超分子改性技术在化妆品行业的应用

超分子化学

超分子化学这一概念最早是由法国科学家lehn提出的并将其定义为“超越分子层次的化学”。在1987年，诺贝尔化学奖授予C.J Pedersen (佩德森)、J.M Lehn (莱恩)、D.J Cram (克来姆)三位化学家，以表彰他们在超分子化学理论方面的开创性工作——设计和合成了可以模拟生物中锁钥关系的主体分子，这些主体分子可以选择性的识别客体分子。

超分子化学是基于分子组装体和分子间作用力而存在，不同类型的分子间相互作用可以根据他们不同的强弱程度、取向以及对距离和角度的依赖程度进行区分。

人们可以根据超分子自组装原则，以分子间的相互作用力作为工具，把具有特定的结构和功能的组分或模块按照一定的方式组装成新的超分子化合物。这些新的化合物不仅仅能表现出单个分子所不具备的特有性质，还能大大增加化合物的种类和数目。

如果人们能够很好的控制超分子自组装过程，就可以按照预期目标更简单、更可靠的得到具有特定结构和功能的化合物。

随着更多科学家对它的深入研究，大量的文献和实例论证了超分子化学应用于功效原料制备，其产品具有良好的透皮吸收能力。可以说，超分子化学与化妆品的结合是“美好”的相遇。

什么是超分子改性技术？

哈尔滨工业大学（深圳）教授张嘉恒团队一直专注于“超分子化学”的研究，成功开发出超分子共晶/离子盐技术、超分子纳米包裹技术、超分子生物催化技术以及超分子溶剂提取分离技术，这四大技术就是超分子改性技术的核心架构。

基于超分子的可设计性，辅以计算机模拟、设计，通过超分子改性技术，利用分子间形成的氢键、静电引力和范德华力，分子间自组装排列出有规律的结构稳定的多功效离子或共晶聚合体。超分子共晶/离子盐同时拥有两种及两种以上前驱体的功效，相互弥补，协同增效，起到1+1>2的效果。

张嘉恒团队将超分子改性技术引入化妆品行业，通过控制超分子自组装过程对天然功效原料进行改性，大幅度改善了天然功效原料的溶解性、稳定性、刺激性、透皮效果以及功效性能，打破了其配方应用局限性。

技术革新，以质生量

化妆品是以天然、合成或者提取的各种作用不同物质做为原料，经过多道生产程序加工而成的化学混合物质，是高度依赖核心技术的行业。对其产品而言，原料是基础中的基础，科技化的原料能够使产品在市场中脱颖而出。而超分子改性技术能在多个技术层面解决天然功效原料自身及应用中存在的缺陷问题。

1 超分子共晶/离子盐技术

超分子共晶/离子盐，其前驱体均取自化妆品原料目录表中的天然活性成分，纯度高、杂质少。超分子共晶/离子盐能够促进食品、药物、化妆品中功效成分的吸收、提高功效成分的利用率、增加功效成分的稳定性。

以萱痘清（甜菜碱水杨酸复配物）三维立体结构来看，甜菜碱分子上的N和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。

(三维超分子结构图)

2 超分子纳米包裹技术

建立在离子液体纳米乳技术、离子液体稳定技术之上。超分子纳米包裹产品可以通过创建人工离子通道，将有效活性成分精准递送。具有优异的透皮和口服吸收率，在皮肤滞留时间长，稳定性好。在化妆品领域、功能食品领域和药品领域都有着低成本、高疗效的应用。

我们所研发的纳米粒是柔性可变形性，通过自发变形后，进入肌肤间隙，使有效成分能穿透肌肤，提高了难溶性活性成分的溶解度，促进活性成分透皮吸收，显著提高有效成分的生物利用度。

（纳米粒通过自发变形进入肌肤间隙）

超分子生物催化技术

建立在基因重组技术、一步法基因克隆技术、高密度生物酶催化技术之上。以基因工程菌作为催化载体来实现活性物规模化生产，原料利用率高，生产过程污染少，反应条件温和，安全性能高。酶与超分子溶剂结合表现出高活性、选择性及稳定性。

超分子溶剂提取分离技术

建立在现代绿色分离技术、集成膜技术之上，辅以超声波/微波增强技术。通过天然离子液体作为萃取剂，解决了传统植萃问题，实现活性组分的低温、定向、高效、高质、绿色萃取。减少离子液体和萃取剂的用量和流失，性能稳定，可重复使用。

超分子提取溶剂的可设计化（结构可设计、效率可设计、功效可设计）

（制备流程）