維生素E護膚紡織品的研究現狀及發展趨勢

李詩雅，金肖克，田 偉，李艷清，祝成炎，張紅霞

(浙江理工大學紡織纖維材料與加工技術國家地方聯合工程實驗室，杭州 310018)

隨著時代進步和人民生活水平的提高，人們對自身的防護保健意識日益增長。皮膚是人體重要的安全屏障，而紡織品是與皮膚接觸面積最大，接觸時間最長的產品之一，因此具有維護皮膚健康的功能性紡織品逐漸受到人們的重視和追捧。

維生素E是最常見的護膚產品有效成分之一，具有很強的抗氧化作用，能減少自由基的傷害，促進肌肉的正常發育和保持肌膚的彈性[1]。添加到紡織品中的維生素E有人工化學合成和天然提取兩種。人工合成的維生素E比天然合成的性質更穩定，但是生物活性較低，且生產原料有危害人體健康的風險，所以天然維生素E是制備護膚功能紡織品的更優選擇。天然維生素E一般是從富含維生素E的植物油，例如小麥胚芽油、大豆油[2]、棉籽油[3]等，或其精煉副產的脫臭餾分和油渣等[4]中提取、蒸餾得到的。

維生素E護膚紡織品是一種通過將維生素E轉化成其衍生物，或者使用負載包埋技術如環糊精包絡、微膠囊包埋、微乳液技術、溶膠-凝膠法等將維生素E活性成分添加到紡織品中，在接觸皮膚時釋放維生素E，發揮護膚功能的紡織品[5]。維生素E護膚紡織品與傳統的護膚產品相比，與人體皮膚密切接觸的時間更長，接觸的面積更大，維生素E護膚成分更均勻地覆蓋皮膚，并且由于織物的阻隔作用，皮膚與外界環境隔離，形成穩定的護膚條件，護膚作用效果更佳[6]。李雪梅等[7]制備的負載維生素E交織物經測試表明隨著維生素E纖維含量的增加，面料的抗氧化性逐漸增強，其中在緯紗中維生素E纖維含量為100%時，DPPH·消除率達到83.32%。Zahid等[8]制備的含有維生素E醋酸酯的雙層纖維膜經細胞增殖測定、細胞粘附研究和傷口愈合模擬實驗證明具有良好的生物相容性并促進細胞增殖和細胞附著，其中雙層膜孔中的細胞劃痕傷口在96 h后被填充愈合。

維生素E護膚紡織品作為新興護膚產品，目前的研究主要集中在產品前端的生產制備階段。為了進一步指導維生素E護膚紡織品的開發，本文對現階段主要的制備工藝研究進行了歸納，比較其優缺點，為生產企業提供有關產品質量性能檢測的方法，并提出維生素E護膚紡織品未來在創新制備工藝上的思路和產品優化的發展趨勢。

1 維生素E護膚紡織品的制備工藝

維生素E是脂溶性物質，其結構中的酚羥基極易被氧化，性質不穩定[9]，因而無法通過直接添加的方式制備維生素E護膚紡織品，必須經過特殊的工藝處理來維持維生素E的生物活性。其一般有兩種方式：一種是使用維生素E的衍生物來替代維生素E進行生產加工；另一種是對維生素E進行負載包埋以維持其生物活性。維生素E護膚紡織品的制備主要有共混紡絲法和后整理法[10]，即將維生素E先轉化為其衍生物，或者采用各類負載包埋技術如：環糊精、微膠囊、微乳液、溶膠-凝膠等維持其生物活性，然后再添加到紡絲液中進行紡絲，制造含有維生素E的護膚功能纖維；或者對織物進行后整理，一般采用浸軋法，經過浸漬、軋液、干燥和烘焙定型的工藝流程，將維生素E固定在織物上。

