專利名稱：：γ－聚谷氨酸及γ－聚谷氨酸鹽及其水凝膠的用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及γ-聚谷氨酸(γ-PGA，H形式)、Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽、K+形式的γ-聚谷氨酸鹽、NH4+形式的γ-聚谷氨酸鹽、Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽和/或Ca++形式的γ-聚谷氨酸鹽和/或交聯(lián)的γ-聚谷氨酸鹽水凝膠(由Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽、K+形式的γ-聚谷氨酸鹽、NH4+形式的γ-聚谷氨酸鹽、Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽和/或Ca++形式的γ-聚谷氨酸鹽制備的)在化妝品和個人護理產(chǎn)品中用以提供所需功能的用途，所述功能包含高保濕作用和保水作用、改進的可濕性和低TEWL(經(jīng)表皮的水分流失)、柔軟和柔細感、光滑和干燥性、長持效性、增進皮膚彈性、良好的生物相容性和增進皮膚健康狀態(tài)。
背景技術(shù)：
：適當(dāng)?shù)谋窈蜖I養(yǎng)為人類皮膚和毛發(fā)健康和美麗所不可或缺。因低濕度造成的過度干燥經(jīng)常損及皮膚和毛發(fā)狀況。在冬季時，低溫和干燥的空氣尤其為皮膚和毛發(fā)干燥的原因，使皮膚健康狀況變差且甚至是使表皮硬化或損傷及毛發(fā)帶靜電。為了避免皮膚、毛發(fā)和指甲干燥，化妝品如皮膚精華液、手足和身體乳液、沐浴皂、皮膚和身體乳、發(fā)膠、洗發(fā)精和幕絲和許多故人護理產(chǎn)品經(jīng)常含有某些保濕劑以對皮膚和毛發(fā)提供必須的保濕條件且也可保護皮膚和毛發(fā)并使其美麗。在市面上的各種化妝品和衛(wèi)生產(chǎn)品中使用許多種有機保濕劑。但此等保濕劑的水吸收能力、安全需求以及長期穩(wěn)定性大為限制了使用于實際用途中的保濕劑種類。良好的保濕劑需帶有高保水能力且可降低因為從皮膚和毛發(fā)蒸發(fā)的水流失。使用于化妝工業(yè)的傳統(tǒng)保濕劑包含甘油、二-甘油、山梨醇、乳酸鈉、丙二醇和氨基酸。其中，乳酸鈉具有較佳的保水能力，但難以在最終產(chǎn)品的配方中乳化，因此僅見于有限用途且其使用量也低。多元醇具有較佳的保濕效果，但在化妝品裝效用較低。透明質(zhì)酸、膠原和角鯊?fù)閹в辛己玫谋Ｋ芰?，但其在減少水從皮膚蒸發(fā)的效力較低且對皮膚表面顯現(xiàn)黏滯性。此外，所述上述保濕劑、彈性蛋白、葡萄糖胺、聚天冬氨酸(參見JP61-033107)、胎盤素、軟骨素、蘆薈萃取物和氨基酸酯(參見JP10-251402)也已使用作為化妝品和個人護理配方中的保濕成分。但全世界仍持續(xù)研究更適宜且更改進的保濕劑。多元醇如1，3-丁二醇、乙二醇、丙二醇和聚乙二醇帶有某種已認知的保濕能力，可抑制有些微生物生長、改進溶混性和黏度并對化妝品和個人護理產(chǎn)品中所用的其他成分提供些許安定性，所述產(chǎn)品包含滋養(yǎng)精華液、皮膚乳霜、皮膚和身體乳液、膠體、洗發(fā)精、潤絲精、抗干燥處理、毛發(fā)滋養(yǎng)液、沐浴和保濕乳霜等。盡管源自多元醇的所述效益，但含有上述多元醇的皮膚保養(yǎng)和毛發(fā)保養(yǎng)化妝品經(jīng)常對皮膚留下不佳感或使毛發(fā)略感干燥感，并使消費者感覺到比不含多元醇的所述化妝品差。更經(jīng)常，所述清洗和清潔化妝品如皮膚乳液、洗臉乳霜和毛發(fā)定型液經(jīng)常在毛發(fā)或皮膚上殘留多元醇，且使有時使使用者感覺不佳，而降低其繼續(xù)使用的欲望。透明質(zhì)酸(HA)具有相當(dāng)良好的吸水和保水能力。HA為天然生物聚合物、非毒性且與人類體液完全可生物相容，且因為其避免皮膚和毛發(fā)干燥的效用，已使用于大部分的高質(zhì)量化妝品中。使用透明質(zhì)酸的缺點為其價格高且獲得來源受限。盡管其在避免皮膚過度干燥有優(yōu)異保濕功能，但HA的極高價格將導(dǎo)致最終產(chǎn)品的化妝配方價格更高。最近的BSE病毒蛋白質(zhì)-病原性蛋白顆粒缺乏和亞洲禽流感流行而對HA的安全性開始產(chǎn)生嚴(yán)重關(guān)切。雖然，角鯊?fù)橐虮苊馑畯钠つw表面蒸發(fā)而具有使皮膚表面濕潤的優(yōu)點，但其油性性質(zhì)使使用者皮膚感覺油膩。市售的膠原為萃取自動物來源，暗示污染BSE蛋白質(zhì)病原性蛋白顆粒的高危險性和受廣為流行的禽流感病毒或雜質(zhì)感染的可能性。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明中，使用γ-聚谷氨酸(γ-PGA，H形式)、Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽、K+形式的γ-聚谷氨酸鹽、NH4+形式的γ-聚谷氨酸鹽、Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽和Ca++形式的γ-聚谷氨酸鹽和γ-聚谷氨酸鹽水凝膠作為保濕劑，其以合理價位上對皮膚和毛發(fā)具有優(yōu)異的保濕效果、對化妝品和個人護理產(chǎn)品增加健康價值。圖1顯示γ-聚谷氨酸(γ-PGA，H形式)(A)、K+形式的γ-聚谷氨酸鹽、Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽和NH4+形式的γ-聚谷氨酸鹽(B)、和Ca++形式的γ-聚谷氨酸鹽和Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽(C)的化學(xué)結(jié)構(gòu)。M(I)＝K+、Na+或NH4+，M(II)＝Ca++或Mg++。圖2顯示Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽(A)、K+形式的γ-聚谷氨酸鹽(B)和NH4+形式的γ-聚谷氨酸鹽(C)在D20中在中性pH和30℃溫度的400MHz1H-NMR光譜?