杨珍1,2*，袁旻嘉1,2，王艳玲1,2，胡新成1,2
1．上海中翊日化有限公司，上海200333；上海上美化妆品有限公司全球研发中心，上海200333
摘要：以o-伞花烃-5-醇作为杀菌剂、祛痘剂添加到化妆品中作为研究对象，针对其在配方体系的趋向沉淀结晶现象，考察了溶剂、增溶剂、电解质、油脂、乳化剂等因素对其溶解稳定性的影响，进一步研究其在不同用量、不同配比溶剂情况下以及不同增溶剂配比中的溶解稳定情况，并考察了在配方体系中添加助剂如防腐剂、电解质、油脂、乳化剂等对其溶解稳定性的影响，得到了水剂配方体系中，多元醇、增溶剂进行复配以及不同极性多元醇和不同增溶剂进行复配，可以解决低温析出问题，乳化体系通过结合极性油脂可以解决o-伞花烃-5-醇在配方体系中趋向析出问题。
关键词 o-伞花烃-5-醇；析出；溶剂；增溶剂；电解质；油脂
中图分类号：TQ423 文献标识码：A 文章编号：1001-1803(2021)00-0000-00
DOI：10.13218/j.cnki.csdc.2021.00.000
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O-伞花烃-5-醇（Isopropyl methyphenol，简称IPMP））是一种安全高效稳定的杀菌防腐剂，并得到FDA批准直接或间接的应用在食品中，以及化妆品审核小组（CIR ）批准使用在化妆品中，使用浓度限值为0.5%[1-7]。IPMP作为抗真菌防腐剂，可有效对抗痤疮丙酸杆菌的繁殖，防止痘痘的产生。因此作为祛痘剂添加到化妆品中，它能够迅速渗入肌肤，有效抑菌祛痘。IPMP分子结构包含烃和羟基两部分，属于极性小分子，添加到化妆品中，具有沉淀结晶的特征倾向，目前针对这一现象，本研究小组从溶剂、增溶剂、电解质、油脂等方面进行了基础研究，找到了确保IPMP在配方体系稳定存在的解决方案。
1 实验部分
1.1 试剂与仪器
o-伞花烃-5-醇（Isopropyl methyphenol，简称IPMP）、乙醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、双丙甘醇、甘油、SOLUBILISANT LRI（PPG-26-丁醇聚醚-26、PEG-40 氢化蓖麻油）、HCO-40（PEG-40 氢化蓖麻油）、HCO-60（PEG-60 氢化蓖麻油）、50MT-2200B（PPG-13-癸基十四醇聚醚-24）、BOLHAN 205（30%鲸蜡醇聚醚-20、30%油醇聚醚-20、40%硬脂醇聚醚-20）、PEG-8（聚乙二醇-400），尼泊金甲酯、PE9010（苯氧乙醇、乙基己基甘油）、聚二甲基硅氧烷、甘油硬脂酸酯、季戊四醇四(乙基己酸)酯、PEG-5 甘油硬脂酸酯，以上试剂均为化妆品级原料；水为去离子水。恒温水浴锅，上海微川精密仪器有限公司；恒温箱，上海泰坦科技股份有限公司；冰箱，西门子冰箱；电子天平，北京赛多利斯仪器系统有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 不同多元醇对IPMP的溶解稳定性影响
准确称取IPMP0.1 g于100 ml的烧杯中，分别加入20 g或40 g的多元醇（多元醇分别为乙醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、双丙甘醇、甘油），加热60℃，溶解透明，降温至室温，加入余量水到100%，考察在室温（25℃）和5℃的溶解析出现象，考察周期3h。
1.2.2 不同增溶剂对IPMP的溶解稳定性影响
准确称取IPMP0.1 g于100 ml的烧杯中，分别加入0.3 g或0.6g增溶剂（增溶剂分别为LRI、HCO-40、HCO-60、50MT-2200B、BOLHAN 205），可加热60℃助溶解，待IPMP溶解透明后加入余量水到100%，搅拌均匀，冷却到室温，考察在室温（25℃）、5℃、-18℃的溶解稳定性现象，考察周期24h。
