论文题目：以透明质酸和茶树纯露为主要成分的新型湿巾的研发
摘要：湿巾已经变成许多现代家庭生活中必不可少的一个部分,特别在不方便的应急情况下,湿巾的便利性和一次性使用给消费者的生活带来了极大的方便。湿巾作为一个商品的历史并不长,最初的湿巾是在60年代从美国开始的,后来产品细化,变成不同用途的湿巾,另外也扩展到尿布的领域。湿巾市场在美国和欧洲发展很快,同时也带动了无纺布的生产工艺和技术进步,主要使用了聚酯或者聚乙烯,聚丙烯高分子材料,也可以使用棉花或者木浆。主要的湿巾包括几个大类,主要的是婴儿湿巾,另外还有个人护理方面的湿巾,包括一般湿巾,擦手消毒湿巾,面部清洁湿巾,卸妆湿巾,女性专用湿巾,湿厕巾,宠物用湿巾,家庭清洁用湿巾,工业用湿巾。因为湿巾的广泛使用,目前已经出现了对于环境的严重污染,一次性湿巾纤维很难降解,而且随着在发达国家洁厕湿巾的迅速发展,丢弃的湿巾容易堵塞管道,给城市污水处理带来了极大的麻烦,急需无纺布材料的更新换代和技术产品的突破,要求湿巾能够可冲下,可以很快分散,在环境用很快降解。湿巾在中国的发展是从上世纪80年代开始,随着改革开放开始从国外加工,也同时少量进入国内市场,基本是作为比较奢侈的产品。国内湿巾生产的快速起步是依靠了2003年的非典型肺炎（SARS）对于个人卫生和防止传染病的需要,这个过程又经过了2004年的禽流感和2009年的猪流感,把湿巾作为一个日用品变成了一个十亿人民币的市场。由于国内企业承担对外加工定制的原因,国内的湿巾市场种类比较齐全,基本和国外同步进行,但正常的湿巾市场增长速度比较缓慢,主要原因是受勤俭节约的教育影响和经济购买力的影响,同时国内的城市和农村相对差别比较大。我们这个工作是对于湿巾的液体配方进行改造和优化,以透明质酸（玻尿酸）和澳洲茶树纯露为新的配方成分,推出比较高端的具有多功能性的护理湿巾。我们前期在研发透明质酸化妆品和澳洲茶树纯露的杀菌作用的工作为湿巾产品的开发打下了良好的基础。我们考察和分析了国内透明质酸原料的市场和生产情况,认为民营企业通过资本运作已经全部接手和控制了国内透明质酸原料的生产,将来市场竞争和透明质酸发酵生产技术的扩散会导致市场的过饱和供应和产品价格的下跌,为透明质酸在湿巾产品的应用提供了可以市场化的空间。国内现在湿巾配方单一,基本来自国外定制加工之后遗留下来的一些配方,企业几乎没有科研方面的投入和研发。我们分析和研究了国内市场的湿巾,发现即使宣传有天然产物或者功能性的湿巾也基本是从市场营销角度进行的市场运作,实际上就是一个普通湿巾。我们从透明质酸用量开始对于湿巾液的配方进行了筛选,把这个滞留性的产品的使用效果向补水保湿的化妆品功能靠拢。因为透明质酸的发酵工艺的差别,可能会对于产品的使用性能出现影响,我们考察了几个不同生产厂家的透明质酸原料。将各个公司寄过来的玻尿酸样品制作成了相同浓度的水溶液,然后进行了外观、粘度和肤感三方面的考查,发现对于湿巾用透明质酸来讲,在肤感和使用效果上面几乎没有任何区别。考虑到公司的产能和最终定价,我们选择了东营佛斯特生物科技有限公司作为透明质酸的供应商来制作擦脸湿巾。目前市场上的透明质酸分子量分布范围比较宽,从1 k Da到3000 k Da不等,不同分子量的透明质酸的保湿原理是不同的,大分子量的透明质酸的粘度相对较高,通过在皮肤表层形成一层透明的水化膜,阻止皮肤内部水分蒸发从而达到保湿的目的。而小分子量的透明质酸,粘度通常比较低,但是由于分子粒径小,可通过透皮吸收,进行深层保湿。因此添加到湿巾中的透明质酸分子量分布,对于擦脸湿巾的肤感和保湿效果都有着重要意义。为了丰富配比,我们选用了市场上应用较为广泛的四种透明质酸,分子量大小分别是350 k Da、890 k Da、1350 k Da和1640 k Da。实验初期,我们将这四种透明质酸进行组合,选取了10个不同的透明质酸组分的配方。透明质酸在水中溶解之后会形成一定量的阴离子,会与溶液中游离的阳离子发生沉降。因此透明质酸的基础配方除了温和度、肤感以及清洁效果以外,最重要的是与透明质酸的配伍性。湿巾基础配方中主要的成分是辅助保湿剂、表面活性剂和防腐体系。在透明质酸湿巾的配方搭建上,也是按照上述内容进行优化。