；瘜W(xué)位移是以自內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的ppm單位計量的。X顯示雜質(zhì)峰。圖3顯示K+形式的γ-聚谷氨酸鹽(A)、Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽(B)、Ca++形式的γ-聚谷氨酸鹽(C)和Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽(D)在D20中在中性pH和30℃溫度的13C-NMR光譜?；瘜W(xué)位移是以自內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的ppm單位計量的。圖4顯示Ca++形式的γ-聚谷氨酸鹽(C)和Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽(D)在KBr錠片中的紅外線(FT-IR)吸收光譜。具體實施例方式本發(fā)明者經(jīng)充分研究而提出一種優(yōu)異保濕劑，其使用γ-聚谷氨酸(γ-PGA，H形式)及其鹽(即Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽、K+形式的γ-聚谷氨酸鹽、NH4+形式的γ-聚谷氨酸鹽、Ca++形式的γ-聚谷氨酸鹽和Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽)的生物聚合物，其為完全天然、生物可降解、無毒性且完全生物可相容的。γ-聚谷氨酸(γ-PGA，H形式)及其鹽的典型化學(xué)結(jié)構(gòu)式顯示在圖1中，且其典型1HNMR、13C-NMR和FT-IR分別顯示在圖2、3和4中。表1顯示1HNMR、13C-NMR的化學(xué)位移和FT-IR吸收峰和熱分析的概述數(shù)據(jù)。含上述生物高分子的產(chǎn)品具有優(yōu)異的水吸收能力和長效保水性，形成具有對水和在水中的其他營養(yǎng)成分的控制釋出功能的基質(zhì)結(jié)構(gòu)的柔軟、細致、光滑的薄膜、改善皮膚彈性、在老化過程通過抗放射線活性而減少皺紋、通過增加角質(zhì)層中的天然保濕系數(shù)(NMF)而使皮膚變亮麗和改善健康狀況(參見JP2002-145723)、和降低從表皮的水經(jīng)皮流失(TEWL)。表1尤其，γ-聚谷氨酸及其鹽帶有優(yōu)異的水結(jié)合性質(zhì)和保濕能力，且其生物化學(xué)和生物學(xué)功能已被探究在應(yīng)用在化妝品和個人護理產(chǎn)品中。γ-聚谷氨酸及其鹽近來被發(fā)現(xiàn)可刺激纖維母細胞生長并在皮膚護理應(yīng)用中顯示長效的保濕性和良好的美白效果。本發(fā)明的所述標(biāo)的為提供一種經(jīng)濟且極有效的保濕劑配方系統(tǒng)，而可用于化妝品和個人護理產(chǎn)品，其帶有優(yōu)異的保濕能力、提供柔細和光滑的柔軟感并改善皮膚健康。在一個實施例中，本發(fā)明涉及γ-聚谷氨酸(γ-PGA，H形式)、其鹽(即Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽、K+形式的γ-聚谷氨酸鹽、NH4+形式的γ-聚谷氨酸鹽、Ca++形式的γ-聚谷氨酸鹽、Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽)或其混合物作為化妝品或個人護理產(chǎn)品的保濕劑的用途。本發(fā)明也涉及使用γ-聚谷氨酸鹽水凝膠作為化妝品或個人護理產(chǎn)品的保濕劑的用途，其中γ-聚谷氨酸鹽水凝膠是由Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽、K+形式的γ-聚谷氨酸鹽、NH4+形式的γ-聚谷氨酸鹽、Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽、Ca++形式的γ-聚谷氨酸鹽或其混合物與二甘油聚縮水甘油醚(diglycerolpolyglycidylether)、聚甘油聚縮水甘油醚(polyglycerolpolyglycidylether)、山梨醇聚縮水甘油醚(sorbitolpolyglycidylether)、聚環(huán)氧乙烷山梨醇聚縮水甘油醚(polyoxyethylenesorbitolpolyglycidylether)、聚山梨醇聚縮水甘油醚(polysorbitolpolyglycidylether)、聚乙二醇二縮水甘油醚(polyethyleneglycoldiglycidylether)或其混合物交聯(lián)所制備的。本發(fā)明又涉及使用γ-聚谷氨酸(γ-PGA，H形式)、Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽、K+形式的γ-聚谷氨酸鹽、NH4+形式的γ-聚谷氨酸鹽、Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽、Ca++形式的γ-聚谷氨酸鹽或其混合物和γ-聚谷氨酸鹽水凝膠作為化妝品或個人護理產(chǎn)品的保濕劑的用途，其中γ-聚谷氨酸鹽水凝膠是由Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽、K+形式的γ-聚谷氨酸鹽、NH4+形式的γ-聚谷氨酸鹽、Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽、Ca++形式的γ-聚谷氨酸鹽或其混合物與二甘油聚縮水甘油醚、聚甘油聚縮水甘油醚、山梨醇聚縮水甘油醚、聚環(huán)氧乙烷山梨醇聚縮水甘油醚、聚山梨醇聚縮水甘油醚和聚乙二醇二縮水甘油醚或其混合物交聯(lián)所制備的。另一個實施例中，本發(fā)明涉及γ-聚谷氨酸鹽水凝膠作為化妝品或個人護理產(chǎn)品的保濕劑的用途。所述γ-聚谷氨酸鹽水凝膠是由Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽、K+形式的γ-聚谷氨酸鹽、NH4+形式的γ-聚谷氨酸鹽、Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽、Ca++形式的γ-聚谷氨酸鹽或其混合物通過以γ射線或電子束照射而交聯(lián)所制備的。