脂质体包载技术在化妆品中的应用

脂质体包载技术在化妆品中的应用摘要：脂质体包载技术是将功效成分包裹于脂质体囊泡内的制备技术，由此制成的化妆品脂质体具有皮肤护理和功能性成分载体的作用，有着非常重要的实际研究和应用价值，是目前功效性化妆品的研究热点。本文将对脂质体包载技术在化妆品中的研究现状和应用做一下概括，并对其发展前景做一下展望。引言：脂质体最初是1965年英国学者Banyhanm和Standish将磷脂分散在水中进行电镜观察时发现的。1976年Gregoriadis等鉴于脂质体的特殊结构和磷脂生物相容性好等特点，研究用脂质体作为载体包裹药物，发现载药脂质体体内分布与单纯药物有所不同、在血循环中半衰期延长、药物的毒副作用明显改善，药物的溶解性也发生了变化。后经多年研制，人们发现各种脂质和脂质混和物均可用来制备脂质体，而磷脂最为常用，如卵磷脂、丝氨酸磷脂和神经鞘磷脂以及合成的二棕榈酰磷脂酰胆碱、二硬脂酰磷脂酰胆碱等，且脂质体具有粒径小、剂量小、稳定性强、靶向性高、缓释可控和安全无毒等特点，便将脂质体广泛用于多个领域。1986年，Dior为法国Lancome公司开发了世界上第一个叫做“capture”的脂质体化妆品，随后在各个国家逐渐推广。目前，含各种脂质体的化妆品已经得到广泛应用。一：脂质体的结构和性能1.1脂质体的结构脂质体是一种人工制备的类脂质小球体，由一个或多个酷似细胞膜的类脂双分子层包裹着水相介质组成．当磷脂分散在水中时形成多层囊泡，而且每一层均为脂质双分子层，各层之间被水相隔开，这种由脂质双分子层组成，内部为水相的闭台囊泡称为脂质体，由于它的结构类似生物膜，故又称为人工生物膜。脂质体的这种结构使其能够携带各种亲水的，疏水的和两亲性物质；它们分别被包人脂质体内部水相，插入类脂双分子层或吸附连结在脂质体的表面。脂质体是一种封闭的双分子层（或单分子层）膜的空心小球。它在结构上类似于人体细胞，对人体细胞具有高度的亲和性。不同的表面活性剂构成的脂质体和不同的制备方可以制成不同大小的脂质体。1.2脂质组成各种脂质和脂质混和物均可用于制备脂质体，而磷脂是最常用的。磷脂的主要成份是磷脂酰胆碱（PC），磷脂酰乙醇胺（PE），磷脂酰丝胺酸（Ps），磷脂酰甘油，磷脂酸（PA）等。其结构可简述为由一个短的离子型（至少是强极性链）的“极性头”和两条疏水性的高级脂肪烃长链（非极性尾部）组成，在某一特定浓度的条件下，其极性头与极性头部份相接合，非极性尾部与非极性尾部相接台，而形成一个稳定的双分子层结构。构成脂质的另一类物质是胆固醇，它在膜中主要起着改变纯磷脂层性质的作用。它象“缓冲剂”一样起着调节膜结构“流动性”的作用构成化妆品用脂质体的表面活性荆主要用卵磷脂，包括天然的和合成的卵磷脂。天然卵磷脂主要从大豆和蛋黄中提取。卵磷脂的主要成分是磷脂酰胆碱。另外含有少量的磷脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇和磷酯酸。脂肪酸的组成多为部分加氢和加氢脂肪酸，称为氢化卵磷脂。氢化卵磷脂制成的脂质体作为化妆品组分，稳定性很好。脂质体的结构夏其双分子层膜。双分子层厚度为300—500nm，为亲油性区域。双分子层内部和外部可以是亲水性区域。因而脂质体能够包埋亲油性和亲水性物质脂质体的作用功能主要表现在其双分子层膜上。双分子层膜具有以下几方面的主要功能：（1）透过双分子层膜的物质传递功能。泡内物质可以通过双分子层向泡外缓慢释放：脂质体化妆品正是利用双分子层的物质缓慢释放功能，增加皮肤对释放物质的吸收时间，同时保持皮肤水份（水份也可由脂质体缓慢释放出来）。（2）双分子层膜的能量传递功能；（3）双分子层膜的电子和质子传递功能。二：脂质体的制备很多年前，人们在研究各种生物膜的过程中就发现，膜脂类的两亲分子都能在人为条件下形成球形的脂泡，即脂质体，如将磷脂酰胆碱悬浮于水介质中，通过声波作用即可得到大小均匀的闭合泡分散体系，这就是早期获得的脂质体。