1.1 維生素E衍生物轉化技術

將維生素E經結構修飾轉化為性質穩定的衍生物如維生素E醋酸酯、維生素E亞油酸酯、維生素E琥珀酸酯等[11]，可有效改善維生素E的穩定性，增強其在水中的溶解性，提高其表面活性。維生素E衍生物進入人體后，在酶的作用下能分解成具有生物活性的維生素E。朱利民等[12]將維生素E醋酸酯和維生素C磷酸酯加入到聚丙烯腈的紡絲液中，發明了一種能防止皮膚光老化的腈綸纖維。Sheng等[13]將聚乙二醇維生素E琥珀酸酯搭載絲素蛋白通過靜電紡絲制成纖維膜，維生素E經纖維膜的骨架擴散而得到釋放，產品能有效促進細胞增殖。

使用維生素E衍生物進行護膚紡織品的制備，不僅能有效保證維生素E能穩定地在人體內發揮作用，而且原料成本更低，節約了生產資源。但與負載包埋技術相比，維生素E衍生物的釋放不可控，有效作用時間短，使用次數少，所以該種工藝更適合用于一次性用維生素E護膚紡織品的制備。

1.2 維生素E負載包埋技術

1.2.1 環糊精包絡技術

環糊精是一種有機物，具有一定尺寸的立體手性空腔，空腔兩端含有大量羥基，具有較強的親水性，而空腔中心是疏水的，所以環糊精在水中能和維生素E發生包絡反應，從而使維生素E鑲嵌到中間，保護維生素E免受高溫或光的氧化和降解，提高其溶解性和生物利用度[14-16]。吳文浩等[17]利用β-環糊精包絡技術得到穩定含有維生素E、C的β-環糊精包絡物，再進行后整理加工，賦予紡織品保健功能。呂巧莉等[14]將維生素E包絡進環糊精內部，再對環糊精進行改性，接枝到蠶絲上，織成的織物具有良好的維生素E釋放性能。

隨著近年來制備技術的不斷優化，環糊精的價格大幅降低，且能有效控制維生素E活性成分的釋放，所以環糊精成為了維生素E應用于紡織品中的重要有效載體，有時也作為輔助技術改進工藝。但環糊精本身具有微毒，載藥量有限制[18]，這些問題需受到關注并逐步優化。

1.2.2 微膠囊技術

維生素E微膠囊是一種利用高分子成膜材料將維生素E包覆起來形成的微小粒子[9]，能保護維生素E穩定存在，減緩其釋放速度。適用于紡織品加工的維生素E微膠囊一般分為兩類[10]：一類是膠囊壁殼表面有許多微孔，當外界溫度升高(即被使用接觸到體溫)后，微孔脹大，維生素E釋放加速，當外界溫度降低(即未使用時)后，微孔縮小，維生素E釋放變緩；另一類是通過在使用時進行擠壓、摩擦等機械作用釋放維生素E，而在存放時不會釋放。目前最常用的維生素E微膠囊制備方法是噴霧干燥法，即在高速攪拌下，將含有乳化劑的芯材溶液加入到壁材溶液中，經高壓均質后立即噴霧干燥。馬云標等[15]采用噴霧干燥法制備的維生素E微膠囊顆粒大小和形態均一，能有效地提高維生素E的穩定性。姚國萍[19]采用噴霧干燥法制備出適用于真絲織物的維生素E微膠囊護膚整理液，處理的織物具有良好的洗滌性能。維生素E微膠囊技術在紡織領域的應用可分為維生素E纖維的制備和維生素E護膚功能后整理。王穎等[20]將維生素E微膠囊用濕法紡絲紡得功能性粘膠纖維，以該種纖維織成的交織物具有優異的保濕功能。王懷芳等[21]將環糊精包絡技術和微膠囊技術結合，以β-環糊精為壁材制備出維生素E微膠囊，通過濕法紡絲制備出維生素E護膚保健纖維。紡織品公司Devan[22]將維生素E、維生素C和生姜成分封裝進微膠囊并應用到織物上，織物具有提高人體免疫力的功能。Son等[23]使用含有維生素E醋酸酯的微膠囊對純棉針織物進行后整理，膠囊固定于纖維間隙和表面，獲得了具有穩定活性的維生素E護膚棉針織物。智海輝等[24]用維生素E微膠囊對真絲和棉布進行浸軋后整理，并確定出維生素E微膠囊的功能整理工藝條件。除了浸軋后整理法，Ma等[25]研究出了靜電吸附/原位固定法，使微膠囊能夠更加均勻牢固地附著在棉纖維表面，且無需用到甲醛黏合劑，降低對人體的傷害，也減少了對環境的污染。