1.2.3 IPMP在1,3-丙二醇和增溶剂复配体系中的溶解稳定性
准确称取IPMP0.1 g和10g1,3-丙二醇于100 ml的烧杯中，分别加入0.3 g增溶剂（增溶剂分别为LRI、HCO-40、HCO-60、50MT-2200B、BOLHAN 205），可加热60℃助溶解，待IPMP溶解透明后加入余量水到100%，搅拌均匀，冷却到室温，考察在25℃、5℃、-18℃的溶解稳定性现象，考察周期24h。
1.2.4 IPMP在1,3-丙二醇和增溶剂复配体系中，添加电解质对其溶解稳定性影响
准确称取IPMP0.1 g、10g1,3-丙二醇、0.3g HCO-60于100 ml的烧杯中，分别加热至60℃确保溶解均一，待IPMP溶解透明后，加入0.2 g电解质（电解质分别为氯化钠、甘草酸二钾、EDTA-2Na、柠檬酸钠、苯甲酸钠），并补加余量水到100%，搅拌均匀，冷却到室温，考察在25℃、5℃、-18℃的溶解稳定性现象，考察周期1周。
1.2.5 IPMP在透明水剂配方中的溶解稳定性
室温下称量B相原料（按着表4配方量对应称量），可加热（60℃助溶解），待B相溶解透明后停止加热，加入A相原料（按着表4配方量对应称量），搅拌均匀冷却至室温，考察在48℃、40℃、25℃、5℃、-18℃的溶解稳定性现象，考察周期3个月。
1.2.6油脂助溶解IPMP稳定性研究
室温下称量A相（按着表5配方量对应称量）、B相（按着表5配方量对应称量）,分别加热到70-75℃，溶解后将B相加入A相，均质3min(10000rpm/min)，主锅降温至40-45℃，加入提前60℃溶解透明的C相（按着表5配方量对应称量），搅拌均匀，再加入D、E相（按着表5配方量对应称量），搅拌均匀至料体均一，冷却到35℃检测合格出料。考察在48℃、40℃、25℃、5℃、-18℃的溶解稳定性现象，考察周期3个月。
2 结果与讨论
2.1 不同多元醇对IPMP的溶解稳定性影响
按照1.2.1进行实验，不同多元醇对IPMP的溶解稳定性影响结果见表1。
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由表1可以看出，当多元醇浓度为20%时，IPMP在不同温度下均出现结晶析出，而多元醇浓度为40%时，这种情况得到改善，但1,3-丙二醇在低温-18℃下出现析出，说明在设计化妆品配方时，仅仅依靠多元醇，无法解决IPMP的析出问题，必须考虑其他组合物助增溶IPMP。
2.2 不同增溶剂对IPMP的溶解稳定性影响
按照1.2.2进行实验，不同增溶剂对IPMP的溶解稳定性影响结果见表2。
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由表2可以看出，共性含有EO的非离子表面活性剂如HCO-40或HCO-60（表2,编码3-6），其单独使用，都不能将IPMP很好的增溶。以PPG-13-癸基十四醇聚醚-24为代表的多元醇聚合物（表2,编码7-8），单独使用，在25℃和5℃表现较好的增溶稳定性，同样的组分中含有PPG-26-丁醇聚醚-26的LRI，在用量为0.6%时（表2,编码2），表现为极好的增溶效果。以BOLHAN 205为代表的，属于非极性直链脂肪醇聚醚增溶剂（表2,编码9-10），增溶效果要比含有油脂聚醚增溶剂好。由表2数据得出，在设计化妆品配方时，仅仅依靠增溶剂，无法解决IPMP的析出问题，必须考虑其他组合物助增溶IPMP。
2.3 IPMP在1,3-丙二醇和增溶剂复配体系中的溶解稳定性
按照1.2.3进行实验，不同增溶剂对IPMP的溶解稳定性影响结果见表3。
