一种精氨酸在化妆品中的研究应用

一种精氨酸在化妆品中的研究应用

温伟红，崔龙生2

(1．广州留今科学研究有限公司，广东 广州 510000，2．广州蔚领生物科技有限公司，广东 广州 5100)

[摘 要]本文主要讨论一种精氨酸在化妆品中的研究应用，主要研究精氨酸与常用卡波的增稠性能；常用的中和剂三乙醇胺，氨甲基丙醇和氢氧化钠的对比实验；精氨酸凝胶的稳定性实验。结果表明，精氨酸：卡波的最佳反应比例为1.00∶0.80~1.00∶1.00。其透明度：Carbopol 941＞Pemulen TR-2/Pemulen EZ-4U＞Ultrez 20＞Ultrez 30，与三乙醇胺，氨甲基丙醇和氢氧化钠对比实验，相对的pH值，粘度和外观的分析结果相差不大，应用在凝胶基础配方中精氨酸不会随着时间和温度而失效造成粘度降低，稳定性较好。因此，在化妆品的应用中，精氨酸可以替代其他中和剂。 [关键词]精氨酸；中和剂；化妆品；应用 [中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2019)03-0051-02 1

The Application Research of The Arginine in Cosmetics

Wen weihong, Cui Longsheng2

(1. Guangzhou LiuJin Science Research Co., Ltd., Guangzhou 510000；2. Guangzhou Wellness Biotech Co., Ltd., Guangzhou 5100, China)

1

Abstract: This paper mainly discussed the arginine in the application of cosmetics. Experiments were carried out on the carbon thickene ,the different neutralizer system and the the stability test about the gel . It indicated that the best response ratio about the arginine and carbon is 1.00∶0.80~1.00∶1.00; the transparency: Carbopol 941＞Pemulen TR-2/ Pemulen EZ-4U＞Ultrez 20＞Ultrez 30, Comparison with triethanolamine, aminomethyl propanol and sodium hydroxide, it is not not much different results in pH, viscosity, and appearance. the application of arginine in the gel base formula will not fail with time and temperature , better stability .so the Arginine can replace other neutralizers in cosmetics.

Keywords: arginine；neutralizer；cosmetics；application

精氨酸是碱性氨基酸，C6H14N4O2，性状：白色结晶或者结晶性粉末，略微有特殊的气味。用水再结晶得到2个水合物，再105 ℃失去结晶水形成无水物，水溶液为碱性[1]。精氨酸于1886年在羽扇豆芽的水提取液中发现，15年从蛋白质中分离得到精氨酸。一般使用离子交换法，由蛋白质水解物制得。近年利用发酵法制备出L-精氨酸[2-9]。精氨酸具有促进氨在生物体内解毒，形成尿素作用。在医药品方面，应用和研究比较深入，用于疲劳恢复剂、高氨血症治疗药、肝功能改善药、内分泌诊断药、综合氨基酸抑制剂、氨基酸输液和经口。经肠营养剂等；在食品方面，用于调味料、香原料、健康食品和饮料等；在化妆品方面，可使用为保湿剂和中和剂[10]。

近年，精氨酸越来越广泛使用于化妆品中，从表1的Mintel市场调查数据显示，精氨酸的应用一直有增长趋势。精氨酸在化妆品应用中，主要作为中和剂，与三乙醇胺，氨甲基丙醇和氢氧化钠等中和剂比较，通过查询EWG’s Skin Deep®database 数据库，比较EWG安全等级，从产品成分出发，通过特定的评分指标评估该成分潜在的健康危害。从表2的EWG安全等级可以看出，精氨酸等级最低，相对其他中和剂更加温和安全。本论文主要讨论精氨酸在化妆品中的应用情况，主要探讨精氨酸作为中和剂与常用卡波姆的研究，精氨酸与化妆品常用的中和剂三乙醇胺，氨甲基丙醇和氢氧化钠的对比探究，以及精氨酸应用在化妆品基础配方的稳定性实验，通过使用凝胶基础配方，研究加速实验、冷热循环和光稳定(室外)是否有影响。

表1 精氨酸在化妆品中使用情况 Tab.1 The usege of arginine in cosmetics

精氨酸 2014 2015 2016 2017 2018 Total Samplple (数据来源于Mintel)

