多孔框架材料在面膜中的应用制造技术

本申请针对传统面膜基质刺激性强、清洁能力一般、添加的均相防腐剂易导致皮肤过敏发炎、活性物质利用不充分等问题，创造性地利用多孔框架材料强吸附性、抗菌性，能够将活性成分缓释的性能将现有面膜技术中的难题解决。同时，经过大量实验和长期摸索，建立了用作不同种类面膜的多孔框架材料的筛选标准，并根据材料结构研究了多孔框架材料与客体分子的相互作用机制。

Application of porous framework material in facial mask

The application for the homogeneous preservative matrix to strong stimulation, the traditional mask cleaning ability, add general easy to cause not inadequate skin allergic inflammation, substance use, creative use of porous frame material strong adsorption and antibacterial properties, can be sustained release of active ingredients will solve the problem of the existing mask technology. At the same time, a large number of experiments and long-term exploration have been carried out to establish the screening criteria of porous framework materials for different types of facial masks, and the interaction mechanism between porous framework materials and guest molecules has been studied according to the material structure.

【技术实现步骤摘要】
多孔框架材料在面膜中的应用
本专利技术涉及材料化学和护肤品领域，尤其是涉及多孔框架材料在面膜中的应用。
技术介绍
随着生活水平的提高，人们越来越注重皮肤的保养和护理。面膜作为一种方便、有效的护肤品，受到了很多爱美人士的喜爱。从面膜的功能来看，可以将其分为清洁面膜和功能性面膜。其中清洁面膜主要是通过高岭土、火山泥、硅藻土等基质的吸附作用，对面部皮肤多余的油脂以及毛孔中的污染物进行吸附清除，从而达到对皮肤的清洁作用。但是，目前所用的清洁面膜基质，由于其吸附能力有限且刺激性较强，无法达到对皮肤的深层清洁作用，从而容易导致毛孔堵塞、痤疮滋生等问题。功能性面膜，主要是通过添加一些功能性活性物质，如：尿囊素、透明质酸、原花青素、维生素等，从而达到保湿、抗衰老、美白等作用。但是，在面膜的使用过程中，这些活性物质很难被皮肤快速吸收，长时间暴露在空气中（尤其是在睡眠面膜的使用过程当中）可能会使其结构分解氧化，从而使其不能很好地发挥护肤作用。另外，为了防止细菌滋生，延长保质期，大多数面膜都需要加入一些相应的抑菌防腐成分（如苯甲酸钠、对羟基苯甲酸酯等），这在一定程度上增加了对面部皮肤的刺激，容易引起皮肤过敏、皮炎，加速皮肤衰老，还可能引发癌症。多孔框架材料（金属-有机框架材料、共价有机框架材料）是近年来新兴的一类多孔材料。它们凭借高比表面积、高孔道率，孔道大小容易调控等性能，表现出了非凡的吸附能力，并能对其所吸附的客体分子进行缓慢释放，在气体吸附与分离、离子吸附解析方面发展迅猛。另一方面，区别于成分复杂、孔道等结构未知的传统多孔材料（如硅藻土、火山泥等），多孔框架材料具有很好的结晶性、确定的空间结构和孔道环境，可以清楚地研究和分析此类材料与其所吸附、释放、负载的客体分子间的相互作用和相关机理。此外多孔框架材料，如金属-有机框架材料可以由构成生命的金属（如铁、锌、镁、钙等）与有机配体（如氨基酸、多肽等）通过配位键作用力形成。这些非凡性能极大地拓展了多孔框架材料在生物医药领域的应用价值。但其在化妆品、护肤品领域，尤其在面膜领域的应用，至今还没有相关报道。通常而言，面膜的作用更多为皮肤的美容、保养而非疾病治疗，面部皮肤较敏感又相对被额外重视，目前大多数技术都选择从自然物中提取相关物质作为面膜成分以保护面部皮肤安全，而对化学合成物质应用于面部肌肤存在安全性偏见。因此，难以想象将多孔框架材料应用于面膜时，是否既能够保证其安全性又能实现其他性能。基于上述面膜领域所存在的问题，本专利技术首次研究和发展了多孔框架材料在不同类型面膜中的创新性应用，并全面检测和评估了各项性能，解决了上述提到的技术问题，并实现了非常好的技术效果。