本發(fā)明又涉及使用γ-聚谷氨酸(γ-PGA，H形式)、Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽、K+形式的γ-聚谷氨酸鹽、NH4+形式的γ-聚谷氨酸鹽、Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽、Ca++形式的γ-聚谷氨酸鹽或其混合物和γ-聚谷氨酸鹽水凝膠作為化妝品或個人護理產(chǎn)品的保濕劑的用途，其中γ-聚谷氨酸鹽水凝膠是由Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽、K+形式的γ-聚谷氨酸鹽、NH4+形式的γ-聚谷氨酸鹽、Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽、Ca++形式的γ-聚谷氨酸鹽或其混合物通過以γ射線或電子束照射而交聯(lián)所制備的。依據(jù)本發(fā)明，所述γ-聚谷氨酸(γ-PGA，H形式)、Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽、K+形式的γ-聚谷氨酸鹽、NH4+形式的γ-聚谷氨酸鹽、Ca++形式的γ-聚谷氨酸鹽、Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽各別具有從100,000到500,000范圍的低分子量或從106到3×106范圍的高分子量。所述交聯(lián)的γ-聚谷氨酸鹽水凝膠具有從15×106到200×106范圍的高分子量。使用在本發(fā)明的γ-聚谷氨酸(γ-PGA，H形式)、Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽、K+形式的γ-聚谷氨酸鹽、NH4+形式的γ-聚谷氨酸鹽、Ca++形式的γ-聚谷氨酸鹽和Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽可自浸沒式發(fā)酵制程使用L-谷氨酸和葡萄糖作為主要營養(yǎng)物制得或從納豆固態(tài)發(fā)酵大豆的萃取物制得。另外，所述交聯(lián)的γ-聚谷氨酸鹽水凝膠可由Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽、K+形式的γ-聚谷氨酸鹽、NH4+形式的γ-聚谷氨酸鹽、Ca++形式的γ-聚谷氨酸鹽和Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽或其混合物通過以γ射線或電子束照射而交聯(lián)或與多官能基化學(xué)交聯(lián)劑如二甘油聚縮水甘油醚、聚甘油聚縮水甘油醚、山梨醇聚縮水甘油醚、聚環(huán)氧乙烷山梨醇聚縮水甘油醚、聚山梨醇聚縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚或其混合物交聯(lián)制備。通常，保濕劑的量為化妝品和個人護理產(chǎn)品的0.005wt％到5wt％。另外，所述化妝品和個人護理產(chǎn)品包括(但不限于)手部護理、臉部護理、足部護理、頭部護理和護發(fā)、指甲護理或嘴部護理產(chǎn)品。大量的γ-聚谷氨酸(γ-PGA，H形式)及其鹽(即Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽、K+形式的γ-聚谷氨酸鹽、NH4+形式的γ-聚谷氨酸鹽、Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽和Ca++形式的γ-聚谷氨酸鹽)可在浸沒式發(fā)酵制程以枯草芽胞桿菌(Bacillussubtilis)、納豆枯草芽胞桿菌(Bacillussubtilisvar.natto)(參見JP01-174397)或地衣芽胞桿菌(Bacilluslicheniformis)(參見JP11-343339)通過使用L-谷氨酸和葡萄糖作為主要進料原料而制備。所述微生物培養(yǎng)物培養(yǎng)基含有適當(dāng)量的碳源、氮源、無機礦物和其他營養(yǎng)物。一般，L-谷氨酸使用濃度在從3到12％的范圍，葡萄糖使用濃度在5到12％范圍，使用0.2到2％濃度的檸檬酸作為部分碳源；胴和硫酸銨或尿素使用作為氮源；酵母萃取物使用作為營養(yǎng)物源；Mn++、Mg++和NaCl使用作為無機礦物。在適當(dāng)通氣和攪拌下，培養(yǎng)物溫度維持在30到40℃且pH通過使用尿素溶液或氫氧化鈉溶液維持在6-7.5；培養(yǎng)時間一般為48到84小時期間。在細胞外累積γ-聚谷氨酸(γ-PGA，H形式)及其鹽(即Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽、K+形式的γ-聚谷氨酸鹽、NH4+形式的γ-聚谷氨酸鹽、Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽和Ca++形式的γ-聚谷氨酸鹽)。γ-聚谷氨酸(γ-PGA，H形式)及其鹽一般為通過一系列程序萃取自發(fā)酵湯液，包含超離心或加壓過濾以分離細胞，接著添加3-4倍乙醇以使γ-聚谷氨酸(γ-PGA，H形式)及其鹽沉淀出。沉淀物再溶于水中并使用另一部份的乙醇使γ-聚谷氨酸(γ-PGA，H形式)及其鹽沉淀出。此溶解-沉淀步驟重復(fù)數(shù)次以回收純的γ-聚谷氨酸(γ-PGA，H形式)及其鹽。γ-聚谷氨酸(γ-PGA，H形式)及其鹽液胺溶于適當(dāng)溶劑如水、乙醇或甲醇中并使pH調(diào)整到5.0到7.5。視所需的水凝膠質(zhì)量而定，所述溶液接著轉(zhuǎn)移到適當(dāng)放射光可透過的玻璃或塑膠容器內(nèi)并排空，且以γ射線或電子束以總放射劑量在0.5到5.0Mrad的范圍照射(參見JP11-343339、JP2001-354542和JP06-322358)。泛用的γ射線照射源為照射率0.1到0.15Mrad/Hr的鈷60或類似照射率的電子束。所形成的水凝膠接著冷凍干燥獲得所需γ-聚谷氨酸(γ-PGA，H形式)及其鹽，其帶有超吸水能力、不可溶且當(dāng)在水中完全澎潤時，形成無色、透明且生物可降解的水凝膠。