精细化学品配方设计+第五章：化妆品.ppt

第五章化妆品的配方设计,为了保持人身清洁，美化身体，使之增加魅力，修饰容貌，或者保持皮肤、毛发、口腔卫生和健康，以在身体上涂抹、喷洒、撒布等方法，或其他类似的方法为目的而使用的物品。是精细化学品中的一种,化妆品的定义,参考书,第一节、概述,发源于埃及，已有4000多年的历史,香木、香膏与油脂相混后涂于人身,驴乳沐浴,宗教仪式上画脸谱，象征神的化身,现代生活中成为日常必要的消费品，花样名目繁多,一、化妆品的发展概况,二、化妆品的分类,按用途,按形态,化妆品的分类,化妆品的分类,化妆品、类医药品和药品的比较,清除皮肤表面及毛发的脏污物,修饰、美化皮肤表面和毛发,预防、抑制面部和口腔疾病及脱发等,营养、保护皮肤和毛发,化妆品的作用,三、化妆品的作用,四、人类皮肤、毛发口腔的结构,1.皮肤的结构、特点,真皮,表皮,皮下组织,皮肤的附属器官,厚约0.10.3mm,由角质层、透明层、颗粒层、棘细胞层与基底层重叠而成。坚固柔韧，是光、电、热的不良导体，受皮脂和汗液的滋润呈弱酸性反应。,在表皮下面，由结缔组织和处于其间的基质组成。坚韧而有弹性，神经末梢丰富，可感受外界冷、热、触、痛等刺激。通过反射，扩张或收缩血管和汗腺、分泌汁液来调节体温。,汗腺皮脂腺毛发爪甲,皮肤最下面的一层，有大量的脂肪组织散布于疏松的结缔组织中。疏松柔软，可缓冲外来的冲击和压力，减少体温散发和供给能量,皮肤的结构,皮肤的化学成分,皮肤的化学成分：水：20%；蛋白质：27.5%（角蛋白、弹性硬蛋白和胶原）；脂类：2%；矿物盐分：0.5%。,皮肤的厚度为0.53mm；正常皮肤的pH值为中性（约6.5）；干燥皮肤的pH值为酸性(小于6.5）；多脂皮肤的pH值为碱性（大于6.5）,对冷、热、痛、痒等的感觉,排泄体内的代谢废物CO2、尿素等,表层的角蛋白能吸水，分泌汗液、皮脂水分等。防护化学物质、微生物、机械和物理性损害,血管收缩、扩张以及汗腺的分泌,1.通过角质层软化、渗透角质层细胞膜再经过表皮各层吸收；2.通过毛囊吸收少量的大分子以及不易渗透的水溶性物质；3.少量通过角质层细胞间隙渗透进入各表皮各层。,皮肤充分接触氧气，有利于细胞的分裂生长,人类皮肤的作用,干性皮肤：皮脂分泌少，毛孔不明显，肤色洁白透红，角质层含水量在10以下，不易生粉刺和起疙瘩，易生皮屑。与过于频繁受热，曝晒风袭，使用碱性肥皂、皮肤不洁有关,中性皮肤：介于干性和油性皮肤之间，易受季节影响，冬天较干燥，皮肤红润，富有光泽，润滑不粘，纹理细腻。,油性皮肤：毛孔明显，表皮分泌物多，对外界刺激的抵抗力强。先天性皮脂腺活动亢进、雄性激素分泌过多，偏食多脂食物，香浓调味品摄入过多，B族维生素缺乏。,人类的皮肤有三种类型,人类的皮肤为弱酸性(pH4.56.5)，当接触到碱性物质后，因生理保护的需要，在12h后可恢复其弱酸性。,皮肤的类型,皮肤类型的简易检测法,彻底卸妆后30分钟，让皮肤脂腺活动恢复正常，将一薄纸裁成两张，一张贴在前额、鼻和颈上，另一张贴在颊和太阳穴上；贴上后不要搓，两分钟后揭下来对照观察：如果纸上的脂肪痕迹很淡，表明是中性皮肤；如果纸上的脂肪痕迹面大、明显，皮肤光亮，表明是油性皮肤；如果纸上没有脂肪痕迹，为干性皮肤；如果纸上有的地方脂肪痕迹明显，而有的地方不是很明显，则为混合性皮肤。,干性、油性皮肤的特点,干性皮肤：毛孔细小，毛孔排出皮脂量很少，皮肤干涩无光泽，对外界因素的抵抗力弱，易起皮屑和皱纹。宜选用油包水型的护肤品。,油性皮肤：毛孔粗大，机体内分泌旺盛，皮脂腺分泌多，皮肤油亮有光泽，肤色较黑，对外界理化因素抵抗力强，可经受风吹日晒，不易起皱纹，不易衰老，但易长粉刺、黑头和暗疮。宜选用水包油型的护肤品。