化妝品中竟潛伏著環境殺手！

標 簽：學科前沿

關鍵詞：離子液體 甲殼素 多孔珠

微珠，又稱為沉珠，通常意義上，微珠是一種粒徑分布均勻、超細、實心、由煤灰硅鋁酸鹽組成的球狀珠子。微珠在化妝品行業中無處不在，在牙膏或面部清潔劑等產品中，我們經常都能看到他們的身影。然而，正是這樣貌不驚人的小珠子，會對環境造成很大的危害。微珠的難溶性和難降解性導致它已經成為環境污染的罪魁禍首之一。

2017年7月1日，美國前總統奧巴馬通過了一項全國禁止在化妝品中使用微珠的法令，但許多商家為了利益仍然偷偷使用；加拿大也在採取行動，然而效果同樣不理想。為了從根源上減輕由微珠帶來的環境問題，許多研究人員試圖尋找更加綠色環保的替代品。

近日，美國的RobinD. Rogers課題組研究了甲殼素在生物降解、生物相容性且低毒性微珠製備中的應用。研究人員利用1-甲基-3-乙基咪唑醋酸鹽([EMim][OAc])離子液體(IL)直接從蝦殼中提取甲殼素，並通過聚丙烯乙二醇(PPG)混凝法合成了多孔甲殼素微珠。

圖1.由甲殼素製備的生物可降解微珠

（圖片來源：ACS Sustainable Chem. Eng.）

研究人員研究了甲殼素來源、溶解過程以及乾燥條件對形成微珠的影響，發現用離子液體從蝦殼中提取的甲殼素可以用來製備分布大小和形狀均勻的珠子（60%的微珠粒徑為125-250 μm），而市面上可用的實用級甲殼素則不能形成均一的微珠，這表明用分子質量較高的甲殼素才能製備形狀均一的微珠。

同時，研究人員用超臨界二氧化碳乾燥、凍干、微波乾燥、自然風乾等四種不同的乾燥方法處理微珠，發現將濕珠用超臨界二氧化碳與冷凍法乾燥後，可以形成外觀不透明、內部多孔和形狀均一的甲殼素微珠。

圖2.用超臨界CO2乾燥後的殼聚糖的SEM圖

（圖片來源：ACS Sustainable Chem. Eng.）

接著，研究人員對甲殼素微珠對活性化合物（靛藍染料和水楊酸鈉）的載入和釋放進行研究，結果表明微珠可以很容易地從水溶液中載入活性化合物；且室溫條件下，已載入活性化合物在7小時內可以釋放90%。

圖3.微珠對靛藍染料和水楊酸鈉的釋放

（圖片來源：ACS Sustainable Chem. Eng.）

綜上所述，研究人員設計了一種離子液體製備形狀均勻的甲殼素微珠的工藝流程。該實驗採用了一種簡單的方法，利用可持續性材料生產微珠，增加其生物降解性，解決了許多與塑料微珠有關的環境問題；同時，甲殼素微珠的形狀均勻性和孔隙度使其可能成為商業應用中合適的候選材料，有望成為化妝品界的「新星」。

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