技术实现思路
本申请针对传统面膜基质刺激性强、清洁能力一般、添加的均相防腐剂易导致皮肤过敏发炎、活性物质利用不充分等问题，创造性地利用多孔框架材料强吸附性、抗菌性，能够将活性成分缓释的性质将现有面膜技术中的难题解决，并保证面膜材料的安全性。多孔框架材料在面膜中的应用，其特征在于，制备面膜的原料中包括多孔框架材料，其作为基质应用于清洁面膜，或作为抗菌防腐剂应用于防过敏面膜，或作为能够缓释活性成分的载体负载活性成分形成复合物应用于功能面膜。优选地，其中多孔框架材料的安全性与传统面膜基质相当，或优于传统面膜基质，其中传统面膜基质为火山泥、高岭土或硅藻土。优选地，多孔框架材料包括基于Fe、Zn、Cu、Mg、Ca、Ag、K、Al、Na、Pt等的金属-有机框架材料（MOFs）和所有的共价有机框架材料(COFs)。优选地，多孔框架材料包括但不限于：MIL-101、MIL-101-NH2、MIL-101-NO2、MIL-101-CH3、MIL-101-Br、MIL-100、PCN-333、ZIF-11、ZIF-100、Tb-mesoMOF、MIL-53、MIL-88-4CH3、MIL-127、UiO-66、Ag2(OIPA)(H2O)·(H3O)、Ag5(PYDC)2(OH)等。优选地，应用于清洁面膜时，多孔框架材料的比表面积应大于1700m2/g、孔隙率大于0.5cm2/g、孔道直径大于10Å；应用于防过敏面膜时，多孔框架材料的金属离子应为Ag、Zn、Fe、Mg、Ca离子；应用于功能面膜时，多孔框架材料的有机配体应含有-OH、-NH2或-OCH3化学活性基团或含有能与客体分子进行π-π共轭作用的基团，或多孔框架材料具有多面体笼构筑的结构，具有大的空腔和较小的窗口。优选地，多孔框架材料在清洁面膜原料中的质量比为15-30%；多孔框架材料在防过敏面膜原料中的质量比为0.01-3%；多孔框架材料负载活性成分形成的复合物在功能性面膜原料中的质量比为12-25%。优选地，应用于清洁面膜时，多孔框架材料选自：MIL-101-CH3、MIL-101-NO2、MIL-101-Br、PCN-333、MIL-101、MIL-101-NH2；应用于防过敏面膜时，多孔框架材料选自：ZIF-11、Ag5(PYDC)2(OH)；应用于功能面膜时，多孔框架材料选自：MIL-100、MIL-101、Tb-mesoMOF、PCN-333。优选地，清洁面膜原料由以下质量比的组分构成：多孔框架材料15-30%、甘油6-10%、丁二醇2-4%、烷基糖苷1-3%、黄原胶1-3%、去离子水加至100%；功能性面膜原料由以下质量比的组分构成：多孔框架材料负载活性成分形成的复合物12-25%，甘油5-10%，丁二醇2-4%，烷基糖苷1-3%，黄原胶1-2%，薄荷醇1-2%，去离子水加至100%。优选地，应用于功能面膜时，活性成分选自：原花青素、维生素、尿囊素、辅酶Q10、丝瓜苷、红景天苷、甘草酚、桑皮素等。多孔框架材料与传统的面膜基质（高岭土、火山泥、硅藻土等）相比，对空气中的污染物以及皮肤表面的油脂等有超强的吸附能力（如附图1、2所示），将其作为新型清洁面膜的基质，能达到对皮肤彻底的清洁作用。此外，对皮肤表面油脂的深度清洁也切断了痤疮丙酸杆菌的碳源，从而有效避免痤疮滋生。多孔框架材料，如金属-有机框架材料，可以由构成生命的金属（如铁、锌、镁、钙等）与有机配体（如氨基酸、多肽等）通过配位键等作用力构成。实验表明，当构成多孔框架材料的金属离子为Zn、Ag时能有效抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞杆菌等菌株的生长，尤其可以选择性的抑制金黄色葡萄球菌，有良好的抑菌杀菌作用从而避免痤疱的加重。因此，将多孔框架材料作为一种安全有效的抑菌防腐剂添加到面膜中，可以有效避免使用传统防腐剂（如苯甲酸钠、对羟基苯甲酸酯等）带来的危害。另外作为非均相防腐剂，多孔框架材料便于从体系中分离（如过滤等），从而使防腐剂发挥其效能但又不必被人体接触吸收，大大提高了安全性。本专利技术将多孔框架材料与一些功能性酶（如：溶菌酶、超氧化物歧化酶、木瓜氧化酶等）或活性物质（如：尿囊素、原花青素、维生素E、辅酶Q10、丝瓜苷、红景天苷、甘草酚、桑皮素等）形成的复合物作为功能性面膜的有效成分。该复合物中的酶或活性物质与多孔框架材料通过氢键、静电相互作用等分子间作用力相结合在一起，在面膜的使用过程中再缓慢释放出来供皮肤吸收利用(如附图6所示)，大大提高了活性物质和酶的利用率。这相比于结构不明确，几乎与客体分子（如所负载的本文档来自技高网...