,皮肤的保湿,水是保护皮肤清洁、滋润、细嫩的特效而廉价的美容剂。缺少水分会严重影响肌肤的健康。,皮肤水分的多少不在于水的摄入量，而是取决于真皮层内保湿因子的含量。在人的皮肤角质层中，含脂肪11%，天然保湿因子30%。这些油脂成分与保湿因子的共同作用，控制着水分的挥发。,天然保湿因子中，氨基酸占30%，吡咯烷酮羧酸盐占12%，乳酸化合物占12%，尿素占7%，还有钙、钾、钠、糖和肽等。,2.毛发的组织结构、特点,性质：对沸水、酸、碱、氧化剂、还原剂较敏感，特别是胱氨酸中含有-S-S-键，酸、碱、盐的水溶液都会破坏其氢键。,成分：微观结构是中空的角质鳞片圆管体,有倒顺方向。主要为蛋白质(氨基酸),含有C、H、O、N、S等元素，其中胱氨酸含量达12。,日常护理头发时要特别注意,毛发的性质,口腔内表面为一层粘膜所覆盖,在唇部、頬部、软腭的粘膜下层有许多小腺分泌唾液,牙齿的主要成分是羟基磷灰石(80%以上)，表面为牙釉质(羟基磷灰石高达95%),3.口腔生理,五,化妆品的配方原则,安全性,稳定性,使用感,功能性,涂敷时和涂敷后具有舒服感和愉快感,保质期内不发生起霉变臭、分层营养破坏,化妆品的配方原则,添加天然提取物：中草药海洋生物动植物,营养功能性水解胶原蛋白SOD、原B5珍珠粉、骨粉,化妆品配方的发展方向,六、化妆品配方的发展方向,第二节化妆品的配方结构及原料特性,基质原料,辅助原料,油脂、蜡粉类胶质类溶剂类表面活性剂,香料与香精色素防腐剂与抗氧剂功能添加剂特种活性物,辅助原料,基质原料,由多种原料通过复配技术配制而成的、具有多种功效的产品,油脂类物质：椰子油、蓖麻油、橄榄油、杏仁油、花生油、大豆油、棕榈油、芝麻油、麦胚芽油、鳄梨油、牛脂、猪油、貂油、海龟油、蜡类：巴西棕榈蜡、小烛树蜡、霍霍巴蜡、棉蜡、羊毛脂、蜂蜡、鲸蜡、石蜡、高碳烃类：角鲨烷、液体石蜡、凡士林、固体石蜡。,粉质类：滑石粉、高岭土、钛白粉、氧化锌、碳酸钙、硬脂酸锌、镁等溶剂：水、乙醇、四氢糖醇、月桂醇、鲸蜡醇、十八醇、油醇、羊毛醇乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、甘油、山梨糖醇等,乳化剂：Span类、Tween类、单甘酯、脂肪酸皂类、聚醚、聚醚酯类,保湿剂：丙二醇、甘油、山梨糖醇、植物粘液质、甲壳质水解物,防腐剂：水杨酸、脱氢乙酸、对氯间甲酚、对羟基苯甲酸、尼泊金酯,色料：有机合成色素(染料、色淀、颜料)、无机颜料、天然色素,香精香料：香水用、乳剂产品用、香粉用香精、动植物香料、合成香料,水溶性高分子：CMC、PVA、聚丙烯酸钠、海藻酸钠、聚乙二醇等,化妆品的配方结构,基质原料,油脂蜡类高碳烃粉质溶剂,脂肪酸甘油酯类，补充体表和头发的油脂,一方面利用其溶解性，另一方面还要利用其挥发、润滑、润湿、增塑、保香、防冻及收敛等性能,高碳脂肪酸和高碳脂肪醇，用作固化剂，增加化妆品的稳定性，调节粘稠度，提高熔点，产生柔软效果，增强表面膜的憎水性和光泽,主要作溶剂，净化皮肤表面，形成憎水性油膜，抑制皮肤表面水分的蒸发，提高化妆品功效,用于香粉、爽身粉、胭脂、牙膏等产品中，发挥遮盖、滑爽、吸收、吸附、摩擦等作用,原料的基本性能,辅助原料,乳化剂保湿剂防腐剂香精香料色料水性高分子,降低表(界)面张力，具有增溶、乳化、分散、起泡等作用，也有消泡作用,舒适人的感觉之首(视、触、味)，不仅赋予产品的外观美，更塑造、化妆人物的形象美。有色调、亮度、彩度三个要素。,具有保持、延缓或阻止水分回复的作用。角质层的含水量应保持在1020之间，皮肤才能显得光滑、柔软和富有弹性。否则会干燥、粗糙，甚至皲裂,防止和保护化妆品因微生物的作用而变质败坏,赋予产品一种高雅、宜人的香气和生理及心理上的作用。