脂质体化妆品

20世纪60年代，英国剑桥大学Bangham教授发现了磷脂在水溶液中可形成一种脂质双分子层的封闭囊泡，他将这种囊泡命名为“脂质体”。脂质体是一种封闭的双分子层（或单分子层）膜的空心小球，它由磷脂组成，能将活性成分密封在它的结构中。由于磷脂是细胞膜的主要成分，因此脂质体在结构上类似于人体细胞，对人体细胞具有高度的亲和性。脂质体的组成成分主要是天然形成的磷脂，如磷脂酰胆碱（PC）、磷脂酰乙醇胺（PE）、磷脂酰丝胺酸（PS）、磷脂酰甘油（PG）、磷脂酸（PA）及其他两亲性分子的混合物。脂质体主要应用在两个方面：一是在医药中作为免疫佐剂及药物载体；二是在美容化妆品中作为保湿剂及营养物质载体。

近年来脂质体被应用于化妆品生产中。脂质体是由类脂组成的双分子层的空心小球，类脂是一种天然表面活性剂，具有独特的亲水亲油结构。例如卵磷脂的结构式（见图15-1），在水中为保持亲油亲水平衡处于稳定状态而形成一个定向排列的磷脂双分子链结构，其亲油基向内而亲水基向外，它的亲水外表面可以吸附水、尿、血浆、蛋白等其他亲水性物质。根据磷脂的具体组成，磷脂双分子链可以不带电，也可能带正、负电荷。采用不同方法制备出的脂质体有三种基本结构，即多层大囊（MLV）、单层大囊（LUV）和单层小囊（SUV），见图15-2。多层大囊是由多个双分子磷脂链组成，其直径一般为0.4~3.5μm；单层大囊由一个双分子磷脂链组成的圆形封闭结构，脂质体的直径为0.1~1.0μm；而单层小囊是由一个较短的双分子磷脂链形成的环形结构，直径只有20~80nm。各种脂质体的性质见表15-1。

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囊着水相介质组成，构成双分子层类脂的亲水性部分形成膜的内外表面，而亲脂性的尾端部分处于膜的中间，膜壁厚度约为5~7nm，而囊的直径一般在25~500nm之间。在脂质体双分子磷脂链内部由于长链烃基亲油基有疏水性，所以非极性的亲油分子易于与之结合，因此油性分子往往被结合到双分子磷脂链的内部，而亲水性分子往往与双分子磷脂链外部的亲水基有很好的结合力，因此亲水的极性分子常结合在磷脂分子链的外部或两个双分子磷脂链之间。所以，脂质体既可以作油溶性分子也可以作水溶性分子的包覆载体，将脂溶性物体或水溶性物体的溶液与脂质体水溶液混合搅拌就可完成包覆。

纳米脂质体药物载体具有以下优点：由磷脂双分子层包覆水相囊泡构成，生物兼容性好；对所载药物有广泛的重要性，水溶性药物载入内水相，脂溶性药物溶于脂膜内，两亲性药物可插于脂膜上，而且同一个脂质体中可以同时包有亲水性疏水性药物；磷脂本身是细胞膜成分，因此纳米脂质体注入体内无毒，生物利用度高，不引起免疫反应；保护所载药物，防止体液对药物的稀释和被体内酶的分解破坏；纳米粒子将使药物在人体内的传输更为方便。

（一）脂质体的功能

脂质体所具有的功能在于其本身的特性：磷脂分子、双层分子膜结构和脂质体内容物。

（1）磷脂分子 脂质体的由来即源于磷脂，而磷脂又是构成人体细胞的重要成分，尤其是细胞膜的结构，使脂质体与细胞具有很强的亲和力。

（2）双层分子膜结构 脂质体的功能源于磷脂的双分子膜结构。由于脂质体与细胞膜结构相似，类脂双分子膜与细胞膜相互作用，双分子膜和细胞膜溶合，活性成分被释放，吸收或完整的脂质体被细胞吞噬，然而进入到细胞质中，再吸收，由此利用脂质体便可以达到下面的功能。

①渗透性：透过双分子膜，促进有效成分的渗透。由于脂质体能与细胞膜相互溶合，因此可以把不易被细胞吸收的物质包封入脂质体，透过脂质体这一载体进入细胞内部，以此促进细胞对活性物质的吸收。

②缓释性：脂质体进入皮肤深层后，由于磷脂双分子膜的包封，脂质体内的物质不可能一下子释放出来，只能缓慢地渗透出来。由于机体组织吸收快慢能自动调节，因此可以延长细胞吸收活性成分的时间，并提高吸收率。如果包封的是保湿剂，则可使皮肤长时间保持滋润。

