化妝品和藥品產業長期以來對層狀凝膠網絡 (LGNs) 抱持高度興趣。這些網絡賦予產品乳霜般的質地,其穩定性與結構特性至關重要。近期一項發表於《Frontiers in Soft Matter》的研究深入探討了脂肪醇與烷基多醣苷 (APG) 界面活性劑的比例如何影響層狀凝膠相雙層膜的物理機械性質,為配方設計提供了新的見解。

層狀凝膠網絡的形成與穩定

LGNs 主要由長鏈脂肪醇和界面活性劑在水溶液中混合而成。透過調整這兩種成分的適當濃度和莫耳比,可以促成 LGNs 的形成。這種結構可以被描述為一種多相膠體結構,主要由層狀相和大量的水組成。當配方中存在油滴時,它們會被 LGNs 包覆並穩定,這些 LGNs 存在於主體水相中,並環繞著油滴。

研究方法與發現

該研究系統性地探討了 APG 的濃度以及 APG 與癸醇(一種模型脂肪醇)之間的莫耳比,對水包水 (W/W) 乳液液滴尺寸和穩定性的影響。研究人員使用了兩種不同的 APG:

癸基葡糖苷和月桂基葡糖苷。他們利用小角度 X 射線散射 (SAXS) 和共軛焦顯微鏡來表徵癸醇/APG 形成的自組裝結構,結果顯示其在主體相中呈現層狀結構,可能也在富含葡聚醣的液滴表面。

研究發現,適當比例的界面活性劑和脂肪醇可以穩定 W/W 乳液。例如,當月桂基葡糖苷 (LG) 濃度為 12 mM,癸醇與 LG 的莫耳比為 6:1 時,液滴尺寸會減小(初始平均半徑為 1.6 ± 0.3 μm),且在 24 小時後尺寸沒有顯著變化。

研究人員也發現,層狀間距低於由油酸鈉和癸醇系統製成的層狀相,這可能是因為研究使用的是非離子界面活性劑,層狀相由空間排斥穩定,而不是像油酸鈉/癸醇系統那樣由靜電排斥穩定。已知基於脂肪醇的層狀凝膠網絡中產生的空間排斥導致比陰離子界面活性劑產生的 LGNs 更低的層狀間距。

對化妝品和藥品產業的影響

這項研究的結果對於化妝品和藥品產業具有重要的意義。透過精確控制界面活性劑和脂肪醇的比例,可以設計出具有特定物理機械性質的 LGNs,從而改善產品的質地、穩定性和功效。例如,可以利用這些知識來開發更穩定、更易於塗抹的乳霜和乳液。

此外,研究人員還展示了這些界面活性劑混合物的多功能性,將該方法擴展到另一種 APG(椰油基葡糖苷)和其他脂肪醇(十二醇和肉荳蔻醇)。他們還表明,可以從這種穩定的 W/W 乳液中產生泡沫乳液。

結論與展望

總體而言,這項研究強調了界面活性劑和脂肪醇比例在調節層狀凝膠相雙層膜性質方面的關鍵作用。研究結果表明,烷基多醣苷和脂肪醇的組合可用於配製不同類型的水包水乳液,並為化妝品和藥品產業開發新型產品提供了新的途徑。未來的研究可以進一步探索不同類型脂肪醇和界面活性劑的組合,以及它們對 LGNs 結構和穩定性的影響,從而為配方設計提供更全面的指導。

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原始資料來源: GO-AI-6號機 Date: February 2, 2026