一种抗氧化水包油包水型微纳米多重乳液及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及纳米生物医用材料及日用化工技术领域，更具体的说是涉及一种抗氧化水包油包水型微纳米多重乳液及其制备方法与应用。

背景技术

α-硫辛酸在线粒体脱氢酶反应中起着重要作用，作为抗氧化剂引起了人们的广泛关注。硫辛酸或其还原形式二氢硫辛酸可以与活性氧物质反应，例如超氧自由基，羟基自由基，次氯酸，过氧自由基和单线态氧，它还通过与维生素C和谷胱甘肽相互作用来形成保护膜，后者可以回收维生素E。α-硫辛酸和二氢硫辛酸都表现出与白蛋白等蛋白质的疏水结合，这可以防止糖老化。硫辛酸作为一种高效安全的抗氧化抗衰老成分，在实际应用中却存在水溶性差、易光氧化、吸收性差、生物利用率低等缺点。

为了解决硫辛酸实际应用中存在的问题，有研究采用油包水的方式制备硫辛酸的脂质纳米粒，将硫辛酸溶解于外部油相中，但是单一的水包油/油包水，无法同时包覆水性成分和油性成分；并且，W/O(油包水)的使用感油腻不舒服，刚性微胞，不易变形，皮肤传输效率低，会使分布在外的成分提早失去活性，因此易被氧化的硫辛酸并不适合这种方法制备成固体脂质纳米粒。

固体脂质纳米粒是近年来研究药物载体、控制药物释放吸收方面的热点，其具备安全无毒，生物相容性高，载药能力强，存储能力强，易渗透吸收，延缓活性成分的破坏，增长其有效时间，成本低，易大量生产等特点；固体脂质纳米粒相较于传统活性成分载体，可用生物相容性好的类脂材料作为载体，又可以用高压匀浆法工业化大规模生产，而且固体基质又使它具备聚合物纳米粒的优点，可以保护有效成分的变质；固体脂质纳米粒作为化妆品活性成分的载体更易被皮肤吸收，调节化妆品中有效成分的释放，增强其作用时间，并且固体脂质纳米粒的潜在优势在于使用具有低细胞毒性并因此减少的生理脂质急性和慢性毒性的危险。目前，尚无将固体脂质纳米粒与硫辛酸结合的发明。

因此，本发明提供了一种抗氧化水包油包水型微纳米多重乳液，本发明通过将将硫辛酸修饰成水溶性良好的硫辛酸聚乙二醇衍生物，与纳米结构脂质载体相结合，得到的纳米结构脂质载体兼具了水溶性硫辛酸高稳定性、抗氧化活性和水包油包水微纳米乳液缓释性好、使用肤感良好、药物吸收效率高、生物相容性好的特点，具有很好的技术创新性和应用前景。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种抗氧化水包油包水型微纳米多重乳液及其制备方法与应用，该制备方法制备出的多重乳液可以通过冷冻干燥，形成固体脂质纳米粒，具有耐存储，包封率高、水溶性好、缓释时间长、稳定性高的特点，可以作为改善硫辛酸缺陷的替代物应用于医药或化妆品领域。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种抗氧化水包油包水型微纳米多重乳液，具体包括：水溶性硫辛酸、脂质、表面活性剂；其中，所述水溶性硫辛酸、所述脂质、所述表面活性剂的质量比为0.05-1:1-50:0.33-10。

传统技术中硫辛酸作为一种高效安全的抗氧化抗衰老成分，存在水溶性差、易光氧化、吸收性差、生物利用率低等缺点，因此通常的脂溶性硫辛酸并不能应用于纳米结构脂质载体中。本发明通过将硫辛酸修饰成水溶性良好的硫辛酸衍生物，可以很好的提高硫辛酸的稳定性和改善容易氧化的缺点，提高了生物相容性和利用率，并保留了硫辛酸的生物活性，为水包油包水技术制备纳米结构脂质载体创造了条件；本发明微纳米多重乳液中纳米囊泡的尺寸为10至1000nm，优选20至200nm，由水相内容物和脂质外壳组成，可以通过调节包封的脂质种类与含量，获得不同理化性质和用途的抗氧化纳米结构脂质载体，并且，载体尺度均一，形貌均匀，具有良好存储能力。

优选地，所述多重乳液可以通过冷冻干燥形成固体脂质纳米粒。

优选地，所述水溶性硫辛酸是由聚乙二醇化、环糊精化、氨基葡萄糖修饰、脂质体包裹和氨基酸修饰中的任意一种方法制备得到的。

本发明通过将硫辛酸修饰成水溶性良好的硫辛酸衍生物，可以很好的提高硫辛酸的稳定性和改善容易氧化的缺点，提高了生物相容性和利用率，并保留了硫辛酸的生物活性，本发明所述的水包油包水(W/O/W)型微纳米多重乳液对活性成分水溶性硫辛酸的包封为10至75％。