γ-聚谷氨酸(γ-PGA，H形式)及其鹽類通常為溶于適當(dāng)溶劑如水、乙醇或甲醇中并使pH調(diào)整到5.0到7.5，在攪拌下在此溶液中添加適當(dāng)選擇的多官能基化學(xué)交聯(lián)劑如二甘油聚縮水甘油醚、聚甘油聚縮水甘油醚、山梨醇聚縮水甘油醚、聚環(huán)氧乙烷山梨醇聚縮水甘油醚、聚山梨醇聚縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚或其混合物，視交聯(lián)劑種類和所需的水凝膠質(zhì)量而定，其劑量為γ-聚谷氨酸(γ-PGA，H形式)或其鹽的0.1到20重量％。視所用的設(shè)備和條件而定，膠凝反應(yīng)一般在50到120℃在1到4小時內(nèi)完成。所形成的水凝膠接著冷凍干燥獲得干燥交聯(lián)的γ-聚谷氨酸(γ-PGA，H形式)及其鹽、γ-聚谷氨酸鹽，其帶有超吸水能力、不可溶且當(dāng)在水中完全澎潤時，形成無色、透明且生物可降解的水凝膠。因此通過γ射線或電子束照射或以多官能基化學(xué)交聯(lián)劑交聯(lián)產(chǎn)生的所得的γ-聚谷氨酸(γ-PGA)及其鹽的交聯(lián)水凝膠帶有超吸水性和保水能力，在皮膚或毛發(fā)上形成柔致、光滑、溫和柔軟的薄膜，且特別適用于皮膚護理和毛發(fā)護理的化妝品和個人護理用產(chǎn)品，包含手部護理、臉部護理、身體護理、足部護理、頭部護理和護發(fā)、指甲護理或嘴部護理產(chǎn)品。視所需產(chǎn)品質(zhì)量而定，在最終產(chǎn)品中，由γ-聚谷氨酸(γ-PGA，H形式)及其鹽制備的交聯(lián)水凝膠用于化妝品和個人護理產(chǎn)品的量為0.005到5wt％。具有分子量范圍在5000到900,000的小分子量和中分子量γ-聚谷氨酸(γ-PGA)及其鹽可通過在特定選擇的pH反應(yīng)條件、溫度、反應(yīng)時間和γ-聚谷氨酸(γ-PGA，H形式)濃度的經(jīng)控制酸性水解而制得。所述pH可以適當(dāng)酸劑如HCl、H2SO4或其他有機酸控制在pH1.5到5.5，水解溫度可控制在50到110℃的范圍，反應(yīng)時間從0.5到5小時，且具有分子量在1×106或更高的γ-聚谷氨酸(γ-PGA，H形式)的濃度可為任何(所需)濃度(參見JP06-322358、N-羧基丁基殼聚糖的特征特性。Polym.11307-320，1989，Muzzarelli，R.A.A.等人，和食品、藥物及化妝料的化學(xué)品安全評估，Pharmacolo.93377-392，1948，Draize，F(xiàn)等人)。反應(yīng)完成后，若需要以滲析或膜過濾進一步純化并干燥，以制得所選擇的高純度的小分子量和中分子量的γ-聚谷氨酸(γ-PGA，H形式)及其鹽。酸水解率在較低pH、較高溫度和較高γ-聚谷氨酸(γ-PGA)濃度時較快速。γ-聚谷氨酸鹽可通過使經(jīng)選擇的γ-聚谷氨酸(γ-PGA)與所選擇的Na+、K+、NH4+、Ca++或Mg++的金屬離子的堿性氫氧化物溶液或氧化物反應(yīng)而制得，且若需要pH調(diào)整到5.0到7.2的所需條件。實驗例為了進一步詳細說明本發(fā)明，提出下列實驗例顯示如何利用本發(fā)明達到最佳的保濕效果和對化妝品和個人護理產(chǎn)品增加健康價值。但本發(fā)明范圍不受限于所述實驗例。實驗例1此實驗例中，制備具有下列配方的標(biāo)準(zhǔn)皮膚賦活保濕乳霜，以證明通過Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽和γ-聚谷氨酸鹽水凝膠(由Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽制備)的保水效果。使用丙二醇作為對照組供比較，使用透明質(zhì)酸(HA)作為相對參考例，使用具有200,000到400,000道耳吞的小分子量Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽(稱為LM)、具有1.15×106到1.35×106道耳吞的高分子量Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽(稱為HM)、及具有15×106到100×106道耳吞或更高分子量(與聚甘油聚縮水甘油醚交聯(lián))的γ-聚谷氨酸鹽水凝膠(由Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽制備)作為長效保濕劑。例舉的乳霜配方中所含的成分種類和比例列在表2中。表2皮膚賦活乳霜配方注水凝膠4％1CL為實驗中所用的水凝膠樣品批號。此水凝膠為以4％的Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽與1％聚甘油聚縮水甘油醚制得。實驗例2對實驗例1的化妝品評估在皮膚上的保水效果。從5種產(chǎn)品各取0.2克樣品均勻噴布在自愿試驗者手臂內(nèi)側(cè)皮膚表面約25cm2的面積。此試驗有10位自愿者參與。在相對濕度60％的環(huán)境下在23℃利用由德國Courage+KhazakaElectronicGmbh制造的皮膚分析儀SHP88的探針測量皮膚表面的保水性。保水效果以導(dǎo)電量增加比例(％)表示，如表3所示。結(jié)果顯示含有Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽和γ-聚谷氨酸鹽水凝膠(由Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽制備)的產(chǎn)品保水性質(zhì)更良好且更持久。表3.涂覆賦活保濕乳霜后經(jīng)時的保水性變化以在22℃和RH65％測量的導(dǎo)量容量增加比例％表示。實驗例3也對實驗例1的化妝品評估對皮膚改善彈性的效果。從5種產(chǎn)品各取0.25克樣品均勻噴布在自愿試驗者手臂內(nèi)側(cè)皮膚表面約25cm2的面積，每日一次并持續(xù)一個月。此試驗有10位自愿者參與。在相對濕度(RH)60％的環(huán)境下在23℃利用CutometerSEM575(德國Courage+KhaazakaElectronicGmbh制造)的探針測量外觀皮膚彈性，每周一次并以外觀彈性指數(shù)R2值表示。外觀彈性指數(shù)R2值越高，皮膚彈性越好。結(jié)果顯示在表4中。