一种白藜芦醇包裹体及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于化妆品技术领域，具体涉及一种使用仿生细胞膜包裹制备水溶性白藜芦醇的方法及应用。

背景技术

白藜芦醇是植物的次级代谢物，植物在恶劣环境下或受到病原体侵害时自身分泌的一种抗菌素，是一种多酚类化合物，存在于葡萄、花生、虎杖等植物中，也可通过人工合成。体外和体内研究表明，白藜芦醇具有许多潜在的益处，包括抗癌、抗菌、抗炎、抗肥胖和保护心脏/大脑的作用，同时白藜芦醇具有抗氧化、美白等效果。但白藜芦醇在水中的低溶解度以及化学结构的不稳定性，其在水中的溶解度约为21-30mg/L，且在紫外光下极易发生降解和异构化，大大限制了其在食品、医药、化妆品中的应用。为解决白藜芦醇应用受限问题，研究人员通过微乳液、脂质体、纳米乳液、聚合物包裹和分子络合等对其进行包裹，但乳液及脂质体通常包覆率很低，由大量表面活性剂和磷脂组成，而聚合物包裹和分子络合难以工业化生产。

因此，本领域迫切需要提供一种水溶性好且稳定的白藜芦醇包裹体。

发明内容

本发明旨在提供一种水溶性好且稳定的白藜芦醇包裹体。

在本发明的第一方面，提供一种白藜芦醇包裹体，形成所述白藜芦醇包裹体的原料包括：白藜芦醇、仿生细胞膜、豌豆麦芽糊精、磺丁基-β-环糊精和羟丙基-β-环糊精。

在另一实施方式中，以所述原料的总重量计，其中包括：

在另一实施方式中，所述仿生细胞膜为聚季铵盐-51。

在另一实施方式中，所述白藜芦醇包裹体的水溶液平均粒径不超过10nm。

在本发明的第二方面，提供一种如上所述的本发明提供的白藜芦醇包裹体的制备方法，所述方法包括步骤：使白藜芦醇、仿生细胞膜、豌豆麦芽糊精、磺丁基-β-环糊精和羟丙基-β-环糊精混合。

在另一实施方式中，所述方法包括步骤：

(1)使仿生细胞膜、豌豆麦芽糊精、磺丁基-β-环糊精和水混合得到A相；

(2)使羟丙基-β-环糊精、白藜芦醇和醇混合得到B相；

(3)使A相和B相混合，得到如上所述的本发明提供的白藜芦醇包裹体。

在另一实施方式中，所述醇包括碳原子数在1-4的醇。

在另一实施方式中，所述醇与水的质量比为90：10-50：50。

在本发明的第三方面，提供一种如上所述的本发明提供的白藜芦醇包裹体在化妆品或洗护产品上的应用。

在本发明的第四方面，提供一种化妆品或洗护产品，所述化妆品或洗护产品包括如上所述的本发明提供的白藜芦醇包裹体和化妆品学上可接受的载体。

在本发明的第五方面，提供一种如上所述的本发明提供的化妆品或洗护产品的制备方法，所述方法包括步骤：使化妆品学上可接受的载体与如上所述的本发明提供的白藜芦醇包裹体混合，得到如上所述的本发明提供的化妆品或洗护产品。

