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化妆品原料小科普——纳米技术

发布日期:2013-01-28 15:06:44

什么是纳米技术?

 

“纳米技术”根据其应用在不同方面有着不同定义,术语“纳米技术”通常用于材料的发展,这种材料至少有一维尺寸是在1-100纳米之间(1纳米=10-9米)。物理,工程,化学和材料科学领域的从业者已使用纳米技术超过20年,开发了各种“纳米材料”(例如:纳米粒子,纳米纤维和纳米管)。这种新颖技术使得材料的创造使用了“自底而上”的方式-从原子尺度建造;或“自上而下”的方式-把大尺寸材料变小(例如:将大粒子的二氧化钛变得更小)。纳米材料是一种复杂的结构或设备,被设计(“纳米设计”)出来去完成专门的功能,或简单的成为大材料的小版本(“纳米级”)。

 

为什么纳米材料一直在被开发?

 

纳米级材料一直被开发因为其相比于化学性质相同但大尺寸的相对应材料展现出不同的物化特性。含有纳米级材料的产品因此比含有相同大尺寸材料的类似产品展现出了优势。纳米级产品的一些优势包括增加强度和结构完整性,改善导电性和结构,增强抗着色污染,增长保质期,提升UV保护。 包含纳米级材料的消费品类别举例包括药物传输系统和医疗设备,医疗诊断,外科器械,服装,耐久涂料和油漆,电子设备和个人护理产品。

 

为什么在个人护理产品中使用纳米级材料?

 

纳米技术在消费品中的应用由FDA管理,包含了化妆品非处方(OTC)药品,也经证实对消费者有很大益处。纳米级材料在消费品中的使用不是很新,防晒产品中纳米级粒子的二氧化钛和氧化锌已经被使用了许多年。在防晒产品中使用小粒子的二氧化钛和/或氧化锌提升了产品抵御UV刺激的能力获得更好的肌肤防御。此外,在防晒产品配方中使用小粒子可获得一个清晰的防护壁,更易于应用,相比于早期含有大粒子的不透明版本,使得消费者在结构上更能感受到审美学上的愉悦,最终赢得更多消费者的购买使用意向。这些因素最终有助于通过保护个人免受太阳的不良影响(包括皮肤老化和皮肤癌)而获得更大的公众健康益处。

 

个人护理产品中的纳米级成分是否安全?

 

一些个人护理产品会含有纳米级的二氧化钛和氧化锌作为防晒产品中的活性成分,从1999年起被FDAFood and Drug Administration)批准使用。这些纳米级粒子通过在制造过程中分解开大粒子而发展。二氧化钛和氧化锌被广泛评估,科学数据表明其不会渗透到皮肤中去。

 

FDA意识到纳米技术的科学与应用在以一个非常迅速的步伐发展,与产品安全有效性相关的性质会随着纳米级尺寸的不同而改变,使得含有纳米技术材料的产品评论有附加的复杂性。20068月,FDA成立了一个纳米技术特别小组去确定监管方法来鼓励在FDA监管下使用纳米技术材料的产品在创新,安全和有效方面的持续发展。20077月,特别小组在对此类材料发表了一篇报道。在FDA理事支持的该篇报道中陈述道“当前科学不支持这一发现:含有纳米材料的产品类别必然比不含有纳米材料的产品类别存在更大的安全问题”,并得出结论对于含有纳米级材料的产品没有添加此类标签的必要。

 

FDA纳米技术特别小组报告2007.7.

http://www.fda.gov/nanotechnology/nano_tf.html

 

用于处理纳米级成分(如在个人护理产品中作为防晒活性成分的二氧化钛和氧化锌)安全性的综合评论由化妆品工业提交给FDA。评论提供了关于在化妆品和OTC药品中这些纳米级成分安全性支持数据的详细摘要信息。此外,该评论也提供了支持FDA现行监管方案妥善性的详细分析。特别指出的是该机构有足够的权威去规制个人护理产品,且包含含有纳米级成分的产品。

 

在防晒产品中二氧化钛和氧化锌微粒的使用很普通,未有报道消费者受到这些产品的毒性或毒害。在FDA规制产品中添加任何的纳米级材料受支配于适用法律和法规来保证其安全性。进一步的说,现有的科学方法,过去经常用来测试安全性和可被用作个人护理产品的新成分物质,现在也同样被判定适用于评估纳米级范围的成分的安全性。近期评估微细二氧化钛和氧化锌对皮肤渗透的研究表明,这些材料不会越过皮肤表层(如,表皮)去渗透。举例来说,FDA正在研究纳米尺寸材料通过皮肤防护层的渗透能力。在2007毒理学会年会上,FDA的科学家们提出其关于使用Qdots(量子点)的相关结果(参考1)。Qdots是纳米粒子的特殊模壳,虽然不用于化妆品中,但对于研究这些小粒子的表现是一种非常有用的模型。FDA作出结论,“看上去好像被吸收的Qdots在角质层被大量发现,它们没有通过皮肤渗透进去。”这些结论与使用其它纳米粒子的指导研究是一致的。

 

FDA纳米技术公开会议2006.10.10

http://www.fda.gov/Nanotechnology/meeting1010.html

 

根据2006国家毒理学计划(NTP)的声明,“现在还不清楚这些纳米级粒子是否(一维小于100nm)会渗透进皮肤,其光催化性能是否会在受到照射时会在批复中引起毒性。” NTP还分别指出“极少的调查关注于已生产的纳米级材料的潜在毒性。” 如上所述,从表明纳米级二氧化钛和氧化锌不能渗透进皮肤的声明开始,对相关资料进行了开发。

 

在个人护理产品中所使用的其它纳米级成分如何?

 

其它纳米级材料,例如富勒烯碳(也称为“buckeyballs”),因其具有的抗氧化性能被报道用于一些化妆品中。然而,其在个人护理产品中的应用非常有限。尽管有些报道曾叙述过某一化学形态的富勒烯可能产生毒效,但这类效果是在非常夸大的条件下进行研究所获得的,与人体感染情况完全不相干。在例如外敷乳液或膏霜配方中以较低浓度应用富勒烯时,没有报道会产生不良反应。更进一步的说,如富勒烯碳的纳米级材料的潜在毒性通过近期安全性评估操作得出数据,一旦其安全性被确认,这些材料可用于产品当中。

 

一些产品报道使用了“超微粒子”。超微粒子是通过仔细混合所生产出的成分的真实小液滴。他们已遍布几十年,通常被称为“脂质体”。这些含有外罩的胶囊状小液滴可以被当做其它成分的容器,与通常所理解的纳米技术有所不同。当应用于皮肤上时,超微粒子(或脂质体)溶解并释放出其内容到皮肤表面,就如在普通乳霜和乳液中的成分一样。纳米微胶囊/脂质体的益处在于其能更有效地传递保湿成分到皮肤表面。脂质体也被发现应用于在药品配方中,一些非常敏感或不稳定的成分能被“打包”到胶囊中,以达到预期的治疗效果。

 

参考文献:

(1) Kraeling, ME, Gopee, NV, Roberts, DW, Ogunsola, OA, Walker, NJ, Yu, WW, Colvin, VL, Howard, PC and Bronaugh, RL. (2007) Evaluation of in vitro penetration of quantum dot nanoparticles into human skin. The Toxicologist 96: 289

 

来源:http://www.cosmeticsinfo.org/


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