結(jié)果顯示含有Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽(HM)、Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽(LM)和γ-聚谷氨酸鹽水凝膠(由Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽制備)4％1CL的化妝品配方在改善皮膚彈性方面遠優(yōu)于含透明質(zhì)酸(HA)或丙二醇的產(chǎn)品。在改善皮膚彈性方面，γ-聚谷氨酸鹽水凝膠(由Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽制備)顯示最佳結(jié)果。表4.涂覆賦活保濕乳霜后經(jīng)時的皮膚彈性變化。以R2值表示外觀彈性指數(shù)且以R2/(R2)0％表示相對外觀彈性。實驗例4此實驗例中，制備具有下列配方的標(biāo)準(zhǔn)保濕面膜配方，以證明通過Ca++形式的γ-聚谷氨酸鹽和γ-聚谷氨酸鹽水凝膠(由Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽制備)的保水效果。使用具有200,000到400,000道耳吞的小分子量Ca++形式的γ-聚谷氨酸鹽(稱為LM)、具有1.15×106到1.35×106道耳吞的高分子量Ca++形式的γ-聚谷氨酸鹽(稱為HM)、及具有15×106到100×106道耳吞或更高分子量(通過γ放射線照射而交聯(lián))的γ-聚谷氨酸鹽水凝膠(由Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽制備)作為長效保濕劑。例舉的保濕面膜配方中所含的成分種類和比例列在表5中。表5保濕面膜配方注水凝膠2％2M和水凝膠6％1M為實驗中所用的水凝膠樣品批號。此水凝膠2％2M代表由2％的Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽所構(gòu)成并以γ-射線在2Mrad劑量照射所得的水凝膠，且水凝膠6％1M代表由6％的Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽所構(gòu)成并以γ-射線在1Mrad劑量照射所得的水凝膠。實驗例5從實驗例4取出0.2克樣品并均勻抹勻在自愿試驗者手臂內(nèi)側(cè)皮膚表面約25cm2的面積并在相對濕度(RH)65％環(huán)境下在23℃密切觀察薄膜形成時間并記錄(參見N-羧基丁基殼聚糖的特征特性。Carbohydr.Polym.11307-320，1989，Muzzarelli，R.A.A.等人)。此試驗中一組10位試驗者參與實驗。另一實驗中，15分鐘后形成的面膜予以剝離，接著在相對濕度65％的環(huán)境下在23℃利用由德國Courage+KhazakaElectronicGmbh制造的皮膚分析儀SHP88的探針測量皮膚表面的pH值。在相對濕度65％的環(huán)境下在23℃利用皮膚分析儀SHP88的探針測量皮膚表面的保水性并以導(dǎo)電量增加比例(％)單位表示從實驗例4取出保濕面膜樣品25cm2并均勻貼在試驗自愿者的上臂皮膚外表面上。此試驗中一組10位試驗者參與實驗。24小時后，移除面膜樣品并觀察皮膚的任何程度刺激性，且結(jié)果依據(jù)Draize方法(參見食品、藥物和化妝品的化學(xué)品安全評估，Pharmaco1o.93377-392，1948，Draize，F(xiàn)等人)記錄。結(jié)果顯示在表6中。表6.涂覆保濕面膜后的成膜時間、導(dǎo)電容量增加比例(％)、皮膚pH值和Draize分數(shù)注水凝膠2％2M和水凝膠6％1M為使實驗例中所用的相同批號的水凝膠。表6顯示以導(dǎo)電容量增加比例表示的皮膚保水性，含Ca++形式的γ-聚谷氨酸鹽(HM)的保濕面膜為89.6％，含Ca++形式的γ-聚谷氨酸鹽(LM)的為83.0％，和γ-聚谷氨酸鹽水凝膠(由Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽制備)(2％2M)的為94.7％，和γ-聚谷氨酸鹽水凝膠(由Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽制備)(6％1M)的為83.9％，遠優(yōu)于對照組的73.2％。而與對照組織pH6.0相較，皮膚的pH值維持在弱酸性范圍即低于pH6.5，而Draize分數(shù)″零″提示Ca++形式的γ-聚谷氨酸鹽和γ-聚谷氨酸鹽水凝膠(由Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽制備)對皮膚不會引起任何疹子或刺激作用。實驗例6此實驗例中，制備具有下列配方的標(biāo)準(zhǔn)皮膚賦活保濕乳霜，以證明通過K+形式的γ-聚谷氨酸鹽和γ-聚谷氨酸鹽水凝膠(由K+形式的γ-聚谷氨酸鹽制備)的保水效果。使用甘油作為對照組供比較，使用具有1.15×106到1.45×106道耳吞的高分子量K+形式的γ-聚谷氨酸鹽(稱為HM)且具有15×106到100×106道耳吞或更高分子量(以γ射線照射交聯(lián))的γ-聚谷氨酸鹽水凝膠(由K+形式的γ-聚谷氨酸鹽制備)作為長效保濕劑。例舉的乳霜配方中所含的成分種類和比例列在表7中。表7皮膚賦活乳霜配方注水凝膠6％1M為實驗中所用的水凝膠樣品批號。實驗例7評估實驗例6的化妝品的皮膚保濕效果。一組10位試驗自愿者參與實驗。自愿者首先進入溫度為22℃和相對濕度(RH)60％的室內(nèi)15分鐘。使用德國Courage+KhazakaElectronicGmbh制造的皮膚水份儀(Corneometer)HM99的探針測量自愿者手臂外表面皮膚的皮膚濕度，以測定基準(zhǔn)線為(CU1)。實驗例6的配方取0.2克均勻涂覆在25cm2面積的皮膚表面上2分鐘，移除過量配方樣品。2小時后，再度測量皮膚濕度并記錄為(CU2)。測量前，自愿者進入溫度為22℃和RH60％的室內(nèi)15分鐘。接著計算濕度減少量為ΔCU＝CU2-CU1。皮膚濕度的增加結(jié)果示在表8中。表8.皮膚濕度相對增加注水凝膠6％1M為水凝膠樣品批次，是由6％K+形式的γ-聚谷氨酸鹽制得并以γ-射線以1Mrad照射。