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標題納米技術在化妝品領域中的應用

提供者：廣東博溪生物科技有限公司發布時間：2021/2/4 閱讀次數：230次 >>進入該公司展臺

納米技術，是指用單個原子、分子制造物質的科學技術，研究結構尺寸在1至100納米范圍內材料的性質和應用。當物質到納米尺度以后，大約是在0.1—100納米這個范圍空間，物質的性能就會發生突變，出現特殊性能。這種既具不同于原來組成的原子、分子，也不同于宏觀的物質的特殊性能構成的材料，即為納米材料。

納米技術逐漸被應用在了材料制備、計算機、醫學、航天和生物技術等多個領域。而在化妝品領域，它的巨大潛力也在逐漸浮現。

納米載體

NANOCARRIER

納米技術的飛速發展帶來了多種新型的納米運載體系，主要包括脂質體、固體納米脂質顆粒、納米乳液、有機微球、聚合物納米粒、磁性納米載體等。

圖1 納米脂質體結構（左圖來源TANAKA，右圖來源白藜蘆醇納米脂質體研究進展）

20世紀60年代由AlecD Bangham首次提出納米脂質體技術，脂質納米材料的膜結構跟細胞膜非常接近，因此它可以將有效成分包裹后導入細胞，讓有效成分輕易進入細胞。目前的應用主要聚焦于外用藥物和化妝品中，為提升化妝品功效性提供了新的研究思路。

目前使用最多的是固體納米脂質顆粒（solid lipid nanoparticles，SLN），SLN是以天然或合成的固體脂質為載體，將活性成分包裹于脂質中，制成納米載體系統。SLN作為化妝品活性成分的載體具有以下作用：

可以作為高活性成分載體，保護不穩定的活性成分，減少其降解

有許多功效原料，活性高，化學性質不穩定，遇光易分解，比如輔酶Q10、377、白藜蘆醇、蝦青素等等，它們的不穩定性極大地影響了其發揮抗氧化、美白和抗衰老等作用。納米載體可以包覆活性物質，從而提高活性物質的穩定性。

比如葉黃素，葉黃素的穩定性差，主要易受氧、光、熱、金屬離子、pH等因素的影響，在焦巖等人的《納米脂質體提高葉黃素的穩定性》中，將葉黃素及其納米脂質體隨時間、溫度、光照和pH等條件變化的降解率進行比較，以溫度和pH為例：

圖2 不同溫度和pH下葉黃素及其納米脂質體降解率比較

能與其他的分子防曬劑聯合使用以獲得更好的光保護效果

使用納米結構脂質載體負載防曬劑，可大大提高體系防曬效果，降低其對皮膚的刺激性，減少化學防曬劑的使用劑量，同時提高防曬體系配伍性和穩定性。

對于活性成分有緩釋作用

納米載體除了能對活性成分進行包覆，還能夠控制其緩釋。

比如郭芳等人的研究中，在相對濕度分別為75%和43%下，用載玻片貼上醫用透氣膠來模擬人體皮膚角質層，考察原花青素脂質體的保濕性能。

圖3 未包覆原花青素脂質體和原花青素脂質體的保濕性能

注：1）和2）測定的相對濕度分別為75%和43%

從表中可以得知，相對濕度為75%時，未包覆原花青素的脂質體和原花青素脂質體的保濕率均高于相對濕度為43%的保濕率，而在不同濕度環境中，原花青素脂質體均高于未包覆原花青素的脂質體，說明原花青素脂質體具有緩釋性能。

可以增加皮膚的水合作用

主要通過兩個方面：①它可以輕易地黏附在角質層上，通過脂質、油脂和表面活性劑的相互作用，促進油脂重排，從而促進活性物的滲透；②納米粒子促進黏附功能，使得載體與皮膚接觸面積增大，促進皮膚滲透作用從而增加水合。

總之，納米載體系統可以做在面膜、水、乳、霜、膏等多種劑型中，提高活性成分的穩定性、改善其溶解性和提高其生物利用度。

納米防曬劑

NANO SUNSCREEN

防曬化妝品中防曬劑的選擇對防曬產品功能具有決定性作用。常用的防曬劑主要為化學防曬劑（有機防曬劑）和物理防曬劑（無機防曬劑）�；瘜W防曬劑品種多，效果好，但光穩定性相對較差；物理防曬劑光穩定性好，但使用時含量不宜過高。

