超分子化学技术在日化和护肤领域的应用,可以分别作为超分子原料(活性物)以及天然功效溶剂使用。作为原料来说,其不仅可以提高一些难溶原料的配伍性,还能额外提升功效吸收性;作为天然功效溶剂来说,不但能够萃取及稳定难溶活性成分,而且具有额外提升植提功效的效果。
共晶为单一相结晶性化合物,由两种或多种分子以一定化学计量比通过非共价键结合而成。
超分子共晶/离子盐技术,其前驱体均取自化妆品原料目录表中的天然活性成分,经过量子化学模拟、高通量筛选、Gaussian优化、KingDraw、MestReNova、FTIR、核磁等验证测试,得到的产品具有优异的三维晶体结构、稳定性好、纯度高、杂质少。
可有效解决食品、药物、化妆品中功效成分的应用痛点,提高功效成分的生物利用率及安全性。
国内,哈尔滨工业大学(深圳)材料科学与工程学院教授张嘉恒创办萱嘉生物,率先将超分子化学技术应用于化妆品领域。
三维超分子结构图
以萱嘉生物的超分子甜菜碱水杨酸共晶为例,从它的三维超分子结构图来看,甜菜碱分子上的O作为氢键受体与水杨酸分子上作为氢键给体的的苯酚基团及羧基形成两处氢键,分子中剩余的原子通过π-π堆积作用,自发排列出有规律的稳定三维立体结构,组成结构稳定的多功效超分子共晶。这也是化妆品行业少有能说得清结构的超分子。
水杨酸是一种油溶性酸,当它深入毛孔内部后可以松动毛孔堵塞物,排出多余的油脂。作为酸性去角质剂,可以软化和溶解角蛋白,减缓异常角质化。
针对水杨酸刺激性强,低添加量才具有安全性这一缺点,超分子水杨酸具有配伍性好,温和祛痘,剥脱角质等特性,适用于敏感肌人群。
技术优势:
采用超分子改性技术,既提高了生物活性分子的溶解性,增加了活性成分的作用位点,又减小了刺激性,扩大适用人群范围。
晒后修复(UVB)评价:
0.125mg/mL萱痘清作用于UVB刺激后的角质细胞,炎症因子(IL-8、TNF-α、IL-1α)以及炎症介质(PGE2)分别下降34.0%,53.59%,21.16%,14.46%;说明萱痘清具有减缓炎症功效。
UVB:中波紫外线,能到达皮肤表皮层,皮肤晒伤一般是它带来的。
抑菌效果评价:
萱痘清在添加量菌为0.5%时对痘肌常驻菌痤疮丙酸杆有抑制作用。
萱痘清浓度为0.125mg/mL时,细胞相对活力值为98.04%,细胞状态与溶剂对照组细胞状态在镜下无明显差异。萱痘清在0.125mg/mL范围内生物无毒,安全。
苦参碱是一种生物碱,来源于天然植物。《本草纲目》、《神农百草》中记载临床上具有抗炎、美白作用,温和副作用少。
水杨酸是一种油溶性酸,当它深入毛孔内部后可以松动毛孔堵塞物,排出多余的油脂。作为酸性去角质剂,可以软化和溶解角蛋白,减缓异常角质化,还可用于改善光老化现象以及长期遭受太阳紫外线照射而出现的皮肤问题。
技术优势:
苦参碱和水杨酸的阴阳离子之间通过库仑力、内部氢键、π-π堆积等弱相互作用,自发的聚合、识别、组成结构稳定的超分子离子盐化合物,水杨酸羧基上的氢原子会转移到苦参碱上,发生质子转移。改善了水杨酸的强刺激性和较差的溶解性,强化了苦参碱的功效,安全性更高,适用人群范围更广。
人体功效评价:
使用3%萱净颜精华液7天 能有效抑制油脂的分泌
使用3%萱净颜精华液产品28天 内卟啉(痤疮丙酸杆菌)变化
使用3%萱净颜精华液的志愿者 受试区28天内痘痘变化
萱净颜具有一定程度祛痘、消炎的功效。
连续使用萱净颜产品28天受试者脸部炎症明显得到改善,说明萱净颜的抗炎舒缓效果良好。
晒后修复(UVB)评价:
0.625mg/mL萱净颜作用于UVB刺激角质细胞,炎症因子(IL-1α)减少37.39%,萱净颜通过提高细胞对光损伤的保护能力,抑制IL-1α的分泌,遏制由IL-1α引起的炎症级联反应。
烟酰胺通过干扰黑素小体在黑素细胞到角化细胞间转运,减少黑素生成;减少黑色素向表层细胞转移,达到美白效果。淡化蛋白糖化后的黄色,改善肤色发黄,提亮肤色。