表8顯示K+形式的γ-聚谷氨酸鹽和γ-聚谷氨酸鹽水凝膠(由K+形式的γ-聚谷氨酸鹽制備)比習(xí)知保濕劑對皮膚提供更適宜的濕度增加，即使在使用水平大于10倍以下時，而皮膚濕度的相對增加ΔCU為對0.2％的K+形式的γ-聚谷氨酸鹽為147％，對0.2％的γ-聚谷氨酸鹽水凝膠(由K+形式的γ-聚谷氨酸鹽制備)為180％，相比較5％甘油為100％和2％天然甜菜堿為164％。K+形式的γ-聚谷氨酸鹽和γ-聚谷氨酸鹽水凝膠(由K+形式的γ-聚谷氨酸鹽制備)也在皮膚表面外側(cè)形成新的基質(zhì)膜，以提供舒服、柔軟、細致和光滑的質(zhì)量，其為大部分使用者所須的。實驗例8此實驗例中，制備具有下列配方的標(biāo)準(zhǔn)皮膚賦活保濕乳霜，以證明通過Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽和γ-聚谷氨酸鹽水凝膠(由Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽制備)的保水效果。使用甘油作為對照組供比較，使用具有1.15×106到1.45×106道耳吞的高分子量Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽(稱為HM)、及具有15×106到100×106道耳吞或更高分子量(以甘油為主的交聯(lián)劑交聯(lián))的γ-聚谷氨酸鹽水凝膠(由Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽制備)作為長效保濕劑。例舉的乳霜配方中所含的成分種類和比例列在表9中。表9皮膚賦活乳霜配方注水凝膠6％1M為水凝膠樣品批次，是由6％Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽制得并以γ-射線以1Mrad照射。實驗例9評估實驗例8的化妝品的減少水分蒸發(fā)流失的效果和對皮膚的保濕效果。此實驗中使用豬皮。在23℃和相對濕度(RH)60％，使用德國Courage+KhazakaElectronicGmbh制造的皮膚水份儀(Corneometer)HM99的探針測量皮膚濕度。依循實驗例7的類似程序。經(jīng)皮-水流失(TEWL)和皮膚保濕結(jié)果如表10a和表10b所示。表10a.活體外豬皮試驗結(jié)果通過皮膚水合計測量的皮膚保濕性在相同天候條件(23℃和RH60％)下的皮膚保濕在涂覆配方后4小時顯示持平。含0.5％γ-聚谷氨酸鹽水凝膠(由Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽制備)的化妝品配方顯示最佳皮膚保濕作用，在1小時為84％且在2小時為34％，相較之下，含0.5％Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽的在1小時為36％，在2小時為22％，且含6.5％甘油的在1小時僅為32％和在2小時為20％。表10b.活體外豬皮試驗結(jié)果經(jīng)皮-水流失(TEWL)顯然地，TEWL越低，水經(jīng)由皮膚蒸發(fā)的水流失越少。所述TEWL值也顯示涂覆所述保濕配方后4小時持平。含0.5％γ-聚谷氨酸鹽水凝膠(由Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽制備)的配方具有最低的TEWL值，在1小時為13.0且在2小時為12.5，相較之下，含Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽的在1小時為19.5且在2小時為17.5而含6.5％甘油的在1小時為19.5且在2小時為10.0。顯見，Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽和γ-聚谷氨酸鹽水凝膠(由Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽制備)可增進皮膚保濕作用并降低TEWL，其意指對化妝品和個人護理產(chǎn)品為較佳保濕劑和較佳的水障壁。實驗例10此實驗例為活體外細胞培養(yǎng)實驗，單層細胞株L-929纖維母細胞在含10％胎牛血清的DMEM(杜貝克氏改質(zhì)鷹氏培養(yǎng)基)中在24-孔細胞培養(yǎng)盤的各孔中生長到約2×105細胞的融合。對照組為在1毫升DMEM中培養(yǎng)的單層。含10毫克分子量在200,000到350,000道耳吞的小分子量Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽在1毫升DMEM中的樣品使用作為試驗萃取物。制備三備份培養(yǎng)物。培養(yǎng)物在37℃以5％CO2培育24小時。接著以顯微鏡檢視所述單層細胞，胰蛋白酶化且計算細胞密度。單層細胞內(nèi)的個別細胞數(shù)列在表11中。表11.細胞層密度表11的結(jié)果顯示具分子量在200,000到350,000道耳吞(稱為LM)的小分子量Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽LM有助于纖維母細胞生長。實驗例11雖然在皮膚上黑色素麥拉寧(melanin)的形成復(fù)雜，但一般可理解黑素細胞的麥拉寧類(melansome)因酪胺酸酶的催化作用而使酪胺酸氧化成DOPA(二羥基苯基丙胺酸)。DOPA進一步氧化且最后轉(zhuǎn)化成有色的麥拉寧-蛋白質(zhì)復(fù)合物。具分子量在200,000到350,000道耳吞(稱為LM)的小分子量Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽和具分子量在1.15×106到1.35×106道耳吞(稱為HM)的高分子量Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽用于此實驗中，以測定抑制酪胺酸酶活性的效果。a.在波長475nm的總吸收度測定在25毫升樣品試管中，添加0.9毫升0.1M磷酸鹽緩沖液(pH6.8)、1毫升γ-聚谷氨酸鹽(Na+形式)樣品和1毫升0.25毫克/毫升酪胺酸溶液并充分混合，接著在37℃保溫10分鐘。添加0.1毫升的8.55單位/毫升酪胺酸酶溶液，充分混合并在37℃再度保溫25分鐘。接著取出反應(yīng)溶液的樣品供測量475nm的吸收度，并記錄為At。b.