据此，本发明提供了一种水溶性好且稳定的白藜芦醇包裹体。

附图说明

图1是实施例1得到的白藜芦醇包裹体(固体)。

图2是实施例1得到的白藜芦醇包裹体(固体)与水混合而获得的水溶液。

图3是实施例2得到的白藜芦醇包裹体(固体)与水混合而获得的水溶液。

图4是实施例3得到的白藜芦醇包裹体(固体)与水混合而获得的水溶液。

图5显示实施例1得到的白藜芦醇包裹体(固体)的平均粒径分布。

图6是对比例2得到的固体样品与水混合而获得的溶解状态。

图7是对比例3得到的固体样品与水混合而获得的溶解状态。

图8是对比例4得到的固体样品与水混合而获得的溶解状态。

图9是对比例1得到的固体样品与水混合而获得的溶解状态。

图10是对比例5得到的固体样品与水混合而获得的溶解状态。

图11是对比例6得到的固体样品与水混合而获得的溶解状态。

图12显示室温下，本发明提供的白藜芦醇包裹体在水中溶解度在120wt％以上，比游离的白藜芦醇粉末在水中的溶解度提升4000倍。

具体实施方式

发明人经过广泛而深入的研究，使用仿生细胞膜为壁材，与磺丁基-β-环糊精(SBE-β-CD)电荷互补，两者发生复合凝聚现象，产生交联作用，静电和氢键作用进一步增强磺丁基-β-环糊精的水溶性，其内部疏水的空腔结构，增加了对白藜芦醇的包覆能力，同时仿生细胞膜自身的亲疏水作用，以及类细胞膜的结构，形成磷脂胶束，对白藜芦醇进行包覆，进一步促进活性物的吸收，降低刺激。同时使用羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)，相比于β-环糊精，羟丙基-β-环糊精接上亲水基团，分子内氢键状态发生改变，保持了空腔结构，并且和母体相比，新生成的羟丙基-β-环糊精的超分子性能上和理化性质有较大的差别水溶性大大提高(＞60％)、对客体分子的选择性提高、包结稳定性更好、毒性低。还使用豌豆麦芽糊精，其特殊的腔体结构，进一步增加对白藜芦醇的包裹能力。本发明通过复合壁材，即以仿生细胞膜为主体，磺丁基-β-环糊精、羟丙基-β-环糊精和豌豆麦芽糊精为辅三重作用对白藜芦醇进行包裹，大大提升白藜芦醇的包裹率和稳定性。在此基础上，完成了本发明。

为使本领域技术人员可了解本发明的特点及效果，以下谨就说明书及权利要求书中提及的术语及用语进行一般性的说明及定义。除非另有指明，否则文中使用的所有技术及科学上的字词，均为本领域技术人员对于本发明所了解的通常意义，当有冲突情形时，应以本说明书的定义为准。

如本文所用，术语“化妆品学上可接受的载体”指使化妆品或个人洗护产品可施用的载体，包括各种赋形剂和稀释剂，它们本身并不是必要的活性成分，且施用后没有过分的毒性。合适的载体是本领域普通技术人员所熟知的。在化妆品卫生规范2015版中可找到关于化妆品学上可接受的赋形剂的充分讨论。在组合物中这类载体可包括保湿剂、乳化剂、增稠剂、螯合剂、润肤剂等。例如但不限于，丁二醇、甘油、甜菜碱、透明质酸钠、丙二醇、甘油硬脂酸酯/PEG-100硬脂酸酯、甘油硬脂酸酯、黄原胶、羟乙基纤维素、卡波姆、EDTA-2Na、异构十六烷、棕榈酸异辛酯、十六十八醇、鲸蜡硬脂醇、聚二甲基硅氧烷等。

如本发明所用，“室温”是指15-40℃，优选为20-30℃。

本发明涉及的一些物质的结构式列表如下：

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虽然用以界定本发明较广范围的数值范围与参数皆是约略的数值，此处已尽可能精确地呈现具体实施例中的相关数值。然而，任何数值本质上不可避免地含有因个别测试方法所致的标准偏差。在此处，“约”通常是指实际数值在一特定数值或范围的正负10％、5％、1％或0.5％之内。或者是，“约”一词代表实际数值落在平均值的可接受标准误差之内，视本领域技术人员的考虑而定。除了实验例之外，或除非另有明确的说明，当可理解此处所用的所有范围、数量、数值与百分比(例如用以描述材料用量、时间长短、温度、操作条件、数量比例及其它相似者)均经过“约”的修饰。因此，除非另有相反的说明，本说明书与附随权利要求书所揭示的数值参数皆为约略的数值，且可视需求而更动。至少应将这些数值参数理解为所指出的有效位数与套用一般进位法所得到的数值。

