洗發(fā)水不同表面活性劑搭配對眼刺激性影響研究

洗發(fā)水不同表面活性劑搭配對眼刺激性影響研究摘要表面活性劑是洗發(fā)水泡沫及洗滌效果的主要來源，能夠洗掉頭發(fā)和頭皮表面的油脂以及不溶于水的污垢，但是同樣會洗掉正常皮膚脂質(zhì)，破壞皮膚的天然水-脂質(zhì)膜，可能使皮膚變得干燥、緊繃、粗糙以及產(chǎn)生刺激作用。故本論文將研究幾種表面活性劑搭配時對眼刺激性的影響。根據(jù)香波的配方設(shè)計原理，經(jīng)文獻(xiàn)調(diào)研和實驗后，本次實驗的主表面活性劑為月桂醇聚醚硫酸酯鈉和椰油酰丙氨酸鈉，輔助表面活性劑為椰油酰胺丙基甜菜堿。通過設(shè)計3因素5水平的星點設(shè)計實驗優(yōu)選出三者的最佳用量比例。本實驗利用雞胚絨毛尿囊膜試驗對月桂醇聚醚硫酸酯鈉、椰油酰胺丙基甜菜堿、椰油酰丙氨酸鈉復(fù)配體系的刺激性評分，同時將使用羅氏泡沫儀測定體系的泡沫高度，通過預(yù)測性良好的星點設(shè)計效應(yīng)面法使用軟件Design-Expert分析雞胚絨毛尿囊膜實驗評分及泡沫高度，在刺激性評分最低、泡沫高度最大、刺激性評分和泡沫高度重要性一致的三個條件下，篩選出最優(yōu)的方案：9%的月桂醇聚醚硫酸酯鈉、1%的椰油酰胺丙基甜菜堿、9%的椰油酰丙氨酸鈉，通過驗證試驗證明，預(yù)測性良好。關(guān)鍵詞：洗發(fā)水，表面活性劑，眼刺激性，泡沫高度，星點設(shè)計AbstractSurfactantisthemainelementoftheshampoo,shampooprovidesgoodwashingeffectandrichfoam,cleanthesurfaceofthehairandscalpgreaseanddirt,insolubleinwaterbutalsowashoutnormalskinlipids,damagetheskin'snaturalwater-lipidmembrane,maymaketheskinbecomesdrytightcoarseandproducestimulation.Thusthispaperwillstudytheeffectofseveralsurfactantstoeyeirritation.Accordingtotheprincipleoftheshampooformuladesign,aftertheliteratureresearchandexperiment,thepaperselectedsodiumlaurylalcoholpolyethersulfateandthesodiumcoconutoleoylalanineasthemainsurfactant,andchosethecoconutoilamidepropylbetaineasauxiliarysurfactant.Thispaperusethethreefactorsfivelevelscentralcompositedesigntoanalyzethedataandgivethebestcompoundingsystem.Thisexperimentusedchickembryochorioallantoicmembrane(CAM)toscoretheirritationofthesystemwhichwascompoundedbysodiumlaurylalcoholpolyethersulfate,sodiumcoconutoleoylalanineandthecoconutoilamidepropylbetaine.Besides,thispaperwouldusetheRoss-milestotestthefoamheightofthecompoundedsystem.UnderthethreeconditionswithminimumCAMscoring,maximumfoamheight,foamheightasimportantasCAMscoring,thispaperusedsoftware“Design-expert”,whichpredictedaccurately,toanalyzeexperimentaldataandselectedthebestsolution:9%sodiumlaurylalcoholpolyethersulfate,1%coconutoilamidepropylbetaineand9%sodiumcoconutoleoylalanine.Verificationtestprovedthatthepredictabilityisgood.Keyword:Shampoos,Surfactant,Eyeirritation,Foamheight,Centralcompositedesign目錄1緒論 