辅助保湿剂,我们选择了应用广、价格低、保湿好的甘油与玻尿酸协同发挥补水作用,为了避免过多甘油的加入会影响体系的保湿度和肤感衡量,甘油的添加量采用了0.01%;表面活性剂,目前市场上公认的最为温和的表面活性剂是烷基葡萄糖苷类（APG）的非离子表面活性剂,由于价格较高,所以没能在洗脱产品中作为表面活性剂的主力军而广泛使用,考虑到湿巾中的表面活性剂添加量很少,另外脸部皮肤通常比较敏感娇嫩,我们选择了基葡萄糖苷类表面活性剂APG0810（碳8,10-烷基葡萄糖苷）,添加量为0.1%;防腐体系,湿巾中比较关键的组分,尽管目前市场上湿巾的种类千变万化,但是每种湿巾都会涉及到防腐体系的搭建。在湿巾发展的半个多世纪中,防腐体系已经是非常成熟的,因此我们综合了市场了应用较为广泛的防腐体系,最终确定的抑菌剂防腐剂体系包括溴硝丙二醇（7.5ppm）、苯氧乙醇0.1%、甲基异塞唑晽酮（11.25 ppm）、甲基氯异塞唑晽酮（3.75ppm）和柠檬酸0.06%。我们在前期工作的基础上,选取了十个配方的透明质酸擦脸湿巾。为了筛选出最佳的透明质酸分子量分布,我们每个配方中透明质酸的总添加量都是0.04%。在配方评价上,我们的试验主要分为前期分析了五方面的肤感体验和后期定量研究保湿补水效果。在前期的肤感试验中,我们找到了30位性别年龄不同的志愿者测试肤感,通过保湿度、柔滑度、吸收时间、粘腻感和刺激性五方面进行考查。志愿者在使用湿巾之后针对上述几个方面进行打分和判定,其中保湿度和柔滑度方面,采用10分制,0分代表体验不好,10分代表非常满意。通过保湿度评价,我们筛选出三个最好的配方,分别是配方4,配方9和配方10,他们的透明质酸分布分别是890 k Da/1350 k Da（1:1）,890 k Da/1350k Da/1640 k Da（1:1:1）和350 k Da/890 k Da/1350 k Da/1640 k Da（1:1:1:1）。通过柔滑度评价,我们筛选出三个最好的配方,分别是配方5,配方6和配方10,配方5、6的透明质酸分布分别是890 k Da/1640 k Da（1:1）和1350 k Da/1640 k Da（1:1）就志愿者反馈来说,十款玻尿酸湿巾的吸收时间相似,均能给测试者带来良好的肤感体验。吸收时间范围是4.23秒（配方1,透明质酸350 k Da/890 k Da1:1）到5.88秒（配方6,透明质酸1350 k Da/1640 k Da 1:1）。30个实验者中无人感到湿巾有刺激性,有3人在使用配方6（透明质酸1350 k Da/1640 k Da 1:1）时有轻微的粘腻感,这种感觉在湿巾液吸收之后结束（平均吸收时间5.88 s）。综合保湿度和柔滑度两个方面,我们选出了总分比较优秀的四款透明质酸擦脸湿巾配方,分别是配方4,6,9和10。随后,我们对这四个配方进行了保湿度的定量分析。对于产品保湿度的衡量方法很多,目前国内外认可度较高的方法包括皮肤含水量（MMV）测试和皮肤水分流失测定法（TEWL法）。单纯测定皮肤的含水量,不能反应产品皮肤屏障的作用。因此本实验中将含水量法和皮肤水分流失测定法（TEWL法）相结合,更全面评价不同分子量透明质酸湿巾的保湿功效。在测试透明质酸湿巾的保湿能力方面,我们找到了53位性别年龄不同的志愿者,我们记录了志愿者在使用湿巾后0.5小时,1小时,2小时,4小时,6小时,8小时的皮肤水合度和水分流失量值并进行了数据研究和分析。研究结果表明,四款透明质酸湿巾对于各个类型的皮肤均有很好的补水效果。特别是配方9,在受试者使用4小时之后依然保持很好的补水效果,而配方6对于干性皮肤四小时之后的保湿效果要优于配方9。从皮肤的水分流失值来看,配方9的优势较为明显,说明了大分子透明质酸（1350 k Da和1640 k Da）对于皮肤屏障功能有增加保湿的效果,适合干性皮肤修复保湿。综合肤感体验和皮肤的保湿情况,配方9适合作为量产透明质酸擦脸湿巾的配方,与此同时,对于干性受损皮肤,配方6更优异的补水性能有一定优势。由于湿巾从生产到使用中间会有一定的时间,我们对筛选出的透明质酸湿巾配方6和配方9进行了保湿稳定性测试。为了检查透明质酸湿巾保湿效果的稳定性,按照配方6和9分别制作了四包透明质酸湿巾。