壬二酸呈弱酸性,针对性解决痘肌问题—角质过厚、毛囊过度角化,溶解部分粉刺,降低粉刺的生成,通过抑制细菌合成蛋白质起抗菌效果。
技术优势:
采用超分子改性技术,将烟酰胺和壬二酸制成超分子共晶,改善了传统壬二酸极差的溶解性和稳定性,萱净皙拥有极低的毒性、极好的化学稳定性、优异的配伍性、低浓度高活性,具有深度淡化色斑,改善肌肤屏障,洁净控油祛痘效果。
晒后修复(UVB)评价:
美白功效评价:
萱净皙在0.00391mg/mL剂量下,黑素含量下降36.4%,说明萱净皙具有美白功效。
安全性评价:
萱净皙为0.0313mg/mL时,细胞相对活力值为98.81%,细胞状态与溶剂对照组细胞状态在镜下无明显差异。萱净皙在0.0313mg/mL范围内生物无毒,安全。
CAMVA评价:
萱净皙相对温和,皮肤接触无明显刺激性,对身体无毒无致敏性,正常使用浓度下,眼部应激性刺激较小。
甘草酸具有抑制细菌生长、舒缓肌肤敏感的作用;
而精氨酸是一种水溶性良好的氨基酸,作为甘草酸的辅助剂,与之协同增效,促进吸收,可以增加皮肤角质层含水量,有一定保湿效果。
技术优势:
将甘草酸和精氨酸通过超分子改性技术,形成甘草酸阴离子和精氨酸阳离子比为1∶2的离子型化合物,改善了甘草酸常温难溶问题,弱化了甘草酸的酸性,减轻对肌肤的刺激性,解决了甘草酸目前在应用方面存在的局限性。
晒后修复(UVB)评价:
结果表明,0.0313mg/mL萱肤修作用于UVB刺激后的角质细胞,炎症因子(IL-1α、TNF-α、IL-8)以及炎症介质(PGE2)分别下降40.00%、39.58%、33.66%、42.48%;说明萱肤修具有抗炎功效。
安全性评价:
萱肤修在0.5%范围内,细胞相对存活率为99.11±7.62%,则表明萱肤修无刺激性或具有轻微刺激性。
CAMVA评价:
1%萱肤修相对温和,皮肤接触无明显刺激性,对身体无毒无致敏性,在正常使用浓度下,眼部刺激性较小。
甜菜碱具有良好的稳定性和配伍性,性质温和,保湿性能好;
壬二酸可以抑制酪氨酸酶活性,淡斑提亮肤色,改善色素沉着,有效减少面部皱纹。
技术优势:
将甜菜碱、壬二酸通过超分子改性技术所制成的一款超分子共晶原料,解决了传统壬二酸难溶于水、易变色、高浓度低活性、高熔点及配伍性差的问题,具有优异的抗氧化和舒缓效果、改善屏障、延缓衰老、肌肤水嫩细滑有光泽。
抗氧化功效评价:
户外紫外线(UVB)照射会产生多种有害作用诱导皮肤损伤和光老化,包括活性氧(ROS)的产生、表皮细胞的凋亡、炎症和成纤维细胞的胶原降解。
根据活性氧(ROS)和超氧化物歧化酶(SOD)的检测结果,与阴性对照相比:萱皙亮在0.25mg/mL的剂量下,对UVB刺激产生的ROS有显著的抑制作用,对细胞内SOD活力有显著提升作用,表现出抗氧化功效。
祛斑功效评价:
*星号表示DES与对照组在统计学上的显著差异
通过不同浓度的萱皙亮对(i)MDA(通过丙二醛的测定)和(ii)光合色素含量进行检测。检测结果表明萱皙亮具有较好的祛除色斑效果。
人体功效评价:
萱皙亮在添加量为1%时,28天后受试者的丘疹计数(从15降至3)和EDDP(针对红斑的数码摄影)评分与基线相比显著降低。
更多超分子共晶/离子盐技术,也可根据客户需求配置不同功效的化妆品原料,欢迎感兴趣的朋友前来咨询与交流分享。
萱嘉生物成立于2017年,在超分子改性技术方面拥有深厚的科研和产业化基础。作为将超分子改性技术应用于生物新材料和大健康行业的领头企业,公司根据行业需求,不断研发出独具特色的产品和技术方案,积极地为追求产品差异化和运用新型营销方式的客户提供OEM/ODM服务。
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