表3.3泡沫高度方差分析SourceSumofSquaresdfMeanSquareF-valuep-valueModel2654.539294.953.560.0303significantA-N7058.09158.090.70120.422B-CAB494.41494.45.970.0347C-ACS79.81179.810.96330.3495AB4.514.50.05430.8204AC84.5184.51.020.3363BC60.5160.50.73030.4128A2861.731861.7310.40.0091B2861.731861.7310.40.0091C2611.331611.337.380.0217Residual828.421082.84--LackofFit821.595164.32120.23<0.0001significantPureError6.8351.37--CorTotal3482.9519由表3.3，可看出失擬項（LackofFit）的P值小于0.05,失擬項顯著，說明該模型可能存在無失擬現(xiàn)象，不能夠充分反應(yīng)實際試驗值；通過比較月桂醇聚醚硫酸酯鈉含量（A）、椰油酰胺丙基甜菜堿含量（B）、椰油酰丙氨酸鈉含量（C）三個因素的F值大小，得到三個因素對泡沫高度的影響的程度的由大到小排序為：椰油酰胺丙基甜菜堿＞椰油酰丙氨酸鈉＞月桂醇聚醚硫酸酯鈉。根據(jù)擬合方程泡沫高度Y2=147.83+2.04A-5.94B-2.39C+0.75AB+3.25AC+2.75BC+7.40A2+7.4B2+6.23C2,繪制泡沫高度（Foamheight）對三個因素的三維效應(yīng)面圖，見圖3.3。（a）月桂醇聚醚硫酸酯鈉、椰油酰胺丙基甜菜堿含量（a）月桂醇聚醚硫酸酯鈉、椰油酰胺丙基甜菜堿含量（b）（b）月桂醇聚醚硫酸酯鈉、椰油酰丙氨酸鈉含量圖3.3圖3.3泡沫高度對各因素的三維效應(yīng)面圖（c）椰油酰胺丙基甜菜堿、椰油酰丙氨酸鈉含量由圖3.3,可以看到當(dāng)CAB、ACS活性物質(zhì)量含量固定不變時，在5%-9%范圍內(nèi)，隨著N70含量的增加，泡沫高度呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢；當(dāng)N70、ACS活性物質(zhì)量含量固定不變時，在5%-9%范圍內(nèi)，隨著CAB含量的增加，泡沫高度先減小后增大；當(dāng)N70、CAB含量固定不變時，在1%-5%范圍內(nèi)，隨著ACS含量的增加，泡沫高度同樣呈先減小后增大的趨勢。3.3表面活性劑復(fù)配體系優(yōu)化與驗證試驗在CAM評分最低、泡沫高度最大、兩個因變量重要性一致的三個條件下，用軟件Design-Expert優(yōu)化復(fù)配體系得到97個優(yōu)化方案，部分優(yōu)化方案如表3.4所示。表3.4部分優(yōu)化方案NumberN70CABACSCAMFoamheightDesirability19193.36219.840.906Selected28.995193.361219.6940.90538.98193.365219.2990.904491.0098.9953.366219.5540.90458.96418.9963.371218.7940.902691.0393.371219.1860.90278.94818.9993.374218.3930.902891.0018.9723.376219.3220.901…9194.93353.976191.6070.66492957.2994.088190.1910.61893956.9134.088187.1340.599946.443553.856177.1340.595958.323553.993181.3920.589967.212553.961174.1310.544977.424553.978174.4620.542選擇可行性為0.906，可行性最大的優(yōu)化方案1（A=9%、B=1%、C=9%）制備表面活性劑溶液，重復(fù)CAM試驗及測定泡沫高度并計算偏差。