纳米技术在化妆品中的应用

纳米技术在化妆品中的应用冯蓓（上海应用技术学院香料香精技术与工程学院）摘要：纳米科学与技术是21世纪的高薪技术，纳米工程技术与纳米材料是纳米科学的重要组成部分。它涵盖物理、化学、应用数学。材料科学、生物科学等方面。纳米技术被许多专家预测为21世纪的主导新科技技术之一。被广泛应用于各行各业。但是就目前的技术水平而言，并不是所有的东西都能制成纳米级产品，实际上能够应用到各种产品领域的纳米技术还是很有限的。纳米材料的定义，是把相互晶粒结构控制在100纳米以下的长度尺寸的材料称为纳米材料。引言：本文就纳米技术在化妆品中的应用而言展开讨论，目前所说的纳米技术在化妆品中的应用主要有两个方面：(1)一种是将纳米粉体添加到化妆品中，使化妆品的一些物性发生改变；一种是利用纳米工程技术将不能直接制成纳米级产品的有效成分改性纳米化。目前纳米技术在化妆品中的具体应用大致有以下几个方面：一．纳米技术在防晒中的应用[1]紫外线可以造成皮肤光老化，甚至导致皮肤肿瘤。光老化的表现为色素增加。防晒剂可以通过预防皮肤发生光老化而间接起到美白的效果。加入纳米级的二氧化钛粉体或氧化锌粉体做防晒剂，这种超细的二氧化钛粉体或氧化锌粉体加入到防晒化妆品中，不但具有较好的防止紫外线对人体皮肤的伤害作用，而且不会对皮肤产生刺激性，同时可以使防晒品在皮肤上涂抹是透明的，不会出现泛白现象，并具有良好的延展性。这种超细的二氧化钛粉体在很多防晒化妆品中被广泛应用，并取得良好的效果。纳米Zn0是一种广谱的无机紫外线屏蔽剂，由于其UVA的有效屏蔽性、安全性和抗菌性而得到越来越广泛的运用。提高纳米氧化锌的分散性、透明性和耐光性是其在防晒化妆品中应用需着重解决的同题。目前在防晒化妆品中研究和应用的最多的是纳米Tio2，其次为纳米Zn0和SiOx。其他一些金属氧化物的纳米粒子如Fe20．纳米Ti02作为紫外吸收剂有其独特的长处。首先，纳米Ti02在UVA和UVB波段都表现出吸收，是广谱紫外吸收剂。其次，除了能够吸收紫外线，它还可以在一定程度上散射紫外线。这是传统的有机紫外吸收剂所不具备的特点。纳米Zn0也具有类似特点，但吸收峰主要在UVA波段。国内外对纳米Ti02和纳米Zn0在紫外吸收方面应用的做了大量研究，甚至已经在产品中开始使用。尽管纳米Ti02和Zn0等具备这些优点，但是存在着一个先天的弱点，即与有机相相容困难，这是由于无机纳米粒子的表面极性所致。结果不但使产品质量不够稳定，而且使纳米粒子产生团聚，从而丧失紫外吸收活性。另外，纳米Zn0和Ti02具有光催化性质，在日光作用下会产生自由基，这会对人体DNA造成伤害。为得到更加安全高效的纳米防晒化妆品，需要开发新型的纳米防晒剂。在新型的纳米防晒剂研究中，有一些物质值得我们注意。首先就是前面提到的稀土纳米氧化物。稀土纳米氧化物具有高效紫外吸收，同时它将吸收的能量转换为无辐射驰豫，因此是安全的防晒剂。其次是核苷。由于DNA对紫外能量吸收异常迅速，因此利用纳米技术对核苷进行超微乳化后制得的纳米微胶囊可以作为高效防晒剂使用。纳米脂质载体SLN和NLC本身具有阻挡紫外线的能力，并能增加防晒剂的载量，常被应用于防晒剂中。SLN可做为防晒剂，也可作为其他防晒成分的载体，主要针对UVB的防护。二．纳米技术在抗衰老中的应用[5]皮肤衰老一般分为自然衰老和光老化两种形式，前者主要表现为皮肤干燥、发生皱纹、松弛，以及出现一些良性的肿瘤，后者主要表现为弹性异常。色素沉着异常和皮肤纹理增加。2.1维生素A与维甲素维生素A除对上皮组织的生长。增生和分化具有重要的调节作用外，还是一种天然的抗氧化剂。维甲素具有抗角化、抗增生及抗炎等作用，多为局部外用，可以改善皮肤的光老化现象。这两种物质具有化学不稳定性，对光和氧非常敏感。纳米技术的出现为这些问题的解决提供了可能。