将这些湿巾分别放置于四个不同温度环境下72小时,在0℃,25℃,45℃温度下,恒温考察。同时在0℃和45℃温度变化下考察。然后放置在25℃下60天。我们发现在实验结束后,湿巾的外观均无异常,并对在四种不同极端温度条件下处理的湿巾进行了保湿效果评价。我们找到了10名志愿者进行水合度测试,实验结果表明,经过极端处理的透明质酸湿巾的保湿效果没有影响。把澳洲茶树纯露添加到湿巾液体配方里面是一个新的尝试,这突出了作为一个传统天然产物来源的成分的杀菌剂的应用。我们的合作企业是澳洲的茶树种植和茶树精油生产的一个跨国企业,控制了全球百分之六十的茶树精油产量,水蒸气提取工艺中产生的茶树纯露需要找到可以开发和利用的价值。茶树纯露的开发使用延续了传统的澳洲茶树精油的应用方式,充分利用了自然资源的二次开发和茶树纯露水溶性的特点。我们利用茶树纯露的抑菌活性,制作了几款不同茶树纯露添加量的湿巾进行抑菌性实验。制作茶树纯露的基础湿巾配方中,我们添加了甘油0.01%、苯扎氯铵0.1%、溴硝丙二醇7.5 ppm、苯氧乙醇0.1%、甲基异塞唑晽酮11.25 ppm、甲基氯异塞唑晽酮3.75 ppm和柠檬酸0.06%。我们制作了六款不同的茶树纯露湿巾,其中茶树纯露含量分别是0%,20%,40%,60%,80%和100%。我们运用纸片扩散法来测定该6款湿巾对于大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抑菌活性。20%茶树纯露的湿巾对于大肠杆菌的抑菌效果不好,抑菌率最高为68.78%,而40%茶树纯露湿巾对于白色念珠菌的抑菌率最高为57.23%,效果不佳。60%茶树纯露湿巾对于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率在接触两分钟之后均超过90%（91.24%和97.12%）,但是对于白色念珠菌的抑菌效果相对较弱,在20钟之后抑菌率为73.14%。我们发现80%茶树纯露湿巾在对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抑菌效果要优于100%茶树纯露湿巾。我们把80%茶树纯露的湿巾进行改良,使用了更大的湿巾无纺布（20 cm?30cm）,增加了湿巾液的含量（湿巾液/湿巾,6.5:1）将其应用到足部的清洁和杀菌方面。同时我们对60%茶树纯露的湿巾进行了配方改良和优化,加入了一些保湿润滑成分,包括芦荟提取物和丙二醇。应用到痔疮护理专用湿巾里面,做成一个同时具有清洁和杀菌消毒的专用湿巾,替代普通的湿厕纸。目前这两款湿巾正在与湿巾生产厂家合作开发,现准备投入生产。
关键词：透明质酸;玻尿酸;茶树纯露;湿巾;卸妆湿巾;表面活性剂;足部清洁;痔疮
学科专业：药学
摘要
abstract
Chapter1 The development of wet wipes
1.1 The history of wet wipes and its current situation
1.2 The types of wet wipes for applications
1.2.1 Baby wipes
1.2.2 Personal hygiene wipes
1.2.3 Veterinary pet wipes
1.2.4 Household cleaning wipes
1.2.5 Industrial cleaning wipes
1.3 The big players in the wet wipes business
1.4 The development of wet wipes in China
1.5 Current wet wipes market in China
Chapter2 Components of wet wipes
2.1 Nonwoven materials for wet wipes
2.2 The manufacturing technologies for nonwovens
2.2.1 Methods for web or sheet forming processes
2.2.2 Methods of web or sheet bonding for nonwovens