注意其挥发性、油溶性、以及受热、空气、金属离子的影响而变质,保护胶体，增粘和凝胶化，乳化和分散，成膜粘合、保湿、稳定泡沫,原料的基本性能,一、化妆品的基质原料,化妆品用油脂、蜡的特性,在化妆品的生产中，油脂和蜡是重要的原料；分为动物型、植物型及矿物型。动植物型油脂的主要成分是长链脂肪酸甘油酯，常温下呈液态者称为油，呈固态者为脂；蜡则是长链脂肪酸的高级醇酯，一般为固态，熔点在3595。矿物型的油脂和蜡则是烃类化合物，含碳原子数在1521者为油，2434者为脂，30以上者为蜡。,化妆品用各种胶质原料,化妆品用表面活性剂的品种,化妆品用的表面活性剂,常见阳离子表面活性剂,常见阳离子表面活性剂,两性和非离子表面活性剂,二、化妆品的辅助原料,化妆品用香料,化妆品用保湿剂,化学保湿剂通常是多元醇类化合物，其保湿能力(在一定空气湿度下的吸湿能力)如下：吡咯烷酮羧酸盐为60%甘油为40%丙二醇为30%山梨醇为10%(测试条件：在相对湿度为65%的空气中放置30天),保湿剂在化妆品中起着相当重要的作用：一是保湿，防止皮肤角质层的水分挥发；二是防止化妆品中水分挥发而发生膏体干裂。,化妆品的pH值范围,第三节化妆品配方的基本概念,首先确定剂型，其次确定基质，再根据乳化原则、溶剂极性相容原则和化学反应性原则确定各种原料的添加及溶解顺序、加入温度、搅拌速度及时间等具体工艺条件。,膏霜类化妆品配方的设计程序确定乳化类型；选定油相组分；选定乳化剂；选定水相组分。,防晒产品配方的设计程序确定剂型；选定防晒剂；选定油相原料；选定乳化剂；选定成膜剂；选定抗水剂。,一、化妆品配方的设计程序,化妆品配方设计的关键,乳化体的类型油水两相的比例油相的组分水相的组分,乳化类型取决于滋润物质和表面活性剂，HLB高时为O/W,低为W/O,O/W乳化体抹于皮肤上时水相快速蒸发，分散的油相开始时不连续，不能阻止皮肤水分的蒸发，会产生一定的冷感。优点是可配制成水分相当多的滋润油膜。,W/O乳化体则是油相直接与皮肤接触，水分挥发慢，没有“冷”感。其膏体较硬,在乳化体中，分散相均匀颗粒的最大体积一般占总容量的74。当油是分散相时，在O/W中油相的比例可以1，而在W/O中则必须26。在O/W润肤霜中油占2565，W/O中油占4580；在O/W润肤蜜中油占2565，W/O中油占4580,从油相的综合熔点和渗透性考虑。除了雪花膏，其他很少超过37，渗透性：动物脂植物脂矿物油；胆甾醇、卵磷脂和表面活性剂的加入可以改善渗透性,是有效成分的载体。有保湿剂、增稠剂、防腐杀菌剂、活性物质等,防止O/W乳化体干缩，过量时会使产品粘腻；稳定产品（W/O型为硫酸镁）；铝盐抑汗，硫代乙醇胺卷发；水解蛋白、人参提取物、蜘蛛水解液、蜂王浆、酶等,乳化体化妆品配方,乳化剂的类型、油水两相的比例以及各个组分确定之后就可以选择乳化剂了。乳化剂与水相组分的相容性,二、乳化剂的选择-HLB法,表面活性剂是两亲分子，具有亲水性和亲油性两部分。这两部分性质的相对大小（亲水亲油平衡值Hydrophilic-LipophileBalance）决定了该物质的性质和用途。HLB值的应用,表面活性剂的HLB值,乳化剂类型是根据使用要求(稠度和敷用性等)决定的。它们在化妆品中的用量一般为总重量的1020。化妆品中各种油相原料所需的HLB值,乳化各种油相原料所需的HLB值,不论W/O型或是O/W型乳化体，其生产过程一般都是先把油相和水相分别在不同的加热锅内加热至75，溶(熔)解完全后，把内相缓慢地加入到外相中，不断地搅拌并经过均质机乳化来完成。分散相的加入速度和机械搅拌的快慢会影响乳化效果，乳化操作条件也能影响产品的稠度、粘度和乳化稳定性。加入香精时的温度也是影响乳化稳定的又一因素，最好是当乳化体在4550时加入。