/min中条件下搅拌20min，均质3min，得到混合物B，并加热至80℃；

(3)将10质量份碳酸二辛酯、5质量份C12～15醇苯甲酸酯、3质量份聚二甲基硅氧烷、2质量份苯基聚三甲基硅氧烷、20质量份鲸蜡硬脂醇、1.5质量份硅石、0.5质量份聚丙烯酸酯-13、0.5质量份黄原胶、0.5质量份聚异丁烯在3500r/min中条件下搅拌30min。均质3min，得到混合物C，并加热至80℃；

(4)在80℃条件下，将混合物C缓慢加入混合物B中，均质3min，3500r/min中条件下持续搅拌40min，降温至40℃以下后，继续加入混合物A、0.5质量份生育酚、0.3质量份维生素C、0.2质量份类胡萝卜素、0.2质量份玫瑰油、0.1质量份罗勒油、0.2质量份薄荷油、0.4质量份氢氧化钠、0.1质量份乙二胺四乙酸二钠，3500r/min中条件下持续搅拌40min，得到新型环保防晒霜。

实施例4

(1)在常温条件下，将3质量份茶多酚、4质量份芦荟苷、6质量份苹果多酚、5质量份类菌孢素氨基酸、8质量份壳聚糖加入30质量份水中，在3500r/min中条件下搅拌20min得到混合物A；

(2)将4质量份鲸蜡醇磷酸酯钾、2质量份聚羟基硬脂酸、1质量份PEG-100硬脂酸酯、0.5质量份癸基葡糖苷、0.2质量份聚山梨醇酯-20、0.3质量份山梨坦三油酸酯、2质量份聚乙烯吡咯烷酮、3质量份羟丙基纤维素、3质量份甘油、1质量份丙二醇、1质量份丁二醇、0.5质量份透明质酸钠、0.5质量份海藻酸钠加入30质量份的水中，在3500r/min中条件下搅拌20min，均质3min，得到混合物B，并加热至80℃；

(3)将20质量份碳酸二辛酯、10质量份C12～15醇苯甲酸酯、5质量份聚二甲基硅氧烷、5质量份苯基聚三甲基硅氧烷、5质量份鲸蜡硬脂醇、1.5质量份硅石、0.5质量份聚丙烯酸酯-13、0.5质量份黄原胶、0.5质量份聚异丁烯在3500r/min中条件下搅拌30min。均质3min，得到混合物C，并加热至80℃；

(4)在80℃条件下，将混合物C缓慢加入混合物B中，均质4min，3500r/min中条件下持续搅拌20min，降温至40℃以下后，继续加入混合物A、0.5质量份生育酚、0.2质量份类胡萝卜素、0.3质量份辅酶Q10、0.5质量份玫瑰油、0.4质量份茶树油、0.3质量份迷迭香油、0.3薰衣草油、0.3质量份罗勒油、0.2质量份薄荷油、0.8质量份氢氧化钠、0.2质量份乙二胺四乙酸二钠，3500r/min中条件下持续搅拌40min，得到新型环保防晒霜。

实施例5

(1)在常温条件下，将0.5质量份茶多酚、6质量份芦荟苷、0.5质量份苹果多酚、10质量份类菌孢素氨基酸、0.5质量份壳聚糖加入5质量份水中，在3500r/min中条件下搅拌20min得到混合物A；

(2)将2质量份鲸蜡醇磷酸酯钾、1质量份羟丙基纤维素、0.5质量份甘油加入5质量份的水中，在3500r/min中条件下搅拌20min，均质3min，得到混合物B，并加热至80℃；

(3)将5质量份C12～15醇苯甲酸酯、5质量份鲸蜡硬脂醇、0.2质量份硅石、0.1质量份聚丙烯酸酯-13、0.2质量份黄原胶在3500r/min中条件下搅拌30min，均质3min，得到混合物C，并加热至80℃；

