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权威报告:化妆品原料科技现状与发展趋势——山东省药学科学院首席研究员孟祥璟博士|中国化妆品科技赋能大会 日期:2023-01-11 来源: 浏览:3559

2022年12月14-15日,首届中国化妆品科技赋能大会暨《中国化妆品科研成果蓝皮书(2022年)》首发式盛大开幕,来自化妆品及生物学科等相关领域的大咖、学者、行业精英们,以“科技赋能企业高质量发展”为主题,围绕科技创新驱动产业发展与升级,为行业的未来发展分享更多的宝贵建议、可行性思路与延展性方案。这次大会受到各方关注,线上会议场观超过30万人次。


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山东省药学科学院首席研究员、《中国化妆品科研成果蓝皮书(2022年)》主编孟祥璟博士受邀担任嘉宾,以《化妆品原料科技现状与发展趋势》为主题,在主题论坛上进行了的分享。


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近年来,化妆品行业迎来了快速发展的节奏。随着《“十四五”规划纲要》提出,开展中国品牌创建行动,率先在化妆品等消费领域培育出属于中国的高端品牌。市场也出现了严重的竞争趋势,原料的多样性对于行业发展至关重要。


化妆品创新的源头在很大程度上取决于原料创新。原料做强做优,离不开特色植物种植与化妆品原料开发,我国地大物博的先天优势,给化妆品产业发展提供了基础。除此之外,近年来行业相关监管政策、团体标准密集推出,完善了化妆品原料标准和安全评估体系,提高了产品加工能力和附加值,推动了我国化妆品原料的研发创新步入快速发展的轨道。


多糖类


透明质酸钠HA:HA是由N-乙酰氨基葡萄糖和D-葡萄糖醛酸双糖重复单位以糖苷键交替连接组成的大分子黏性多糖,天然存在的HA根据来源部位不同,链长可达2000~25000个或者甚至更高的双糖单位数(双糖Mw约为400 Da),Mw范围在106~107 Da之间。随着研究的深入,发现超小分子量HA(<10k Da)与高分子量HA相比,表现出更多的生物活性,如促进新生血管形成、创伤修复和抗氧化等。


智能保湿 GAUSSIAN-HA:目前已产业化生产,拥有发明专利。是一种全分子量分布的HA,分子量分布从0.2kDa到2000kDa,呈均匀分布,分子量分散系数 Mw/Mn 在9以上。功效检测试验证实,GAUSSIAN-HA可提升皮肤水分含量、提升皮肤弹性、改善眼角细纹、促进细胞迁移从而修复皮肤损伤(可在保湿、修复、紧致、抗皱等化妆品中广泛应用,达到全面、平衡、系统改善皮肤屏障的效果目前已产业化生产。


阳离子透明质酸钠:目前中试生产,拥有发明专利。具有高附着和高保湿性能的透明质酸季铵盐复合物,可用于制备具有改善皮肤和毛发、修复角质层的护理产品以及化妆品,对于毛发洗护产品,具有显著的保湿、润滑和柔顺作用。


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不同玻尿酸对抗干燥的性能


蛋白、肽类


富含锁链素的弹性蛋白肽:目前已规模生产,拥有发明专利和团体标准。富含锁链素的弹性蛋白肽在皮肤管理领域的应用主要集中于:一是用于皮肤紧致的关键成分。锁链素和异锁链素分子中侧链上的赖氨酸上的氨基可以与皮肤中其他蛋白质的羧基作用,达到皮肤收缩的效果。二是抑制弹性蛋白酶活性。皮肤中的弹性蛋白主要通过弹性蛋白酶催化反应进行降解,使皮肤机械性能改变,而锁链素和异锁链素可以抑制弹性蛋白酶的活性,从而延缓弹性蛋白的降解。


III型胶原(非重组胶原):目前已规模生产,拥有发明专利和成果鉴定。主要集中于皮肤填充的植入类胶原,产品属于III类医疗器械;创面修复的胶原水凝胶,包括激光手术后创面修复材料,其中基于重组胶原的水凝胶可以是II类医疗器械;含胶原的化妆品,包括面膜、精华液、冻干粉等,原料可以是组织提取的胶原,也可以是重组人源化胶原(2021年前也称类人胶原)。


