高频超声处理与植物油添加对液晶乳液流变性能及维生素C皮肤递送的影响研究

为解决液晶乳液在化妆品应用中稳定性不足及活性成分递送效率低的问题，研究人员通过结合高频超声处理（HFUT）和植物油添加，系统研究了其对乳液结构、流变性能和维生素C皮肤渗透性的影响。结果表明，HFUT显著提升乳液黏度和稳定性，而植物油修饰液晶结构形成“洋葱环”状各向异性液滴。该研究为优化化妆品配方提供了新策略，发表于《International Journal of Pharmaceutics》。

　　

研究背景与意义
在化妆品领域，乳液作为活性成分递送载体面临两大挑战：长期稳定性不足和皮肤渗透效率低。传统乳化工艺（如机械均质）难以兼顾微观结构调控与活性成分保护，而液晶（Liquid Crystal, LC）乳液虽能通过层状结构（如L_α和L_β相）提升稳定性，但其流变性能和递送效率仍受配方与工艺限制。此外，消费者对“无添加”配方的需求催生了高频超声技术（High-Frequency Ultrasound Treatment, HFUT）的应用，但其对LC结构的影响尚不明确。

研究设计与方法
法国研究团队通过对比传统均质（Ultra-Turrax?）与HFUT（1.7 MHz, 30分钟）处理的油水乳液（O/W），结合杏核油添加（20%），系统评估了四种配方：对照组（Control）、HFUT处理组（C-HFUT）、含油组（AP-Turrax）及含油HFUT组（AP-HFUT）。关键技术包括：

1. 流变学分析：通过动态振荡测试（0.1–10 Hz）和连续流变测量（0.01–10000 s^?1）表征黏弹性；
2. 结构解析：采用偏光显微镜观察LC各向异性，小角/广角X射线散射（SAXS/WAXS）测定层间距（d）；
3. 体外渗透实验：使用人皮肤模型（20 mm dermatomed discs）和Franz扩散池评估维生素C的24小时渗透分布。

研究结果

1. 微观结构与稳定性

• HFUT使液滴尺寸小幅减小（C-HFUT平均1.183 μm vs Control 1.364 μm），而植物油添加导致“洋葱环”结构（偏光显微镜证实）。
• SAXS显示所有乳液均含层状LC（d≈120–125 ?）和十六醇结晶相（WAXS峰4.16 ?），HFUT略微缩短层间距。

1. 流变性能优化

• HFUT显著提升零剪切黏度（AP-HFUT 5912 Pa·s vs AP-Turrax 5702 Pa·s）和弹性模量（G'提高3倍），且长期储存黏度损失更低（AP-HFUT 43.88% vs AP-Turrax 77.39%）。

1. 维生素C递送与保护

• 所有配方9个月后维生素C保留率>78%（HPLC检测），LC结构有效隔绝氧气；
• 渗透实验显示Control组促进深层渗透（RF中维生素C含量更高），而HFUT组增强皮肤滞留（C-HFUT在表皮+真皮层保留量更高）。

结论与意义
该研究首次阐明HFUT可通过强化LC网络提升乳液机械性能，而植物油修饰在不破坏LC框架的前提下优化了活性成分递送路径。发表于《International Journal of Pharmaceutics》的成果为开发高稳定性、可定制化渗透的化妆品提供了理论依据，同时响应了行业对绿色工艺（如减少增稠剂依赖）的需求。未来可进一步探索HFUT对不同LC相（如立方相或六方相）的调控机制。