一种高效中和无机防晒剂产生自由基的防护体系及其应用
阅读说明：本技术 一种高效中和无机防晒剂产生自由基的防护体系及其应用 (Protection system for efficiently neutralizing inorganic sunscreen agent to generate free radicals and application thereof ) 是由 左锦辉 刘炎 华陈兴 鲁楠 兰俐 于 2021-01-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种高效中和无机防晒剂产生自由基的防护体系,测试方法及其应用。所述防护体系包括无机防晒剂(二氧化钛或氧化锌)和抗氧化剂的组合,能够高效地中和无机防晒剂在紫外光照下产生的自由基,实验经1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)法测定,自由基残余率不超过10％。(The invention discloses a protection system for efficiently neutralizing an inorganic sunscreen agent to generate free radicals, a test method and application thereof. The protective system comprises a combination of an inorganic sun-screening agent (titanium dioxide or zinc oxide) and an antioxidant, and can efficiently neutralize free radicals generated by the inorganic sun-screening agent under ultraviolet illumination, and the residual rate of the free radicals is not more than 10% as determined by a1, 1-diphenyl-2-trinitrophenylhydrazine (DPPH) method in an experiment.)
技术领域
本发明涉及日用化工领域，尤其涉及一种可中和无机防晒剂所产生的自由基的防护体系及其建立方法和应用。
背景技术
紫外线造成皮肤细胞的DNA损伤，广谱防晒产品是指能同时防御UVB和UVA的防晒产品，通常使用SPF值来代表对UVB的抵御能力，PA值来代表对UVA的抵御能力。常用的无机防晒剂主要指二氧化钛和氧化锌，二氧化钛主要提供UVB波段的防护，而氧化锌主要提供UVA波段的防护，然而，二氧化钛和氧化锌都具有光催化的能力，即在紫外光的照射下产生自由基。因此，原本保护皮肤的防晒剂，在光照下反而可能带来一定的氧化压力，加速皮肤老化，甚至破坏化妆品配方中的成分。为了减弱无机防晒剂产生的自由基，常用的无机防晒剂外层都会进行涂层包裹处理；不同的涂层材料和工艺对自由基的减少程度不同，但却很难做到完全的消除。再者，无机防晒剂的颗粒越小，要想做到均匀的表面涂层也更耗时，昂贵和困难。如何充分利用无机防晒剂的紫外光防护效果，同时减少光催化产生的自由基是该领域的一个难题。
在配方中使用抗氧化剂是保护配方或减少皮肤损伤的一个方法。然而，强的抗氧化剂一般更不稳定(容易发生反应)，在中和自由基后易产生变色现象，比如较高浓度的生育酚和抗坏血酸在中和自由基后本身都会产生明显的变黄，这让抗氧化剂在化妆品配方中的足量使用变得非常有挑战性。
因此，本领域迫切需要提供一种无机防晒中的抗氧化剂品种和用量恰当的配方及其构建方法。
发明内容
本发明旨在提供一种可有效中和无机防晒剂产生自由基的防护体系。
在本发明的第一方面，提供一种中和无机防晒剂产生自由基的防护体系，所述防护体系包括无机防晒剂和抗氧化剂；所述防护体系在无机防晒剂经紫外光照后通过1，1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)法测定抗氧化剂的抗氧化性而测得的DPPH自由基清除率Rb不超过10％。
在另一实施方式中，所述防护体系的DPPH自由基清除率Rb不超过5％。
在另一实施方式中，所述无机防晒剂为纳米粉体。
在另一实施方式中，所述无机防晒剂选自二氧化钛粉体或氧化锌粉体。
在另一实施方式中，所述二氧化钛粉体或氧化锌粉体的平均粒径在5-100纳米之间。
在另一实施方式中，所述二氧化钛粉体为购自Tayca的MT-10EX、MT-700Z、购自德国Merck公司的T-AVO、T-EASY。
在另一实施方式中，所述氧化锌粉体为购自露森(Luxon)的HPA 30、购自Tayca的MZX-508OTS、购自苏州三好(MIYOSHI)的SAMT-Z1。
在另一实施方式中，所述抗氧化剂包括脂溶性抗氧化剂、水溶性抗氧化剂、或醇溶抗氧化剂。
在另一实施方式中，所述抗氧化剂包括(-)-表没食子儿茶素没食子酸酯、生育酚、阿魏酸、余甘子果提取物、迷迭香酸、和焦亚硫酸钠。
在另一实施方式中，所述无机防晒剂与抗氧化剂的重量比在1：10-6-10-1之间。