③稳定性：由于包封作用，提高了某些被包封成分的稳定性，以免使这些物质在进入细胞之前被氧化或自行分解，从而提高这些物质的利用率。使用脂质体作为载体可以减少被包封物质对皮肤的刺激性。

④导入性：脂质体进入人体内具有一定的靶向性，如脂质体进入人体内有趋向肝脏的特点，因此脂质体药物有重要的意义。

（二）脂质体对皮肤的作用

脂质体作为一种载体，它具有可同时携带水溶性和脂溶性的活性成分与营养物质的特性，而它与一般载体不同的是，脂质体的双分子结构和膜材料（磷脂等）本身就有着特殊作用，使得脂质体化妆品更具功能性。可以认为脂质体对皮肤有以下几种作用。

（1）吸附 吸附是脂质体作用的开始。在适当的条件下，脂质体通过静电疏水作用，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而吸附到细胞表面。吸附在细胞表面的脂质体仅在蛋白溶解酶的作用下才能与细胞脱离，吸附使细胞周围的包封物的浓度升高，这样包封物可慢慢渗透到细胞内部。体外实验以电子显微镜观察发现，在接近或低于脂质体脂质双分子层相变温度时，流动低的脂质体可稳定吸附到培养的细胞表面，这种作用是依赖于温度的。在吸附机制方面，属于普通物理吸附现象，受两者粒子的大小、密度和表面电荷等因素的影响。

（2）保湿作用 当磷脂类脂质体化妆品涂于皮肤表面后，磷脂轻度键合到角质层的角蛋白上，使皮肤有一种舒服的自然感觉。磷脂所形成的一层膜使皮肤表面具有亲油性，该膜不能用水除去，具有轻微的封闭作用，降低了透过皮肤水分的损失，提高了皮肤作为阻挡层的功能。磷脂与角蛋白的亲和力较强，易引起一些脂质体的破损，这种较强的相互作用同样也可在皮肤角质层与其间的磷脂类脂质体间发生。由角蛋白、脂质体形成一些双层结构络合物而作为“细胞间胶质”，这些细胞间胶质起着重要的阻挡作用，并对渗透皮肤的水分损失有不均衡的影响。

（3）接触释放 脂质体与细胞接触引起脂质体通透性的增加，脂质体包封物“接触释放”，这样释放的包封物在细胞膜附近形成较高浓度。脂质体可包覆油溶性和水溶性的各种活性成分和营养物质，经穿过皮肤而渗透至皮肤深处，被包覆的有效成分在表皮、真皮内沉积而形成“储存库”，在细胞内外直接、持久地发挥各种作用，从而实现对皮肤的润湿、防皱、抗衰老、祛斑、防粉刺及多种对皮肤的保养美容等作用。如包覆透明质酸的脂质体化妆品，对皮肤具有极好的保湿、滋润作用，使皮肤光滑、细腻、富有弹性；包覆维生素C、维生素E脂质体化妆品，有强的抗氧化能力，可直接进入皮肤深处，作用于黑色素细胞，抑制黑色素细胞产生黑色素的功能，有减少皮肤色素沉着、增白、抗皱等作用；包覆了紫外吸收剂的脂质体化妆品，其有效成分在皮肤角质层内分布均匀，除了具有防晒作用外，同时还具有一定的防水性能；包覆各种植物油、活性肽、胶原蛋白等活性成分的脂质体化妆品，具有激活细胞、消炎、改善皮肤的新陈代谢的作用，对皮肤具有良好的美容效果。故在美容行业中，脂质体化妆品使用较多。

（4）融合作用 脂质体中未键接的磷脂可能会进入更深的皮肤层，在那里，细胞膜的磷脂起源物又重新粘结起来，细胞膜很快会把它们吸收，而使细胞膜流态化。已确证含亚油酸和α-亚油酸的多元不饱和植物磷脂能增加膜的流动性和渗透性，从而大大增加了细胞的代谢作用。脂质体膜与细胞膜的构成成分相似，可将它的膜插入细胞膜的脂质层中而释放出水相包封物到细胞内。一般而言，在制备脂质体时，在膜中掺入融合剂，如溶血卵磷脂、聚苯乙烯，其中表面活性剂容易使脂质发生融合，这些材料对细胞有一定的毒性。体外实验证明脂质体可将生物活性大分子，如酶、DNA、MPAN或毒素以细胞融合方式传递到培养细胞内。