偏差可作為所建模型預(yù)測性是否良好的指標(biāo)，偏差的計算方法為：偏差/%=（實測值-預(yù)測值）/預(yù)測值*100%。驗證實驗結(jié)果如表3.5所示。表3.5方案驗證結(jié)果預(yù)測值實測值偏差/%CAM評分3.363.67.14泡沫高度/mm219.424913.49由表3-5，可以看出，在CAM評分上，優(yōu)化后復(fù)配體系呈輕度刺激性，但實測值與預(yù)測值存在一定的偏差，偏差為7.14%，表明所建模型對CAM評分的預(yù)測性良好；而在泡沫高度方面，偏差達(dá)到13.49%，說明模型對泡沫高度的預(yù)測性較差。4實驗結(jié)論1、在月桂醇聚醚硫酸酯鈉、椰油酰胺丙基甜菜堿、椰油酰丙氨酸鈉復(fù)配體系中，三種表面活性劑對CAM評分的影響的程度（即對表面活性劑體系的刺激性的影響程度）的排序為：月桂醇聚醚硫酸酯鈉=椰油酰胺丙基甜菜堿＞椰油酰丙氨酸鈉；所選表面活性劑對泡沫高度的影響程度的由大到小的排序為：椰油酰胺丙基甜菜堿＞椰油酰丙氨酸鈉＞月桂醇聚醚硫酸酯鈉。2、模型具有統(tǒng)計學(xué)意義，優(yōu)化后的表面活性劑復(fù)配方案為：月桂醇聚醚硫酸酯鈉（9%）、椰油酰丙氨酸鈉（1%）、椰油酰胺丙基甜菜堿丙基甜菜堿（9%）。證試驗，在CAM評分結(jié)果方面實測值比預(yù)測值大7.14%，預(yù)測性良好，但在泡沫高度結(jié)果方面實測值比預(yù)測值大13.49%，預(yù)測性較差。參考文獻(xiàn)[1]裘炳毅,高志紅.現(xiàn)代化妝品科學(xué)與技術(shù)[M].北京：中國輕工業(yè)出版社,2016.[2]鐘振聲,章莉娟.表面活性劑在化妝品中的應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2003.[3]梅澤宏明,園田直由.洗發(fā)水制造技術(shù)[M].東京：香水學(xué)報社,2001.[4]宋啟煌,王飛鏑.精細(xì)化工工藝學(xué)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2013.[5]李慶芝,徐婷婷,李莉莎.表面活性劑的危害性分析[J].養(yǎng)殖技術(shù)顧問,2015,(7):181-182.[6]楊彥.表面活性劑在個人清潔產(chǎn)品中的刺激性研究[J].廣東化工,2015,42(6):116-117.[7]楊穎,童瓏,薛金玉等.化妝品原料眼刺激體外替代試驗檢測策略的建立與評價[C].中國毒理學(xué)會第六屆全國毒理學(xué)大會論文集.廣東省疾病預(yù)防控制中心,2013:300-301.[8]王紅梅,馬玲.眼刺激試驗替代方法的研究進(jìn)展[J].衛(wèi)生毒理學(xué)雜志,2004,18(1):51-53.[9]陸澤安,鄭賽華,馬來記等.綿羊紅細(xì)胞溶血試驗用于化妝品眼刺激試驗的動物替代方法研究[J].日用化學(xué)品科學(xué),2013,36(1):23-27.[10]Namita,Steffen.SurfactantInteractionswithZeinProtein[D].ColumbiaUniversity,2003[11]董銀卯,斯曉帆,彭金亂.用玉米醇溶蛋白測試表面活性劑的刺激性[J].日用化學(xué)工業(yè),2002,32(5):59-61.[12]歐澤亮,王坦,賈澤寶等.用玉米醇溶蛋白測試法研究洗發(fā)香波的刺激性[J].日用化學(xué)品科學(xué),2013,36(12):33-35,42.[13]劉彩云,吳培誠,梁高衛(wèi)等.雞胚絨毛尿囊膜試驗研究不同香波對眼的刺激強(qiáng)度[J].香料香精化妝品,2016,(5):47-49,53.[14]王紅梅,馬玲,姚小曼.雞胚絨毛尿囊膜血管試驗與家兔眼刺激試驗方法的比較[J].衛(wèi)生毒理學(xué)雜志,2002,16(3):182-184.[15]王飛,寧嶺.雞胚絨毛尿囊膜試驗在評估表面活性劑及洗發(fā)香波刺激中的應(yīng)用[J].日用化學(xué)工業(yè),1999,1:40-44.[16]KalweitSA.NationalValidationProjectofAlternativeMethodstotheDraizeRabbitEyeTest[J].Toxicoli