中国/% 9.79 12.57 19.87 29.08 28.69 100.00

全球/% 13.74 16. 22.19 22.12 25.4 100.00

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

搅拌器RW 20 digital，均质机 IKA T18 digital，Brookfield数显粘度计，数显恒温水浴锅HWS-12，Mettler pH计，干燥箱RH-050A，电子天平JJ1000，温度计，10 mL，50 mL，100 mL烧杯，精氨酸，三乙醇胺(TEA)，氨甲基丙醇(PC2000)，氢化化钠，Carbopol 941，Pemulen TR-2，Pemulen EZ-4U，Ultrez 20，Ultrez 30。

1.2 方法与结果

1.2.1 精氨酸与常用卡波增稠性研究

探讨精氨酸与Carbopol 941(实验号1~5)，Pemulen TR-2(实验号6~10)，Pemulen EZ-4U(实验号11~15)，Ultrez 20(实验号16~20)，Ultrez 30(实验号21~25)的增稠情况，检测pH值，粘度(mPa·s)，外观。

1.2.2 精氨酸与TEA，PC2000，氢化化钠对比实验

探讨精氨酸与TEA，PC2000，氢化化钠中和剂的对比研究，其中Carbopol 941(实验号26~28)，Pemulen Pemulen TR-2(实验号29~31)，Pemulen EZ-4U(实验号32~34)，Ultrez 20(实验号35~37)，Ultrez 30(实验号38~40)。检测pH值，粘度(mPa·s)，外观。 1.2.3 精氨酸凝胶的稳定性实验

使用精氨酸与卡波中和，形成化妆品凝胶产品，对其进行相应稳定性实验：

加速实验：实验条件为(40±2)℃，(75±5 %)RH；时间为：3 M。 冷热循环：实验条件为(-18 ℃，25 % RH；25 ℃，60 % RH；40 ℃，75 % RH)，时间：24 h，3个循环。

光稳定(室外)：放置窗玻璃内，自然光照射10 D。

表3 凝胶基础配方

Tab.3 The base formulation of gel

分类

原料名称 去离子水 EDTA二钠

A

甘油

卡波姆(Carbopol 940) 聚丙烯酸酯交联聚合物-6 C D

水 精氨酸 防腐剂

配方比例/% to100 0.05 8.00 0.55 0.10 5.00 0.55 适量

用途 溶剂 螯合剂 保湿剂 增稠剂 增稠剂 溶剂 pH调节剂 防腐剂

表2 中和剂的EWG安全等级

Tab.2 The safety grade of EWG about neutralizer

精氨酸 1

氨甲基丙醇

3

氢氧化钾 3~5

氢氧化钠 3~4

三乙醇胺

5

项目 EWG

[收稿日期] 2018-12-17

[作者简介] 温伟红(1991-)，女，广东人，本科，主要从事化妆品研发工作。

广 东 化 工 2019年 第3期

· 52 · www.gdchem.com 第46卷总第3期

2 结果与讨论

2.1 精氨酸与常用卡波增稠性研究

表4 精氨酸与卡波增稠剂的研究

Tab.4 The research of the arginine about the carbon thickener

实验号 卡波∶精氨酸 pH值 粘度/(mPa·s) 外观 1 1.00∶0.80 5.86 10000 通透 2 1.00∶0.90 6.28 10020 通透 3 1.00∶0.10 6.35 10440 通透 4 1.00∶0.11 6.45 10060 通透 5 1.00∶0.12 6. 9480 通透 6 1.00∶0.80 6.70 20 略通透 7 1.00∶0.90 6.99 2525 略通透 8 1.00∶0.10 7.08 2635 略通透 9 1.00∶0.11 7.24 2500 略通透 10 1.00∶0.12 7.46 2675 略通透 11 1.00∶0.80 6.03 19100 略通透 12 1.00∶0.90 6.24 19700 略通透 13 1.00∶0.10 6.41 18400 略通透 14 1.00∶0.11 6.61 16900 略通透 15 1.00∶0.12 6.70 100 略通透 16 1.00∶0.80 6.83 23200 透明 17 1.00∶0.90 7.05 25100 透明 18 1.00∶0.10 7.10 25200 透明 19 1.00∶0.11 7.39 23600 透明 20 1.00∶0.12 7.53 23400 透明 21 1.00∶0.80 5.86 40800 略透明 22 1.00∶0.90 6.15 46300 略透明 23 1.00∶0.10 6.44 43500 略透明 24 1.00∶0.11 6.56 44400 略透明 25