PoplePV等[2]研究包裹维生素A的SLN外用凝胶对皮肤的作用，发现其药物释放时间长达24h，在离体皮肤中的药物浓度是传统凝胶对照组的2倍，其可以提高皮肤角质层的水含量，而且无刺激作用。2.2维生素E维生素E是人类皮肤细胞很好的营养物质，同时具有抗衰老和抗氧化作用，在大多数化妆品中均有添加，但常态的维生素E很难透过表皮被细胞吸收。而当维生素E被纳米化后，就很容易被皮肤细胞吸收，起到增加皮肤营养、延缓皮肤衰老的积极作用。维生素E是一种脂溶性维生素，它具有较强的抗氧化作用，可以延缓人体衰老，还具有部分恢复变性胶原纤维作用，被广泛应用于医药、化妆品等产品中。梁智辉等人[3]比较纳米维生素E与乳化维生素E，纳米化后能显著提高抗氧化能力，而且纳米化维生素E抗超氧阴离子自由基的能力随剂量的增加而增强。应用SLN包裹维生素E，将其分散于液相或制入霜剂后，其物理性质很稳定，而且提高了皮肤的封包效应，还使其渗透入皮肤的能力增加。2.3辅酶Q10辅酶Q10又称泛醌，是线粒体内膜的强效抗氧化剂，防止细胞与活性氧发生反应，并有抗衰老作用。进一步研究显示它是通过抑制自由基来减少氧化应激反应的发生，而实现抗衰老的目的[4]，现有多种包含辅酶Ql0的纳米产品出现，德国Dr.Rimpler公司的NanoRepairQl0霜和乳液，分别含百分之0.50和百分之0.10的辅酶Ql0，体外透过试验表明其产品与乳液相比具明显优越性。三．纳米技术在皮肤美白中的应用3.1美白剂开发的生物学基础皮肤的颜色主要取决于黑素小体的数目、大小、分布及降解方式。黑色素形成的基本生理过程为：黑色素细胞内的特殊细胞器——黑素小体产生黑色素；黑色素小体经过黑素细胞的树状突起转移到角质形成细胞内；这些黑素小体在角质形成细胞内可被酶降解。人们可以从黑素代谢的全过程去开发研究美白剂，如抑制黑素形成、抑制黑素小体转移至角质形成细胞、减少外源性因素如紫外线等对黑素形成生理过程的影响等。3.2纳米技术与皮肤美白剂维生素C，又称抗坏血酸，能抑制多巴的氧化，并使皮肤中已经合成的黑色素还原为无色物质和使其转变为水溶性的胶样物质，其原理被用于临床上治疗各种后天性色素沉着性疾病；维生素C还具有抗氧化的能力，能同时起到抗衰老的目的，是易被人们接受的美白成分。但由于其水溶液不稳定和不易被皮肤吸收等缺点，人们随即开发出维生素C的脂肪酸酯和磷酸酯盐。UnerM等[6]制备维生素C棕榈酸酯的SLN和NLC，以NE为对照，并将其制入水凝胶中，在期和长期试验中SLN和NLC均使皮肤的水分得到显著提高；离体人皮逶过试验表明，SLN和NLC持续渗透维生素C棕榈酸酯，较对照组分别长1/2和1/3倍。将其储存3个月，得到其稳定性依次为NLC、SLN、NE。TeeranachaideekulV等[7]研究包裹维生素C棕榈酸酯的NLC，添加不同表面活性剂及抗氧化剂、改变储存条件等况对其稳定性的影响，从而获得最好的制备及储存条件。利用纳米改性技术将一些需要皮肤细胞吸收的营养、美白及祛斑成分加工成纳米级的材料，添加到化妆品中。例如，维生素E是人类皮肤细胞很好的营养物质，同时具有抗衰老和抗氧化作用，在大多数化妆品中均有添加，但常态的维生素E很难透过表皮被细胞吸收。而当维生素E被纳米化后，就很容易被皮肤细胞吸收，起到增加皮肤营养、延缓皮肤衰老的积极作用。美白化妆品的研制今后可以着眼于黑色素形戍的全过程，并可从天然植物中提取有效成分，将具有显著优势的纳米技术应用于其中得到更多的美白纳米产品，对于美白化妆品而言将有广阔的发展前景。四．纳米化妆品纳米化妆品，其独到之处在哪？它是将化妆品中的最具功效的成分特殊处理为纳米这种极其微小的结果，顺利渗透到皮肤内层，事半功倍地发挥护肤。疗肤效果。纳米化妆品给美容日化行业带来了一股新鲜的活力，一时间称为新宠。在成都中国美容化妆品博览会上，最抢眼，最具亮点的就是纳米化妆品，在这种高科技的日化展位前簇拥了众多的商家和消费者，人们对纳米运用于化妆品感到好奇：这种化妆品到底有什么神奇之处呢?