在另一实施方式中，所述二氧化钛粉体与抗氧化剂的重量比在1：10-5-10-1之间；所述抗氧化剂选自生育酚、余甘子果提取物或焦亚硫酸钠。
在另一实施方式中，所述购自Tayca的MT-10EX与焦亚硫酸钠的重量比在1：2.5×10-3-10-1之间；较佳地，MT-10EX与焦亚硫酸钠的重量比在1：2.5×10-3-5×10-3之间。
在另一实施方式中，所述购自德国Merck公司的T-AVO与生育酚或余甘子果提取物的重量比在1：10-5-10-1之间；较佳地，T-AVO与生育酚或余甘子果提取物的重量比在1：2.5×10-5-10-4之间。
在另一实施方式中，所述购自德国Merck公司的T-EASY与生育酚的重量比在1：5×10-5-10-1之间；或与焦亚硫酸钠的重量比在1：500-1-10-1之间；较佳地，T-EASY与生育酚的重量比在1：5×10-5-5×10-4之间；或与焦亚硫酸钠的重量比在1：10-3-5×10-3之间。
在另一实施方式中，所述购自Tayca的MT-700Z与焦亚硫酸钠的重量比在1：10-4-10-1之间；或与余甘子果提取物的重量比在1：10-5-10-1之间；较佳地，MT-700Z与焦亚硫酸钠的重量比在1：2.5×10-4-10-3之间；或与余甘子果提取物的重量比在1：10-5-10-4之间。
在另一实施方式中，所述氧化锌粉体与抗氧化剂的重量比在1：10-6-10-1之间；所述抗氧化剂选自(-)-表没食子儿茶素没食子酸酯、余甘子果提取物、迷迭香酸或焦亚硫酸钠。
在另一实施方式中，所述购自露森(Luxon)的HPA 30与(-)-表没食子儿茶素没食子酸酯的重量比在1：5×10-6-10-1之间；或与余甘子果提取物的重量比在1：10-4-10-1之间；或与焦亚硫酸钠的重量比在1：10-3-10-1之间；较佳地，HPA 30与(-)-表没食子儿茶素没食子酸酯的重量比在1：5×10-6-5×10-5之间；或与余甘子果提取物的重量比在1：10-4-10-3之间；或与焦亚硫酸钠的重量比在1：10-3-5×10-3之间。
在另一实施方式中，所述购自Tayca的MZX-508OTS与(-)-表没食子儿茶素没食子酸酯的重量比在1：10-6-10-1之间；或与余甘子果提取物的重量比在1：10-4-10-1之间；或与迷迭香酸的重量比在1：10-5-10-1之间；较佳地，MZX-508OTS与(-)-表没食子儿茶素没食子酸酯的重量比在1：10-6-10-5之间；或与余甘子果提取物的重量比在1：10-4-5×10-4之间；或与迷迭香酸的重量比在1：10-5-10-4之间。
在另一实施方式中，所述购自苏州三好(MIYOSHI)的SAMT-Z1与焦亚硫酸钠的重量比在1：5×10-6-10-1之间；较佳地，SAMT-Z1与焦亚硫酸钠的重量比在1：5×10-6-10-5之间。
在本发明的第二方面，提供一种如上所述的本发明提供的防护体系的建立方法，所述方法包括步骤：使无机防晒剂与抗氧化剂混合，所述无机防晒剂经紫外光照产生的自由基经与抗氧化剂结合后再经1，1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)法测定得到的DPPH自由基清除率Rb不超过10％。
在另一实施方式中，所述DPPH自由基清除率Rb通过下述步骤测得：
(i)使无机防晒剂经紫外线光照产生自由基；
(ii)使抗氧化剂与步骤(i)产生的自由基结合；
(iii)加入DPPH后在517nm测得吸收值B1；或不加DPPH而在517nm测得吸收值B2；和
(iv)计算DPPH自由基清除率Rb＝[1-(B1-B2)/B0]*100％；其中B0是将DPPH和步骤(i)-(iii)使用的溶剂混合后在517nm测得的吸收值。
在另一实施方式中，所述方法包括步骤：
(1)提供二氧化钛粉体或氧化锌粉体经紫外光照产生的自由基经1，1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)法测定而得的DPPH自由基清除率Ra；
(2)根据不同抗氧化剂经1，1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)法测定而得的DPPH自由基清除率Rt的指数得到拟合曲线，在拟合曲线上根据Ra得到各抗氧化剂的理论浓度；
(3)二氧化钛粉体或氧化锌粉体经紫外光照产生的自由基经与抗氧化剂结合后再经1，1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)法测定而得的DPPH自由基清除率Rb；
(4)将步骤(2)得到的抗氧化剂理论浓度除以步骤(3)Rb不超过10％时该抗氧化剂的实际浓度，得到该抗氧化剂的倍率；和
(5)比较各抗氧化剂的倍率。
在另一实施方式中，所述DPPH自由基清除率Ra通过下述步骤测得：
(a)使二氧化钛粉体或氧化锌粉体经紫外线光照产生自由基；
(b)加入DPPH后在517nm测得吸收值A1；或仅加入溶解DPPH的溶剂后在517nm测得吸收值A2；
(c)计算DPPH自由基清除率Ra＝[1-(A1-A2)/A0]*100％；其中A0是将DPPH和步骤(a)和(b)使用的溶剂混合后在517nm测得的吸收值。
在另一实施方式中，步骤(1)和步骤(3)使用的紫外光照辐射量相同。
在另一实施方式中，步骤(1)和步骤(3)中DPPH在反应系统中的用量相同。