【技术保护点】
多孔框架材料在面膜中的应用，其特征在于，制备面膜的原料中包括多孔框架材料，其作为基质应用于清洁面膜，或作为抗菌防腐剂应用于防过敏面膜，或作为能够缓释活性成分的载体负载活性成分形成复合物应用于功能性面膜和睡眠面膜。

【技术特征摘要】
1.多孔框架材料在面膜中的应用，其特征在于，制备面膜的原料中包括多孔框架材料，其作为基质应用于清洁面膜，或作为抗菌防腐剂应用于防过敏面膜，或作为能够缓释活性成分的载体负载活性成分形成复合物应用于功能性面膜和睡眠面膜。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，多孔框架材料包括金属-有机框架材料（MOFs）和共价有机框架材料(COFs)。3.根据权利要求1所述的应用，其中多孔框架材料的安全性与传统面膜基质相当，或优于传统面膜基质，其中传统面膜基质为火山泥、高岭土或硅藻土。4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，本发明通过一系列实验创新性地证明了多孔框架材料在面膜应用中的安全性和兼容性，克服了化学合成物质在美容护肤行业作为主要成分应用的障碍。5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于用结构清晰、作用机理明确、吸附性强、抗菌性好、可将活性物质进行缓释的多孔框架材料代替结构模糊、清洁能力弱、性能单一的传统面膜基质，使面膜的安全性、清洁能力及活性物质的利用率大大提高。6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，多孔框架材料的比表面积大于1700m2/g、孔隙率大于0.5cm2/g、孔道直径大于10Å时，宜用于清洁面膜；多孔框架材料的金属离子为Ag、Zn、Fe、Mg、Ca时，宜用于防过敏面膜；多孔框架材料的有机配体含有-OH、-NH2或-OCH3化学活性基团或含有能与客体分子进行π-π共轭作用的基团，或多孔框架材料具有多面体笼构筑的结构，具有大的空腔和较小的窗口时，宜用于功能性面膜。7.根据权利要求6所述，其特征在于，基于多孔框架材料（MOFs...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈瑶，张振杰，卓明晶，孙佳兴，段文杰，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：天津,12