在报道中，记者采访了多年从事日化研制的一位专业人士，他说，传统工艺乳化得到的化妆品膏体内部结构称为胶团或胶束状，其直径为微米，对皮肤渗透能力很弱，不易被表皮细胞吸收。因为皮肤的吸收功能有限，一般只能通过两条途径。而皮肤最外层具有疏水性角质层，因而水溶性物质和大分子量得物质通过表皮吸收和毛囊皮脂腺的吸收相当不易，而纳米技术完全可以用到化妆品制造业中，能对传统工艺乳化得到的化妆品缺陷进行很好的改进。因为用纳米级功能原料通过纳米技术处理得到的化妆品膏体微粒可以达到纳米级状态，这种纳米级膏体对皮肤渗透性大大增加，皮肤选择吸收功能物质的利用率随之增高。我们可以这样简单的来打个比方理解一下这个理论：我们的皮肤就像一个筛子，筛子上的孔就像最外层表皮的毛孔，筛子筛沙时，只有细小的沙粒才能穿过筛孔渗漏下去，而像石块。大颗粒杂志便留在筛子面上漏不下去。纳米化妆品就是将对皮肤起作用的膏体成分尽量处理成细小的“沙粒”，轻而易举透过皮肤上的“筛孔”，进入真皮层，从而被吸收。而美容保健领域中的另一热门DNA则是纳米化妆品的最佳搭配伙伴，只有DNA这种天然生物材料最易通过纳米技术处理，所以DNA与纳米技术完美结合的产品便成为如今化妆品行业的宠儿。五.纳米科技在化妆品中应用的研究现状和展望化妆品作为贴近人类生活的产品，其研究处于科学研究的下游。它应用新技术成果往往是以间接的形式融合新技术，也就是说，纯粹的基础研究成果很难直接应用于化妆品工业，只有经过一定程度的消化后得到的应用基础研究成果才容易被化妆品工业吸收。化妆品是和人类生活息息相关的产品，它的品质对人类的生活质量有极其重要的影响。为了提高化妆品功效，减少其副作用，人们总是尽可能地在化妆品中应用斯技术成果。20世纪70年代，生物工程技术的飞速发展为化妆品工业带来了一次质的飞跃，不仅产生了大量的新型功能化妆品，而且促进了化妆品行业的理论研究，使这一领域的研究摆脱了纯经验模式，进入了理论指导实践的层次。我们有足够的理由相信纳米技术将为化妆品工业带来又一次飞跃.参考文献：[1]日用化学工业第33卷第6期2003年12月姚超昊凤芹林西平汪信南京理工大学[2]PoplePV,SinShKK.Developmentande,raluation.ftopicalformulationcomainingsolidlipidnanoparticlesofvitaminA[J].AAPSPharmSeiTech,2006,7:91.[3]梁智辉，徐勇，朱颉安，等．纳米化对维生素E抗氧化作用的影响[J]．广东微最元素科学，2007,14：27-29.[4]MtillerRH,PetersenRD,HommossA.etal.Nanostructuredlipidcarriers(NLC)incosmeticdermalproducts[J].AdvDrugDelivRev,2007.59:522-530.[5]纳米技术在皮肤美白及抗衰老中的应用杨高云崔羽立2009年第30卷12月第6期首都医科大学学报[6]UnerM,WissingSA,YenerC,etal.Solidlipidnanoparticles(SLN)andnanostructuredlipidcarriers(NLC)forapplicationofascorbylpalmitate[J].Pharma2ie,2005,60:577-582.[7]TeeranachaideekulV.MiillerRH,JunyaprasertVB.Encapsulationofascorbylpalmitateinnanostructuredlipidcarners(NLC)-effectsofformulationparametersonphysicochemicalstabiLity[J].IntJPharm,2007,340:198-206.