化妆品化学1绪论、油脂、SAA、SAA理论

1化妆品化学化学教研室陶涛2思考问题1.你为什么选修这门课？2.看中了课程名称的什么？3.美容、化妆、化妆品是什么概念31.学习参考书2.考核形式和内容4皮肤是人体最大的器官，调理好我们的皮肤，可以使我们的身心得以健康。定义、标志、分类、安全性5-----是以化学及其分支学科的理论和方法来研究并阐述化妆品的有关理论及其相关问题的一门学科化妆品化学-----用涂搽、喷洒或其他类似的方法，散布于人体表面任何部位，以达到清洁、消除不良气味、护肤、美容和修饰的目的的日用化学工业产品中华人民共和国《化妆品卫生监督条例》化妆品的定义61.多功能综合作用的化妆品2.天然化妆品3.生物技术应用于化妆品4.高新技术应用于化妆品现代化妆品发展的重要标志71.按化妆品的作用分类2.按化妆品的基本形态分类3.按化妆品的作用部位分类4.药效化妆品的分类化妆品8化妆品的安全性由于化妆品是每天使用的日用品，因此安全性是居首要地位。其要求比外用药还高。国家标准中，规定限用物质有226种；规定禁用物质有359种我国政府颁布的有关化妆品的标准和监督法规。对化妆品的质量有严格的规定。9化妆品常见的安全性问题包括1.毒性3.致病细菌感染性2.刺激性4.过敏性小结：通过本章的学习，使我们对化妆品科学有了基本的认识，了解化妆品的发展过程；以及有关的法规10思考题1.化妆品与美容化妆2.化妆品的发展趋势11具有清洁、保护、营养、美化作用的护肤品，其基本组成是基质通常就是指油脂和蜡类基质+乳化剂+水+功能添加剂返回1213它是除化妆水以外的化妆品基础性原料，主要起滋润、柔滑作用。它的质地明显影响化妆品的性能（如手感、吸收等）油脂和蜡14常温下呈液态的称为油；呈半固态或软性固态的称为脂；呈固态的称为蜡。动植物油脂和蜡矿物油脂和蜡合成油脂和蜡天然油脂和蜡151.从化学组成看：动植物油脂是由甘油脂肪酸（C16~C18）酯构成。P8,92.动植物油脂中脂肪酸往往含有不饱和键，容易出现氧化变质。需要进行加氢反应处理，得到相应的“硬化油”碘值一、动植物油脂161.动植物蜡由高碳脂肪酸和高碳脂肪醇形成的酯构成（C16~C30）2.动植物蜡具有较高的熔点和硬度；可起到增强化妆品稳定性、调节粘稠度、提高光泽性的作用。二、动植物蜡174.常用于化妆品的较好的动植物油脂：橄榄油、椰子油、角鲨烷3.动植物油脂含有少量杂质，影响其颜色、气味，必须精制得到“精制油”p9没有油腻感183.常见动植物蜡性质、组成及其用途蜂蜡源于蜂巢,微溶于乙醇,溶于乙醚,氯仿主组分：十六酸三十醇（棕榈酸蜂蜡醇酯）性质：软熔点高,性韧可塑;抗细菌,真菌用途：冷霜,唇膏重要原料（基质）之一羊毛脂新剪羊毛中含有10%~20%的羊毛脂性质：油蜡状物。溶于苯、热乙醇化学成分：高碳α-羟基酸和高碳脂肪醇的酯用途：广泛用作化妆品的基质19巴西棕榈蜡棕榈叶子分泌物(也称卡那巴蜡）性质：质硬而韧,有光泽,熔点高,气味愉快化学成分：二十六酸三十(醇)酯用途：化妆品的基质,与其他蜡调配使用霍霍巴蜡霍霍巴植物种子的油脂,但不是甘油脂.是脂肪酸和脂肪醇的酯,即蜡性质：浅黄,无臭,无味液体。不易氧化和酸败用途：高级化妆品的基质,皮肤吸收性,保湿性好,质感优良。20主要有:液状石蜡:亦称白油或矿物油,16碳以上的烷烃.含有较多的支链烃(支链烃熔点较低)三、矿物油脂和蜡凡士林:译音.亦称矿物脂；20碳以上饱烃,是液态石蜡和固态石蜡的混合物；白色/浅黄色粘稠半固体石蜡:石油加工过程中,压滤除去油分(沸点较低的饱和烃)而得到的无色、半透明、蜡状固体；化学成分主要是16碳以上的直链饱和烃21用天然油脂和蜡,提纯精制,再经化学反应得到相应的衍生物用煤化、石化等化工原料，按照天然油脂和蜡的化学结构进行合成，所得的优质油脂和蜡类化合物。四、合成油脂和蜡22（一）羊毛脂衍生物羊毛脂是高碳α-羟基酸和高碳脂肪醇的酯，含有活泼的α-羟基。从结构上知道纯羊毛脂有一定的亲水性。