2.3 The liquid components of wet wipes
2.4 Water used for wet wipes
2.4.1 Tap water or running water
2.4.2 Distilled water
2.4.3 Deionised water
2.4.4 Ultra pure water
2.5 Preservatives in wet wipes
2.5.1 Methylisothiazolinone(MIT,or MI)and Methylchloroisothiazolinone(MCI)
2.5.2 Triclosan
2.5.3 DMDM hydantoin
2.5.4 Bronopol
2.5.5 Benzalkonium chloride
2.5.6 Parabens
2.5.7 Phenoxyethanol
2.6 Humectants for wet wipes
2.6.1 Glycerin
2.6.2 Propylene glycol
2.6.3 Sorbitol
2.6.4 Polyethyleneglycol(PEG)
2.6.5 Urea and alpha-hydroxy acids(AHAs)
2.6.6 Sodium pyroglutamate
2.7 Surfactants in wet wipes
2.7.1 Anionic surfactants
2.7.2 Cationic surfactants
2.7.3 Amphoteric surfactants
2.7.4 Nonionic surfactants
Chapter3 Hyaluronic acid based wet wipes
3.1 Hyaluronic acid and its applications
3.2 Hyaluronic acid and market analysis in China
3.3 Formulation design of hyaluronic acid wet wipes
3.3.1 Basic formulation of wet wipes without hyaluronic acid
3.3.2 Formulation for hyaluronic acid facial wet wipes
3.3.3 General procedure of preparing wet wipes
3.3.4 Evaluation of formulations of hyaluronic acid facial wet wipes
3.3.5 Moisture stability evaluation
Chapter4 Tea tree hydrosol based wet wipes
4.1 Tea tree oil and its applications
4.2 Tea tree hydrosol and its antibacterial properties
4.3 Formulation design of wet wipes based on tea tree hydrosol
4.4 Instruments,reagents and methods of antibacterial tests
4.5 Results and discussions
4.6 Tea tree hydrosol wet wipes for foot hygiene and hemorrhoid care
4.6.1 Tea tree hydrosol wet wipes for foot hygiene
4.6.2 Tea tree hydrosol wet wipes for hemorrhoid care
Chapter5 Conclusions and perspectives
References
Notes on publications and participation in scientific research
Acknowledgements