在本发明的第三方面，提供一种如上所述的本发明提供的防护体系在化妆品或洗护产品上的应用。
在本发明的第四方面，提供一种化妆品或洗护产品，所述化妆品或洗护产品包括如上所述的本发明提供的防护体系和化妆品学上可接受的载体。
在本发明的第五方面，提供一种如上所述的本发明提供的化妆品或洗护产品的制备方法，所述方法包括步骤：使化妆品学上可接受的载体与如上所述的本发明提供的防护体系混合，得到如上所述的本发明提供的化妆品或洗护产品。
据此，本发明提供了一种无机防晒中的抗氧化剂品种和用量恰当的配方及其构建方法。
附图说明
图1是实施例中获得的6种抗氧化剂的DPPH自由基清除率指数拟合曲线；其中，
A关于(-)-表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)，B关于α-生育酚(VE)，C关于阿魏酸，D关于余甘子(Phyllanthus emblica)果提取物(Emblica)，E关于迷迭香酸，F关于焦亚硫酸钠；
X值表示抗氧化剂浓度(wt％)，Y值表示DPPH自由基清除率。
图2是MT-10EX(购自Tayca的二氧化钛粉体)在UV光照下产生的自由基后,与不同浓度的抗氧化剂进行中和反应,再与DPPH溶液反应而得到的DPPH自由基清除率曲线；其中，
A关于EGCG，B关于α-生育酚(VE)，C关于阿魏酸，D关于Emblica，E关于迷迭香酸，F关于焦亚硫酸钠的；
横坐标表示抗氧化剂浓度(wt％)，纵坐标表示DPPH自由基清除率。
图3是T-AVO(购自德国Merck公司的二氧化钛粉体)在UV光照下产生的自由基后,与不同浓度的抗氧化剂进行中和反应,再与DPPH溶液反应而得到的DPPH自由基清除率曲线；其中，
A关于EGCG，B关于α-生育酚(VE)，C关于阿魏酸，D关于Emblica，E关于迷迭香酸，F关于焦亚硫酸钠的；
横坐标表示抗氧化剂浓度(wt％)，纵坐标表示DPPH自由基清除率。
图4是T-EASY(购自德国Merck公司的二氧化钛粉体)在UV光照下产生的自由基后,与不同浓度的抗氧化剂进行中和反应,再与DPPH溶液反应而得到的DPPH自由基清除率曲线；其中，
A关于EGCG，B关于α-生育酚(VE)，C关于阿魏酸，D关于Emblica，E关于迷迭香酸，F关于焦亚硫酸钠的；
横坐标表示抗氧化剂浓度(wt％)，纵坐标表示DPPH自由基清除率。
图5是MT-700Z(购自Tayca的二氧化钛粉体)在UV光照下产生的自由基后,与不同浓度的抗氧化剂进行中和反应,再与DPPH溶液反应而得到的DPPH自由基清除率曲线；其中，
A关于EGCG，B关于α-生育酚(VE)，C关于阿魏酸，D关于Emblica，E关于迷迭香酸，F关于焦亚硫酸钠的；
横坐标表示抗氧化剂浓度(wt％)，纵坐标表示DPPH自由基清除率。
图6是HPA 30(购自露森(luxon)的氧化锌粉体)在UV光照下产生的自由基后,与不同浓度的抗氧化剂进行中和反应,再与DPPH溶液反应而得到的DPPH自由基清除率曲线；其中，
A关于EGCG，B关于α-生育酚(VE)，C关于阿魏酸，D关于Emblica，E关于迷迭香酸，F关于焦亚硫酸钠的；
横坐标表示抗氧化剂浓度(wt％)，纵坐标表示DPPH自由基清除率。
图7是MZX-508OTS(购自Tayca的氧化锌粉体)在UV光照下产生的自由基后,与不同浓度的抗氧化剂进行中和反应,再与DPPH溶液反应而得到的DPPH自由基清除率曲线；其中，
A关于EGCG，B关于α-生育酚(VE)，C关于阿魏酸，D关于Emblica，E关于迷迭香酸，F关于焦亚硫酸钠的；
横坐标表示抗氧化剂浓度(wt％)，纵坐标表示DPPH自由基清除率。
图8是SAMT-Z1(购自苏州三好(MIYOSHI)的氧化锌粉体)在UV光照下产生的自由基后,与不同浓度的抗氧化剂进行中和反应,再与DPPH溶液反应而得到的DPPH自由基清除率曲线；其中，
A关于EGCG，B关于α-生育酚(VE)，C关于阿魏酸，D关于Emblica，E关于迷迭香酸，F关于焦亚硫酸钠的；
横坐标表示抗氧化剂浓度(wt％)，纵坐标表示DPPH自由基清除率。
具体实施方式
发明人经过大量系统性的筛选和测试发现，对于无机防晒剂经光催化产生自由基的情况，无机防晒剂与抗氧化剂之间存在匹配性优劣的状况，也就是说，对于某特定无机防晒剂而言，通常认为的强抗氧化剂(如DPPH清除能力强)倒不一定最适合，反而是通常认为较弱的抗氧化剂(如DPPH清除能力相对较弱)却能够出人意料地有效中和其产生的自由基。在此基础上，完成了本发明。
为使本领域技术人员可了解本发明的特点及效果，以下谨就说明书及权利要求书中提及的术语及用语进行一般性的说明及定义。除非另有指明，否则文中使用的所有技术及科学上的字词，均为本领域技术人员对于本发明所了解的通常意义，当有冲突情形时，应以本说明书的定义为准。
“DPPH”是指1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1-diphenyl-2-picrythydrazyl)，是一种常用的测试抗氧化(或称自由基清除)的试剂。
如本发明所用，“1，1-二苯基-2-三硝基苯肼法”或“DPPH法”是指一种常用的评估抗氧化剂清除自由基能力的实验方法。DPPH在517nm有强吸收，其溶液(70％乙醇水溶液)呈深紫色，与自由基或抗氧化剂提供的电子结合后，会呈无色或者灰黄色，褪色程度与其接受的自由基和/或抗氧化剂提供的电子的量成定量关系，因而可用分光光度计进行定量分析。