酪胺酸酶溶液的空白吸收度測定以酪胺酸酶溶液置換0.1毫升緩沖溶液并重復(fù)(a)項中的相同程序并記錄在475nm的吸收度為A1。c.以緩沖溶液置換1毫升樣品溶液，并重復(fù)(a)項中的相同程序并記錄在475nm的吸收度為Ab。d.試驗溶液的總空白吸收度測定以緩沖溶液置換1毫升樣品溶液并以緩沖溶液置換0.1毫升酪胺酸酶溶液，并重復(fù)(a)項中的相同程序并記錄在475nm的吸收度為Ao。e.計算酪胺酸酶活性的抑制作用通過γ-聚谷氨酸鹽(Na+形式)對酪胺酸酶活性抑制率(％)結(jié)果概述在表12中。表12.Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽對抑制酪胺酸酶活性的美白效果<tablesid="table19"num="019"><tablewidth="820">樣品酪胺酸酶活性抑制率，％0.5％Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽HM52.6</table></tables>表12顯示Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽HM和Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽LM均在抑制酪胺酸酶活性方面為相當(dāng)有效的美白劑。而0.5％的Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽HM抑制52.6％和1.0％的Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽LM抑制34.3％，相較下，1.0％曲酸為100.0％且1.0％維他命C為99.4％。較大分子量的Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽HM比較小分子量的Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽LM具有更適宜的美白效果。權(quán)利要求1.一種γ-聚谷氨酸(γ-PGA，H形式)、Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽、K+形式的γ-聚谷氨酸鹽、NH4+形式的γ-聚谷氨酸鹽、Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽或Ca++形式的γ-聚谷氨酸鹽或其混合物作為化妝品或個人護理產(chǎn)品的保濕劑的用途。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用途，其中所述產(chǎn)品為手部護理、臉部護理、身體護理、足部護理、頭部護理和頭發(fā)護理、指甲護理或嘴部護理產(chǎn)品。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用途，其中所述保濕劑的量為所述化妝品或個人護理產(chǎn)品的0.005wt.％到5wt.％。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用途，其中所述γ-聚谷氨酸(γ-PGA，H形式)、Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽、K+形式的γ-聚谷氨酸鹽、NH4+形式的γ-聚谷氨酸鹽、Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽和Ca++形式的γ-聚谷氨酸鹽各別具有從100,000到500,000的低分子量或從106到3×106的高分子量。5.一種γ-聚谷氨酸鹽水凝膠在化妝品或個人護理產(chǎn)品中作為保濕劑的用途，其中所述γ-聚谷氨酸鹽水凝膠是由Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽、K+形式的γ-聚谷氨酸鹽、NH4+形式的γ-聚谷氨酸鹽、Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽、Ca++形式的γ-聚谷氨酸鹽或其混合物以二甘油聚縮水甘油醚(diglycerolpolyglycidylether)、聚甘油聚縮水甘油醚(polyglycerolpolyglycidylether)、山梨醇聚縮水甘油醚(sorbitolpolyglycidylether)、聚環(huán)氧乙烷山梨醇聚縮水甘油醚(polyoxyethylenesorbitolpolyglycidylether)、聚山梨醇聚縮水甘油醚(polysorbitolpolyglycidylether)、聚乙二醇二縮水甘油醚(polyethyleneglycoldiglycidylether)或其混合物交聯(lián)而制備的。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用途，其中所述產(chǎn)品為手部護理、臉部護理、身體護理、足部護理、頭部護理和頭發(fā)護理、指甲護理或嘴部護理產(chǎn)品。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用途，其中所述保濕劑的量為所述化妝品或個人護理產(chǎn)品的0.005wt.％到5wt.％。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用途，其中所述γ-聚谷氨酸(γ-PGA，H形式)、Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽、K+形式的γ-聚谷氨酸鹽、NH4+形式的γ-聚谷氨酸鹽、Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽和Ca++形式的γ-聚谷氨酸鹽各別具有從100,000到500,000的低分子量或從106到3×106的高分子量且所述γ-聚谷氨酸鹽水凝膠具有從15×106到200×106的分子量。9.