需要对其作化学修饰。得到羊毛酯的衍生物。COORCHROH羊毛脂（Lanolin）原来的作用是润滑羊毛，免受日晒风吹，但有动物的膻臭味。不能用于化妆品。（一）羊毛脂衍生物23乙酰羊毛脂（acetylatedlanolin）COORCHROCOCH3这是乙酰基羊毛脂乙酰化之后，羟基被保护起来降低与水分子作用的能力，增加油溶性。涂抹在皮肤上形成抗水性薄膜，可以防止皮肤水分蒸发。24聚氧乙烯羊毛脂（polyoxyethyleneLanolin）聚氧乙烯羊毛脂根据环氧乙烷(EO)与羊毛脂发生加成的n数,如n=5）羊毛脂聚氧乙烯（环氧乙烷羊毛脂nnR--CH--COOR'(OCH2CH2)nOH物质的量5EO羊毛脂或聚氧乙烯(5)羊毛脂可以表示为：25聚氧乙烯羊毛脂分子中聚氧乙烯链越长（n越大）,氧原子数越多,其水溶性,醇溶性增加.表面活性增加而仍然保持润肤的特性在配方中可以根据设计要求选择合适的聚氧乙烯羊毛酯。26形状乳化作用HLB值5EO羊毛脂淡黄色固体不溶于水和乙醇溶于矿物油亲油乳化剂575EO羊毛脂淡黄色蜡状固体不溶于矿物油溶于水和乙醇非离子性乳化剂75溶解性不同加成度EO羊毛脂性质比较羊毛脂乙氧基化的结果改变了天然羊毛脂原来的性质,加入化妆品制得没有黏腻感觉的液体产品。澳洲盛产羊毛,澳洲的羊毛脂护肤品质量较好,应用广泛。27（二）多元醇的脂肪酸酯多元醇通常指：丙三醇(甘油)，乙二醇、丙二醇、己六醇(山梨醇)甘油的脂肪酸酯是动植物油脂的主要成分,但天然产品中的一些微量成分不符合高质量化妆品的要求。通过合成的方法可以获得纯净的油脂，使化妆品的品质提升。（二）多元醇的脂肪酸酯28常见的多元醇的脂肪酸酯甘油脂肪酸酯单硬脂酸甘油脂单油酸甘油脂结构式有机化学原理醇+酸===酯+水还记得有机化学中学习过的油脂是什么吗？29第二次才用失水山梨醇脂肪酸酯CHCHCHCH2OOHOHCHOHCH2OORC365421R=C11H23单月桂酸失水山梨醇SP-20R=C15H31单棕榈酸失水山梨醇SP-40R=C15H31单油酸失水山梨醇SP-60R=C15H31单硬脂酸失水山梨醇SP-8030多元醇脂肪酸酯都是油脂性原料（基质）有良好的滋润性；同时具有亲油性乳化性能（后面解释）31油脂和蜡通常称为基质，是化妆品的基础原料。它的主要作用是滋润皮肤、柔滑毛发。形成防水膜，阻止皮肤水分过度蒸发。各种油脂和蜡在配方中的准确搭配，使得化妆品乳化体软硬度、流挂度恰到好处，使用时手感优良。小结1基质小结32天然油脂和蜡与合成油脂和蜡相比，后者在化妆品制造上优点更为突出。1.通过适当的加成反应获得不同HLB值的油脂和蜡。如，5EO羊毛脂亲油性较强而25EO羊毛脂可以溶于水中。2.合成油脂和蜡比天然油脂和蜡更为纯净、单一，有利于设计出恰到好处的化妆品配方，获得人们希望的功能和效果。小结2331.化妆品在现代文明生活中发挥的作用？2.化妆品回归大自然的潮流与高级化妆品都使用合成油脂和蜡是否矛盾？3.油脂和蜡在化妆品组成中的地位、作用是什么？4.5EO羊毛脂和25EO羊毛脂在化学结构、水溶性上有什么异同之处？5.教材P180”雪花膏配方-4”中属于基质（油脂性）组分有哪些？思考题34表面活性剂皮肤需要补充水分和水溶性维生素等皮肤的“食粮”；皮肤表面又需要油脂形成滋润保护膜。油和水这对互不相溶的“冤家”，偏要在化妆品中“碰头”35那么，我们就请出一个“和事佬”———表面活性剂油水当两种液体的接触界面（表面）的张力较大时，表现为互不混溶(油和水)！如果将某种物质加入其中的液体，使得界面的张力降低，就可以令两种液体的溶解度增大。这种物质就是表面活性剂。36表面活性剂是化妆品中的第二类重要的组分。表面活性剂在化妆品中称为“乳化剂”。乳化剂分子的结构中同时存在亲水基团和亲油基团，如：月桂酸阴离子COO-CH3CH2亲水基亲油基通常表示为37油相水相水和油之间能够联结在一起38除了脂肪酸盐阴离子可以做乳化剂外，化妆品中还会用到各种各样的乳化剂。