DPPH本身就是一种自由基，既可以与二氧化钛或氧化锌在紫外线照射后产生的自由基发生中和反应，也可以与抗氧化剂提供的电子发生反应，这两种反应均可使DPPH的颜色吸收峰发生位移，引起颜色变化。
如本文所用，术语“化妆品学上可接受的载体”指使化妆品或个人洗护产品可施用的载体，包括各种赋形剂和稀释剂，它们本身并不是必要的活性成分，且施用后没有过分的毒性。合适的载体是本领域普通技术人员所熟知的。在化妆品卫生规范2015版中可找到关于化妆品学上可接受的赋形剂的充分讨论。在组合物中这类载体可包括保湿剂、乳化剂、增稠剂、螯合剂、润肤剂等。例如但不限于，丁二醇、甘油、甜菜碱、透明质酸钠、丙二醇、甘油硬脂酸酯/PEG-100硬脂酸酯、甘油硬脂酸酯、黄原胶、羟乙基纤维素、卡波姆、EDTA-2Na、异构十六烷、棕榈酸异辛酯、十六十八醇、鲸蜡硬脂醇、聚二甲基硅氧烷等。
如本发明所用，“室温”是指15-40℃，优选为20-30℃。
如本发明所用，“无机防晒剂”是指一种区别于化学防晒剂的防晒剂类型，属物理防晒剂，主要有二氧化钛、氧化锌和二氧化钛—云母等，此类物质用于皮肤上能对紫外线起到抵御作用。
在本发明的一种实施方式中，所述无机防晒剂为二氧化钛粉体(或称纳米二氧化钛)或氧化锌粉体(或称纳米氧化锌)；所述二氧化钛粉体的平均粒径为5-100nm，例如但不限于，10-80nm、20-25nm等；所述氧化锌粉体的平均粒径为20-100nm，例如但不限于，25-35nm、30-60nm等。
虽然用以界定本发明较广范围的数值范围与参数皆是约略的数值，此处已尽可能精确地呈现具体实施例中的相关数值。然而，任何数值本质上不可避免地含有因个别测试方法所致的标准偏差。在此处，“约”通常是指实际数值在一特定数值或范围的正负10％、5％、1％或0.5％之内。或者是，“约”一词代表实际数值落在平均值的可接受标准误差之内，视本领域技术人员的考虑而定。除了实验例之外，或除非另有明确的说明，当可理解此处所用的所有范围、数量、数值与百分比(例如用以描述材料用量、时间长短、温度、操作条件、数量比例及其它相似者)均经过“约”的修饰。因此，除非另有相反的说明，本说明书与附随权利要求书所揭示的数值参数皆为约略的数值，且可视需求而更动。至少应将这些数值参数理解为所指出的有效位数与套用一般进位法所得到的数值。
在本文中，所有以数值范围或百分比范围形式界定的特征，如数值、数量、含量与浓度仅是为了简洁及方便。据此，数值范围或百分比范围的描述应视为已涵盖且具体公开所有可能的次级范围及范围内的个别数值(包括整数与分数)。
除非本说明书另有定义，此处所用的科学与技术词汇的含义与本领域技术人员所理解与惯用的意义相同。此外，在不和上下文冲突的情形下，本说明书所用的单数名词涵盖该名词的复数型；而所用的复数名词时亦涵盖该名词的单数型。
本发明提供一种中和无机防晒剂产生自由基的防护体系，所述防护体系包括纳米级的无机防晒剂和抗氧化剂；所述防护体系中的抗氧化剂是经DPPH法测定而确定与相应无机防晒剂匹配。
本发明可以通过下述步骤建立所述的防护体系，即使无机防晒剂与抗氧化剂混合，所述无机防晒剂经紫外光照产生的自由基经与抗氧化剂结合后再经DPPH法测定得到的DPPH自由基清除率Rb不超过10％；优选不超过5％。
具体地，DPPH自由基清除率Rb通过下述步骤测得：
第一步，使无机防晒剂经紫外光照产生自由基；
第二步，使抗氧化剂与步骤第一步产生的自由基结合；
第三步，加入DPPH后在517nm测得吸收值B1；或不加DPPH而直接在517nm测得吸收值B2；
第四步，计算DPPH自由基清除率Rb＝[1-(B1-B2)/B0]*100％；其中B0是将DPPH和第一至三步使用的溶剂混合后在517nm测得的吸收值。
本发明还可以通过下述方法确定所述防护体系中无机防晒剂与抗氧化剂的较佳匹配或更佳匹配。
所述方法可包括三部分：
第一部分，测定无机防晒剂在紫外光照下产生自由基，并通过DPPH实验定量；
第二部分，测定不同抗氧化剂对DPPH的清除能力；
第三部分，筛选无机防晒剂与抗氧化剂的匹配状况。
在本发明的一种实施方式中，所述第一部分是使无机防晒剂经紫外光照产生的自由基经DPPH法测定而得到DPPH自由基清除率Ra。
在本发明的一种实施方式中，所述第一部分的步骤可包括：
第一步，使无机防晒剂在紫外光照下产生自由基；
第二步，加入DPPH，并在517nm测定吸收值A1；或不加DPPH，而是加入溶解DPPH的溶剂(70％乙醇水溶液)，在517nm测定吸收值A2；
第三步，获得DPPH自由基清除率Ra＝[1-(A1-A2)/A0]*100％计算；其中A0是将DPPH和上述两步中使用的溶剂混合后在517nm测得的吸收值。
在本发明的一种实施方式中，所述第二部分是根据不同抗氧化剂经DPPH法测定而得的DPPH自由基清除率Rt的指数得到拟合曲线，在拟合曲线上根据通过第一部分获得的Ra得到各抗氧化剂的理论浓度。
在本发明的一种实施方式中，所述第二部分的步骤可包括：
第一步，根据不同浓度的抗氧化剂及与之对应的DPPH自由基清除率Rt绘制该抗氧化剂的DPPH自由基清除率Rt曲线；
第二步，根据上述曲线推算第一部分完全清除无机防晒剂在紫外光照射后产生的自由基所需的抗氧化剂理论浓度，即Ra对应的浓度。