微膠囊技術由于有優異的緩釋性能，為護膚紡織品的制備提供了很大的發展空間，成為了近年來維生素E在護膚紡織品應用上使用最廣的技術之一。而微膠囊技術存在的問題，如壁材的使用、微膠囊強度低、芯材物質無法續加等都是目前眾多科研人員研究關注的重點。

1.2.3 微乳液技術

微乳液是指一定比例的油、水和表面活性劑形成的一種穩定的三元分散體系，其粒徑不會隨時間改變而改變。微乳液作為油性物質維生素E的載體，能使其更好地分散于水中，改善其在紡絲液或后整理劑中的溶解性問題，解決其在護膚紡織品中的易揮發問題，提高生產和使用效率[26-28]。微乳液是由于超低的界面張力和有利的結構而自發形成的，一般只需簡單的攪拌混合即可制得，操作簡便。但是微乳液含有大量的表面活性劑、乳化劑和有機助劑，對人體有刺激作用，在生產和灌裝過程中也易產生大量泡沫[29]，影響生產的順利進行。所以近年來微乳液技術在維生素E護膚紡織品制備上的使用逐漸減少，有時僅作為輔助技術配合微膠囊等技術使用。

1.2.4 溶膠-凝膠技術

溶膠-凝膠技術相比于傳統的溶膠整理工藝更簡單高效[30]，是一種以液體化學試劑為原料，反應物在液相下均勻混合并進行反應，經放置一定時間蒸發除去液體介質，再在低于傳統燒成的溫度下燒結形成凝膠的技術[31]。尤曉敏[32]利用溶膠-凝膠技術固化包埋維生素E，維生素E凝膠與織物纖維間形成緊密作用，從而使織物在一定程度上具有維生素E的護膚保健功能。溶膠-凝膠法的優點在于其溶劑易被除去，產品的純度高，凝膠的比表面積很大，有利于后續工藝的反應，但同時該技術需要使用大量有機化合物，成本高，處理時間長，故目前該技術在維生素E護膚功能紡織品上的應用比較少。

2 維生素E護膚紡織品的性能檢測

為了保證維生素E護膚紡織品的產品質量，需采取相關的性能檢測對其進行評定。維生素E護膚紡織品的性能檢測除了常規的物理機械性能檢測外，還有維生素E含量測定、緩釋性能測試、耐洗滌性能測試以及護膚效果等的測定。

2.1 維生素E含量的測定

目前，紡織品中的維生素E含量測定缺乏相關的測試標準。研發生產企業可以參考推薦性標準GB 5009.82-2016《食品中維生素A、D、E的測定》中的方法來檢測維生素E含量。該標準下的維生素E測定方法是將維生素E經皂化、提取、凈化、濃縮后，經反相液相色譜柱分離，紫外檢測器或熒光檢測器檢測，并用外標法定量。另外，韓瑩瑩等[33]發明了一種快速檢測紡織品中維生素E含量的測定方法，采用無水乙醇萃取紡織品樣品，采用高效液相色譜儀測定待測試液中的維生素E含量。這種測試方法對維生素E護膚紡織品生產企業也有很大的參考價值。

2.2 緩釋性能測試

維生素E護膚紡織品的緩釋性能是指維生素E緩慢釋放，使功能作用更長效持久[34]。Ghaheh等[35]將含有維生素E顆粒的棉織物與其他基材進行相互摩擦，用電子顯微鏡觀察棉織物和其他基材表面的維生素E顆粒分布，以維生素E的可轉移性間接表征其緩釋性能。Sheng等[13]、王婧昕[36]、王愛瓊等[37]將織物試樣分組在自然狀態下分別暴露一定的時間，剪碎后進行萃取，用紫外分光光度計測定吸光度，進而求出萃取液的濃度，通過相對剩余含量濃度表征緩釋性能。姚國萍[19]將織物試樣浸入酸性溶液中，在水浴鍋中振蕩一定時間，取出清洗并晾曬后測量計算織物上維生素E的相對剩余百分含量，從而模擬測定人體穿著時紡織品中的維生素E緩釋作用。維生素E的緩釋性能受外界條件如溫度、濕度、氣壓等的影響較大，在生產制備及性能測試時都需充分考慮影響因素，保證其有效性。

