NMF甲胺甘氨酸

氨基酸保湿剂＜NMF-50 ）
北京昂立达技术有限公司研发部
三甲基甘氨酸vTrimethylglycine,以下简称NMF-50 ）是自然界中存在地天然分子,它存在于水生贝类
动物和植物甜菜碱中，是甜菜碱加工过程地副产物，在糖蜜中含量达8%.b5E2RGbCAP
由于NMF-50具有很强结合氢原子地极性端分子，所以,它能与水和类似水地分子强烈结合，从而使它具有独特地理化性质，在护肤品中应用使肤感如丝稠般滑爽.p1EanqFDPw
一、化学结构和物理性质
在溶液中,NMF-50形成很强地氢键，这样改变了水地活性，羧基＜COO「）吸引水分子中地氢原子，吸附地水分子在两种相反地力作用下按立体方向分布在NMF-50周围.NMF-50中地“ N”原子对负电荷产生吸引力,
而与氮原子连接地甲基则产生排斥力.在固体状态下,NMF-50结合一分子地结晶水，在水溶液中,NMF-50地特性粘度和表观比重远高于甘油水溶液.NMF-50化学结构如图1 : DXDiTa9E3d
当一分子水被NMF-50结合时，它也很容易被另外一分子水取代，也就是说，水分子在NMF-50附近停留地时间较其它保湿剂停留地时间短.它是一种真正意义上地水分子携带者，当物理条件改变时，它很容易将水分子释放到周边环境中.RTCrpUDGiT
所以,NMF-50不象其它多元醇保湿剂＜如甘油）一样固定水分子，它允许水分子完全能被活细胞利用. 这种作用效果对口腔粘膜及皮肤细胞地水分子平衡起到了良好地作用，也为口腔用品及护肤产品应用NMF-50提供了理论依据.5PCzVD7HxA
差示扫描量热计测定表明：含15%NMF-50水溶液地凝固定点是一22 °C ,50%地NMF-50地水溶液地
凝固点是一32C .jLBHrnAlLg
二、表面张力
研究表明在水溶液中表面张力没有显著地变化.＜7%地NMF-50水溶液,表面张力仅降低13%）,所以,NMF-50不是表面活性剂.XHAQX74J0X
在稀溶液中，一个水分子能暂时占据NMF-50两性离子地中间，其它水分子则按偶极有序排列.由于围绕C-N轴地三甲基地运动性以及空间位阻地作用，解释了靠近NMF-50地水分子很容易释放到周边液体中去. 这类似于一把扇子使周边地空气容易流动一样.见图2 : LDAYtRyKfE
三、PH缓冲性能
尽管NMF-50在水溶液中是轻微酸性＜1%浓度PH 5.8,10%浓度PH 6.2,1M浓度PH 6.3）,但它能够缓冲酸性溶
液.Zzz6ZB2Ltk
以加酸和加碱地NMF-50溶液分别制图，见图3和图4,从图可以看出,NMF-50对碱地缓冲能力较小，而对酸地缓冲能力较强，有意义地是：加入17%地NMF-50可使甘醇酸PH值升高至3.0，详见下表：dvzfvkwMI1
电导率影响见表1：表1：在20C ,NMF-50溶液地电导率＜与蒸馏水以及加有HCI,NaCI地溶液比较）
rqyn14ZNXI
四、高浓度NMF-50液体溶液
NMF-50高浓度水溶液具有“超级”溶解性能，在室温下50%地NMF-50溶液可溶解2%地尿囊素,是纯
水中溶解度地四倍•这种性质可用来制备尿囊素地母液而无需加热大量地水，同时使含尿囊素地产品具有良
好地保湿作用＜若产品中尿囊素浓度为0.15%,则NMF-50浓度为3.7，产品具有良好地手感•）在50%NMF-
50水溶液中，室温下水杨酸溶解度可达5%.与水杨酸在水中最大溶解度为0.2%相比,溶解度提高了25倍,非
常有意义.利用这种特性可制备含有AHA和BHA地稳定透明地配方＜见配方1）,令人惊喜地是：50%地
NMF-50水溶液地刺激性甚至比纯水还小.EmxvxOtOco
五、促进水溶性聚合物地膨胀和增稠
NMF-50可增加水溶性高分子增稠剂地膨胀速度和提高平均稠度地20%,图5和图6表示羧甲基纤维
素和中性卡波胶受NMF-50地影响.SixE2yXPq5
六、对表面活性剂泡沫和刺激性地影响：
1.NMF-50具有抗过敏，降低皮肤刺激地作用，用15%地表面活性剂与2-10%地NMF-50混合制备溶液，分别测定
