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基本信息

項(xiàng)目名稱：
新型多功能天然化妝品添加劑
小類：
能源化工
簡介：
傳統(tǒng)化學(xué)合成的化妝品添加劑會對人體健康和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不良影響。本作品將天然堿性多糖殼聚糖的兩性衍生物與天然礦物累托石在納米尺度上插層復(fù)合，構(gòu)建一種新型的集抗菌、保濕、抗氧化和抗紫外等優(yōu)點(diǎn)于一體的化妝品添加劑——羧甲基殼聚糖季銨鹽/累托石納米復(fù)合材料。
詳細(xì)介紹：
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，化妝品在今天已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪兄匾囊画h(huán)，傳統(tǒng)的化妝品添加劑多為化工合成產(chǎn)品且功能單一，對人體健康和生態(tài)環(huán)境造成一定程度上的影響，“化妝品天然化”是未來化妝品行業(yè)的發(fā)展趨勢。本課題利用天然堿性多糖殼聚糖的兩性衍生物與天然礦物累托石在納米尺度上復(fù)合，構(gòu)建的一種新型的，具備抗菌、保濕、抗氧化、抗紫外等優(yōu)點(diǎn)的化妝品添加劑——羧甲基殼聚糖季銨鹽/累托石納米復(fù)合材料。 在水溶液中，微波輔助條件下利用簡單的溶液插層法得到了羧甲基殼聚糖季銨鹽/累托石納米復(fù)合材料，XRD和TEM結(jié)果表明，羧甲基殼聚糖季銨鹽成功進(jìn)入累托石硅酸鹽片層中間，擴(kuò)大了累托石的層間距，構(gòu)建了具有二維層狀結(jié)構(gòu)的羧甲基殼聚糖季銨鹽/累托石納米復(fù)合材料。并且該納米復(fù)合材料具有良好的抗菌性，其對于革蘭氏陽性菌的最低抑制濃度僅為0.0125mg/L，最大抑制時(shí)間長達(dá)120h，抗菌效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于羧甲基殼聚糖季銨鹽。紫外吸收實(shí)驗(yàn)表明，0.04%的羧甲基殼聚糖季銨鹽/累托石納米復(fù)合材料就能阻隔約50%的紫外線。此外，吸濕保濕實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，羧甲基殼聚糖季銨鹽/累托石納米復(fù)合材料的吸濕保濕性隨著羧甲基殼聚糖季銨鹽含量的增加而增加。羧甲基殼聚糖季銨鹽/累托石納米復(fù)合材料的還原力為0.26遠(yuǎn)高于羧甲基殼聚糖季銨鹽的0.03，通過對還原力的測定，而且納米復(fù)合材料的OH?的去除能力也高于羧甲基殼聚糖季銨鹽。

作品圖片

  • 新型多功能天然化妝品添加劑
  • 新型多功能天然化妝品添加劑

作品專業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

1．首次在微波輻射條件下在水相中快速地合成羧甲基殼聚糖季銨鹽，反應(yīng)時(shí)間短并且不是用有機(jī)溶劑，是一種綠色環(huán)保的殼聚糖衍生物制備方法。 2. 將羧甲基殼聚糖季銨鹽/累托石納米復(fù)合材料應(yīng)用于 化妝品添加劑的研究，這種嘗試和探索在國內(nèi)外尚屬首次。 3. 本作品發(fā)明的是一種天然高效集抗菌、保濕、抗氧化 及抗紫外性能于一體的多功能化妝品添加劑。

科學(xué)性、先進(jìn)性

（1）納米復(fù)合材料來源豐富且工藝簡單 殼聚糖與累托石均大量存在于自然界中，我國優(yōu)質(zhì)資源豐富，每年開采量巨大并且價(jià)格適宜。 （2）優(yōu)越的保濕性 羧甲基殼聚糖季銨鹽在分子結(jié)構(gòu)中有親水性的羧基、羥基和氨基存在，具有比透明質(zhì)酸更優(yōu)越的保濕性。 （3）良好的紫外吸收性 累托石的規(guī)則層狀結(jié)構(gòu)和高達(dá)2.5nm的層間距對紫外線有良好的吸收、屏蔽、色散作用，從而起到保護(hù)效果。 （4）極佳的抗菌性 羧甲基殼聚糖季銨鹽有良好抗菌效果，而累托石具備大層間距和大比表面積，可以對細(xì)菌起到吸附固定的作用。 （5）卓越的抗氧化性 殼聚糖分子結(jié)構(gòu)中有氨基和羥基等活性比較高的基團(tuán)可以與自由基作用。 （6）良好的生物相容性與可降解性 殼聚糖與累托石均來源于自然界，而且大量文獻(xiàn)已經(jīng)表明兩者均具有良好的生物相容性。 （7）良好的熱穩(wěn)定性 羧甲基殼聚糖季銨鹽與累托石在納米尺度復(fù)合后，分散的累托石起到了熱屏障的作用，提高了納米復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性。

獲獎情況及鑒定結(jié)果

國家專利： 1.羧甲基殼聚糖季銨鹽在水相中的微波輻射制備方法 申請?zhí)枺? 200910213897.5 公開號： CN101724095A 2. 羧甲基殼聚糖季銨鹽/累托石納米復(fù)合材料及其制備方法 申請?zhí)枺? 200910213899.4 公開號： CN101735486A