2.3 耐洗滌性能測試

由于目前工藝所制備的維生素E護膚紡織品中的維生素E含量有限，也不能在使用過后再重新添加，所以其耐洗滌性能的測定尤為重要。維生素E護膚紡織品的耐洗滌性能測定主要是測試非一次性用維生素E護膚紡織品在經過數次洗滌后，仍殘留在紡織品上的維生素E含量。洗滌之后的維生素E殘留量越高，說明耐洗性越好。洗滌可按照ISO規定的洗滌劑中洗滌，或AATCC 61的標準方法進行水洗，或FZ/T 73023-2006洗滌標準方法進行洗滌，具體根據產品的市場對象進行選擇。測試殘留維生素E含量的方法與上述維生素E含量的測定一致。

2.4 護膚效果的測定

維生素E護膚紡織品的護膚效果具體是指其對皮膚的保濕、抗氧化等功能效果。目前國內外針對紡織品對護膚性能的測定還未有具體統一的標準。秦益民等[5]利用水和其他物質介電系數的差異，通過皮膚濕度儀對維生素E護膚紡織品使用前后的皮膚水分變化進行定量測試，從而表征其保濕效果。李雪梅[7]采用DPPH乙醇溶液與試樣進行混合振蕩后過濾，用紫外分光光度儀分析反應體系的顏色變化與反應的電子數量關系，定量評價織物的抗氧化效果。Zahid等[8]和Sheng等[13]直接在含有維生素E的纖維膜上接種皮膚成纖維細胞，用四唑鹽比色法檢測細胞增殖情況，用掃描電子顯微鏡觀察細胞在載體表面的表現形態。曾文敏等[38]通過織物在不同溫濕度和不同測試時間下的吸放濕量差異和趨勢來測定織物的保濕性能。另外，還可招募各種年齡層、各種膚質的志愿者，讓其進行一段時間的維生素E護膚紡織品的穿著使用，然后對志愿者們進行問卷訪問調查他們的主觀護膚感受，最后進行主觀評判。

3 維生素E護膚紡織品的發展趨勢

維生素E護膚紡織品屬于紡織行業和美容類化妝品行業相融合的一大突破。目前，維生素E護膚紡織品的研究核心難點主要有兩點：第一，如何更好地控制紡織品中維生素E的釋放，有效提高產品的實際護膚效果；第二，如何提高紡織品的耐洗滌性能，減少維生素E有效成分在洗滌過程中的流失。為了更好地解決上述難點，升級現有產品，可以從以下三個方面入手：優化制備工藝，向更精細的生產水平出發；引入新型制備技術，尋找更佳的生產方式；關注產品的質量檢測，完善檢測標準，提高檢測水平。

3.1 納米級別的維生素E護膚紡織品

納米材料是21世紀的研究熱點之一[39]，目前不少公司對新產品的研發已經從微米級進入納米級?；诰S生素E或其衍生物的納米載體，如納米膠囊、納米乳液等應用到紡織品中，更容易滲透到纖維縫隙之間，其比表面積更大，與纖維之間的結合作用更強，在外力作用時不易脫落，維生素E在織物洗滌甩干過程中流失更少，在使用時滲透進入皮膚內部的效率更高，實際利用率增加。另外，納米級材料還有抑菌的特殊功能[40]。Ghaheh等[35]采用軋烘法將含有維生素E的蛋白質基納米顆粒涂覆于棉織物上，涂層樣品具有較強的抗氧化活性和抗菌效果。李雪梅等[41]在紡絲液中添加了包覆維生素E的納米顆粒，經共混紡絲形成粘膠纖維，該纖維織成的交織物具有強抗氧化性和透氣透濕性，還有除臭的效果。

