（五邑大学纺织材料与工程学院 广东 江门 529020）
【摘要】目的：探讨依地酸二钠对增强保湿剂保湿性能的效果。方法：通过测定与水结合的能力，对5种保湿剂添加依地酸二钠前后进行保湿性能的测试。结果：依地酸二钠能增强甘油、聚乙二醇400的保湿效果。
【关键词】甘油；聚乙二醇400；依地酸二钠；保湿剂；保湿性能
【中图分类号】R751 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2019）12-0247-02
皮肤具有天然保湿屏障系统，当自身和外界环境发生改变导致该系统功能障碍，使皮肤的含水量＜10%时，皮肤表现为枯燥、毛糙甚至皲裂。为了修护和减少皮肤天然屏障功能损伤，增加皮肤角质层的含水量，保湿剂在皮肤科临床应用日益广泛，并且多项临床实验均已证明局部使用保湿剂对缓解皮肤病症状的有效性及安全性。
保湿剂是一类亲水性的润肤物质，在较低湿度范围内具有结合水的能力，给皮肤补充水分，它们可以通过控制产品与周围空气之间水分的交换使皮肤维持在高于正常水含量的平衡状态，起到减轻皮肤干燥的作用。
1.材料简介
羧甲基壳聚糖，壳聚糖经化学改性后得到的衍生物。由于它是一种聚合多糖，与皮肤有很好的亲和能力，不存在异源过敏，安全、无毒和无刺激，具有优良的生物兼容性。同时，由于其结构与人体皮肤中存在的天然保湿成分透明质酸接近，因此对皮肤具有良好的保湿性、润湿性。
海藻酸钠，是一种从海带或海藻类植物中提取的产物。是一种亲水性的天然多糖，具有吸湿性，易溶于水中形成粘稠的溶液。作为增稠剂广泛用于化妆品、食品中，作为崩解剂用于药物生产中。
羧甲基纤维素钠，属阴离子型纤维素醚，是葡萄糖聚合度为100～2000的纤维素衍生物，是当今世界上使用范围最广、用量最大的纤维素种类。该品易分散于水中形成透明粘稠胶状溶液，具有良好的吸湿保水性能，能提供水润的触感。
甘油（又名：丙三醇），甘油存在于人体皮肤的角质层中，可以说是天然的内源性保湿剂，是应用最早且最广泛的保湿剂，接触皮肤后有温热感，有较优的保湿能力。人体皮肤对其的耐受力较好，较为安全。因为甘油的生产商较多，费用低廉，且备有特定的性能，所以是优质的保湿剂[1]。
聚乙二醇400，由环氧乙烷与水或乙二醇逐步加成聚合而成。该品溶于水、乙醇和许多其它有机溶剂，与许多化学品不起作用，具有良好的稳定性和化学惰性。由于聚乙二醇400具有很多优良的性质：水溶性、吸湿性、难挥发性、生理惰性、温和性、润滑性和使皮肤润湿、柔软、有愉快用后感等，因而被广泛用作医药及化妆品的基质。在外用洗剂中，本品能增加皮肤的柔韧性，并具有与甘油类似的保湿作用。由于PEG400为液体，它具有与各种溶剂的广泛相容性，是很好的溶剂和增溶剂，被广泛用于液体制剂，如口服液、滴眼液等。
依地酸二钠，能溶于水，几乎不溶于乙醇。该品具有广泛的配位性能，几乎能与所有的金属离子形成稳定的螯合物。依地酸二钠是一种有效的金属离子络合剂，在药剂上用作水的软化剂、抗氧增效剂和稳定剂，它能与碱金属以外的绝大多数金属如碱土金属、重金属和黑色金属等离子生成稳固的螯合物以免除金属离子的催化氧化，从而提高药物制剂稳定性[2]。在化妆品的生产中，水、生产设备、原料和包装都有可能带入金属离子。依地酸二钠在化妆品中最重要的功能就是螯合金属离子，它在溶液中像螃蟹一样钳住金属离子不放，使其很难发生正常的价态反应，从而维护了产品的稳定性，减少了有害金属离子对皮肤的伤害。
2.实验部分
2.1 试剂和仪器
实验试剂：聚乙二醇400（医药级，湖南新绿方药业有限公司）；依地酸二钠（医药级，湖南尔康制药股份有限公司）；海藻酸钠（食品级，青岛明月海藻集团有限公司）；羧甲基壳聚糖（食品级，青岛云宙生物科技有限公司）；甘油，羧甲基纤维素钠（化学试剂，国药集团化学试剂有限公司）；纯化水（自制）。
实验仪器：ATX224分析天平（日本岛津公司）；变色硅胶（国药集团化学试剂有限公司）；LRH-250-S恒温恒湿箱（韶关市明天环保仪器有限公司）；玻璃干燥器；称量皿。
2.2 实验原理
（1）根据保湿剂保湿性能的差异，不同保湿剂分子对水分子的作用力不同，吸收水分和保持水分的能力也不同。作用力大的，对水分子结合力强，吸收和保持水的量也较大[3]。