本发明提供一种白藜芦醇包裹体，通常为固体状态，在本发明的一种实施方式中为粉末状；室温下在水中的溶解度为120wt％以上，即在100克水中可以溶解120克以上的本发明提供的白藜芦醇包裹体形成澄清水溶液；所述形成的澄清水溶液平均粒径不超过10nm，例如但不限于1-10nm；所述形成的澄清水溶液在低温(例如但不限于，0-10℃)、室温和高温(例如但不限于，42-60℃)下均可以至少放置1个月仍保持澄清状态，较佳地可在避光条件下放置至少8个月。

以本发明提供的白藜芦醇包裹体的原料的总重量计，其中的白藜芦醇含量可以在8wt％以上，甚至可以达到12wt％。

用于形成本发明提供的白藜芦醇包裹体的原料包括白藜芦醇、仿生细胞膜、豌豆麦芽糊精、磺丁基-β-环糊精和羟丙基-β-环糊精；在本发明的一种实施方式中，所述仿生细胞膜为聚季铵盐-51。

用于形成本发明提供的白藜芦醇包裹体的原料中不含有表面活性剂和/或乳化剂。

在本发明的一种实施方式中，用于形成本发明提供的白藜芦醇包裹体的原料由白藜芦醇、仿生细胞膜、豌豆麦芽糊精、磺丁基-β-环糊精、羟丙基-β-环糊精、水和醇构成；所述醇为碳原子数为1-4的醇，例如但不限于，甲醇、乙醇、丙醇和丁醇。

以用于形成本发明提供的白藜芦醇包裹体的原料的总重量计，其中可以包括白藜芦醇8-12wt％；仿生细胞膜0.1-10wt％，例如但不限于1-5wt％等；豌豆麦芽糊精5-10wt％；磺丁基-β-环糊精10-30wt％，例如但不限于，12-25wt％、14-20wt％、17-28wt％等；羟丙基-β-环糊精38-76.9wt％，例如但不限于，40-70wt％、65-75wt％、42-56wt％等。

本发明使用仿生细胞膜成分聚季铵盐-51为主要壁材，对白藜芦醇进行修饰包裹，同时其具有类细胞膜结构，具有分子钉效应，超强保湿锁水能力，同时可以降低皮肤刺激，促进吸收。β-环糊精中的磺丁基-β-环糊精由α-D葡萄糖单元通过α-(1→4)糖苷键形成的环状低聚糖，是一种带有内腔分子结构的物质，因此不仅能够包封水溶性差的物质，还能促进某些水溶性物质的包封。同时磺丁基-β-环糊精能够与聚季铵盐-51发生较强的电荷交联作用，以及发生静电及氢键作用，使磺丁基-β-环糊精水溶性提高，进一步增加白藜芦醇的包裹量。

本发明还提供所述白藜芦醇包裹体的制备方法，所述方法包括步骤：

第一步，将仿生细胞膜、豌豆麦芽糊精、磺丁基-β-环糊精和水混合，溶解形成A相；

第二步，将白藜芦醇、羟丙基-β-环糊精和醇混合，溶解形成B相；

第三步，将A相和B相混合，得到溶液；

第四步，过滤第三步得到的溶液，滤液冷冻得到固体白藜芦醇包裹物。

上述第一步和第二步的顺序可以互换，也可以同时进行。

在本发明的一种实施方式中，上述第一步的混合温度为室温，混合时间为1-10小时(例如但不限于，1.5-7小时、2.5-4小时、3-8小时等)，需使反应完全。通常，未反应完全制备的包裹体容易析出，水溶液粒径更大。

在本发明的一种实施方式中，上述第二步中使用的醇可以使碳原子数在1-4的醇，包括甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇；优选乙醇。

在本发明的一种实施方式中，上述第二步的混合温度为室温。

在本发明的一种实施方式中，上述第二步的混合包括但不限于，搅拌，搅拌速度600-700r；混合时间为1-10小时，例如但不限于，1.5-7小时、2.5-4小时、3-8小时等。