納米級別的維生素E護膚紡織品前景廣闊，但也存在許多不確定性。強滲透性的納米微粒有可能穿過血管，進入人體血液循環系統[40]，引發人體健康危害的憂慮。另外，國內對于納米級護膚紡織品的定義還很模糊，對于能否判定為納米級材料的檢測方法和標準欠缺。未來，生產研究人員在進行納米級別的維生素E護膚紡織品的研究時還需要關注納米材料的安全性問題和相關標準使用的問題。

3.2 固體脂質納米粒

固體脂質納米粒是以固態的天然或合成的類脂為載體，將藥物包裹于類脂核中制成粒徑約為50～1000 nm的固體脂質粒子體系[42- 43]。固體脂質納米粒已被證明具有使被包覆物質穩定、活性物質實現可控釋放、更貼合皮膚表面等優點[44]，并具有紫外線防護特性[16]。固體脂質納米?？赏ㄟ^控制不同的生產條件得到不同的結構和釋放類型[45]。將固體脂質加熱超過熔點后加入熔化的維生素E，均化、冷卻得到維生素E固體脂質納米粒。Zeynep等[26]分別采用了微膠囊、微乳液和固體脂質納米粒3種維生素E負載體系對眼部睡眠面膜進行浸漬后整理，經過測試對比后發現固體脂質納米粒對維生素E的延緩釋放效果最好。這說明固體脂質納米粒技術作為一種新型載體技術，未來可能可以作為更優的技術替代微膠囊和微乳液技術，開發出效果更佳的維生素E護膚紡織品。

固體脂質納米粒目前還存在載藥量不高，生產成本高的問題，研究人員在研發基于固體脂質納米粒的維生素E護膚紡織品時，還需考慮這些問題，在制備工藝上進行優化。

3.3 皮膜紡織技術

皮膜紡織技術是一種連續可控釋放的功能紡織品印染技術，是由生物基微粒組成，微粒無毒、親膚性強，包裹攜帶維生素E，以身體動作、皮膚表面溫濕度變化等作為觸發釋放的因素，根據機體的需要而慢慢溶解，使維生素E均勻滲透進皮膚。印制在皮膜紡織品上的連續釋放體系呈現成一種可見的圖案，隨著維生素E轉移到皮膚上而逐漸消失[46- 48]。目前現有的皮膜紡織技術主要用于賦予紡織品更優異的物理機械性能，如提高織物的耐久性和獲得更好的手感[49]，而作為維生素E護膚活性物質的負載體系的研究十分少，未來維生素E護膚紡織品的創新升級可以該種技術為切入點。

3.4 完善質量檢測技術和相關標準

目前現有的維生素E護膚功能紡織品所面臨的最大問題是相關的質量檢測方法和衡量標準不完善，研究人員很難判定其產品性能和實際護膚效果的大小，只能通過與以往同類產品的性能測試結果對比來判斷是否效果更優，這也導致了市面上出現的維生素E護膚紡織產品的質量參差不齊，又由于其具有特殊的護膚功能性，價格比一般紡織品高，導致出現許多假冒偽劣產品，損害消費者利益?？偠灾?，相關的質量檢測方法和標準的完善工作非常急需，應受到相關的技術人員和有關部門的重視。

4 結 語

維生素E護膚紡織品是紡織領域和醫藥美容領域的集合，由于其與人體皮膚接觸時間長，接觸面廣，覆蓋面均勻，比傳統護膚產品的護膚效果更佳，近年來日漸受到技術研究人員和消費者的關注。但由于維生素E性質不穩定，故需要將其轉化為維生素E衍生物或采用負載包埋技術使其能被穩定地添加到紡織品中。目前維生素E護膚紡織品的技術突破主要落在：維生素E活性物質釋放的控制和提高產品的耐洗滌性能等。本文認為，未來維生素E護膚紡織品的發展在不斷優化現有生產工藝的基礎上，原料制備可以向納米級別靠攏，嘗試引進新技術進行制備或輔助制備。同時，有關質量檢測的技術方法和標準的制定和完善也對維生素E護膚紡織產品的發展具有十分重要的意義。