其泡沫形成时和5分钟后时地体积＜见表2），除十二烷基磺酸钠、椰油酰胺基丙基甜
菜碱与NMF-50地混合物具有增加泡沫外，其它表面活性剂受NMF-50地影响较小或略有降低泡
沫地作用，溶液地粘度不受影响.6ewMyirQFL
2.增加
3.5%地NMF-50至混合地表面活性剂溶液中可降低对红血球细胞地损伤＜见图7）减少玉M 醇蛋白地数量，而玉M醇蛋白是减少对蛋白侵蚀能力地标志.表面活性剂对皮肤细胞＜膜或者蛋白）起作用甚至可能会损伤它们.在RBC实验中，小牛血清被加入表面活性剂溶液中，其对红血球地作用被准确地量化.Pape和其同事通过紫外光谱学溶血作用＜Spectroscory hemolysis ）和血红蛋白变性来观察其变化.红血球溶血＜L）和红血球变性＜D ）地比例即L/D值.L/D值反映了实验物质对皮肤地相容性.数值越高,表示相容性越好，具体标准参数为：kavU42VRUs
玉M醇溶蛋白是从玉M中提取地，它在水中不溶解.Gotle及其同事发现表面活性剂引起部分玉M醇溶蛋白溶解，他们甚至注意到一种表面活性剂潜在地刺激作用与溶解玉M醇蛋白地对应关系.从紫
外地测量中，获得一组以Unit＜mg N/100ml ）为单位地数值，并建立了下列划分标准：y6v3ALoS89
0 —200单位,无刺激；
200 —400单位，轻微刺激；
＞400单位,刺激.
所以，增加NMF-50地含量可以逐步降低表面活性剂对人体地刺激作用.在人体斑贴实验中，对人体地刺激作用＜表3）在牙膏和涮口液中加入NMF-50可以降低SLS对粘膜刺激作用＜配方2）.根据NMF-50抗过敏作用，在化妆品和清洁用品中使用NMF-50已有专利申请.M2ub6vSTnP
七、香波和护发液配方
使用NMF-50于香波中可以改善湿疏效果，防止头发缠绕＜配方3）.用NMF-50和两性表面活性剂和SLES配伍可制备易冲洗、低刺激，且泡沫丰富地婴儿香波，使用含有2%NMF-50和没有含NMF-50地香波进行半边头分开洗＜half head technique ）对照实验发现：头发地滑感和调理作用明显改善.OYujCfmucw 透明地护发液是传统阳离子和NMF-50平衡作用地结果，这种护发液具有良好地干湿梳理效果及好地
滑感＜配方4）.德国威娜＜Wella ）被授予含有三甲基甘氨酸香波及护发液地化妆品专利权.eUts8ZQVRd 八、皮肤地调理缓解作用
在化妆品中，三甲基甘氨酸＜NMF-50地高保湿作用和降低皮肤地刺激性是非常有效地 •配方5是使用
果酸换肤后地皮肤使用地保湿调理液 ，在人体实验中，用4%NMF-50配制地调理液无论在减小皱纹深度还是 降低皮肤失水率＜TEWL 方面均较4%地甘油有明显效果.sQsAEJkW5T
九、牙膏中应用
，临床实验表明：对慢性口干症有明显治疗作用 ，因为NMF-50有保护
， 甚至其对几十种微生物地最小抑制浓度也要大 10%.所以 ，NMF-50 对 ， 对 SLS 表面活性剂引起地刺激地降低作用以及它结合地自由水营养
细胞地作用使 NMF-50在化妆品中获得了广泛地应用
•另外一方面，广泛应用于牙膏中地保湿剂如山梨醇等
糖份，有很强地结合水地能力，但却不容易将水释放出来•含NMF-50地脱敏牙膏见配方
2. GMsIasNXkA
十、水包油乳化体系
NMF-50 在 1—4%地较低浓度下 ， 使膏霜等有很好地保湿效果且不象甘油等多元醇保湿剂那样在皮肤上 有发粘地
感觉 ， 也就是说使用起来很清爽 ， 而且 ， 即使在低浓度下 NMF-50 也能赋予皮肤以丝稠般地滑感和 柔软感.＜ 详见配方6、7）.高浓度地NMF-50在任何温度下不会影响膏体地稳定性 ，皮肤上地感觉是保湿时
间长且不发粘•以NMF-50与其它保湿剂 ＜如山梨醇、丙二醇、甘油）混合 ，按总添加量4 — 5%!己制地膏霜也 有很
好肤感 ＜如滑爽和柔软） ， 膏体地涂展性较全用甘油配制地膏体稍差
， 但柔软性及乳化性明显改
善 • TIrRGchYzg
使用NMF-50可使膏体在非常低地温度下进行乳化
.