如果是W/O型，香精可直接加入，如果是O/W型，香精必须通过水相再进入油相被乳化。,三、乳化体化妆品的乳化方法,分散相粒径大小与乳液外观,第四节常见化妆品的配方体系,雪花膏：硬脂酸：15%25%，保湿剂：2%20%，滋润物质：1%4%，乳化剂：2%5%，碱类：0.5%2.0%。,冷霜：蜂蜡：10%15%，液体石蜡：45%60%，乳化剂：2%5%，硼砂：1%4%，水：30%。,香粉类：滑石粉：50%，氧化锌粉：10%25%，硬脂酸盐：5%15%，碳酸镁15%，脂肪物：5%，香料(香精)：适量。,化妆品产品质量考核办法,一、受检产品发证产品分为三大类12小类（一）护肤类产品（1）雪花膏、香脂（2）润肤乳液、洗面奶（3）香粉、爽身粉、痱子粉、化妆粉块（4）护肤水（二）发用类产品（1）洗发液、护发素（2）洗发膏、发乳、发油（3）头发用冷烫液（4）染发剂（5）定型发胶、发用摩丝（三）美容类产品（1）香水、花露水（2）指甲油（3）唇膏,二、检验依据,GB791687化妆品卫生标准QB/T168493化妆品检验规则QB/T168593化妆品产品包装外观要求QB/T228597头发用冷烫液QB/T228497发乳QB/T228697润肤乳液QB164392发用摩丝QB164492定型发胶QB/T164592洗面奶QB/T185793雪花膏QB/T185893香水、花露水,二、检验依据（续）,QB/T185993香粉、爽身粉、痱子粉QB/T186093洗发膏QB/T186193香脂QB/T186293发油QB/T197494洗发液QB/T197594护发素QB/T197694化妆粉块QB/T197794唇膏QB/T197894染发剂QB/T228797指甲油护肤水执行GB791687化妆品卫生标准以及化妆品生产管理条例的有关规定。,化妆品的安全性试验,急性毒性试验：口服，LD50，小鼠、大鼠皮肤，涂敷，大鼠、豚鼠、家兔皮肤刺激性试验：涂敷，豚鼠、家兔或人，1、24、48hr观察涂抹部位的皮肤反应眼刺激试验：家兔(已通过皮肤刺激性试验的可免)过敏性试验(皮肤变态反应试验)皮肤光毒和光变态过敏试验人体激发斑贴试验和试用试验致畸试验致癌试验,化妆品中有害物质的限量,化妆品的微生物测定,无菌取样10g(或10ml)，加灭菌的生理盐水配成1：10的稀释液，用10ml灭菌吸管或注射器取10ml稀释液加入90ml生理盐水中稀释10倍，再重复一次混合均匀成1：1000的稀释液。分别用1ml灭菌吸管或注射器取不同浓度的稀释液1ml加入空的灭菌培养皿中，每个稀释浓度作4个培养皿。将冷却至4550的营养琼脂培养基倾注于培养皿中，每皿倾15ml，转动培养皿使其混合均匀，同时做一个空白对照皿。(试验霉菌时用查氏培养基)待皿内溶液凝固后，翻转培养皿，置于37的培养箱中培养48h。计数报告菌落数。,耐寒,机械,耐热,3000rpm下离心30min，静置后，不分层，无析水，外观细腻稳定。,50下储存7天,恢复室温后，不分层，无析水，外观细腻稳定。,-15下储存48h,恢复室温后，不分层，无析水，外观细腻稳定。,化妆品的稳定性试验,均匀设计试验,正交设计试验,基础配方的调整、修改,化妆品配方的研究方法,常见化妆品的pH值范围,雪花膏：硬脂酸1880KOH0.94甘油15水余量香精适量,润肤霜：硬脂酸2.0十八醇7.0氢化羊毛脂2.0角鲨烷5.0辛基十二醇6.0聚氧乙烯25十六醇醚3.0亲油性单甘酯2.0香精、防腐剂、抗氧剂0.3丙二醇5.0去离子水67.7,常见化妆品配方举例,花露水：乙醇7075去离子水20香精25柠檬酸钠适量二叔丁基对甲酚0.02色料适量(淡湖蓝、淡绿、淡黄),药物面膜：中药提取物3.0聚氧乙烯甘油椰油酸酯5.095乙醇10.