优选地，所述脂质为动物油脂、植物油脂、矿物油脂和微生物油脂中的至少一种

优选地，所述脂质为羊毛脂、椰子油、霍霍巴油、矿脂和白油中的至少一种。

优选地，所述脂质用温水浴融化。

所用脂质为化妆品常用脂质，具有良好的滋润营养效果，经过长期的用户群体验证过其安全性，并且碘值、酸值和熔点参数适合复配使用，可以制备固体脂质囊泡结构，并达到较优的效果。

优选地，所述表面活性剂包括表面活性剂A和表面活性剂B，所述表面活性剂A和所述表面活性剂B的质量比为1:1-20。

上述比例内表面活性剂的用量既满足乳化需求，又不会过量，造成表面活性剂的用量超标。

优选地，所述表面活性剂A和B均为离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、和两性表面活性剂中的任意一种。

优选地，所述表面活性剂A为司班60或者椰油酰胺丙基甜菜碱，所述表面活性剂B为月桂酰谷氨酸钠或者吐温20。

上述表面活性剂为化妆品常用表面活性剂，椰油酰胺丙基甜菜碱和月桂酰谷氨酸钠都为氨基酸表面活性剂，性质温和安全，刺激性低，而司班60和吐温20是经典的表活成分，它们的HLB值都符合油脂的乳化需求。

上述所述一种抗氧化水包油包水型微纳米多重乳液的制备方法，包括以下步骤：

(1)按质量比0.05-1:1-50:0.33-10称取原料水溶性硫辛酸、脂质和表面活性剂；

(2)将所述水溶性硫辛酸、所述脂质和所述表面活性剂A混合，进行超声乳化后，制得油包水体系的脂质；

(3)将所述表面活性剂B、所述油包水体系的脂质依次加入水中，进行超声乳化后，制得微纳米乳液；

(4)将所述微纳米乳液进行真空冷冻干燥后，得到固体脂质纳米粒，再复溶于2-100倍质量的水中，即得到抗氧化水包油包水型微纳米多重乳液。

通过上述工艺制备的微纳米多重乳液可在固体脂质粒的状态下进行长时间的保存，使用时溶于水即可，方便快捷，并且可以最大限度的保证活性物质的效果，减少保存成本，延长保质期。

优选地，步骤(2)和步骤(3)所述超声乳化的功率均为300-2000W，所述超声乳化的时间为5-30min。

上述乳化功率和时间可以保证乳化均匀并且减少已经形成的囊泡破裂。

优选地，所述水溶性硫辛酸使用前需制备成水溶性硫辛酸水溶液，其质量分数为1-50wt％。

上述浓度既保证水溶性硫辛酸可以充分溶解，不产生沉淀和凝絮，又保证硫辛酸的浓度可以达到有效剂量。

优选地，步骤(3)所述水的质量占所述微纳米乳液总质量的50-80％。

在该范围下可以良好分散并且形成的微纳米结构的尺寸均一。

优选地，步骤(4)所述真空度为600-50pa，所述冷冻的温度为-10至-80℃，所述干燥的时间为6-72h。

在该范围内，可以保证水溶液被大量去除，又可以避免长时间真空干燥造成的活性物质的活性降低。

上述所述一种抗氧化水包油包水型微纳米多重乳液在化妆品和医疗皮肤制剂中的应用。

在该应用领域，微纳米多重乳液可以作为一种硫辛酸活性物质的载体具有美白、抗氧化和营养等功效。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开了一种抗氧化水包油包水型微纳米多重乳液及其制备方法，具有以下技术效果：

本发明以水溶性硫辛酸作为乳液中的水溶性活性成分，以表面活性剂作为稳定剂，以固体脂质作为包封体，采用超声乳化法制备出水包油包水(W/O/W)型微纳米多重乳液，再经过冷冻干燥技术，获得以脂质包封有水溶性硫辛酸的固体脂质纳米粒，通过简单复溶即可重新得到微纳米多重乳液。本发明制备工艺简单、操作简便、原料成本低，适于工业生产，制备得到的微纳米多重乳液具有包封率高、水溶性好、缓释时间长、稳定性高，可以作为一种美白、抗氧化、抗自由基的原料应用于医药或化妆品领域。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是实施例1微纳米多重乳液于高倍显微镜下拍摄的照片图；