在本发明的一种实施方式中，所述DPPH自由基清除率Rt可通过下述步骤获得：一定浓度的抗氧化剂与含有DPPH的溶液混合后在517nm测定吸收值T1；或该浓度抗氧化剂与溶解DPPH的溶剂(70％乙醇水溶液)混合，在517nm测定吸收值T2，然后计算DPPH自由基清除率Rt＝[1-(T1-T2)/T0]*100％计算；其中T0是将与抗氧化剂混合的含有DPPH的溶液在517nm测得的吸收值。
在本发明的一种实施方式中，所述第三部分是将无机防晒剂经紫外光照产生的自由基经与抗氧化剂结合后再经DPPH法测定得到DPPH自由基清除率Rb，然后使第二部分得到的抗氧化剂理论浓度除以Rb不超过10％时该抗氧化剂的实际浓度从而得到该抗氧化剂的倍率，最后比较各抗氧化剂的倍率以确定无机防晒剂与抗氧化剂的匹配状况。
在本发明的一种实施方式中，所述第三部分的步骤可包括：
第一步，使无机防晒剂在紫外光照下产生自由基；
第二步，添加抗氧化剂以与第一步产生的自由基结合；
第三步，加入DPPH，并在517nm测定吸收值B1；或在不加入DPPH的情况下在517nm测得吸收值B2；
第四步，根据DPPH自由基清除率Rb＝[1-(B1-B2)/B0]*100％计算；B0是将DPPH和方法系统中使用的溶剂混合后在517nm测得的吸收值；
第五步，通过第二部分推算出的理论浓度，并将该理论浓度除以试验中DPPH自由基清除率Rb不超过10％时抗氧化剂的实际浓度，得到该抗氧化剂的倍率；
第六步，比较各抗氧化剂的倍率。
本发明提供的方法中第一和第三部分所使用的紫外光光源、光照剂量和反应时间都相同。例如但不限于，紫外光的辐射量为7.2KJ、第三部分第二步加入抗氧化剂后进行搅拌混合，反应10分钟、第三步加入DPPH后进行搅拌混合，反应1分钟后测得吸收值B1等。
第二部分中使用ELISACalc软件获得的每个不同抗氧化剂的DPPH自由基清除率数据进行指数曲线拟合，理论浓度便来自该拟合曲线，还可以通过该拟合曲线计算得到各个抗氧化剂的DPPH自由基清除曲线和IC50值。IC50值是指DPPH自由基清除率为50％时的抗氧化剂浓度。可通过对比IC50值，来评价各种抗氧化剂抗氧化(或称清除自由基)能力的强弱。一般情况下IC50越小，代表清除自由基的能力越强，理论上能更好地中和无机防晒剂所产生的自由基。
在本发明的一种较佳实施方式中，第三部分的实际浓度是通过完成第一至五步后得到的DPPH自由基清除率Rb不超过5％时抗氧化剂的浓度。
上述第三部分的第六步中，倍率越大说明相应抗氧化剂与该无机防晒剂的匹配性越好，即越能够高效中和该无机防晒剂在紫外光照下所产生的自由基。
本发明使用通过上述方法获得的与某特定纳米级无机防晒剂匹配性最好的抗氧化剂与该无机防晒剂形成中和纳米级无机防晒剂产生自由基的防护体系，例如但不限于，纳米二氧化钛和焦亚硫酸钠的防护体系、纳米二氧化钛与Emblica的防护体系、纳米二氧化钛与生育酚的防护体系、纳米氧化锌和EGCG的防护体系、纳米氧化锌和Emblica的防护体系、纳米氧化锌和焦亚硫酸钠的防护体系、纳米氧化锌和迷迭香酸的防护体系等。
本发明通过试验证实，当与无机防晒剂复配时，抗氧化剂的强弱不是绝对的，最适合特定无机防晒剂的抗氧化剂才是最好的。例如但不限于，
Tayca的MT-10EX(二氧化钛，氢氧化铝，异硬脂酸)与DPPH清除较弱的焦亚硫酸钠就很合适，而不适合与DPPH清除较强的阿魏酸进行搭配；
德国Merck的T-AVO与DPPH清除较弱的Emblica就很合适，而不适合与DPPH清除较强的阿魏酸和迷迭香酸进行搭配；
德国Merck的T-EASY与DPPH清除较弱的焦亚硫酸钠就很合适，而不适合与DPPH清除较强的EGCG进行搭配；
Tayca的MT-700Z(二氧化钛，氢氧化铝，硬脂酸)与DPPH清除较弱的Emblica和焦亚硫酸钠就很合适，而不适合与DPPH清除较强的阿魏酸和迷迭香酸进行搭配；
露森(luxon)的HPA 30(氧化锌，三乙氧基辛基硅烷)与DPPH清除较弱的焦亚硫酸钠就很合适(实际使用的浓度仅为理论推算浓度的14.7-1)，而不适合与DPPH清除较强的生育酚搭配(实际使用的浓度仅为理论推算浓度的0.9-1)；
Tayca的MZX-508OTS(氧化锌，三乙氧基辛基硅烷)与EGCG或Emblica或迷迭香酸复配后，三款抗氧化剂的自由基中和效率为理论值的6-10倍，这三种组合提升了抗氧化剂的使用效率，降低了使用浓度，在提供最佳保护的同时，减轻抗氧化剂对配方稳定性体系带来的冲击；Tayca的MZX-508OTS(氧化锌，三乙氧基辛基硅烷)与DPPH清除较弱的Emblica很合适(实际使用的浓度仅为理论推算浓度的10.1-1)，而与DPPH清除较强的生育酚搭配则表现一般(实际使用的浓度仅为理论推算浓度的1.4-1)；
苏州三好(MIYOSHI)的SAMT-Z1(氧化锌，聚二甲基硅氧烷，肉豆蔻酸)与DPPH清除较弱的迷迭香酸就很合适，而不适合与DPPH清除较强的EGCG和阿魏酸进行搭配。
在本发明的一种实施方式中，所述防护体系可具体选自：
(1)MT-10EX：焦亚硫酸钠为1：2.5×10-3-10-1，w/w；
(2)T-AVO：生育酚为1：10-5-10-1，w/w，T-AVO：Emblica为1：1x10-5-10-1,w/w；
(3)T-EASY：生育酚为1：5x10-5-10-1，或T-EASY：焦亚硫酸钠为1：500-1-10-1,w/w；