通常分为两大类—离子型、非离子型1.离子型阴离子型：RCOO-Na+ROSO3Na阳离子型:有机铵盐类化合物两性离子型：甜菜碱型两性乳化剂牛黄酸型两性乳化剂氧化胺39非离子型表面活性剂2.非离子型表面活性剂分子中不存在可以电离的基团。亲油基和离子型表面活性剂大致相同，但亲水基由一定数量的含氧基团（羟基或聚氧乙烯链）构成。聚乙二醇型乳化剂1.脂肪醇聚氧乙烯醚（平平加）2.脂肪酸聚氧乙烯酯多元醇型乳化剂1.单羧酸甘油酯2.失水山梨醇羧酸酯（司盘系列）22CHCHO()n40小结表面活性剂(SAA)在化妆品中是必不可少的组分。1.SAA的基本结构—亲水基团、亲油基团2.SAA的种类有四种（两大类），它们的特征的结构。41俗名或商品名阴离子SAA肥皂、洗衣粉,STPP(三聚磷酸钠)阳离子SAA新洁而灭两性离子SAABS12,甜菜碱，牛黄酸非离子SAA平平加，斯潘，AEO3.各种不同的SAA代表性物质的商品名，实际例子脂肪醇聚氧乙烯醚十二烷基二甲基甜菜碱424.注意：在许多化妆品中，表面活性剂的作用不仅仅是形成乳化体，而且还有其他的作用。例如，阳离子SAA还有杀菌消毒的作用；氧化胺（两性SAA）还有头发调理，抗静电作用等。思考题上网查找医学领域中应用表面活性剂（乳化剂）的情况，将其进行初步的分类。43表面活性剂理论基础为什么高档的化妆品手感细腻？为什么有的化妆品放久了会出现油腻？这些问题可以在这里有所认识！44思考问题：水滴在乙醇中和滴在油中，有何不同？为什么？要以“相似相容”原理分析表面活性剂作用水和乙醇是极性物质，而油是非（弱）极性物质45油水表面活性剂inwater表面活性剂在水中的情况浓度很低浓度较大形成胶束在油水界面定向排列46表面活性剂在水中形成胶束后，能使难溶于的物质溶解度显著增大，而且溶液呈透明状，这种作用称为“增溶作用”有机物溶解在里面有机物溶解在里面胶束的结构和增溶作用47增溶作用机理saa在水中形成的胶束可以看作是“油滴覆盖了极性外衣”胶束的内部可以溶解非极性物质(a)；另外，胶束的“队列”中也可以插入其他物质(b,c,d)abdc48注意：表面活性剂的增溶作用与乳化作用是不同的。从外观看：saa增溶的溶液是透明，而乳化是不透明的乳状液p145通过增溶作用可以是一些在水中溶解度不大的有效物质做成稳定的水溶液乳化在热力学上是不稳定的，而增溶在热力学上是稳定的p14549乳化体化妆品的产品形式(剂型)有：乳化体、水溶液、油溶液、悬浮液、粉剂或固体。其中，以乳化体（乳状液）的形式最为普遍，深受欢迎。乳化体流体—似水溶液，容易流淌粘稠状液—乳蜜液半固体—膏、霜50乳状液两种互不混溶的液相(油相和水相)，其中一相以微小粒子分散在另一相中所形成的体系，称为乳状液。乳状液水包油型(O/W)洗面奶等油包水型(W/O)人造奶油51乳状液的类型鉴别染色法：在乳状液中加入油性染料(苏丹红Ⅲ),摇匀;如果整个乳状液都是红色为W/O型,因为该染料在油相中溶解度较大。电导法：水和油电导率差别很大，O/W中连续相是水，能导电，可以测定。乳状液的两种分类是依据分散相和连续相的相互关系来决定的。可以根据水相和油相各自的特点进行鉴别52乳状液的形成搅拌静置稳定油水不稳定相对稳定W/O水油O/W加入SAA53乳状液的稳定性乳状液的稳定性对化妆品的品质有着非常重要的影响提高乳状液的稳定性可从下面几个方面考虑1.依据乳状液的类型选择乳化剂：通常要选择在分散相中溶解度适当的SAA2.选择助乳化剂：分散相要有一定强度的“界面膜”才能保证乳状液稳定性。单靠一种SAA是不够的，需要几种SAA复配（见人参营养霜配方）543.加入增稠剂：提高分散介质的粘度，可使分散相（分散离子）运动受阻，不容易合并为大颗粒。适当加入增稠剂可以使产品的感观良好。想方设法提高乳状液的稳定性，是化妆品研究的一项重要内容。因为没有稳定、细腻的乳状液，再好的有效物质也难于发挥其最大的作用55乳状液的不稳定形式1.分层——所谓“油水分离”、析油。用手轻轻搓一下