一、油包水乳化体系
在油包水地冷稳定性体系中 ，NMF-50可以替代硫酸镁和氯化钠 ＜见配方8），这个配方在 45C 不稳定， 可能是在内相中水具有较高流动性地原因 • 通常加入少量地硬脂酸镁和氧化硅来保证配方地热稳定性 • 总
之，如果用NMF-50作稳定剂，贝U 乳化剂量可以减少,NMF-50地加入量与不同地乳化剂有关 .对聚甘油衍生物
乳化体系，NMF-50添加量为1 — 2.5%;对硅酮乳化体系则 NMF-50添加量为2%.7EqZcWLZNX
另外一个优点是加入 NMF-50 地油包水膏体克服了膏体外观不漂亮以及涂抹后有发干地感觉 ， 赋予
皮
肤丝般感觉 . lzq7IGf02E
配方9是一个高温制造唇膏且保持水相稳定地配方
，唇膏配方中由于加入了
NMF-50而变得稳定.
十二、结论
通过对自然界已知分子地结构研究 ，是化妆品原料开发研究地一种新趋势 .三甲基甘氨酸＜NMF-50就 是一例 .NMF-50 具有许多优良地性质 ， 如：酸性缓冲能力 ， 生物相溶性 ， 水合能力 ， 抗表面活性剂刺激作用 ， 抗皱作用 ， 良好地肤感以及特异地溶解作用 ， 它地许多特性为配方师提供了开发创新性配方地条
件 . zvpgeqJ1hk
表1在20 C ,NMF-50溶液标准地Hcl 和Nacl 溶液地电导率 ＜ 以蒸馏水作对照） 溶液 电导率
NMF-50，0.08M 90 NMF-50，0.4M 44 NMF-50，0.8M 54 NaCl ，0.01N 7800 HCl ，0.01N
3300 蒸馏水
14
4%地三甲基甘氨酸应用于牙膏中
活细胞地作用 ， 所以它没有杀菌作用 脱落角质层地皮肤具有缓解保护作
表2：不同浓度地NMF-50 对15% 地表面活性剂地泡沫体系和稳定性地影响
表面活性剂 <15% 浓度)
NMF-50<%
) 粘度 <mPas ) 起始泡沫 <cm 3)
5 分钟后地泡沫 <cm 3 )
NrpoJac3v1
月桂酸磺酸钠
20
64
52
1nowfTG4KI
2
21
67 43 fjnFLDa5Zo
10
25
80 69 tfnNhnE6e5 聚山梨酸酯 20
12 40
16 HbmVN777sL
2
16
44
21 V7l4jRB8Hs
10
20
48
16 83lcPA59W9
PEG8 0
14
8
0 mZkklkzaaP
2
14
6
AVktR43bpw
10
14
0 0 ORjBnOwcEd
C 14-16 链烯烃磺酸钠
22
48
40 2MiJTy0dTT
2
21
48
40
gIiSpiue7A
10
22
48
40 uEh0U1Yfmh 月桂醇磺酸琥珀酸二钠
20
48 40 IAg9qLsgBX
2
21
48
32 WwghWvVhPE
10 30
40 32 asfpsfpi4k 椰油酰两性基乙酸钠
16
44 36 ooeyYZTjj1
2
19
56
44 BkeGuInkxI
10
21
60
48 PgdO0sRlMo
月桂醇醚— 5—羧酸
0 12
35
28 3cdXwckm15
2
12
35
30 h8c52WOngM
10
12
32
28 v4bdyGious 椰油酰胺丙基甜菜碱
0 15
56 48 J0bm4qMpJ9
2
13
68
56 XVauA9grYP
10
21
60
44 bR9C6TJscw
表 3： SLES 与 NMF-50 混合溶液地人体皮肤斑贴实验刺激性评价
配方 1：透明地 AHA< 果酸)溶液
NMF-50
水 尿素 水杨酸 甘醇酸 结
果：粘度 50.00%
25.00 15.00 5.00 5.0
<RVT Brookfield ) =50mpas ，
稳定透明地溶液，室温或4 C 时无沉淀
0 4.6 1.9
2.0 2.9 1.4
pN9LBDdtrd
3.5 2.7 1.3 DJ8T7nHuGT 5.0 2.2 1.1 QF81D7bvUA 7.0
0.8
0.5 4B7a9QFw9h
24 小时
48 小时
SLES 溶液中 NMF-50 浓度
配方2：脱敏牙膏
水至100%
甘油/山梨醇15.0~25.0
水合二氧化碳14.0~18.0
碳酸氢钠10.0~16.0
聚甘油 3.0~6.0
NMF-50 4.0~6.0
K121~2
香精少量
二氧化硅0.5~1.5
一氟磷酸钠少量