(4)MT-700Z：焦亚硫酸钠为1：10-4-10-1，MT-700Z：Emblica为1:10-5-10-1，w/w；
(5)HPA 30:(-)-表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)为1：5x10-6-10-1，w/w；HPA30：Emblica为1：10-4-10-3，w/w；HPA 30：焦亚硫酸钠为1：10-3-10-1，w/w；
(6)MZX-508OTS:EGCG为1：10-6-10-1，w/w；MZX-508OTS：Emblica为1：10-4-10-1，w/w；MZX-508OTS：迷迭香酸为1：10-5-10-1，w/w；或
(7)SAMT-Z1:焦亚硫酸钠为1：5x10-6-10-1，w/w。
本发明提供的中和纳米级无机防晒剂产生自由基的防护体系可用于制备化妆品或洗护产品。例如但不限于，将本发明提供的防护体系与化妆品学上可接受的载体混合，得到各种可施用于人皮肤的化妆品或洗护产品，包括但不限于，防晒乳、防晒霜等。
在本发明的一种实施方式中，在由一些化妆品学上可接受的载体形成的油相中加入含有纳米级无机防晒剂的分散相，搅拌均质得到混合相，然后在混合相中加入另一些化妆品学上可接受的载体形成的水相，乳化得到可施用于人皮肤的化妆品或洗护产品。
在本发明的一些实施例中，用于形成水相的化妆品学上可接受的载体包括但不限于，甘油、丁二醇、溶于水的抗氧化剂、EDTA-2Na、柠檬酸、水等。
在本发明的一些实施例中，用于形成油相的化妆品学上可接受的载体包括但不限于，甘油硬脂酸酯、甘油硬脂酸酯/PEG-100硬脂酸酯复合物、异构十六烷、棕榈酸异辛酯、十六十八醇、聚二甲基硅氧烷、矿脂、乳木果油、角鲨烷、卵磷脂、甲氧基肉桂酸乙基己酯、二乙胺羟苯甲酰基苯甲酸乙酯等。
在本发明的一些实施例中，用于形成含纳米级无机防晒剂的分散相的化妆品学上可接受的载体包括但不限于，环五聚二甲基硅氧烷、聚甲基硅倍半氧烷、聚二甲基硅氧烷、辛基聚甲基硅氧烷、苯基聚三甲基硅氧烷、三甲基硅氧烷基硅酸酯、环五聚二甲基硅氧烷、C12-15醇苯甲酸酯、滑石粉、苯乙烯/DVB交联聚合物、异十二烷、乙醇等。
本文描述和公开的理论或机制，无论是对或错，均不应以任何方式限制本发明的范围，即本发明内容可以在不为任何特定的理论或机制所限制的情况下实施。
本发明提到的上述特征，或实施例提到的特征可以任意组合。本案说明书所揭示的所有特征可与任何组合物形式并用，只要这些特征的组合不存在矛盾，所有可能的组合都应当认为是本说明书记载的范围。说明书中所揭示的各个特征，可以任何可提供相同、均等或相似目的的替代性特征取代。因此除有特别说明，所揭示的特征仅为均等或相似特征的一般性例子。
本发明的主要优点在于：
1、通过发现无机防晒剂和抗氧化剂之间存在的匹配效应，可以提升抗氧化剂的使用效率，降低使用浓度，在提供最佳保护的同时，减轻抗氧化剂对配方稳定性体系带来的冲击；例如生育酚一般在0.2％浓度下，会使得大部分配方在一定时间后变黄。本发明中，仅使用极低浓度(例如0.000025-0.0001％)的生育酚便可以很好的中和无机防晒剂在紫外光下产生的自由基，有助于避免配方变色的问题。
2、本发明挑战了传统观点，即最强的抗氧剂的能力也是最好的。本发明通过试验证实，当与无机防晒剂复配时，抗氧化剂的强弱不是绝对的，最适合特定无机防晒剂的抗氧化剂才是最好的。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则所有的百分数、比率、比例、或份数按重量计。本发明中的重量体积百分比中的单位是本领域技术人员所熟知的，例如是指在100毫升的溶液中溶质的重量。除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。
实验实施例1-7
实验仪器与设备
实施例1-7中测试的6种常见的抗氧化剂：
实施例1-7中涉及的无机防晒剂：
MT-10EX是一种二氧化钛粉体，平均粒径分布粒径为10nm，购自Tayca。
T-AVO是一种二氧化钛粉体，平均粒径分布为20-25nm，购自德国Merck公司。
T-EASY是一种二氧化钛粉体，平均粒径分布为20-25nm，购自德国Merck公司。
MT-700Z是一种二氧化钛粉体，平均粒径分布粒径为80nm，购自Tayca。
HPA 30是一种氧化锌粉体，平均粒径分布粒径为30-60nm，购自露森(luxon)。
MZX-508OTS是一种氧化锌粉体，平均粒径分布粒径为25nm，购自Tayca。
SAMT-Z1是一种氧化锌粉体，平均粒径分布为35nm，购自苏州三好(MIYOSHI)。
实验步骤：
一、测定无机防晒剂在紫外光照下产生自由基，并通过DPPH实验定量；
取5g 6％的无机防晒剂分散浆(制备方法：按照无机防晒剂的主活性成分为6％，称取无机防晒剂，分散在丙二醇中，4000r/min均质10min)于30ml的玻璃瓶中，紫外光照15min；加入5g的0.016％DPPH溶液(溶剂为70％乙醇水溶液)，磁力搅拌1min(1000Mot)，然后取反应后的溶液，离心5min
(4000r/min)，取上清液并于517nm测吸光度，即为A1。
在上述步骤中将DPPH溶液替换成等质量的70％乙醇水溶液，测得A2。
