王魯霞等

摘 要：殼寡糖是天然糖中唯一大量存在的堿性氨基多糖，將其用于化妝品有一些獨特的功效。文章概述了殼寡糖的物理、化學(xué)性質(zhì)以及其在化妝品中的保濕、抗氧化、抑菌、通透促透等功效，并展望了殼寡糖在化妝品中的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：殼寡糖；性能；化妝品；應(yīng)用

殼寡糖別名幾丁寡糖、殼低聚糖，是以甲殼動物外殼為原料，運用酶生物技術(shù)等和先進(jìn)分離技術(shù)制備而成的水溶性好、功能作用大、生物活性高的氨基寡聚糖類產(chǎn)品，殼寡糖因其特有的結(jié)構(gòu)，具有良好的吸濕保濕、抗氧化、抑菌、通透促透等功能，且其綠色天然性符合世界日化產(chǎn)品的發(fā)展趨勢，在化妝品的應(yīng)用方面具有得天獨厚的優(yōu)勢和廣闊的前景。

1 殼寡糖的性質(zhì)

1.1 殼寡糖的物理性質(zhì)

殼寡糖是由2-乙酰氨基-2-脫氧-β-D-葡萄糖殘基和2-氨基-2-脫氧-β-D-葡萄糖殘基，以不同的比例通過β-1，4-糖苷鍵連接而成的線性低分子量聚合物，聚合度n為2-20。圖1給出了殼寡糖的二級結(jié)構(gòu)示意圖。殼寡糖分子中的氨基、羥基和少量的N-乙酰氨基，可以形成分子內(nèi)、分子間氫鍵，使得殼寡糖在水中有較大的溶解度，魏新林等[1]研究發(fā)現(xiàn)殼寡糖在pH1-13都有優(yōu)良的水溶性，在水中的溶解度分別為99%，殼寡糖溶于水后，形成一定粘度的溶液。

1.2 殼寡糖的化學(xué)性質(zhì)

國內(nèi)外對殼寡糖的研究多集中在殼寡糖的制備工藝研究，對其改性研究較少，進(jìn)行殼寡糖改性時，殼寡糖分子中的氨基和羥基參與反應(yīng)，可進(jìn)行羧基化、烷基化、酰化、酯化、醚化、金屬鹽及接枝共聚反應(yīng)等。

李鳳紅等[2]采用甲烷磺酸作溶劑，并對氨基進(jìn)行保護(hù)，制備了O，O-雙十二酰化殼寡糖。許聰?shù)萚3]制備了羧甲基殼寡糖與釓的配合物（CM-COS-Gd），并對CM-COS-Gd的配位機理進(jìn)行了初步研究。Jing L U等[4]以DCC作為脫水劑制備了殼寡糖水楊酸酯，酯化率為71.8%。

2 殼寡糖在化妝品的應(yīng)用

2.1 殼寡糖的保濕功效

保濕劑是化妝品中不可缺少的重要成分，透明質(zhì)酸（簡稱HA）是現(xiàn)在化妝品中常用的一種保濕劑，殼寡糖與透明質(zhì)酸有類似的結(jié)構(gòu)和性能，可以作為HA的替代品應(yīng)用于化妝領(lǐng)域。

透明質(zhì)酸是由N-已酰氨基葡萄糖及D-葡萄糖醛酸的重復(fù)結(jié)構(gòu)組成的線形多糖結(jié)構(gòu)，殼寡糖是由2-乙酰氨基-2-脫氧-β-D-葡萄糖殘基和2-氨基-2-脫氧-β-D-葡萄糖殘基，以不同的比例通過β-1，4-糖苷鍵連接而成的線性多糖；二者分子結(jié)構(gòu)中的重復(fù)單元均是六元雜環(huán)分子，透明質(zhì)酸含有活性官能團(tuán)羧基、羧基及酰胺結(jié)構(gòu)，殼寡糖含有活性基團(tuán)羥基和氨基，還含有少量的N-乙酰氨基，在一定條件下可以進(jìn)行羧基化反應(yīng)和酰胺縮合反應(yīng)；二者均可以形成分子內(nèi)和分子間的氫鍵，有良好的溶解性能，形成粘彈性流體，可以填充在細(xì)胞與膠原纖維空間之中并覆蓋在某些表皮組織上；透明質(zhì)酸的制造工藝復(fù)雜，原料較貴，成本高，殼寡糖來源于自然界中可再生資源-甲殼素，制備工藝簡單，生產(chǎn)成本低于透明質(zhì)酸。日、韓等國已經(jīng)利用殼寡糖的特殊性能研制出精華類和清潔類產(chǎn)品。