因此，在最大限度地追求防曬劑的安全性、高效、廣譜和降低成本方面，對無機材料防曬劑的研究和開發以及多種防曬劑復合使用的研究一直是該領域的研究熱點。

而納米無機材料粒徑小、比表面積大、穩定性好、刺激性小，它的應用可以有效解決化學防曬劑的缺點，提高物理防曬劑的防曬效果。前面已經提到過，利用如固體脂質納米顆粒等的納米運載體系可以提高防曬品的穩定性等，接下來我們主要講述納米粉體在防曬產品中的應用。

目前，這些防曬劑中研究和應用最多的是納米TiO2，其次為納米ZnO和復合防曬劑。

納米TiO2

納米TiO2是廣譜紫外吸收劑，而且它還可以在一定程度上散射紫外線，紫外線波長越長，納米TiO2的屏蔽性能取決于它的散射能力，紫外線的波長越短，其屏蔽性能取決于其吸收能力，這是傳統的有機紫外吸收劑所不具備的特點。但過小的粒徑可能會堵塞毛孔，不利于排汗。所以一般認為，當其粒徑在 30~100 nm 之間時，對紫外線的屏蔽效果最好。

納米ZnO

納米ZnO也具有類似特點，ZnO具有良好的濾過中波紫外線UVB和長波紫外線UVA的作用，是常用的廣譜防曬劑。但是涂抹于皮膚后較為粘稠，使用體驗感較差。納米技術揚長避短，既有良好的防曬效果，不粘稠，容易涂抹，且涂抹在皮膚上幾乎完全透明。防曬劑中的納米氧化鋅大小一般在30~200 nm之間，多在150 nm以下，以聚合物的形式存在。

納米乳液

NNO EMULSION

納米乳液運載體系是指將脂溶性活性成分溶于有機相中，然后將該有機相體系充分分散，于含有乳化劑的水相體系中，并在一定的外力作用下（如攪拌、均質、超聲波等）形成納米級的膠體體系。

以制備蝦青素納米乳液為例：

圖4 微/納米乳液制備過程示意圖（蝦青素運載體系設計的研究進展與思考）

納米金屬

NANO METAL

比如納米銀，它的性能歸功于其特有的納米結構性質，使其具有抗菌譜廣、抗菌性強且無耐藥性。它作為一種天然抗菌材料，抗菌譜很廣，有文獻指出，納米銀能殺死的細菌種類達 650 種之多，包括革蘭陽性菌、革蘭陰性菌、真菌、病毒等各種微生物。

在陶曉明的研究中，向樣品中添加納米銀粉后細菌的存活曲線如下圖所示，顯示出納米銀具有很好的抗菌功效。

圖5 樣品中添加納米銀粉后細菌的存活曲線

除此之外，納米銀也可以作為天然保鮮劑，增強產品的穩定性，減少因化學保鮮劑引發的皮膚敏感。

納米碳材料

CARBON NANOMATERIALS

納米碳材料指由碳原子、非碳原子甚至納米孔組成的納米材料。主要包括三種類型：碳納米管、碳納米纖維和納米碳球。碳納米管與能源、電路元件等關系密切。碳納米纖維由于其強韌性和強吸附能力，主要作為航空器材、建筑工程的結構材料和制造防護服、面罩等產品上。納米碳球或許聽起來也很陌生，但富勒烯一定看起來眼熟。

富勒烯作為納米碳球的一種非常名副其實——因為其結構酷似足球，因此也叫作足球烯。

圖6 富勒烯C60結構

富勒烯和鉆石一樣，由“碳”元素構成，根據碳原子數量和內嵌物質的不同，富勒烯家族有C24，C60，C70等等，目前只有C60可以安全有效地應用在護膚領域。富勒烯C60的抗氧化能力是維生素C的125倍，而且除此之外，它還被人稱為自由基海綿，顧名思義，它可以高效地清除活性自由基。

目前應用在化妝品中的富勒烯原料有兩類，一類是水溶性，利用水溶性高分子PVP將富勒烯分散成水溶性的化妝品原料，另一種是油溶性富勒烯，是使用植物性角鯊烷作為溶劑制得的富勒烯原料。

但富勒烯的制備工藝復雜、量產難度大而且價格昂貴，它在化妝品中的應用還需要進一步的探索。

總之，隨著對納米技術研究的深入，它在化妝品領域的應用也在逐漸拓寬，而它的應用優缺點十分明顯：一方面，當物質尺寸達到納米級時，通常會顯現出完全不同的特性，為化妝品行業帶來驚喜；另一方面，由于尺寸過小，納米技術在化妝品中應用的安全性始終是目前關注的重點，且其檢測和監管仍然存在盲區，還有很長的路要走。

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關鍵詞：納米

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