1、氨基酸保濕劑NMF-50 ）北京昂立達技術有限公司研發部三甲基甘氨酸vTrimethylglycine,以下簡稱 NMF-50 ）是自然界中存在地天然分子,它存在于水生貝類動物和植物甜菜堿中，是甜菜堿加工過程地副產物，在糖蜜中含量達8%.因為NMF-50具有很強結合氫原子地極性端分子，所以,它能與水和類似水地分子強烈結合，從而使它具 有獨特地理化性質，在護膚品中應用使膚感如絲稠般滑爽.一、化學結構和物理性質在溶液中，NMF-50形成很強地氫鍵，這樣改變了水地活性，羧基COO）吸引水分子中地氫原子，吸附地水 分子在兩種相反地力作用下按立體方向分布在NMF-50周圍.NMF-50中地“ N”原子對

2、負電荷產生吸引力 ,而與氮原子連接地甲基則產生排斥力 在固體狀態下,NMF-50結合一分子地結晶水，在水溶液中,NMF-50地 特性粘度和表觀比重遠高于甘油水溶液 .NMF-50化學結構如圖1:當一分子水被 NMF-50結合時，它也很容易被另外一分子水取代 ，也就是說，水分子在NMF-50附近停留 地時間較其它保濕劑停留地時間短.它是一種真正意義上地水分子攜帶者，當物理條件改變時，它很容易將水 分子釋放到周邊環境中.所以,NMF-50不象其它多元醇保濕劑 如甘油）一樣固定水分子，它允許水分子完全能被活細胞利用.這種作用效果對口腔粘膜及皮膚細胞地水分子平衡起到了良好地作用，也為口腔用品及護膚產品

3、應用NMF-50提供了理論依據.差示掃描量熱計測定表明：含15%NMF-50水溶液地凝固定點是 一22 °C ,50%地NMF-50地水溶液地凝固點是一32C .二、表面張力研究表明在水溶液中表面張力沒有顯著地變化.7%地NMF-50水溶液,表面張力僅降低 13%）,所以,NMF-50不是表面活性劑.在稀溶液中，一個水分子能暫時占據 NMF-50兩性離子地中間，其它水分子則按偶極有序排列 .因為圍繞 C-N軸地三甲基地運動性以及空間位阻地作用 ，解釋了靠近 NMF-50地水分子很容易釋放到周邊液體中去 . 這類似于一把扇子使周邊地空氣容易流動一樣 .見圖2 :三、PH緩沖性能盡管NM

4、F-50在水溶液中是輕微酸性 1%濃度PH 5.8,10%濃度PH 6.2,1M濃度PH 6.3）,但它能夠緩 沖酸性溶液.以加酸和加堿地 NMF-50溶液分別制圖，見圖3和圖4,從圖可以看出,NMF-50對堿地緩沖能力較小，而 對酸地緩沖能力較強，有意義地是：加入17%地NMF-50可使甘醇酸PH值升高至3.0，詳見下表：電導率影響見表1：表1：在20C ,NMF-50溶液地電導率 與蒸餾水以及加有 HCI,NaCI地溶液比較）物質電導率NMF-50,0.08M90NMF-50,0.4M44NMF-50,0.8M54NaCI,0.01N7800HCI,0.01N3300蒸餾水14四、高濃度N

5、MF-50液體溶液NMF-50高濃度水溶液具有“超級”溶解性能，在室溫下50%地NMF-50溶液可溶解2%地尿囊素,是純水中溶解度地四倍這種性質可用來制備尿囊素地母液而無需加熱大量地水，同時使含尿囊素地產品具有良好地保濕作用 若產品中尿囊素濃度為0.15%,則NMF-50濃度為3.7，產品具有良好地手感）在50%NMF-50水溶液中，室溫下水楊酸溶解度可達5%.與水楊酸在水中最大溶解度為0.2%相比,溶解度提高了 25倍,非常有意義.利用這種特性可制備含有AHA和BHA地穩定透明地配方 見配方1）,令人驚喜地是：50%地NMF-50水溶液地刺激性甚至比純水還小.五、促進水溶性聚合物地膨脹和增稠

6、NMF-50可增加水溶性高分子增稠劑地膨脹速度和提高平均稠度地20%,圖5和圖6表示羧甲基纖維素和中性卡波膠受 NMF-50地影響.六、對表面活性劑泡沫和刺激性地影響：1. NMF-50具有抗過敏，降低皮膚刺激地作用，用15%地表面活性劑與 2-10%地NMF-50混合制備溶 液，分別測定其泡沫形成時和5分鐘后時地體積 見表2），除十二烷基磺酸鈉、椰油酰胺基丙基甜 菜堿與NMF-50地混合物具有增加泡沫外，其它表面活性劑受 NMF-50地影響較小或略有降低泡 沫地作用，溶液地粘度不受影響.2. 增加3.5%地NMF-50至混合地表面活性劑溶液中可降低對紅血球細胞地損傷見圖7）減少玉M醇蛋白地數