2.2 殼寡糖的抗氧化功效

國內(nèi)外研究者對殼寡糖及其衍生物的抗氧化性[5，6]進(jìn)行了研究，張敬晗等[7]發(fā)現(xiàn)，在實驗設(shè)定的濃度范圍內(nèi)，殼寡糖比殼聚糖、羧甲基殼聚糖清除羥自由基的能力大，且清除能力隨溶液濃度增加而增大，以0.32mg/mL殼寡糖的清除率最大，為97.81%，相當(dāng)于0.64mmol/L抗壞血酸的清除羥自由基能力。Dai-Hung Ngo等[8]用電子自旋共振研究了沒食子酰殼寡糖的抗氧化性，研究表明，沒食子酰殼寡糖可提高超氧化物歧化酶（SOD）的活性。郭芳寧等[9]的研究表明，2.0mg/mL的殼寡糖鐵配合物對超氧陰離子自由基的清除率為59.84%，對DPPH自由基的清除率為65.76%。

殼寡糖可以吸收紫外線、消除自由基、活化細(xì)胞，有良好的抗氧化、抗衰老、抗疲勞作用，因此可用于化妝品中達(dá)到美白、抗皺、調(diào)理的效果。

2.3 殼寡糖的抑菌性功效

殼寡糖顯示出明顯的抗菌活性，抗菌效果隨濃度的增高增強[10，11]。殼寡糖濃度為100mg/mL時對枯草芽孢桿菌、大腸桿菌和金黃色葡萄球菌有較好的抑制效果[12]，Benhabiles M Syanjiule[13]等研究了不同分子量和脫乙酰度的殼聚糖和殼寡糖對四個革蘭氏陽性菌和七革蘭氏陰性菌的抑菌活性，研究發(fā)現(xiàn)殼寡糖對上述實驗所用菌均有良好的抑菌效果，優(yōu)于殼聚糖。

將殼寡糖制成膏霜類等化妝品，可減少細(xì)菌、真菌的感染，阻礙原菌的生長，抑制皮膚表面有害菌滋生、抑菌和抗皮膚病等功效，可對破損的肌膚不但不會引起感染，還會促進(jìn)肌膚的愈合，消除疤痕及痘印。殼寡糖還可添加在牙膏中抑制口腔細(xì)菌。

2.4 殼寡糖的通透與促透功效

殼寡糖在皮膚表面可以形成半透膜，有良好的透氣性，又不干擾表皮廢物和毒素的排泄，用于護(hù)發(fā)產(chǎn)品中可以保持頭發(fā)表面的成膜通透性，濕潤易梳理，使頭發(fā)具有自然光澤，并能抗靜電、防灰塵、止癢去頭屑。殼寡糖的游離氨基可螯合重金屬，封鎖金屬離子，可以用于開發(fā)高級的保濕和美白化妝品。

林婕等[14]發(fā)現(xiàn)分子量3000，濃度3mg/mL的殼寡糖的促透功效與化妝品常用的促透劑水溶性氮酮相近，可作為天然促透劑用于化妝品中。

3 結(jié)束語

殼寡糖作為殼聚糖的水解產(chǎn)物，有很多優(yōu)于高分子殼聚糖的性質(zhì)，將其用于化妝品有一些獨特的功能和功效，日本、美國的一些公司已經(jīng)將殼寡糖作為日用化妝品原料的開發(fā)研究。目前，殼寡糖的制備方法有化學(xué)法、物理法、生物法等，如何實現(xiàn)工藝先進(jìn)、工序簡單，經(jīng)濟(jì)投入少、產(chǎn)業(yè)化速度快、無污染的制備是制約殼寡糖應(yīng)用的技術(shù)難題之一。2013年，光波輻射法制備殼寡糖的工藝技術(shù)取得突破并與2014年進(jìn)入中試階段，相信，隨著殼寡糖的產(chǎn)業(yè)化，殼寡糖在化妝品領(lǐng)域?qū)⒂胁豢晒懒康膽?yīng)用前景。endprint

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作者簡介：王魯霞（1986-），女，山東菏澤人，工程師，碩士。endprint