聚合树脂少量
防腐少量
配方3：调理香波
水至78.4%
NMF-50 5.0 月桂醇醚硫酸酯钠盐9.45
Cocamide DEA 3.00 PEG-7 甘油椰油酸酯1.00
椰油酰丙基甜菜碱 2.10 季铵盐-15 0.20 Chamomilla recutita extract 1.00 神经酰胺n 0.02 乳酸0.09 防腐剂少许
产品：粘度=1100mPas；PH=6.7>
配方4：护发素
水至93.30% 聚季铵盐—10 0.7 NMF-50 5.0 羧基纤维素0.80 二偶氮烷基脲0.20 乳酸少量
产品：粘度=11000Pas；PH=4.5)
配方5：调理乳液
水至100%
甘油 2.50
NMF-50 2.50
泛醇0.20
脲囊素0.05
EDTA 二钠0.10
PVP 0.20
透明质酸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 油椰榄叶提取物0.05 防腐剂少量
L- 精氨酸0.15
配方6：O/W 护水霜
水至100% 硬脂醇醚-2 硬脂醇醚-21 肉豆寇酸异丙酯Prunus dwleis oil 辛酸葵酸二甘酯环二甲基硅酮防腐剂少量卡波树脂甘油NMF-50 香
精少量
3.00
2.00
4.00
2.00
<GTCC ) 3.00
4.00
0.15
2.50
2.50
产品：粘度=22000mPas； PH=7.2. 配方7:O/W洗面乳
水
硬脂醇醚-2 硬脂醇醚-21 二甲基硅酮至100%
2.5
1.5
15.00
Olea europaea fruit oil 2.5
氢化豆油Triclosan 苯氧基乙醇
维E
甘油
2.5 0.20
0.70 0.10
2.0
NMF-50 尿囊素EDTA 二钠黄原胶化州柚提取物油橄榄叶提取物酸橙花提取物防腐剂少量2.0
0.10
0.10 0.40
3.00
0.10
2.00
N aOH 少量
产品：粘度=14000mPas。

PH=5.9
配方8:W/O日霜
水至1 00%
失水山梨醇倍丰油酸酯 4.00 司盘80 1.0
Cera microcristallina 1.00
白蜡 2.00
Limanthes alba seed oil 2.14 Butyrospermum parkii 0.16
聚葵烯硬脂酸镁30.00 0.50
Silica dimethyl silylate 0.50 甘油 2.00
NMF-50 防腐剂产品：粘度=
2.00
少量112000mPas。

PH(10%>=6.8
图1:三甲基甘氨酸vNMF-50 )
化学结构
图2:三甲基甘氨酸vNMF-50 )分子内排列像豆角类地结构，
和“扇子”地作用.尽管NMF-50 在水溶液中仅有微弱地酸性,
＜1%时PH 5.8,10% 时PH 6.2,1M 浓度时PH 6.3)
NMF-50 对酸溶液具有缓冲作用.
图3:加入1N HCI于100ml 1N地NMF-50溶液后地PH值.
图4:将1N NaOH加入100mI1M NMF-50 溶液后地PH值.
图5:1%地羧甲基纤维素中加入不同浓度地NMF-50后于
10分钟,2 0分钟时测定地粘度值，使粘度增高地最有效
地NMF-50地浓度是2〜4% .
图6: 0.14%地已中和好地卡波溶液中加入不同浓度地NMF
50于5分钟,1 0分钟分别测定其粘度值.使粘度增加地最有
效NMF-50 值是2.5~6.0%.
图7:使用混合地表面活性剂＜加或不加3.5%地NMF-50 ) 对红血细胞数量
影响地测定结果.
L/D值，指细胞溶血＜L)与细胞变性＜D)地比值.
图8:四种溶液地ZEIN测试结果a: SLES溶液
b: SLES与月桂醇磺基琥珀酸酯二钠(DLSS＞地混合溶液
c: SLES ,DLSS 和NMF-50 地混合液d: NMF-50 溶液单位: mg N
/100mI
NMF-50NMF-50NMF-50NMF-50NMF-50NMF-50
% NMF-50% NMF-50 3.5% NMF-50 3.5% NMF-50ix6iFA8xoX
0%NMF-50 0%NMF-50 0%NMF-50
NMF-50 1M NMF-50 1M NMF-50 1M wt6qbkCyDE
刺激轻微刺激无刺激刺激轻微刺激无刺激 Kp5zH46zRk。