在本发明的一种实施方式中，上述第一步和第二步中使用的醇与水的质量比在90：10-50：50，例如但不限于，80：10-50：50、50：10-50：50等。

在本发明的一种实施方式中，上述第三步的混合包括将A相加入B相，同时进行搅拌；混合时间为1-5小时，例如但不限于，1.5-4小时等。

在本发明的一种实施方式中，上述第四步所述过滤包括但不限于，抽滤、常压过滤。

在本发明的一种实施方式中，上述第四步通过过滤得到的滤液在除去溶剂后进行冷冻。可以采用的除去溶剂的方法包括但不限于，旋蒸、冷冻干燥。

在本发明的一种实施方式中，上述第四步中的冷冻(冻干)在-20至-80℃条件下进行1-10小时。

本发明提供的白藜芦醇包裹体可用于制备化妆品或洗护产品。例如但不限于，将本发明提供的白藜芦醇包裹体与化妆品学上可接受的载体混合，得到各种可施用于人皮肤的化妆品或洗护产品，包括但不限于，乳液、膏霜、纯水剂、面膜等剂型。

本文描述和公开的理论或机制，无论是对或错，均不应以任何方式限制本发明的范围，即本发明内容可以在不为任何特定的理论或机制所限制的情况下实施。

本发明提到的上述特征，或实施例提到的特征可以任意组合。本案说明书所揭示的所有特征可与任何组合物形式并用，只要这些特征的组合不存在矛盾，所有可能的组合都应当认为是本说明书记载的范围。说明书中所揭示的各个特征，可以任何可提供相同、均等或相似目的的替代性特征取代。因此除有特别说明，所揭示的特征仅为均等或相似特征的一般性例子。

本发明的主要优点在于：

1、本发明提供的白藜芦醇包裹粉末水溶性好、稳定性好、包覆率高。

2、本发明提供的白藜芦醇包裹体的制备方法操作简单，适合大规模工业化生产。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则所有的百分数、比率、比例、或份数按重量计。本发明中的重量体积百分比中的单位是本领域技术人员所熟知的，例如是指在100毫升的溶液中溶质的重量(克)。除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。

粒径测定方法为：

使用纳米激光粒度仪测定苏州仪器科技(苏州)有限公司型号：NKT-N9

光照条件为：

光源为D65光源，光照强度4500LUX，每天照射8h，连续照射1个月

本发明使用的白藜芦醇、豌豆麦芽糊精、聚季铵盐-51、聚季铵盐-61、SBE-β-CD、HP-β-CD，在《已使用化妆品原料名称目录(2021版)》中序号分别为01152、04578、03931、03938、03020、05228。

下述实施例中

白藜芦醇市售可选择CAS号501-36-0，HPLC纯度99％以上,HPLC检测方法如下：

工作条件：

碳十八反相高效液相色谱柱(250mm×4.6mm，5μm)

流动相：乙腈:水＝40:60(v/v)；

紫外检测器波长：307nm；

流速：1.0mL/min；

进样量：5μL；

运行时间：15min；

柱温：35℃。

操作过程：

精密称取0.1g(精确到小数点后四位)标准对照品，置于100mL容量瓶中，加入适量乙醇溶解，并用乙醇定容，作为供试品，待进样。

用移液管分别移取定量供试品溶液于容量瓶中，用乙醇定容，混匀备用。其进样浓度分别为0.1mg/mL，0.2mg/mL，0.3mg/mL，0.4mg/mL，进样，以浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，得四级校正曲线。当相关系数小于0.990时重新配置溶液。

样品制备：精密称取适量(精确到小数点后四位)样品于50mL容量瓶，使样品中白藜芦醇进样浓度在0.2mg/mL至0.3mg/mL之间，用乙醇定容，备用。

进样之后，可直接由标准曲线得样品含量。

豌豆麦芽糊精购自市售可选择CAS：9004-53-9

聚季铵盐-51购自上海奥利实业有限公司，分子量50000-100000

聚季铵盐-61购自上海奥利实业有限公司

SBE-β-CD购自山东滨州智源生物科技有限公司

HP-β-CD购自山东滨州智源生物科技有限公司

实施例1-3

制备白藜芦醇包裹体

根据表1的配方及其用量，取聚季铵盐-51、豌豆麦芽糊精、SBE-β-CD加水溶解为A相，使其完全反应，取HP-β-CD和白藜芦醇加入到无水乙醇中，室温边搅拌边溶解为B相，在室温下边搅拌边将A相加入B相中使反应2h，将上述溶液过滤，滤液40℃旋蒸2-4h后在-80℃冰箱冷冻4h，得固体白藜芦醇包裹物。