水溶性虾青素—胶原肽:目前小规模生产,拥有发明专利。本成果借鉴虾青素在自然界稳定存在的原理,将来源于雨生红球藻的天然虾青素耦合于胶原蛋白分子上,形成水溶性虾青素胶原蛋白超分子耦合物。耦合物有效解决了虾青素应用时存在的水不溶、易失活分解、着色性强等缺陷,且活性可有效保持。动物实验和人体测试结果表明,该耦合物具有良好的护肤效果。而且制备工艺稳定,成本上具有较强优势。


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皮肤组织病理切片HE染色(左)皮肤组织SOD和GSH-Px活力和炎症因子分析(右)(A正常,B模型,C基质,D虾青素,E胶原,F虾青素-胶原,G维生素E)


小麦低聚肽:目前是中试生产。是由小麦蛋白经酶解、喷雾干燥等手段制得的多肽混合物。与小麦蛋白相比,小麦低聚肽具有水溶性好、稳定性高、易于消化吸收等优点。


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不同浓度麦寡肽(小麦低聚肽)培养细胞24h细胞状态


L-肌肽:目前是中试生产。研究证明L-肌肽有抗氧化作用,有抗衰老功能,对高血压、心脏病、溃疡等都有治疗效果,还有抗肿瘤等生物活性。化妆品中添加肌肽可延缓皮肤衰老,与其他抗氧化剂相比,L-肌肽具有抗氧化能力强的优点,并有多种生理活性。


小分子、大分子、改性分子


2α-甘油-葡糖苷:目前是批量生产,拥有核心技术专利35项。是由一分子甘油及一分子葡萄糖通过糖苷键连接而形成的糖苷类化合物,具有6种立体构型,其中2α及2β为天然构型。2-βGG主要存在于沙漠重生草等高等植物中,2-αGG存在于蓝藻等微生物中,能够在干旱、高渗、强紫外等恶劣环境条件中保护并修复细胞,维持细胞活性。微藻规模培养制备2-αGG的先进生物制造技术,该技术基于天然藻株的选育,通过规模化培养技术的创新,建立绿色细胞工厂,实现了二氧化碳向天然2-αGG的高效、稳定转化,全过程不依赖任何有机溶剂的细胞无损伤提取技术,所获产品纯度高达99%以上。


甘油葡糖苷合成工艺酶催化法:该技术年产200吨生产线。使用明串珠菌属的蔗糖磷酸化酶催化蔗糖和甘油合成2-α-甘油葡萄糖苷,产量高,选择性好。对其他来源的蔗糖磷酸化酶进行筛选,成功找到一个催化合成2α-甘油葡糖苷效率更高的来源于罗氏乳杆菌的蔗糖磷酸化酶。2α-甘油葡糖苷的合成最高水平可以达到237.68 g L-1,降低了2α-甘油葡糖苷的生产成本。


功能石墨烯:目前是中试生产,拥有发明专利。能够快速高效、安全环保和性价比突出的石墨烯规模化方法制备,可均匀分散于包括水和醇醛酮醚等有机溶剂中。根据需要,石墨烯层数在1~10层内可控,片层侧面尺寸在5纳米~120微米范围调节,表面可负载羟基、羧基、环氧基、巯基、金银等各种纳米粒子及不同分子尺寸的聚酯、聚醚、聚乙烯基亚胺、聚多巴胺等各种官能团。


富勒烯:目前已市场化,拥有发明专利。富勒烯C60是富勒烯家族的代表性成员,它由60个碳原子构成,是一个像足球一样的32面体,包括20个六边形和12个五边形。具有优异的生物学抗氧化性能。有着极强的抗氧化能力,远远超过维生素C、维生素E和胡萝卜素等成分,良好的化学稳定性和生物相容性保证富勒烯C60可以被用作商品化的护肤品原料。此外,富勒烯C60在护肤品中的应用远不止于抗衰,还涉及防晒、治疗痤疮、生发、长寿保健、抗皱、美白、改善毛孔粗大等方面。


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L-抗坏血酸-2-α-葡萄糖苷:目前年产100吨的生产线,拥有发明专利。学名2-O-α-D-吡喃型葡萄糖基-L-抗坏血酸(2-O-α-D-glucopyranosyl- L-ascorbic acid, 缩写为AA-2G),又称为维生素C葡萄糖苷,CAS号为129499-78-1,是维生素C的一种稳定性良好的糖苷衍生物。AA-2G是由一种高效生物酶催化将蔗糖与维生素C进行转糖基反应而制得。