A0通过下面的公式配得：A0＝0.008％DPPH溶液的吸光度(5g丙二醇+5g0.016％的DPPH溶液)
无机防晒剂在紫外(UV)光照下产生自由基，根据DPPH自由基清除率Ra＝[1-(A1-A2)/A0]*100％计算。
二、测定不同抗氧化剂对DPPH的清除能力
由于这6种抗氧化剂既有水溶性也有油溶性的，单用水，乙醇或丙二醇，很难让它们都溶解，需要找到一种溶剂，能够让这些抗氧化剂很好地溶于其中，经过摸索，混合溶剂(丙二醇：70％乙醇水溶液＝1:2)能够很好地溶解1％的本发明使用的6个抗氧化剂。
用混合溶剂(丙二醇：70％乙醇水溶液＝1:2)配制0.016％的DPPH溶液(稀释后浓度为0.008％)，与一系列浓度梯度的抗氧化剂溶液(用混合溶剂配制)，按照5g:5g混匀，磁力搅拌1min(1000Mot)，避光静置反应30min，于517nm处，测试吸光度，记为T1；
T0＝5g 0.016％DPPH溶液+5g混合溶液的吸光度
T2＝5g抗氧化剂溶液+5g混合溶液的吸光度
DPPH自由基清除率Rt＝[1-(T1-T2)/T0]*100％
使用ELISACalc软件对每个样品的DPPH自由基清除率数据进行指数曲线拟合，计算得到6种抗氧化剂的DPPH自由基清除曲线和IC50值，如下表所示，拟合曲线图见附图1。
DPPH自由基IC50清除能力排序：EGCG>阿魏酸>迷迭香酸>VE>Emblica>焦亚硫酸钠。
三、筛选无机防晒剂与抗氧化剂的最佳组合
取5g 6％的无机防晒剂分散浆(制备方法：按照无机防晒剂的主活性成分为6％，称取无机防晒剂，分散在丙二醇中，4000r/min均质10min)于30ml的玻璃瓶中，与第一部分相同辐射量的紫外光照15min，然后加入2.5g一定浓度的抗氧化剂溶液(溶剂为70％乙醇水溶液)，磁力搅拌10min(1000Mot)，随后加入7.5g的0.016％DPPH溶液(溶剂为70％乙醇水溶液)，磁力搅拌1min(1000Mot)，然后取反应后的溶液，离心5min(4000r/min)，取上清液并于517nm测吸光度，即为B1。
B1＝(5g 6％无机防晒剂防晒浆+2.5g抗氧化剂溶液+7.5g 0.016％的DPPH溶液)的吸光度
在上述步骤中不添加DPPH，测得B2：
B2＝(5g 6％无机防晒剂防晒浆+2.5g抗氧化剂溶液+7.5g 70％的乙醇水溶液)的吸光度
通过下面的公式配得B0：
B0＝0.008％DPPH溶液(5g丙二醇+2.5g 70％乙醇水溶液+7.5g 0.016％的DPPH溶液)
DPPH自由基清除率Rb＝[1-(B1-B2)/B0]*100％
考察特定无机防晒剂与各抗氧化剂的匹配情形
通过添加不同种类和浓度的抗氧化剂去消除无机防晒剂在紫外光照下产生的自由基，然后与DPPH溶液反应，得到的DPPH清除率数据如图2-8。
考察完全中和无机防晒剂所产生的自由基所需抗氧化剂最低浓度与理论浓度的倍率
“完全中和”(DPPH清除率控制住5％以内)无机防晒剂产生自由基，所需的每种抗氧化剂的最低浓度，与每种抗氧化剂通过其DPPH清除率的曲线推算出的理论浓度之间的倍率，如下表所示。
备注：ICX是指完全中和某一款无机防晒剂产生的自由基的推算浓度
五、分别与相应无机防晒剂匹配的抗氧化剂
(一)与MT-10EX匹配的抗氧化剂
MT-10EX是一种二氧化钛粉体，用氢氧化铝和异硬脂酸进行了表面处理，粒径为10nm，用焦亚硫酸钠去中和MT-10EX在紫外光照下产生的自由基，实际所需要的浓度，仅为推测浓度的5.4-1，可见MT-10EX与焦亚硫酸钠具有良好的适配性。本发明通过试验证实，当与无机防晒剂复配时，并非抗氧化性最强的抗氧化剂是最好的，最适合特定无机防晒剂的抗氧化剂才是最好的，选择合适的抗氧化剂--焦亚硫酸钠来中和MT-10EX因为光照产生的自由基，提升了氧化剂的使用效率，降低使用浓度，在提供最佳保护的同时，可以避免或减少一些强抗氧化剂(如生育酚和抗坏血酸)对配方稳定性体系带来的冲击。
(二)与T-AVO匹配的抗氧化剂
T-AVO是一种二氧化钛粉体，用硅石进行了表面处理，平均粒径分布为20-25nm，用Emblica或生育酚去中和T-AVO在紫外光照下产生的自由基，实际所需要的浓度，分别仅为推测浓度的4.5-1，2.5-1，可见T-AVO与Emblica和生育酚具有良好的适配性。本发明通过试验证实，当与无机防晒剂复配时，仅使用极低添加量的生育酚便可以完全中和无机防晒剂在紫外光照下产生的自由基；同时发现，Emblica能够高效地中和T-AVO在紫外光照下产生的自由基，二者都便于开发更有效和稳定的配方。
(三)与T-EASY匹配的抗氧化剂
T-EASY是一种二氧化钛粉体，用硅石和鲸蜡磷酸酯进行了表面处理，平均粒径分布为20-25nm，用焦亚硫酸钠或生育酚去中和T-EASY在UV光照下产生的自由基，实际所需要的浓度，分别仅为推测浓度的3.2-1，3.4-1，可见T-EASY与焦亚硫酸钠和生育酚具有良好的适配性。本发明通过试验证实，当与无机防晒剂复配时，仅使用极低添加量的生育酚便可以完全中和无机防晒剂在紫外光照下产生的自由基。同时发现，焦亚硫酸钠能够高效地中和T-EASY在紫外光照下产生的自由基，二者都便于开发更有效和稳定的配方。
(四)与MT-700Z匹配的抗氧化剂