1.00∶0.12

6.72

43700

略透明

由表4可知，精氨酸在化妆品中应用中，综合pH值、粘度和外观分析，精氨酸：卡波的最佳反应比例为1.00∶0.80~1.00∶1.00；其透明度：Carbopol 941＞Pemulen TR-2/ Pemulen EZ-4U＞Ultrez 20＞Ultrez 30。

2.2 精氨酸与其他中和剂的对比实验

表5 精氨酸与中和剂的对比实验

Tab.5 The test about the arginine in different neutralizer system

实验号 卡波∶中和剂 pH值 粘度/(mPa·s) 外观 26 1.00∶1.00(TEA) 6.61 11220 通透 27 1.00∶0.70(PC2000) 6.96 11760 通透 28 1.00∶0.30(NaOH) 7.10 11000 通透 29 1.00∶1.00(TEA) 7.48 3335 略通透 30 1.00∶0.70(PC2000) 7.55 2705 略通透 31 1.00∶0.30(NaOH) 7.38 1970 略通透 32 1.00∶1.00(TEA) 6.71 24700 略通透 33 1.00∶0.70(PC2000) 6.92 23200 略通透 34 1.00∶0.30(NaOH) 7.05 18200 略通透 35 1.00∶1.00(TEA) 7.41 26900 透明 36 1.00∶0.70(PC2000) 7.32 30200 透明 37 1.00∶0.30(NaOH) 7.14 34400 透明 38 1.00∶1.00(TEA) 6.67 50000 略透明 39 1.00∶0.70(PC2000) 6.81 51700 略透明 40

1.00∶0.30(NaOH)

6.61

48100

略透明

由表5可知，精氨酸与Carbopol 941、Pemulen TR-2、 Pemulen

EZ-4U、Ultrez 20和Ultrez 30中和增稠，与三乙醇胺、氨甲基丙醇和氢氧化钠中和增稠，相对的pH值、粘度和外观分析结果相差不大，因此，在化妆品的应用中，精氨酸可替代其它中和剂。 2.3 精氨酸凝胶的稳定性实验

表6 凝胶的加速实验

Tab.6 The accelerated test about the gel

实验号 项目 初始 15D 1M 2M 3M 41 粘度/(mPa·s) 56700 59720 55300 56680 57000 42

pH值

6.46

6.32

6.75

6.43

6.31

表7 凝胶的冷热循环

Tab.7 The cold and hot circulation test about the gel

实验号 项目 初始 9D 15D 43 粘度/(mPa·s) 56700 56580 55520 44

pH值

6.46

6.28

6.25

表8 凝胶的光稳定性

Tab.8 The optical stability test about the gel

实验号 项目 初始 10D 45 粘度/(mPa·s) 56700 55560 46

pH值

6.46

6.30

由表6、表7和表8可知，通过加速实验、冷热循坏和光稳

定测试的精氨酸凝胶，结果显示，精氨酸不会随着时间和温度而失效造成粘度降低，稳定性较好。

3 结论

在化妆品应用中，精氨酸具有绿色等级，低危害性和高安全性的EWG安全等级，可以替换三乙醇胺、氨甲基丙醇和氢氧化钠等中和剂。综合pH值、粘度和外观分析，精氨酸：卡波的最佳反应比例为1.00∶0.80~1.00∶1.00。其透明度：Carbopol 941＞Pemulen TR-2/Pemulen EZ-4U＞Ultrez 20＞Ultrez 30，与三乙醇胺、氨甲基丙醇和氢氧化钠中和增稠，相对的pH值、粘度和外观分析结果相差不大，应用在凝胶基础配方中精氨酸不会随着时间和温度而失效造成粘度降低，稳定性较好。

参考文献

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[5]郝刚．L-精氨酸的制备及提取研究[D]．扬州：江南大学，2005．

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[10]日光化学株式会社．最新化妆品手册[M]．日本：日光化学株式会社，2016：452．

(本文文献格式：温伟红，崔龙生．一种精氨酸在化妆品中的研究应用[J]．广东化工，2019，46(3)：51-52)