一種γ-聚谷氨酸(γ-PGA，H形式)、Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽、K+形式的γ-聚谷氨酸鹽、NH4+形式的γ-聚谷氨酸鹽、Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽、Ca++形式的γ-聚谷氨酸鹽或其混合物和γ-聚谷氨酸鹽水凝膠作為化妝品或個人護理產(chǎn)品中的保濕劑的用途，其中所述γ-聚谷氨酸鹽水凝膠是由Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽、K+形式的γ-聚谷氨酸鹽、NH4+形式的γ-聚谷氨酸鹽、Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽、Ca++形式的γ-聚谷氨酸鹽或其混合物經(jīng)二甘油聚縮水甘油醚、聚甘油聚縮水甘油醚、山梨醇聚縮水甘油醚、聚環(huán)氧乙烷山梨醇聚縮水甘油醚、聚山梨醇聚縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚或其混合物交聯(lián)而制備的。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用途，其中所述產(chǎn)品為手部護理、臉部護理、身體護理、足部護理、頭部護理和頭發(fā)護理、指甲護理或嘴部護理產(chǎn)品。11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用途，其中所述保濕劑的量為所述化妝品或個人護理產(chǎn)品的0.005wt.％到5wt.％。12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用途，其中所述γ-聚谷氨酸(γ-PGA，H形式)、Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽、K+形式的γ-聚谷氨酸鹽、NH4+形式的γ-聚谷氨酸鹽、Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽和Ca++形式的γ-聚谷氨酸鹽各別具有從100,000到500,000的低分子量或從106到3×106的高分子量且所述γ-聚谷氨酸鹽水凝膠具有從15×106到200×106的分子量。13.一種γ-聚谷氨酸鹽水凝膠在化妝品或個人護理產(chǎn)品中作為保濕劑的用途，其中所述γ-聚谷氨酸鹽水凝膠是由Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽、K+形式的γ-聚谷氨酸鹽、NH4+形式的γ-聚谷氨酸鹽、Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽、Ca++形式的γ-聚谷氨酸鹽或其混合物經(jīng)γ-射線或電子束照射而交聯(lián)的。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用途，其中所述產(chǎn)品為手部護理、臉部護理、身體護理、足部護理、頭部護理和頭發(fā)護理、指甲護理或嘴部護理產(chǎn)品。15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用途，其中所述保濕劑的量為所述化妝品或個人護理產(chǎn)品的0.005wt.％到5wt.％。16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用途，其中所述γ-聚谷氨酸(γ-PGA，H形式)、Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽、K+形式的γ-聚谷氨酸鹽、NH4+形式的γ-聚谷氨酸鹽、Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽和Ca++形式的γ-聚谷氨酸鹽各別具有從100,000到500,000的低分子量或從106到3×106的高分子量且所述γ-聚谷氨酸鹽水凝膠具有從15×106到200×106的分子量。17.一種γ-聚谷氨酸(γ-PGA，H形式)、Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽、K+形式的γ-聚谷氨酸鹽、NH4+形式的γ-聚谷氨酸鹽、Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽、Ca++形式的γ-聚谷氨酸鹽或其混合物和γ-聚谷氨酸鹽水凝膠作為化妝品或個人護理產(chǎn)品中的保濕劑的用途，其中所述γ-聚谷氨酸鹽水凝膠是由Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽、K+形式的γ-聚谷氨酸鹽、NH4+形式的γ-聚谷氨酸鹽、Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽、Ca++形式的γ-聚谷氨酸鹽或其混合物經(jīng)γ-射線或電子束照射交聯(lián)而制備的。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的用途，其中所述產(chǎn)品為手部護理、臉部護理、身體護理、足部護理、頭部護理和頭發(fā)護理、指甲護理或嘴部護理產(chǎn)品。19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的用途，其中所述保濕劑的量為所述化妝品或個人護理產(chǎn)品的0.005wt.％到5wt.％。20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的用途，其中所述γ-聚谷氨酸(γ-PGA，H形式)、Na+形式的γ-聚谷氨酸鹽、K+形式的γ-聚谷氨酸鹽、NH4+形式的γ-聚谷氨酸鹽、Mg++形式的γ-聚谷氨酸鹽和Ca++形式的γ-聚谷氨酸鹽各別具有從100,000到500,000的低分子量或從106到3×106的高分子量且所述γ-聚谷氨酸鹽水凝膠具有從15×106到200×106的分子量。全文摘要本發(fā)明涉及γ－聚谷氨酸(γ－PGA，H形式)和/或其一或多種鹽(即Na文檔編號A61Q3/00GK1803124SQ20051007081公開日2006年7月19日申請日期2005年5月17日優(yōu)先權(quán)日2005年1月12日發(fā)明者何觀輝,楊頭雄,楊正申請人:東海生物科技股份有限公司