(4)在80℃条件下，将混合物C缓慢加入混合物B中，均质2min，3500r/min中条件下持续搅拌20min，降温至40℃以下后，继续加入混合物A、0.2质量份生育酚、0.1质量份薰衣草油、0.1质量份氢氧化钠，3500r/min中条件下持续搅拌40min，得到新型环保防晒霜。

实施例6

(1)将5质量份壳聚糖分散于250体积份水中得到壳聚糖分散液，将5质量份份茶多酚、6质量份苹果多酚和1质量份碳化二亚胺交联剂加入200体积份无水乙醇中，4℃条件下搅拌2h，然后加入1质量份N-羟基琥珀酰亚胺，在4℃条件下搅拌2h得到混合液I，将壳聚糖分散液缓慢加入到混合液I中，在4℃条件下搅拌2h后在室温下搅拌24h得到混合液Ⅱ，将混合液Ⅱ采用分子量为3000Da透析袋进行，用水透析2天，冷冻干燥，得到茶多酚-苹果多酚-壳聚糖复合物。

(2)在常温条件下，将步骤(1)制备得到的茶多酚-苹果多酚-壳聚糖复合物，5质量份芦荟苷、8质量份份类菌孢素氨基酸加入20份水中，在3000r/min中条件下搅拌30min得到混合物A；

(3)将4质量份鲸蜡醇磷酸酯钾、1质量份聚羟基硬脂酸、1质量份PEG-100硬脂酸酯、2质量份聚乙烯吡咯烷酮、1质量份羟丙基纤维素、2质量份甘油、1质量份丙二醇、1质量份丁二醇加入30质量份的水中，在3000r/min中条件下搅拌30min，均质2min，得到混合物B，并加热至75℃；

(4)将10质量份碳酸二辛酯、10质量份C12～15醇苯甲酸酯、10质量份鲸蜡硬脂醇、2质量份硅石、0.5质量份聚丙烯酸酯-13、0.5质量份黄原胶在3000r/min中条件下搅拌30min。均质2min，得到混合物C，并加热至75℃；

(5)在75℃条件下，将混合物C缓慢加入混合物B中，均质5min，3000r/min中条件下持续搅拌30min，降温至40℃以下后，继续加入混合物A、0.5质量份生育酚、0.5质量份玫瑰油、0.5质量份薰衣草油、0.1质量份氢氧化钠、0.1质量份乙二胺四乙酸二钠，3000r/min中条件下持续搅拌30min，得到新型环保防晒霜。

将实施例1-6制备得到的新型环保防晒霜以及市售购买的SPF30PA+++的防晒霜作为对比例1进行紫外吸光度值测定，具体步骤如下：

用3M公司生产的透气医用胶带，将其贴在1cm的吸收池的一侧表面上，长4cm，称取样品8mg贴在吸收池表面的胶带上并涂布均匀，放置30min后在紫外分光光度计上测定在280nm～320nm，320～360nm波段的吸光度值，得到平均吸光度值A1、A2，然后同时实施例1～6及对比例1的吸收池置于太阳光下照射2h后，再次在紫外分光光度计上测定280nm～320nm，320～360nm波段的吸光度值得到平均吸光度值A3、A4。

具体的测定如表1。

表1不同实施例防晒霜的吸光度值测定结果

由表1数据看出，本发明提供的新型环保防晒霜在两个吸收波长内均具有良好的吸光度值，即本发明的防晒霜同时具有良好的抗UVA和UVB效果，其中实施例1和6为本发明提供的较佳实施例；同时，在经过2h的太阳光照射后，实施例1-5及对比例1的吸光度值均有明显的下降，而实施例6是采用了将茶多酚、苹果多酚与壳聚糖制备成共价复合物后使用，在2h太阳光照射后，吸光度值变化不大，与其他实施例相比，有显著区别，可见茶多酚-苹果多酚-壳聚糖共价复合物具有优良的光稳定性、热稳定性和更佳的抗氧化效果，进一步提高防晒霜的防晒效果和防晒持久力，减少防晒霜的补涂次数。

上述实施例为本发明探索的最优实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。