图2是实施例2微纳米多重乳液于高倍显微镜下拍摄的照片图；

图3是实施例3微纳米多重乳液于高倍显微镜下拍摄的照片图；

图4是实施例4微纳米多重乳液于高倍显微镜下拍摄的照片图；

图5是实施例1微纳米多重乳液于高倍显微镜下拍摄的精细结构图；

图6是实施例1、2、3、4微纳米多重乳液释放活性物质的缓释图；

图7是实施例1微纳米多重乳液与水溶性硫辛酸的DPPH自由基清除率对比图；

图8是实施例1微纳米多重乳液与水溶性硫辛酸以及市售硫辛酸在室温5000Lux˙hr光照强度的日光灯下药物的降解情况对比图；

图9是实施例1微纳米多重乳液与水溶性硫辛酸对酪氨酸酶活性的抑制能力对比图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种抗氧化水包油包水型微纳米多重乳液(270nm)的制备方法，具体包括如下步骤：

(1)先称取0.5g聚乙二醇化硫辛酸，溶于4.5g水中，称取5g椰子油(50℃温水浴融化)、5g霍霍巴油、0.3g司班60和3g月桂酰谷氨酸钠，将司班60、霍霍巴油、椰子油和聚乙二醇化硫辛酸水溶液混合，使用超声乳化器，以600W功率乳化10min，得到油包水的脂质；

(2)将月桂酰谷氨酸钠溶解于87.7g纯水中，再将步骤(1)中油包水的脂质加入，以600W的功率乳化30min，得到微纳米乳液；

(3)将微纳米乳液使用冷冻干燥机抽真空，并冷冻至零下50℃，干燥24h，得到含有水溶性硫辛酸的抗氧化固体脂质纳米粒；

(4)将固体脂质纳米载体复溶于抗氧化固体脂质纳米粒2-100倍质量的水溶液中重新得到水包油包水型的微纳米乳液。将制备得到的270nm微纳米乳液于高倍显微镜下拍摄照片，结果如图1所示，图1结果显示：所制备的微纳米乳液分散性良好，在水中稳定存在，形貌均匀，尺寸均一，内容物包封率高，且平均直径约为270nm；且将所制备的乳液，在高倍显微镜下进行精细结构观察，如图5所示，可以清晰的看到多重纳米结构脂质载体的稳定性高，缓释效果好，内部纳米囊泡包裹有微黄色的活性成分硫辛酸。

实施例2

一种抗氧化水包油包水型微纳米多重乳液(75nm)的制备方法，具体包括如下步骤：

(1)先称取0.5g聚乙二醇化硫辛酸，溶于4.5g水中，称取20g椰子油(50℃温水浴融化)、5g霍霍巴油、0.3g司班60和2g吐温20，将司班60、霍霍巴油、椰子油和聚乙二醇化硫辛酸水溶液混合，使用超声乳化器，以600W功率乳化10min，得到油包水的脂质；

(2)将吐温20溶解于72.7g纯水中，再将步骤(1)中油包水的脂质加入，以600W的功率乳化30min，得到微纳米乳液；

(3)将微纳米乳液使用冷冻干燥机抽真空，并冷冻至零下50℃，干燥24h，得到含有水溶性硫辛酸的抗氧化固体脂质纳米粒；

(4)将固体脂质纳米载体复溶于抗氧化固体脂质纳米粒2-100倍质量的水溶液中重新得到水包油包水型的微纳米乳液。将制备得到的75nm微纳米乳液于高倍显微镜下拍摄照片，结果如图2所示，图2结果显示：所制备的微纳米乳液，分散性良好，在水中稳定存在，形貌均匀，尺寸均一，内容物包封率高，且平均直径约为75nm。

实施例3

一种抗氧化水包油包水型微纳米多重乳液(100nm)的制备方法，具体包括如下步骤：

(1)先称取0.5g聚乙二醇化硫辛酸，溶于4.5g水中，称取5g霍霍巴油、5g羊毛脂(50℃水浴融化)、称取0.35g椰油酰胺丙基甜菜碱和3g月桂酰谷氨酸钠，将椰油酰胺丙基甜菜碱、霍霍巴油、羊毛脂和聚乙二醇化硫辛酸水溶液混合，使用超声乳化器，以600W功率乳化10min，得到油包水的脂质；

(2)将月桂酰谷氨酸钠溶解于87.7g纯水中，再将步骤(1)中油包水的脂质加入，以600W的功率乳化30min，得到微纳米乳液；

(3)将微纳米乳液使用冷冻干燥机抽真空，并冷冻至零下50℃，干燥24h，得到含有水溶性硫辛酸的抗氧化固体脂质纳米粒；

(4)将固体脂质纳米载体复溶于抗氧化固体脂质纳米粒2-100倍质量的水溶液中重新得到水包油包水型的微纳米乳液。将制备得到的100nm微纳米乳液于高倍显微镜下拍摄照片，结果如图3所示，图3结果显示：所制备的微纳米乳液，分散性良好，在水中稳定存在，形貌均匀，尺寸均一，内容物包封率高，且平均直径约为100nm。