7、量，而玉M醇蛋白是減少對蛋白侵蝕能力地標志.表面活性劑對皮膚細胞 膜或者蛋白）起作用甚至可能會損傷它們.在RBC實驗中，小牛血清被加入表面活性劑溶液中，其對紅血球地作用被準確地量化.Pape和其同事通過紫外光譜學溶血作用Spectroscory hemolysis ）和血紅蛋白變性來觀察其變化.紅血球溶血L）和紅血球變性D ）地比例即L/D值丄/D值反映了實驗物質 對皮膚地相容性.數值越高,表示相容性越好，具體標準參數為：L/D比值>100無刺激>10極輕微地刺激>1.0微刺激>0.3刺激<0.3非常刺激玉M醇溶蛋白是從玉 M中提取地，它在水中不溶解.Gotle及

8、其同事發現表面活性劑引起部分玉M醇溶蛋白溶解，他們甚至注意到一種表面活性劑潛在地刺激作用與溶解玉M醇蛋白地對應關系.從紫外地測量中，獲得一組以Unitmg N/100ml ）為單位地數值，并建立了下列劃分標準：0 200單位,無刺激；200 400單位，輕微刺激；400單位,刺激.所以，增加NMF-50地含量可以逐步降低表面活性劑對人體地刺激作用.在人體斑貼實驗中，對人體地刺激作用 表3）在牙膏和涮口液中加入 NMF-50可以降低 SLS對粘膜刺激作用 配方2）.根據 NMF-50抗過敏作用，在化妝品和清潔用品中使用 NMF-50已有專利申請.七、香波和護發液配方使用NMF-50于香波中可以改

9、善濕疏效果，防止頭發纏繞 配方3）.用NMF-50和兩性表面活性劑和 SLES配伍可制備易沖洗、低刺激，且泡沫豐富地嬰兒香波，使用含有2%NMF-50和沒有含NMF-50地香波進行半邊頭分開洗half head technique）對照實驗發現：頭發地滑感和調理作用明顯改善透明地護發液是傳統陽離子和NMF-50平衡作用地結果，這種護發液具有良好地干濕梳理效果及好地滑感 配方4）.德國威娜Wella ）被授予含有三甲基甘氨酸香波及護發液地化妝品專利權八、皮膚地調理緩解作用在化妝品中，三甲基甘氨酸NMF-50地高保濕作用和降低皮膚地刺激性是非常有效地.配方5是使用果酸換膚后地皮膚使用地保濕調理液，

10、在人體實驗中，用4%NMF-50配制地調理液無論在減小皺紋深度還是降低皮膚失水率TEWL方面均較4%地甘油有明顯效果.九、牙膏中應用4%地三甲基甘氨酸應用于牙膏中活細胞地作用 , 所以它沒有殺菌作用脫落角質層地皮膚具有緩解保護作用, 因為 NMF-50 有保護10%.所以 ,NMF-50 對, 臨床實驗表明：對慢性口干癥有明顯治療作用, 甚至其對幾十種微生物地最小抑制濃度也要大, 對 SLS 表面活性劑引起地刺激地降低作用以及它結合地自由水營養細胞地作用使 NMF-50在化妝品中獲得了廣泛地應用另外一方面，廣泛應用于牙膏中地保濕劑如山梨醇等糖份,有很強地結合水地能力,但卻不容易將水釋放出來含N

11、MF-50地脫敏牙膏見配方 2.十、水包油乳化體系NMF-50 在 14%地較低濃度下 , 使膏霜等有很好地保濕效果且不象甘油等多元醇保濕劑那樣在皮膚上 有發粘地感覺 , 也就是說使用起來很清爽 , 而且 , 即使在低濃度下 NMF-50 也能賦予皮膚以絲稠般地滑感和 柔軟感.< 詳見配方6、7).高濃度地NMF-50在任何溫度下不會影響膏體地穩定性,皮膚上地感覺是保濕時間長且不發粘以NMF-50與其它保濕劑 <如山梨醇、丙二醇、甘油)混合 ,按總添加量4 5爛己制地膏霜也 有很好膚感 <如滑爽和柔軟) , 膏體地涂展性較全用甘油配制地膏體稍差 , 但柔軟性及乳化性明顯改善

12、.使用NMF-50可使膏體在非常低地溫度下進行乳化.十一、油包水乳化體系在油包水地冷穩定性體系中 ,NMF-50可以替代硫酸鎂和氯化鈉 <見配方8),這個配方在 45C不穩定， 可能是在內相中水具有較高流動性地原因 . 通常加入少量地硬脂酸鎂和氧化硅來保證配方地熱穩定性. 總之，如果用NMF-50作穩定劑，貝U乳化劑量可以減少,NMF-50地加入量與不同地乳化劑有關 對聚甘油衍生物 乳化體系，NMF-50添加量為1 2.5%;對硅酮乳化體系則 NMF-50添加量為2%.另外一個優點是加入 NMF-50 地油包水膏體克服了膏體外觀不漂亮以及涂抹后有發干地感覺, 賦予皮膚絲般感覺 .配方9是

