L-吡咯烷酮-5-羧酸钠

产品名称：L-吡咯烷酮-5-羧酸钠 中文别名： 吡咯烷酮羧酸钠 CAS登录号：28874-51-3 英文名称：sodium 5-oxo-L-prolinate 分子式：C5H6NO3-.NA+ 分子量：151.09584 EINECS：249-277-1 吡咯烷酮羧酸钠 1 L-吡咯烷酮羧酸钠(PCA)是丝状聚集蛋白分解产物之一，是表皮粒状层角化作用最后阶段重要的蛋白质，正常皮肤中的PCA在表皮脱落过程表皮细胞的脱落而消失。但皮肤表层是不断更新的，所以正常皮肤中PCA的量是不变的。但是，若角化过程不完全并有细胞核残存，表皮层中的PCA量就会减少，皮肤就变得粗糙，因此，正常皮肤暴露于不适合的湿度、干热的环境或冷空气侵袭或长时间阳光照射，就会变得干裂，这时就需要补充PCA。 L-吡咯烷酮羧酸钠是PCA的钠盐，化学名称为2-吡咯烷酮-5-羧酸钠（PCA-Na），是通过L-谷氨酸钠加热环化或微生物作用生成的。 它是一种仿生化合物，类似皮肤分泌的控制水分的化合物结构，其化学组成是氨基酸衍生物，其本身是人体皮肤的天然保湿因子（Natural Moisturizing Factor NMF）的组成部分（见表1） 表1 NMF的组成 组成物质 含量，% 氨基酸 40 吡咯烷酮羧酸钠 12 无机盐类（Na、K、Ca、Mg） 18.5 其他有机物 29.5 在NMF的组成中，PCA-Na占有非常重要的地位，实验证明，从表皮中取出PCA-Na便会在物理上增进硬度，而给予PCA-Na则可增强其柔性及弹性，因此。PCA-Na起着NMF的中枢机能作用。 2 L-吡咯烷酮羧酸钠的吸湿、保湿特性 2.1、L-吡咯烷酮羧酸钠保湿实验 实验条件：盛有硅胶的干燥器，20℃恒温 实验过程：精确配制含水90%的样品，称取2g（精确至0.0001g)，置于称量瓶中，放入恒温恒湿干燥器中，18小时后称重，得相应失水率（%）： 失水量 失水率=——————×100% 加水量 不同保湿剂在硅胶干燥器中的失水率 2.2、L-吡咯烷酮羧酸钠吸湿实验 实验条件：相对湿度65%的干燥器，20℃恒温 实验过程：称取纯品2g（精确至0.0001g)，置于称量瓶中，放入恒温恒湿干燥器中，每隔10天称重一次，得吸水率： mn — m0 吸水率=——————×100% m0 mn为一定时间后试样的质量 m0初始试样的质量 不同保湿剂在相对湿度65%干燥器中的吸水率 从上面数据可以看出，PCA-Na的保湿性、吸湿性均明显优于甘油、丙二醇、山梨醇，而且PCA-Na用于化妆品时，会很快渗入到角质层中，保持、调节角质层中的水分，并不象一般多元醇保湿剂虽然能从空气中吸收水分达到保湿效果，但有一必要条件，即须在高湿度环境下，一旦空气湿度低时，特别是在干燥寒冷的空气条件下，则反而从皮肤中吸收水分，使皮肤更加干燥，同时也会使化妆品发粘。 3 L-吡咯烷酮羧酸钠在膏霜中的应用 PCA-Na为皮肤中物质之一，具有生理活性，与皮肤相容性良好，因此PCA-Na应用于膏霜中，是非常理想的原料。 3.1 安全性 PCA-Na毒性实验： 半致死量：LD50＞10g/kg（小白鼠口服），属实际无毒。 皮肤平均刺激指数：0，属无刺激性。 敏化能力：非常低，分级为Ⅰ，可不计，属无过敏反应。 从毒理学评价考虑，PCA-Na完全可用于化妆品中，安全可靠。 3.2 优异的保湿性能和良好的肤感 PCA-Na配入膏霜中，用量1-5%时，可使皮肤感觉非常柔和，按表2配方制得膏霜（与甘油、PEG400、丙二醇对照）： 表2 膏霜实验配方 原料 配比 乳化剂S2 2% 乳化剂S21 3% 鲸蜡醇 4% 棕榈酸异丙酯 2% 二甲基硅油 2% 羊毛酯 1% 辛酸癸酸三甘油酯 6% PCA-Na（甘油、PEG400、丙二醇） 3.5% 水 至100 膏体保湿实验： 称取20g（精确至0.0001g)实验膏霜置于直径5厘米的烧杯中，放在相对湿度44%的干燥器中，100天后测其质量，得到保湿剂在膏霜中的保湿率： mn 保湿率=———×100% m0 mn为100天后试样的质量 m0初始试样的质量 含有不同保湿剂的膏霜在相对湿度44%干燥器中的保湿率 由图3可以看出PCA-Na的保湿性极好，将试样涂于完全裸露的手，涂抹部分感到柔软舒适，不油腻。 3.3美白作用 PCA-Na对氨酸氧化酶、酚氧化酶等酶类的活性有一定的抑制作用，这样可减弱“酶褐变”现象，可阻止“类黑素”物质在皮肤中的沉积，从而使肤色更为洁白。具有增白作用[4]。 3.4软化角质层 L-吡咯烷酮羧酸钠能够深入角质层，能够防止皮肤老化和皲裂。相关文献表明含有30%左右的PCA-Na对角质层有软化作用。 3.5对W/O型产品良好的稳定性 W/O型化妆品中，乳化体系随着含水量的增多而变的不稳定，因此从延长保存时间的角度考虑，必须含水量少，含油量多，这样产品就会出现粘乎的不快感觉。若在体系内加入L-吡咯烷酮羧酸钠，可以起到助乳化的作用，就可以获得含水量高，又有油性但不发粘，保存稳定性良好的W/O产品。 4 L-吡咯烷酮羧酸钠在香波中的应用 4.1出色的增稠能力 PCA-Na应用于香波体系中具有良好的增稠效果，是通过与表面活性剂的协同效应来实现，PCA-Na的加入影响了表面活性剂的扩散双电层结构，减弱了表面活性离子之间的排斥作用，压缩了表面活性离子头，使双电层平均厚度变薄，使之更易吸附于表面，使胶束的缔合数增加，导致球形胶束向棒形胶束转化，使粘度增加。 香波增稠实验： 按照表3配制实验香波，用旋转粘度计测PCA-Na在不同加量下的粘度。 表.3 香波实验配方： 原 料 1＃ 2＃ 3＃ 4＃ 5＃ 6＃ 脂肪醇聚氧乙烯醚禁发 硫酸钠 20 20 20 20 20 20 椰子油二乙醇酰胺 4 4 4 4 4 4 十二烷基丙基甜菜碱 3 3 3 3 3 3 PCA-Na — 1 2 3 4 5 不同加量PCA-Na的香波的粘度（测试条件：pH 6.5，20℃） 4.2良好的干、湿梳理性 PCA-Na应用于洗发护发产品中，能够吸附于头发表面，减