维生素C乙基醚:目前是中试生产,拥有发明专利。又名3-O-乙基抗坏血酸,其具有以下特性:抑制酪氨酸酶活性,抑制黑色素的形成;进入真皮层后直接参与胶原蛋白的合成修复皮肤细胞活性,使胶原蛋白增加,从而使皮肤变得充盈富有弹性。在化妆品有抗氧化效果;强效抗菌消炎作用。具有亲油和亲水结构,易于皮肤吸收。稳定性好,且不变色,耐光、耐热、耐酸、耐碱、耐盐和空气氧化,可达到美白祛斑的效果。


复配原料


抗敏修复Poly NMF9#:目前是中试生产,拥有发明专利。针对真皮层、表皮层、角质层、皮肤表面的皮肤全层次立体保湿作用,可以提高皮肤水分含量,降低皮肤水分散失;并且实验证明能够抑制透明质酸酶活性,舒缓皮肤敏感瘙痒、修复皮肤屏障。


天然原料


纯天然植物表面活性剂无患子提取液:目前是大规模生产,拥有发明专利。以国际首创的绿色环保工艺提取纯天然植物表面活性剂。整个生产过程不添加有机溶剂,采用常压及中低温(≤90℃)工艺,生产成本仅为现有工艺的1/5。产品颜色更浅,气味更淡,无沉淀,水提取(不涉及有机溶剂),固含量为15%~20% 。


天然多酚多色彩染发剂:目前是小试生产,拥有发明专利。通过天然植物多酚与金属离子的自组装,开发了一种安全绿色的新型染发剂和染发方法。经过简单的浸泡,可以使原生白发实现棕色、浅金色、褐色以及黑色等颜色转变。染发过程以水为介质,不需要添加过氧化氢、氨水、巯基乙胺等破坏头发毛鳞片的物质,有助于保护头发发质,可避免染发后的毛躁与损伤。


丹皮酚微囊粉:目前是中试生产。采用的液—液分散技术使丹皮酚分散或埋藏于β-环糊精中,形成一种新型稳定微囊粉微囊粉水中溶解度可达10μg/ml,是丹皮酚水中溶解度的3倍。溶液状态更容易被皮肤吸收、渗透性更好。由于微囊粉的包埋作用,延缓了丹皮酚经皮停留及释放,具有一定的缓释作用,并有效抑制丹皮酚的挥发,掩盖其特殊气味,产品稳定性更佳。


玫瑰精油:目前已产业化。玫瑰精油是玫瑰花天然提取成分,玫瑰精油有调整女性内分泌等功效,尤其是具有很好的美容护肤作用。以内养外淡化斑点,改善皮肤干燥,恢复皮肤弹性,让女性拥有白皙、充满弹性的健康肌肤,是适宜女性保健的芳香精油。


化妆品是综合了化学、生物学、医学、药学、美学等的交叉学科,需要各领域专家共同努力,追求高质量发展。在开发过程需要结合完善的检测方法,“稳定性、安全性、有效性”,还需要合理的配伍、适宜的配方体系展示其有效性。从中国化妆品产业来思考,市场需要百家齐放、百家争鸣,以此来服务人民。


本次大会得到了中国药科大学、浙江工业大学、江西中医药大学、太原理工大学、北京工商大学化学与材料工程学院、齐鲁工业大学化学与化工学院、北京农学院创新创业学院、山东药品食品职业学院、赣南医学院、北京日化协会、山东日用化工协会、上海东方美谷皮肤健康管理研究院、北京美丽健康产业创新研究院、华园美妆联盟科技创新研究中心的大力支持,《中国名牌》杂志、《科技尚品》杂志、《中国品牌与防伪》杂志、《丝路纵横》杂志、《品观APP》新媒体平台、《美妆头条》新媒体平台、《未来迹》新媒体平台、《辉煌美妆》栏目、《化妆品科技前沿》新媒体、精油大百科科普平台为大会战略支持媒体。


大会引发了化妆品领域科技界和产业界的极大关注。根据组委会计划,2023年5月份将在上海美博会期间举办第二届中国化妆品科技赋能大会暨《中国化妆品科研成果蓝皮书(2024)》启动仪式。


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