（5）脂质交换 脂质体的脂类与细胞膜上的脂类发生交换。其过程是脂质体与细胞先是吸附，然后在细胞表面蛋白的介导下，特异性地交换脂类的极性顶部基团或非特异性地交换酰基链。

（三）脂质体的作用机理

脂质体化妆品的作用机理与经皮肤给药的机理是相类似的。皮肤由表皮、真皮和皮下脂肪组织组成，完整的表皮组织阻止物质透过皮肤，一般认为表皮的角质层是限制物质向内、向外移动的主要屏障。人体皮肤中磷脂以双分子膜的方式存在，它包封着蛋白质、糖蛋白、糖脂和胆甾醇等，这种体系是靠氢键、范德华力等作用力得到稳定的。化妆品用脂质体应最大量地使包封物保留在皮肤中，包封物极易与皮肤表面或内部的蛋白质、碳水化合物和脂类产生缔结作用，被角质层吸收，使脂质体在表皮和真皮内形成药物贮库，形成一个缓控释模型，减少包封物进入血液的量。

脂质体可以作为载体，可促进透皮吸收已被公认。首先，磷脂表面上的键接到角质层的角蛋白上，这一层膜使皮肤具有油性，可降低皮肤表面水分的损失，大多数脂质体是能够借助于磷脂-角蛋白的相互作用和在双层类脂物的间质来起作用的。其次，脂质体中未键接的磷脂可能深入更深的皮层，而由磷脂组成的细胞膜，使其本身粘接起来，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部分水解，一定会产生一些游离亚油酸，并被分布于表皮之中，从而起到改善皮肤的作用。除此之外，由于涂敷后在皮肤表面还留下一层油膜，用水不易洗去，能够阻隔表面水分蒸发，所以经常使用，就会产生抗皱效果。但其详细的作用机理尚未完全阐明。

（四）脂质体的评价和稳定性

脂质体主要应用于药物、疗效化妆品和一般化妆品，它的性能好坏、配伍性和使用环境有关。在评价脂质体产品时必须考虑的因素包括：化学组成（组成中脂质体的类别和有效物）、物理性质（黏度和流变性）、化学和物理的稳定性（抗氧化、热稳定性和光稳定性）、与其他组分的相溶性（其他介质和其他添加剂）、脂质体或其他组分进入皮肤的渗透性、作为药物或化妆品的作用和效能、使用剂量与传统配方的比较等。

一种脂质体能否在某一种介质中稳定存在是首要的问题，脂质体稳定性包括化学稳定性、热和光稳定性。化学稳定性与脂质体组成中脂质类别和结构基团有关。含有聚氧乙烯脂肪醇的分子结构中含有醚键，在pH<5和pH>8时极易水解，但由于皮肤pH为6~7，在一般皮肤制剂中问题并不大。

天然磷脂和油脂对氧化作用较敏感，易被氧化，可配入维生素E、维生素C、维生素A以及它们的衍生物来阻止氧化作用的发生，单独或混合加入均可。也可添加羟基茴香醚（BHA）和丁羟基甲苯（BHT）等合成抗氧化剂。

脂质体分散液的配方要受到与配方中其他组分相溶性的限制，在这方面，重要的组分有表面活性剂、乙醇、丙二醇和乳液组分。表面活性剂对脂质体有极大的影响，它会参与分子层的形成，影响到胶束的形成，改变脂质体的稳定性，基于这一原因，无法将脂质体配入液体皂或香波中。一些脂质体对乙醇和丙二醇相对稳定，可以加入质量分数为10%~20%乙醇或5%~10%丙二醇作为防腐添加剂，可保存质量分数为5%~10%高浓度脂质体的分散液。在脂质体生成后，加入配方的组分和添加剂对其作用应极小或没有影响，这些组分和添加剂对配方也是必需的，如防腐剂、香精和芳香油、黏度调节剂和未被包封的活性组分。如果在脂质体形成后加入高相对分子质量多价物质，它们对脂质体的渗透作用和传递性会有不利的影响。此外，一些溶剂会使被包封的活性物变性，如一些有机溶剂会使胎盘提取液变性。

脂质体的双分子层的脂质的相转变温度Tc对脂质体的热稳定性有较大的影响。一般的稳定剂包括：蓖麻油、豆油、蛋氨酸、丝氨酸、胆甾醇、植物甾醇、酪蛋白、单甘（油）酯和双甘（油）酯等。