到目前为止，在脂质体制备方面已研究出多种方法，比较常用的有以下几种：2.1薄膜分散法：是将膜材和脂溶性药物溶于有机溶剂后置于烧瓶中，减压除去溶剂，使成膜材料在瓶壁上形成薄膜，再加入含水溶性药物的缓冲溶液，振摇，除去未包封药物，即得脂质体悬液。此法适用于水溶性药物。脂质体粒径为1～5μm，可通过超声波处理或挤压通过固定孔径的聚碳酸酯膜降低其粒径。2.2超声分散法：是将膜材和脂溶性药物溶于有机溶剂后置于烧瓶中，减压除去溶剂，残液用超声波处理，除去未包封药物，即得脂质体。此法适于制备小脂质体，但易引起药物的降解。2.3逆相蒸发法：是将膜材溶于有机溶剂，与含药缓冲液混合乳化至形成稳定的W/O乳液，减压除去溶剂，除去未包封药物，即得脂质体。此法包封容积大，适于水溶性药物、大分子生物活性物质。脂质体粒径在0.2～0.4μm。2.4注入法：是将类脂质和脂溶性药物溶于有机溶剂中后，再用微量注射装置在搅拌下将其均速注入到含药水相中，搅拌挥尽有机溶剂，即得到脂质体。根据溶剂的不同可分为乙醇注入法和乙醚注入法。乙醇注入法优点是避免了使用有机溶剂。乙醚注入法操作过程中温度比较低，适用于对热不稳定药物。2.5表面活性剂处理法：是将脂质、表面活性剂（如胆酸、脱氧胆酸、脱氧胆酸钠等）与药物放入水中，搅拌或超声波处理，使成胶束溶液，除去表面活性剂和未包封药物，即得脂质体。本法可制得平均粒径为30nm的单层脂质体。2.6复乳法：是将含药水溶液加入膜材的有机溶液中，乳化得到W/O初乳，再将初乳加入到10倍体积的水中，乳化得到W/O/W复乳，然后在一定温度下去除有机溶剂，即可得到脂质体。在使用本法时，通过控制温度可以制得粒径为400nm，包封率达到90%的脂质体。2.7超临界法：是将膜材的乙醇溶液与药物溶液一起放入高压釜中，将高压釜于恒温水浴中通入CO2，进行超临界态下孵化，即得脂质体。本法避免使用有机溶剂，且可得到包封率高、粒径小、稳定性较强的脂质体。2.8离子梯度载药法：是先用适宜的方法制成包封质子化液体（能使亲脂性药物以离子形式存在的物质）的脂质体，再将该脂质体置于主要以分子形式存在的药液中一段时间后，即得载药脂质体。原理是亲脂药物分子具有自由通过脂质体膜的性质，而亲脂性药物的离子则不能通过。因此，亲脂性药物分子通过脂质体膜进入脂质体内，在膜内受质子化物质的作用，转变成离子，滞留于膜内。脂质体外的亲脂性药物分子不断地进入膜内，直至膜内质子化能力耗尽，最终在脂质体内聚集大量的药物。常见的有pH梯度法、硫酸铵梯度法和醋酸钙梯度法等。离子梯度法最大的优点是包封率高（弱碱性药物理论上可以100%包入脂质体中），甚至有的脂质体不需清除外部游离药物。三：脂质体对皮肤的作用机理目前对脂质体的作用机理还不十分清楚，但一般主要有两种理论：（1）脂质体涂于皮肤上后，类脂双层膜破裂．在皮肤上形成一个封闭的薄膜，然后活性成份渗透到表皮中，而类脂留在皮肤上．（2）由于构成脂质体的主要成份是卵磷脂，它又是细胞的主要成份，其形态也与细胞相似，所以脂质体与细胞之问有很强的亲和力。类脂双层膜与生物膜相互作用，活性成分被释放，吸收；或者完整的脂质体被细胞吞嗜，然后进人到细胞质中。再吸收。脂质体以化妆品或皮肤药剂的形式作用于皮肤上时，极易与皮肤表面或皮肤内部的蛋白质、糖类和类脂体形成缔合作用。首先，磷脂表面上键接到角质层的角蛋白上，这一层膜使皮肤表面具亲油性，可降低皮肤表面水份舶损失。多数脂质体化妆品可能是借助于磷脂——角蛋白的相互作用和在双层类脂物的浸渍作用来起作用的。其次，脂质体中未键接的磷脂可能进入更深的皮层，而由磷脂组成的细泡膜使其本身粘结起来，并会很快形成细胞膜。第三，在多元不饱和磷脂中化学键合的亚油酸可能提高了皮脂腺的功能，被角质层吸收的磷脂的部分水解，一定会产生一些游离亚油酸，并被分布于表皮中。四：脂质体自身的皮肤护理作用4.1表皮中的脂质是密集包裹起来的双层膜，它与角质层细胞相间排列，二者以共价交互结合，共同形成角质层的主体部分，是皮肤屏障功能的主要物质基础。