今天给大家介绍另一个“贵妇成分”——富勒烯。自打这家伙上个世纪90年代荣获诺贝尔化学奖的那一刻起,就注定了它不平凡的一生。
2014年英国牛津大学实验室预售其制备成功的富勒烯,每克价格高达1亿英镑,约折合人民币10.5亿元,今天就来扒一扒它究竟有何厉害之处?
-关于富勒烯-
富勒烯(C60)本质是单质碳的同素异形体,形状呈球形、椭圆形、柱形或管状。富勒烯在结构上与石墨很相似,石墨是由六元环组成的石墨烯层堆积而成,而富勒烯不仅含有六元环还有五元环,偶尔还有七元环。
富勒烯的种类繁多,但最著名的是“巴克敏斯特·富勒烯”也称C60。它由60个碳原子排列成足球的形状,因此也被称为“足球烯”。
“巴克敏斯特·富勒烯”在皮肤护理领域通常直接称作富勒烯。它可以作为有效的抗氧化,清除自由基,因此富勒烯也被誉为“自由基清道夫”和“自由海绵”。
富勒烯产生于真空、高能量环境中,在宇宙星云中普遍存在在地球上只微量存在。目前通过人工合成获得。
-富勒烯作用机制-
我们都知道自由基是造成衰老问题的元凶。而富勒烯有一个相当厉害的特点,它能够全面吸附清除自由基。
富勒烯显著的抗氧化作用实际就是吸附自由基的作用。富勒烯由60个碳原子构成12个正五边形和20个六边形,形成32个面,足球状分子结构,具有独特物理性能,并含有不饱和双键,富含电子,因此自由基会去抢夺进攻富勒烯的电子,而这一过程刚好被富勒烯完美吸附,从而被清除。
由于富勒烯独特的物理结构,最常见的富勒烯C60分子,它的直径约为0.7纳米,而我们的皮肤毛孔分子大小是2万到5万纳米,一个皮肤毛孔可以同时穿过几万个富勒烯分子,所以它进入体内后可以像海绵一样大面积吸附自由基。优异的吸附能力可以减少肌肤受到老化分子的攻击,延缓肌肤衰老。
Lin等通过研究表明,改性后的羧基富勒烯可以有效地清除活性氧和过氧自由基,是一种有效的自由基清除剂。
Andrade等研究表明羧基富勒烯不仅可以清除自由基,还具有可使细胞不会因为过氧化氢诱导而产生氧化损伤,保持线粒体膜电位稳定和降低活性氧产生等优点。
有研究发现富勒烯[C60]在植物油中的抗氧化性能与TBHQ相当,在动物油中的抗氧化性能与 BHT相当,且耐热稳定,根据溶于油脂及“自由基海绵”的吸收特性可以开发作为油脂抗氧化剂进行研发推广。
-富勒烯的应用-
作为一种碳材料,富勒烯需借助分散体系才能在化妆品中发挥作用,目前来说,高分子材料是最常用的分散体系。根据基本的分散体系分类,运用在化妆品中的富勒烯主要有两类:
一类是水溶性富勒烯,其中使用水溶性高分子PVP将富勒烯分散成水溶性的化妆品原料,是较早应用的富勒烯原料;
另一种是油溶性富勒烯,也就是将富勒烯以物理分散形式分散在植物或合成油脂中,如角鲨烷等。
目前富勒烯在化妆品中其抗氧化、美白、抗炎、功效均有实验证明,已应用在相关产品中,但关于富勒烯的安全性,一直存在争议。
2023年11月,欧盟消费者安全科学委员会(SCCS)发布关于富勒烯(Fullerenes)、羟基化富勒烯(Hydroxylated Fullerenes)和水合形式的羟基化富勒烯(hydrated forms of Hydroxylated Fullerenes)(nano)的最终安全意见(SCCS/1649/23)。
指出富勒烯、羟基化富勒烯和水合形式的羟基化富勒烯这三种成分在化妆品中的使用是不安全的。由于羟基化富勒烯与水合形式的等效性,SCCS表示不能排除意见中评估的任何材料潜在的遗传毒性和致癌性。
因此在选择含有富勒烯的化妆品时,应关注产品的纯度、溶解度和浓度等关键指标,以确保产品的安全性和有效性。化妆品企业也应加强富勒烯的安全性研究,提供更加安全、高效的护肤产品。
参考资料及图片来源:
[1] LIN T S,DUGAN L L,LUH T Y. EPR studies of free-radical reactions of carboxy fullerenes [J]. Applied Magnetic Resonance ,2000,18(3):321-331.
[2]ANDRADE E B, MARTÍNEZ A. Free radical scavenger properties of metal-fullerenes: C60 and C82 with Cu, Ag and Au (atomsand tetramers)[J]. Computational and Theoretical Chemistry ,2017,1115:127-135
[3]富勒烯[C60]作为油脂抗氧化剂的研究
【免责声明】:本文部分内容来自参考文献及行业报告,如侵删,本公众平台将不承担任何责任。转载或引用请注明出处,未告知擅自盗用必究