传统乳化技术瓶颈突破！纳米乳液：解锁化妆品配方升级新路径

乳化通常指不能相互混溶的一种液体分散到另一种液体中形成分散体系的混合工艺（如油和水），而其结果制备出来的分散物被称为乳化体（乳液）。

一般被分散的一相被称为分散相，或称内相、不连续性相；另一相称为连续相，或称外相、分散介质。当水为分散相时，即为油包水(W/O)型乳状液，此时油相为连续相；当油为分散相时，即为水包油(O/W)型乳状液，此时水为连续相。

传统乳液（或大乳液、粗乳液）、纳米乳液和微乳液之间的主要区别在于液滴大小范围和稳定性特征（图1）。

▲图1：粗乳液、纳米乳液和微乳液在尺寸、形状、稳定性、制备方法、多分散性方面的对比

①传统乳液（粗乳液）粒径尺寸为微米尺度，直径一般为1～100 μm，属于热力学不稳定体系；

②纳米乳液粒径尺寸为20～500 nm，是热力学不稳定体系，但具有动力学稳定性（由于纳米乳液尺寸很小，可以在长时间内保持动力学稳定性，能够在数月甚至数年内不发生明显的絮凝和聚结）；

③微乳液粒径尺寸10～100 nm，是热力学稳定体系。

相比于传统乳液，纳米乳液主要有以下优势：

①高比表面积：纳米尺寸的液滴提供了更大的表面积，有利于活性成分的分散和吸收（是促进活性成分在皮肤上渗透和运输的最佳载体）；

②稳定性：通过选择合适的表面活性剂和制备工艺，纳米乳液可以具有很好的物理稳定性，无絮凝、聚集、分层等现象发生；

③透明性和流动性：纳米乳液通常具有良好的透明性和流动性。

根据液滴分布情况，可将纳米乳液分为3大类：W/O型、O/W型及双连续型纳米乳液（图2 ），双连续型结构是指同一体系中存在两种连续态：

▲图2 纳米乳液的不同类型

纳米乳液的组成包括活性物、添加剂以及乳化剂，常用的添加剂及乳化剂见表1：

纳米乳液的形成需要较高的能量，该能量可以由机械外力提供，也可以是体系本身的内在化学能，其主要制备方法有：高压均质法、超声波破碎法、微射流法、自乳化法（SE）、相转变温度法（PIT）、相转变浓度法（PIC）和D相乳化法。

王玙璇等采用高压均质法制备了神经酰胺（Ceramide III，Cer3）纳米乳液。

制备方法

①称取一定量的GTCC、长链醇、植物鞘氨醇与Cer3（2%）；

②将该混合物置于85 ℃水浴锅中溶解至澄清透明，得到油相；

③称取一定量的甘油、水、卵磷脂，置于85 ℃水浴锅中磁力搅拌至澄清透明，得到水相；

④在85 ℃条件下将水相缓慢加入到油相中，用高速分散机于15 000 r/min下分散3 min，之后采用高压均质机于90 MPa下循环均质9次，自然冷却至室温后得到Cer3纳米乳液。

设备：Panda Plus实验型尼鲁高压均质机

▲图3 Cer3纳米乳液的外观图（a）及TEM形貌图（b）

如图3a所示，乳液呈半透明凝胶状，具有良好的均一性；如图3b所示，乳液粒子呈球形，粒径在200nm左右。

秦钰波采用D相乳化法制备了纳米乳液（乳化剂：Span 80和Tween 80）。

▲图4 D相乳化的具体步骤

D相乳化的具体步骤如图4所示：

①首先将非离子表面活性剂和多元醇溶液完全分散均匀作为均匀的一相（D相）；

②然后在搅拌条件下将油脂滴加入D相，以形成O/D相凝胶；

③最后通过用水稀释凝胶就可以得到粒子细小的O/W纳米乳液。

总结

纳米乳液在化妆品领域有着广泛的应用，这主要是因为小粒径的纳米乳更易被皮肤吸收（纳米乳液能够促进活性成分在皮肤上的渗透、提高活性成分的稳定性及利用率、控制释放、靶向作用和增强化妆品使用性能等），并且相比于传统乳液，纳米乳液具有渗透性强，保湿性能好、稳定性佳等特点。但纳米乳液也有生产费用高、制备难度大的缺点。