13、一個高溫制造唇膏且保持水相穩定地配方 ，唇膏配方中因為加入了 NMF-50而變得穩定.十二、結論通過對自然界已知分子地結構研究 ，是化妝品原料開發研究地一種新趨勢 .三甲基甘氨酸<NMF-50就 是一例 .NMF-50 具有許多優良地性質 , 如：酸性緩沖能力 , 生物相溶性 , 水合能力 , 抗表面活性劑刺激作用 , 抗皺作用 , 良好地膚感以及特異地溶解作用 , 它地許多特性為配方師提供了開發創新性配方地條件 .表1在20 C ,NMF-50溶液標準地Hcl和Nacl溶液地電導率 < 以蒸餾水作對照)溶液電導率NMF-50,0.08M90NMF-50,0.4M44NMF-50,

14、0.8M54NaCl,0.01N7800HCl,0.01N3300蒸餾水14表 2：不同濃度地 NMF-50 對 15% 地表面活性劑地泡沫體系和穩定性地影響表面活性劑 <15%濃度)NMF-50<% )粘度<mPas) 起始泡沫 <cm3) 5 分鐘后地泡沫 <cm3)月桂酸磺酸鈉02064522 21674310258069聚山梨酸酯 200124016216442110204816PEG8 014802146010140 0C14-16 鏈烯烴磺酸鈉0224840221484010224840月桂醇磺酸琥珀酸二鈉02048402 21483210304032

15、椰油酰兩性基乙酸鈉01644362 19564410216048月桂醇醚 5羧酸 01235282 12353010123228椰油酰胺丙基甜菜堿01556482 13685610216044表 3： SLES 與 NMF-50 混合溶液地人體皮膚斑貼實驗刺激性評價SLES 溶液中NMF-50 濃度24 小時04.61.92.02.91.43.52.71.35.02.21.17.00.80.5配方 1：透明地AHA< 果酸）溶液48 小時NMF-5050.00%水25.00尿素15.00水楊酸5.00甘醇酸5.0結果：粘度 <RVT Brookfield ) =50mpas,穩定透

16、明地溶液，室溫或4 C時無沉淀配方 2：脫敏牙膏水至 100%甘油 /山梨醇15.025.0水合二氧化碳14.018.0碳酸氫鈉10.016.0聚甘油3.06.0NMF-504.06.0K1212香精少量二氧化硅0.51.5一氟磷酸鈉少量聚合樹脂少量防腐少量配方 3：調理香波水至 78.4%NMF-505.0月桂醇醚硫酸酯鈉鹽 9.45Cocamide DEA 3.00PEG-7 甘油椰油酸酯1.00椰油酰丙基甜菜堿 2.10 季銨鹽 -15 0.20Chamomilla recutita extract 1.00神經酰胺n0.02乳酸 0.09 防腐劑少許產品：粘度 =1100mPas；PH

17、=6.7>配方 4：護發素水 聚季銨鹽10至 93.30%0.7配方 5：調理乳液水至100%甘油2.50NMF-502.50泛醇0.20脲囊素0.05EDTA 二鈉0.10PVP0.20透明質酸0.05酸橙花地水提取物5.50化州柚提取物0.50乙氧基二甘醇1.00油椰欖葉提取物0.05防腐劑少量L-精氨酸0.15配方 6： O/W 護水霜 水 至 100% 硬脂醇醚 -2 硬脂醇醚 -21 肉豆寇酸異丙酯NMF-50 羧基纖維素 二偶氮烷基脲 乳酸少量產品：粘度 =11000Pas；PH=4.5)5.00.800.203.002.004.00Prunus dwleis oil 辛酸葵

18、酸二甘酯 環二甲基硅酮 防腐劑少量 卡波樹脂 甘油2.00<GTCC ) 3.004.000.152.502.5022000mPas；PH=7.2.NMF-50 香精少量 產品：粘度=配方7:O/W洗面乳水 至 100 硬脂醇醚 -2 2.52.00NMF-50 防腐劑 產品：粘度= 圖1:三甲基甘氨酸2.00少量112000mPas。PH(10%>=6.8<NMF-50 )化學結構圖2:三甲基甘氨酸<NMF-50 )分子內排列 ,象豆角類地結構 ,和“扇子”地作用.盡管 NMF-50 在水溶液中僅有微弱地酸性硬脂醇醚 -211.5二甲基硅酮15.00OIea euro

19、paea fruit oiI2.5氫化豆油2.5TricIosan0.20苯氧基乙醇0.70維E0.10甘油2.0NMF-502.0尿囊素0.10EDTA 二鈉0.10黃原膠0.40化州柚提取物3.00油橄欖葉提取物0.10酸橙花提取物2.00防腐劑少量N aOH少量產品：粘度=14000mPas。PH=5.9配方8:W/O日霜水 至1 00%失水山梨醇倍豐油酸酯4.00司盤 80 1.0Cera microcristallina 1.00 白蠟 2.00 Limanthes alba seed oil2.14Butyrospermum parkii 0.16 聚葵烯30.00硬脂酸鎂0.500.50Silica dimethyl silyla