其中实施例1的醇水质量比为7:3，实施例2的醇水质量比为8:2,实施例3的醇水质量比为6:4。

对比例1-6

根据表1的配方及其用量，按实施例1-3的制备工艺得到相应的固体样品。

表1

溶解性试验

取实施例1获得的白藜芦醇包裹体粉末(外观如图1所示)，室温下使其溶于水，配制最终活性物(白藜芦醇)含量为2％的水溶液(8％的包裹体25g加入到75g水中)，外观呈现透明状态，如图2所示，同时对其粒径进行测试，结果如图5所示，平均粒径小于10nm，接近真溶液状态，说明本方法制备的白藜芦醇包裹体水溶性好，无团聚聚集状态。

根据上述方法，分别将实施例2和3获得的白藜芦醇包裹体配制最终活性物含量为2％的水溶液。

分别将对比例1-6得到的样品室温下与水混合，同时加入长链醇(乙基己基甘油或辛甘醇)作为防腐剂，外观分别如图6-11所示。

图2-11都是室温放置一个月后的状况。

结果表明，实施例1-3获得的白藜芦醇包裹体的水溶液外观均为透明状态，如图3和4所示。

对比例2、3和4中，分别单独使用豌豆麦芽糊精、SBE-β-CD和HP-β-CD对白藜芦醇进行包裹，最大包裹量分别为1％、2％和2％，当包裹量为8％时，配制水溶液后，放置24小时后有晶体析出，分别如图6、7和8所示。对比例1中，豌豆麦芽糊精、SBE-β-CD和HP-β-CD同时存在，但无聚季铵盐-51的存在，当包裹量为8％时，样品仍有晶体析出(图9)。对比例6增加了其他带有正电荷的高分子聚合物(壳聚糖)与SBE-β-CD进行组合，和聚季铵盐-51与SBE-β-CD组合进行对比，根据结果可以看出，壳聚糖组最终有晶体析出，外观浑浊，壳聚糖在对白藜芦醇的包裹中稳定性并未得到更好的体现，说明聚季铵盐-51和SBE-β-CD具有独特的协同作用，且壳聚糖使用环境较为复杂，不适合此体系的包裹。

稳定性试验

根据溶解性试验中的方法，分别将实施例1-3获得的白藜芦醇包裹体配制最终活性物含量为2％的水溶液；分别将对比例1-6得到的样品与水混合，同时加入长链醇(乙基己基甘油或辛甘醇)作为防腐剂。开始都为溶液，室温放置1个月后情况如图2-11。

在表2所示条件下放置一个月，结果见表2。

表2

结果表明，本发明提供的白藜芦醇包裹体稳定性好。各对比例获得的样品经过一个月后，除外观浑浊外，变色情况也较实施例更严重。对比例5将聚季铵盐-51替换为聚季铵盐-61，样品配制为水溶液，1个月后同样晶体析出(图10)，其原因可能是相比于仿生细胞膜，聚季铵盐-61具有更大的疏水基团，使整个包裹结构疏水性更强，在水体系中稳定性降低，说明本体系中，聚季铵盐-51独特的结构以及其他壁材具有独特协同作用。对比例6中将聚铵盐-51替换为带正电荷的壳聚糖，其中壳聚糖组的水相加入1％的醋酸(占水相的质量比)溶解壳聚糖，放置24小时后就出现沉淀，说明只有将聚季铵盐-51与磺丁基-β-环糊精匹配使用形成的本体系才能够获得稳定的溶液。

应用实施例1-41.化妆水

2.洗发水

3.精华乳

4.洁面膏

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的实质技术内容范围，本发明的实质技术内容是广义地定义于申请的权利要求范围中，任何他人完成的技术实体或方法，若是与申请的权利要求范围所定义的完全相同，也或是一种等效的变更，均将被视为涵盖于该权利要求范围之中。