作品所處階段

實(shí)驗(yàn)室階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

合作

作品可展示的形式

實(shí)物、產(chǎn)品、樣品

使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測

適用范圍及推廣前景： （1）該作品對化妝品添加劑的研發(fā)將產(chǎn)生重要的影響，為在納米尺度上改善化妝品添加劑奠定了可靠的基礎(chǔ)。 （2）本作品設(shè)計(jì)的材料在化妝品配方中的使用，不會對人體產(chǎn)生傷害且對生態(tài)環(huán)境無副作用。 （3）基于其良好的生物相容性、抗菌性，該復(fù)合材料可作為醫(yī)藥材料。 市場分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測： 國際化妝品市場中，功能性產(chǎn)品占到了1/4的份額。但是，目前消費(fèi)者對于產(chǎn)品功能的重視度在不斷增加，規(guī)模擴(kuò)張速度要高于化妝品行業(yè)的發(fā)展速度。更重要的是，功能性產(chǎn)品因其所強(qiáng)調(diào)功能訴求，針對特殊人群，往往是人們所不能抗拒的。 羧甲基殼聚糖季銨鹽/累托石納米復(fù)合材料取材于自然界中來源豐富的可再生資源殼聚糖，與傳統(tǒng)的殼聚糖基的合成材料相比，由于加入了粘土累托石，不僅產(chǎn)生了比同類型材料更優(yōu)越的性能，而且因制備工藝簡單易行，從而降低了生產(chǎn)成本。其將在美容化妝品中具有較高的應(yīng)用價(jià)值, 發(fā)展前景巨大。由于本作品從設(shè)計(jì)到開發(fā)過程擁有全部知識產(chǎn)權(quán)，項(xiàng)目成果有望創(chuàng)造可觀的社會經(jīng)濟(jì)效益。

同類課題研究水平概述

化妝品添加劑的發(fā)展主要分成四個(gè)階段，第一階段主要是單純起著物理保濕作用的油脂類。第二階段的化妝品添加劑主要是利用油水混合技術(shù)多合成的產(chǎn)品。第三階段的化妝品添加劑主要是從木瓜，果酸等天然植物中提取精華而制成的。第四階段主要是從20世紀(jì)90年代，美日等國家利用生物技術(shù)制造與人體自身結(jié)構(gòu)相仿的具有高親和力的生物精華物質(zhì)。 被人們利用來合成化妝品添加劑的原料主要有下面幾種：一、中草藥原料。二、天然動植物油脂。三、合成型添加劑。四、生化制品。 最近幾十年對殼聚糖衍生物的研究主要是通過化學(xué)方法，在殼聚糖上取代引進(jìn)其他官能團(tuán)，從而使其衍生物有比殼聚糖更好的其他方面的性能。比如殼聚糖通過分子中的氨基和烴基與許多重金屬形成螯合物，可作為絮凝劑用于廢水處理[3]，食品廠蛋白質(zhì)回收，中藥藥液的提純精制。對天然累托石在護(hù)膚面膜等化妝品中運(yùn)用方面的研究報(bào)道到目前為止，相當(dāng)來說比較少。2002年有關(guān)專利公開了涉及一種天然累托石泥面膜及其制備方法[4]。該發(fā)明證實(shí)了天然累托石為純天然物質(zhì)，對人的皮膚無刺激，無毒害副作用，而且還有美白、消炎、殺菌和防紫外線的功能。因此具有很好的研究和應(yīng)用價(jià)值。 隨著近幾十年的發(fā)展，納米材料逐漸進(jìn)入人們的視覺，納米材料結(jié)構(gòu)獨(dú)特，性能優(yōu)異被廣泛地運(yùn)用在各個(gè)行業(yè)中，體現(xiàn)出一般材料所不具備的優(yōu)良特性。因此，對納米材料的研究有著很好的前景。羧甲基殼聚糖季銨鹽/累托石復(fù)合材料，屬于新型的納米復(fù)合材料[5]。 綜上所述，一方面，在化妝品添加劑的研究領(lǐng)域，殼聚糖和累托石作為兩種極具潛力的載體材料，引起了研究者的廣泛關(guān)注，并已有相關(guān)報(bào)道[6]。另一方面，在材料科學(xué)領(lǐng)域，利用微波輔助的插層復(fù)合技術(shù)構(gòu)建的聚合物/層狀硅酸鹽復(fù)合材料，集多種優(yōu)良特性于一體，在各個(gè)領(lǐng)域都有突破性的應(yīng)用[7]，但目前，尚沒有將這類材料用于化妝品添加劑的研究報(bào)道。 基于以上情況，我們采用極富應(yīng)用潛力的天然高分子有機(jī)物殼聚糖與新型無機(jī)載體材料累托石進(jìn)行納米雜化并應(yīng)用于化妝品添加劑的研究。通過微波輔助的插層復(fù)合技術(shù)實(shí)現(xiàn)有機(jī)高分子和無機(jī)物在納米尺度上的復(fù)合，得到的復(fù)合材料能把羧甲基殼聚糖季銨鹽與累托石作為化妝品添加劑的優(yōu)勢結(jié)合起來，使兩者優(yōu)勢互補(bǔ)，發(fā)揮協(xié)同增效作用。這種探索必將開拓化妝品研究的新途徑。
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