MT-700Z是一种二氧化钛粉体，用氢氧化铝和硬脂酸进行了表面处理，平均粒径分布为80nm，用焦亚硫酸钠或Emblica去中和MT-700Z在紫外光照下产生的自由基，实际所需要的浓度，分别仅为推测浓度的3.2-1，2.7-1，可见MT-700Z与焦亚硫酸钠和Emblica具有良好的适配性。本发明通过试验证实，当与无机防晒剂复配时，并非抗氧化性最强的抗氧化剂总是最好的，最适合特定无机防晒剂的抗氧化剂才是最好的，选择合适的抗氧化剂--焦亚硫酸钠或Emblica中和MT-700Z因为光照产生的自由基，提升了氧化剂的使用效率，降低使用浓度，在提供最佳保护的同时，可以避免或减少一些强抗氧化剂(如抗坏血酸)对配方稳定性体系带来的冲击。
(五)与HPA 30匹配的抗氧化剂
HPA 30是一种氧化锌粉体，用三乙氧基辛基硅烷进行了表面处理，粒径为30-60nm，用EGCG、Emblica、焦亚硫酸钠去中和HPA 30在紫外光照下产生的自由基，实际所需要的浓度，分别仅为推测浓度的2.9-1，4.9-1,14.7-1可见HPA 30与这3种抗氧化剂具有良好的适配性。本发明通过试验证实，当与无机防晒剂复配时，并非抗氧化性最强的抗氧化剂总是最好的，最适合特定无机防晒剂的抗氧化剂才是最好的，选择合适的抗氧化剂(EGCG或Emblica或焦亚硫酸钠去)中和HPA 30因为紫外光照产生的自由基，提升了氧化剂的使用效率，降低使用浓度，在提供最佳保护的同时，可以避免或减少一些强抗氧化剂(如抗坏血酸)对配方稳定性体系带来的冲击。
(六)与MZX-508OTS匹配的抗氧化剂
MZX-508OTS是一种氧化锌粉体，用三乙氧基辛基硅烷进行了表面处理，平均粒径分布为25nm，用EGCG或Emblica或迷迭香酸去中和MZX-508OTS在紫外光照下产生的自由基，实际所需要的浓度，分别仅为推测浓度的6.2-1，6.9-1,10.1-1，可见MZX-508OTS与这3种抗氧化剂具有良好的适配性。本发明通过试验证实，当与无机防晒剂复配时，并非抗氧化性最强的抗氧化剂总是最好的，最适合特定无机防晒剂的抗氧化剂才是最好的，选择合适的抗氧化剂—EGCG或Emblica或迷迭香酸去中和MZX-508OTS因为紫外光照产生的自由基，提升了氧化剂的使用效率，降低使用浓度，在提供最佳保护的同时，可以避免或减少一些强抗氧化剂(如抗坏血酸)对配方稳定性体系带来的冲击。
(七)与SAMT-Z1匹配的抗氧化剂
SAMT-Z1是一种氧化锌粉体，用聚二甲基硅氧烷和肉豆蔻酸进行了表面处理，粒径为35nm，用迷迭香酸去中和SAMT-Z1在紫外光照下产生的自由基，实际所需要的浓度，仅为推测浓度的12.5-1，可见SAMT-Z1与迷迭香酸具有良好的适配性。本发明通过试验证实，当与无机防晒剂复配时，并非抗氧化性最强的抗氧化剂总是最好的，最适合特定无机防晒剂的抗氧化剂才是最好的，选择合适的抗氧化剂--迷迭香酸来中和SAMT-Z1因为紫外光照产生的自由基，提升了氧化剂的使用效率，降低使用浓度，在提供最佳保护的同时，可以避免或减少一些强抗氧化剂(如抗坏血酸)对配方稳定性体系带来的冲击。
使用实施例1-7
摇一摇防晒乳(W/O型)
备注：Humuls_ETE是一种复配的乳化剂，其成分包括二硬脂二钾铵锂蒙脱石、二甲基甲硅烷基化硅石、环五聚二甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、向日葵(HELIANTHUS ANNUUS)籽油、鲸蜡基PEG/PPH-10/1聚二甲基硅氧烷、月桂基PEG-9聚二甲基硅氧乙基聚二甲基硅氧烷、PEG-10聚二甲基硅氧烷、硬脂酸、氢化植物油
无特别标明的氧化锌均使用MZX-508OTS，二氧化钛均使用MT-10EX
制备工艺
1.将A相加热至85℃搅拌溶解均匀，冷却至60℃
2.将B相原料依次加入A相，搅拌均质均匀。
3.将C相溶解搅拌均匀后，边搅拌A、B混合相将C相缓慢加入，待C相缓慢加入，待C相完全加入后，再均质5分钟，制备结束，产品外观为淡黄色乳液。
使用实施例8-14
100％物理防晒
备注：Humuls_ETE是一种复配的乳化剂，其成分包括二硬脂二钾铵锂蒙脱石、二甲基甲硅烷基化硅石、环五聚二甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、向日葵(HELIANTHUS ANNUUS)籽油、鲸蜡基PEG/PPH-10/1聚二甲基硅氧烷、月桂基PEG-9聚二甲基硅氧乙基聚二甲基硅氧烷、PEG-10聚二甲基硅氧烷、硬脂酸、氢化植物油
无特别标明的氧化锌均使用MZX-508OTS，二氧化钛均使用MT-10EX
制备工艺
1.将A相加热至85℃搅拌溶解均匀，冷却至60℃
2.将B相原料依次加入A相，搅拌均质均匀。
3.将C相溶解搅拌均匀后，边搅拌A、B混合相将C相缓慢加入，待C相缓慢加入，待C相完全加入后，再均质5分钟，制备结束，产品外观为白色乳液。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的实质技术内容范围，本发明的实质技术内容是广义地定义于申请的权利要求范围中，任何他人完成的技术实体或方法，若是与申请的权利要求范围所定义的完全相同，也或是一种等效的变更，均将被视为涵盖于该权利要求范围之中。
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