有研究显示：只要从表皮角质层中去除脂质的主要成分神经酰胺，就能使皮肤屏障功能丧失；除去皮肤中角质细胞脂质，角质层中水分含量显著降低，皮肤发生干燥，停止除去皮肤中角质细胞脂质，则角质层中水分含量随之恢复，皮肤干燥得到改善。皮肤脂质可重组受损的皮肤角质层有序的层状结构。神经酰胺、胆固醇和棕榈酸3种脂质混合，也可修复小鼠皮肤的脂质屏障。神经酰胺可明显增高皮肤电导率，因其具有很强缔合水分子的能力，在角质层中形成网状结构，以维持皮肤水分，改善皮肤弹性。由此说明，脂质存在于皮肤角质细胞之间，填充了细胞间隙，起着粘合剂作用，阻挡皮肤内水分向外扩散，保持水分、柔软皮肤，同时也拒异物于皮肤之外，具有屏障和保湿功能。4.2脂质体中的某些磷脂可进入皮肤深层，并与皮肤深层细胞膜的磷脂起源物结合，而使细胞膜流态化。如含亚油酸和α-亚麻酸的不饱和磷脂能增加膜的流动性和渗透性，从而增强细胞的代谢功能，起到活化细胞的作用。4.3化妆品中常用的脂质体原料神经酰胺，是表皮角质层脂质组分，对皮肤具有增白作用。其增白作用机制可能与神经酰胺作为信号分子，能够调节细胞内的过氧化物和增强脂质的过氧化反应有关，也可能是因为脂质体颗粒本身就具有反射紫外线的特性。另外，脂质体同时还含有丰富的不饱和脂肪酸，可以减少多余脂肪和毒素在皮肤上的沉积，与传统护肤品相比，其护肤效力可强几十倍。五：脂质体作为功能性成分的载体在化妆品中的作用脂质体在化妆品中不仅可作为添加剂，发挥其独特的作用，而且可以作为功能性成分的载体，提高功能性成分的皮肤美容效果。主要作用有以下几个方面：5.1一些功能性成分如果只是简单地与其它基质混合在一起，由于物质的相互作用、氧化、pH的影响等，在制备和贮藏过程中一部分便失去了活性。有的功能性成分进入体内后受机体酶和免疫系统的作用而分解。如果将功能性成分包藏于脂质体囊泡中，由于脂质体囊泡的分割包封作用，而使功能性成分与外界不稳定因素接触机会减少，稳定性提高。例如维生素A结构中含有较多的不饱和双键，对光与热稳定性较差，接触空气后很容易被氧化，维生素A神经酰胺脂质体则比较稳定。超氧化物歧化酶（SOD）、维生素C和维生素E很不稳定，用脂质体包封后，其稳定性大大增强。用脂质体包封辅酶Q10，在40℃下能稳定360天，脂质体包封维生素A可稳定170天。5.2化妆品中的功能性成分必须透过角质层达到相应的作用部位，才能起到营养、改善皮肤状况的作用。而人的皮肤的角质层具有极强的屏障作用，大分子的功能性成分难以通透。将功能性成分装进脂质体囊泡中，由于脂质体与生物膜结构相似，功能性成分在脂质体的携带下经皮透过量增加。例如，用角质化细胞和纤维母细胞的培养物，重新构建的表皮以及切割下来的人的皮肤评价，脂质体对皮肤的穿透性与传统乳膏剂相比，增加了30%；维A酸脂质体经皮肤局部给药后生物利用度高于其凝胶剂。促进功能性成分透皮吸收的机制是脂质体通过毛囊通道进入皮肤达到作用点，也可以通过增加角质层湿度和水合作用实现促进透皮吸收作用，还可以通过脂质体的磷脂与表皮脂质屏障中的脂质层融合，使角质层脂质组成和结构改变成一种扁平的颗粒状结构，使其屏障作用发生逆转，脂质体可顺利通过这些脂质颗粒的间隙。脂质体接近细胞后通过静电疏水作用而非特异性吸附到细胞表面，或通过脂质体的特异性配体与细胞结合，与细胞接触引起脂质体通透性的增加，脂质体所包裹的功能性成分便释放到细胞周围，使细胞周围的功能性成分的浓度升高；另外，脂质体膜与细胞膜相似，可插入细胞膜的脂质层中，直接将其所包裹的功能性成分注入细胞内。5.3脂质体在体内可缓慢释放功能性成分，以达到长效和降低刺激性的目的。包藏功能性成分的脂质体穿过皮肤而渗透到深处，沉积形成储存库，在细胞内外直接、持久地发挥作用。据研究：以脂质体包封的活性物质经皮吸收后可使更多活性物质留在表皮到真皮之间，发挥持久地作用。例如用脂质体包封常用的保湿剂果酸，因其具缓释的特点，可以降低果酸的刺激性。六：脂质体化妆品的设计脂质体化妆品是将脂质体（空心或实心）添加到化妆品基质中而制得的，在设计脂质体化妆品时应注意以下几点：6.1脂质体与化