磷脂结构内如存在光敏性的基团，在光的作用下，脂质体磷脂会发生聚合作用。具有这种功能的基团有丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基、马来酸、巯基和丁二炔基。由丁二炔基磷脂形成的脂质体在受紫外线的激发聚合后其结构不变，聚合后的渗透性随着沿酰键上可聚合部分的位置不同而功能发生变化。

脂质体的安全性包括脂质体有效物的安全性。大多数实践经验表明，天然磷脂制得的脂质体原料，以非脂质形式大量用于减肥食品、化妆品和药物制造，其产品允许口服、局部施用和静脉注射。

脂质体包封的有效物的剂量应根据有关药物和化妆品法规的规定，在其最大允许用量范围内。但由于脂质体中的磷脂可增加这些有效物的渗透性和靶向性，所以，含有脂质体配方中的有效物的剂量应重新评估，并进行安全性试验。

（五）脂质体的制备

制备脂质体的方法主要有物理分散法和两相分散法。

（1）物理分散法 物理分散法主要有以下两种。

①薄膜成型法：这是脂质体制备方法中最原始而至今仍常使用的一种方法。它是将类脂材料溶解在有机溶剂中，形成囊泡后，在旋转蒸发器上和真空下蒸发溶剂，加入缓冲剂，再加一些小玻璃球以帮助分散，最后形成乳白色的分散液。或者类脂膜形成后，再加水膨胀、水合，并慢慢搅拌而形成脂质体。

②预脂质体法：该法是将类脂干燥到一个多孔的支持体上（如粉状氯化钠、山梨醇或多糖等），然后在搅拌下加入少量水以润湿被粉末包覆的干燥类脂，当支持体溶解后，就形成了一个MLV悬浮液。一般这个过程是一点一点加水，待水蒸发后再加剩余的水，最后形成一个干燥的预脂质体，使用时，加水溶解干燥预脂质体，即成为脂质体的分散液。

（2）两相分散法 这种方法的基本原理是将类脂溶于有机溶剂中，然后将油相与水相接触，同时让溶剂蒸发而形成脂质体。该法又可分为三种类型：溶剂和水可互溶（如乙醇注入法）；溶剂和水不相溶，但水相过量（如乙醚注入法）；溶剂和水不相溶，但溶剂过量（如反相蒸发法）。

①乙醇注入法：将类脂的乙醇溶液通过一个细的针头迅速注入到水溶液介质中，随着乙醇的蒸发而形成脂质体。该法的包覆率低，且乙醇难以除去。

②乙醚注入法：将类脂的乙醚溶液通过一个细的针头慢慢注入到升温的水溶液介质中，形成脂质体。该法包覆率较高且被氧化可能性小，不足的是速度慢，不适合大量制备。

③反相蒸发法：该法是先将类脂溶于乙醚中，然后加水溶性介质以形成油包水乳液，真空下蒸发溶剂，得到了脂质体胶。该法包覆率高，一般40%左右可形成LUV，微粒也较均匀、稳定。

脂质体的制备除了上述所介绍的方法之外，还有超声波法、钙诱导融合法等多种方法。现在国内外许多化妆品原料公司已将脂质体的制备实现了工业化，生产出包覆各种活性物质的脂质体，如SOD脂质体、维生素E脂质体、透明质酸脂质体、精油脂质体等多种脂质体。

（六）脂质体在化妆品中的应用

脂质体化妆品除了具有微胶囊的优越性外，还有其独特的性质。脂质体中的卵磷脂、胆固醇等本身就是天然的表面活性剂，具有良好的亲水性和亲油性，因此可以提高乳液的稳定性。脂质体与皮肤有良好的亲和性，其作用于皮肤表面后，可以不断渗入皮肤并在角质层中积聚，其中的大量不饱和脂肪酸和亲水基组织可分解到角质层中，给皮肤补充必要的脂肪酸，使皮肤不会由于这种酸的不足导致丘疹和黑头增多现象，亲水基则可以润湿角质化的组织。通过这两种作用，可明显提高皮肤的湿度，改善皮肤的粗糙度。脂质体与皮肤角质层中脂类结构相似，都具有双膜结构，因此，可以增强有效成分对皮肤的渗透性，使活性成分可以达到皮肤深层，更有效地被吸收，而膜材类脂却可滞留在皮肤表层和角质层起保湿作用。

正是由于这些优异性能，脂质体在化妆品中的应用已引起人们极大关注，至今欧美已有100多个新型含脂质体的化妆品上市。脂质体的组成和结构决定了它具有其他化妆品载体所没有的特点。