（2）含一定水分的样品放在恒温恒湿的干燥器中干燥，定时称量样品质量的减少，称出样品的保水量，通过对比分析，比较出不同样品保湿性的大小[4]。
3.实验方法
本实验分为两组进行。
第一组：分别将海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、羧甲基壳聚糖、甘油、聚乙二醇400等保湿剂配制成1%浓度的溶液。分别精密称取5.0g上述溶液并置于称量皿中，再将蒸发皿置于干燥器中（干燥器底部已预先放置变色硅胶，变色硅胶已经过烘干并冷却）。迅速将干燥器转移至20℃的恒温恒湿箱中，每隔24小时取出样品称重，连续称重5天。
第二组：分别将上述保湿剂与依地酸二钠配制成以下浓度的溶液，保湿剂：1%；依地酸二钠：0.1%。分别精密称取5.0g上述溶液并置于蒸发皿中，再将蒸发皿置于条件与第一组一致的干燥器中。迅速将干燥器转移至20℃，55%湿度的恒温恒湿箱中，每隔24小时取出样品称重，连续称重5天。
保湿率（%）=Mx/M0×100%。
上式，M0：各样品放置前含水量；Mx：各样品放置后含水量。
计算各组样品保湿率，实验结果见表、图1、图2、图3、图4、图5。
图4 甘油添加依地酸二钠前后保湿率比较
图5 聚乙二醇添加依地酸二钠前后保湿率比较
4.实验结果
4.1 精确性实验
对每次吸湿、保湿实验重复三次平行实验，取三次结果的平均值。用相对标准偏差（RSD）来衡量测定的精确性。从表可以看出，RSD都很小，说明结果重复性好，精确度高。
4.2 样品保湿实验
从上述图表可以看出，各保湿剂之间的保湿率差别不大。添加依地酸二钠后，各对比样品组开始呈现出差异性。从图1、2、3可以看出，海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、羧甲基壳聚糖等大分子量高分子物质添加依地酸二钠前后，保湿性曲线基本重合，保湿率没有明显变化；从图4，5可以看出，甘油、聚乙二醇400添加依地酸二钠后，与没有添加依地酸二钠的对照组比较，保湿率有一定幅度的提高，其中，聚乙二醇400的提高幅度更大。
造成上述差异的原因是：（1）海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、羧甲基壳聚糖等物质均是易于伸展的六元环结构，其分子链本身含有大量的如羟基、羧基等亲水性基团，在水中能形成大量的氢键，组成网状结构，锁住水分；（2）甘油、聚乙二醇400等小分子化合物含有大量的亲水性羟基，但由于分子量小，不足以形成强大的锁水网络，保湿性稍差；（3）添加依地酸二钠后，由于依地酸二钠含有羧基基团，一方面能与醇类物质存在微弱的酯化反应；另一方面依地酸二钠、多元醇类通过氢键，能在水中形成类似于环状的结构，有利于增强保湿性。
5.结语
综合上述的实验结果，依地酸二钠作为化妆品中常用的螯合剂，除了能起到鳌合水中金属离子作用外，同时还能在一定程度上提高醇类低分子量保湿剂的保湿性能。这对保湿剂的选择、使用及材料的搭配提供了一定的参考性。在实际生产应用中，配方中不同的成分会对保湿剂的性能产生影响，配方设计需要对材料的搭配进行更严格的实验。
【参考文献】
[1]李东光.实用化妆品生产技术手册[M].北京:化学工业出版社，2001:56.
[2]李恒，晏菊姣，黄京芳.离子色谱法测定氨甲环酸注射液中依地酸二钠的含量［J］.药物分析杂志，2012，32（9）:1683-1685.
[3]杜小豪，徐卫，杜雪洁护肤产品的保湿功能评价[J].日用化学工业，2000，30(3):47-52.
[4]王立波，阎慧菊，张玉苍，等.化妆品保湿性测定的新方法[J].牙膏工业，2000(3):25-26.
作者简介：黎志才（1985-），男，广东人，学士。
通讯作者：张增强。
论文作者:黎志才,张增强（通讯作者）
论文发表刊物:《医药前沿》2019年12期
论文发表时间:2019/6/17
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