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由表3可以看出（表3，编码1-5），在25℃和5℃下，0.3%的增溶剂和10%的1,3-丙二醇复配，IPMP无析出现象。原因可能是1,3-丙二醇与水形成连续相，具有增溶IPMP的能力，此温度段表现为助溶解能力。而在极端温度条件下（如-18℃），未改善IPMP溶解问题，原因可能是非离子表面活性剂尤其是烷烃链憎水基越强，越发有自发聚集的倾向，而1,3-丙二醇的加入，使胶束结构水减少，熵能增加，胶束不稳定，无法增溶IPMP，使之趋向析出。
2.4 IPMP在1,3-丙二醇和增溶剂复配体系中，添加电解质对其溶解稳定性影响
按照1.2.4进行实验，不同电解质对IPMP的溶解稳定性影响结果见表4。
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由表4可以看出，电解质的加入未改善低温-18℃的析出现象，并且苯甲酸钠的加入，导致IPMP在5℃的环境下加速析出。电解质的加入一般可增大非离子型表面活性剂胶团的聚集数，导致胶团聚集胶团变大，继而提高对非极性有机物的增溶能力，但对极性物质增溶能力降低。另外不同类型的盐对胶束的破坏力不同，尤其是类似是苯甲酸钠的离子化合物（表4，编码5），苯甲酸基团会与IPMP存在多元醇以及胶束增溶竞争关系。
2.5 IPMP在透明水剂配方中的溶解稳定性
考察不同多元醇和增溶剂复配以及防腐体系对IPMP扥稳定性影响，结果见表5。
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由表5设计的透明水剂配方可以看出，当IPMP量约为0.05%，影响IPMP溶解的因素可能来自多元醇种类、防腐剂、舒敏剂、非水性溶性功效添加剂、电解质等。相比单一多元醇（参表），不同极性的多元醇复配后对IPMP的增溶效果表现较好；表5（编码1和编码2）对比，加入防腐剂MP后，配方出现雾白，继续加入PE9010（表5，编码3）低温5℃和-18℃出现结膏析出，说明MP和PE9010与IPMP存在一定的的增溶竞争关系。表5（编码3和编码4）现象对比，同时提高PEG-400和1，3-BG的量，可以做到透明无析出，说明提高多元醇的量可以解决低温的溶解稳定性；表5（编码3和编码5）现象对比，加入增溶剂50MT-2200B，和HCO-60复配，可以做到透明无析出，说明将增溶剂复配，提高增溶剂总量，也可以解决低温溶解的稳定性。
2.6 油脂助溶解IPMP稳定性研究
针对IPMP在配方体系中的趋向析出现象，还可以在配方设计中加入油脂，尤其是极性油脂如季戊四醇四(乙基己酸)酯、甘油硬脂酸酯，均可以有助IPMP的增溶。另外加入油脂，通过相似相容原理，加强了IPMP与皮肤的直接接触，增强功效发挥。按照1.2.6进行实验，不同增溶剂对IPMP的溶解稳定性影响结果见表6。
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由表6实验结果可以得出,加入油脂后，稳定性考察90d,均无析出现象，说明在水剂的配方基础上（表5编码3），即使降低增溶剂用量，多元醇保持不变，通过添加极性油脂，也可以达到良好增溶IPMP的目的。
3 结论
1）水剂体系提高多元醇用量和增溶剂去复配，乳霜体系可以搭配极性油脂和EO乳化剂可以解决IPMP趋向析出问题。
2）配方体系搭配极性不同的多元醇进行复配、不同的增溶剂进行复配，具有协同增效性，可以达到稳固胶束和提高低温抗冻性目的，同时减少配方体系中醇和增溶剂用量。
3）以上解决阀杆为化妆品配方设计，涉及到难以溶解物质如苯甲酸、水杨酸、薄荷醇的增溶问题以及难增溶物质与体系的防腐体系兼容性问题提供一种方法和思路。
参考文献
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作者简介：杨珍(1990-)，女，上海，中级工程师，硕士，E-mail:1319633968@qq.com。
通讯作者：杨珍，中级工程师，硕士， E-mail:1319633968@qq.com。]