（1）双亲性 脂质体是磷脂分子分散在水中形成的，每一层是脂质双分子层，每层之间被水隔开，在脂质体的水相和脂质体双分子层组成的膜内可以包封多种物质。从实用的观点出发，脂质体作为载体，其价值在于能掺入水溶性的物质和脂溶性的物质，并且掺入方式完全是物理性的，对这些物质的化学性质无任何限制。

（2）长效作用 脂质体作为载体还具有长效作用。实验证明，脂质体及包封药物在血循环中保留时间长，多数要比游离药物长得多。体内动力学研究指出，不同脂质体物在体内存留时间不同，可以从几分钟到几天。

（3）保护作用 实验证明，将一些不稳定、易氧化的药物包封在脂质体中，药物因受到脂质双层膜的保护，在很大程度上提高了药物的稳定性，同时脂质体也增加了药物在体内的稳定性。这是由于药物进入靶区前被包在脂质体内，使药物免受机体酶和免疫系统的分解；当进入靶区后，脂质体和细胞相互作用或被内吞，经溶酶体的作用，使脂质体解体，而释放出药物。就化妆品而言，一些活性物质，如果只是简单地与其他基质混合在一起，由于物质的相互作用、氧化、pH的影响等，许多活性物质尚未使用早已失活。敷于皮肤上后，即使还有活性的活性物质，会很快被风干而失去活性。如果将各种活性物质包封在脂质体中［如维生素C、维生素E、超氧化物歧化酶（SOD）］，既避免了相互作用，又避免了风干失活，还可以防止活性物质的降解与变质，增加稳定性、减小刺激性。将活性物质包裹于脂质体中，既提高稳定性、缓释性，又增加了选择性和通透性。

（4）保湿作用 研究证实脂质体化妆品对皮肤有良好的保湿作用，即使在空载的形式下，脂质体在皮肤深层仍可起到活化细胞和保留水分的作用。

（5）护肤作用 人体的皮肤是由一层致密的细胞构成，细胞膜对大分子生物活性物质是不通透的，使得化妆品中的活性成分难以通过渗透、吸收等生理过程发挥功效。脂质体的类细胞膜结构使它能与人体表皮细胞融合，增加表皮细胞膜的流动性；再加上粒径大小和较好的液态和可变形性，有利于脂质体穿透表皮屏障，使被包封物的有效成分能够进入真皮层中的微循环。脂质体渗入皮肤并在角质层中积聚，与细胞间的脂层发生作用后，其双膜的流动性不断增加，磷脂中的不饱和脂肪酸和亲水基首端组织不断分解到角质层中，不饱和脂肪酸一方面可补充由于某些原因所造成的皮下组织细胞排列的不均；另一方面可减少多余脂肪和毒素在皮肤上的沉积，同时磷脂的亲水基可以润湿角质化的组织。通过以上两种作用的综合，脂质体对皮肤的粗糙度有明显的改善。与未使用脂质体的护肤品相比，其护肤效力强几倍至几十倍。因此，有人称脂质体为皮肤“质子”。

近年来，由于脂质体稳定性的改进，脂质体在化妆品和皮肤制剂中得到了较广泛的应用，各类含有有效成分的脂质体已在市场出售。脂质体在药剂和化妆品制品中的作用主要有：作为药品和化妆品活性组分的传送体系，增加药效和化妆品的效果，储存和保护活性组分（特别是易受氧化和对外界敏感的活性组分），保持其活性，使用时可控制释放；脂质组分（非活性组分）本身的作用。

脂质体可看作是被稳定的胶束，任何对胶束有影响的物质都会影响到含脂质体配方的稳定性。在使用脂质体时，可参考供应商提供的有关配伍方面的信息，但必须进行配方试验，以确保其制品的稳定性。其中，表面活性剂对脂质体稳定性的影响最大，如十六醇磷酸脂、乙氧基化蓖麻油（Cremophor RH 40）、Tween-60、壬基酚聚氧乙烯（9~10）醚（即OP-10）等约在质量分数为0.5%时就会破坏脂质体。防腐剂凯松-CG（Kathon CG）在质量分数为0.005%时也会破坏脂质体。二价阳离子如Ca2+和Mg2+等以及某些香料对脂质体稳定性的影响也较大。

脂质体在添加时，应避免激烈地搅拌混合，最好在最后阶段加入。温度超过50℃将会引起脂质体结构的破坏，在低于40℃时添加较安全，故建议的储存温度为0~25℃。阳光也会使磷脂变黑，产品最好是含紫外线吸收剂，包装最好是乳白色。脂质体产品在40℃下稳定保存3个月，二次冷冻融化循环粒子的大小不变化，可认为该产品是稳定的。