实施例4

一种抗氧化水包油包水型微纳米多重乳液(1200nm)的制备方法，具体包括如下步骤：

(1)先称取0.5g聚乙二醇化硫辛酸，溶于4.5g水中，称取10g羊毛脂(50℃温水浴融化)、5g霍霍巴油、称取0.35g椰油酰胺丙基甜菜碱和4g月桂酰谷氨酸钠，将椰油酰胺丙基甜菜碱、羊毛脂、霍霍巴油和聚乙二醇化硫辛酸水溶液混合，使用超声乳化器，以600W功率乳化10min，得到油包水的脂质。

(2)将月桂酰谷氨酸钠溶解于82.7g纯水中，再将步骤(1)中油包水的脂质加入，以600W的功率乳化30min，得到微纳米乳液。

(3)将微纳米乳液使用冷冻干燥机抽真空，并冷冻至零下50℃，干燥24h，得到含有水溶性硫辛酸的抗氧化固体脂质纳米粒；

(4)将固体脂质纳米载体复溶于抗氧化固体脂质纳米粒2-100倍质量的水溶液中重新得到水包油包水型的微纳米乳液。将制备得到的1200nm微纳米乳液于高倍显微镜下拍摄照片，结果如图4所示，图4结果显示：所制备的微纳米乳液，分散性良好，在水中稳定存在，形貌略有不同，油脂粒明显，内容物包封率高，且平均直径约为1200nm。

实施例5

一种抗氧化水包油包水型微纳米多重乳液(300nm)的制备方法，具体包括如下步骤：

(1)先称取1g聚乙二醇化硫辛酸，溶于9g水中，称取25g杏仁油、25g椰子油(水浴融化)、称取1g椰油酰胺丙基甜菜碱和9g月桂酰谷氨酸钠，将椰油酰胺丙基甜菜碱、杏仁油、椰子油和聚乙二醇化硫辛酸水溶液混合，使用超声乳化器，以600W功率乳化20min，得到油包水的脂质。

(2)将月桂酰谷氨酸钠溶解于200g纯水中，再将步骤(1)中油包水的脂质加入，以1200W的功率乳化30min，得到微纳米乳液。

(3)将微纳米乳液使用冷冻干燥机抽真空，并冷冻至零下50℃，干燥72h，得到含有水溶性硫辛酸的抗氧化固体脂质纳米粒；

(4)将固体脂质纳米载体复溶于抗氧化固体脂质纳米粒2-100倍质量的水溶液中重新得到水包油包水型的微纳米乳液。

应用例

1、采用高效液相色谱法测定实施1-4制备得到的微纳米乳液在1个月中所释放的活性物质的量，结果如图6所示。

图6结果显示：缓释量皆小于45％，且根据所使用的油脂的熔点不同，熔点越高，缓释量越少；缓释时间长，缓释量稳定，证明所制备的新型抗氧化纳米结构脂质载体的稳定性高，缓释效果好。

2、对实施例1得到的乳液与聚乙二醇化硫辛酸的DPPH自由基清除率进行对比，结果如图7所示。

1)图7结果显示：DPPH自由基清除率实验为测定物质抗氧化性常有的手段之一，根据图中结果显示，实施例1得到的乳液的抗氧化性能与聚乙二醇化硫辛酸的抗氧化性能相差不大，当浓度为30mM时，其自由基清除率都能达到80％以上，并且相较于聚乙二醇修饰的硫辛酸，乳液的缓释效果更好。因此可以作为抗氧化化妆品原料或药物。

3、对实施例1得到的乳液与水溶性硫辛酸以及市售硫辛酸在室温5000Lux˙hr光照强度的日光灯下药物的降解情况进行对比，结果如图8所示。

图8结果显示：乳液中的硫辛酸的降解速率相较于聚乙二醇化的硫辛酸和普通硫辛酸大大降低，在20天后，普通硫辛酸已经完全降解失活，而多重乳液中的硫辛酸还保留70％以上的药物活性，这证明多重乳液可以大幅度提高硫辛酸的光稳定性，解决了硫辛酸因为见光易分解易分解造成的药效下降的问题。

4、对实施例1得到的乳液与水溶性硫辛酸对酪氨酸酶活性的抑制能力进行对比，结果如图9所示。

图9结果显示：酪氨酸酶活性的抑制能力是评价美白效果的标准之一，多重乳液对酪氨酸酶活性的抑制能力与硫辛酸相比未有明显差异，说明多重乳液很好的保存了硫辛酸的美白能力。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。