今年的诺贝尔化学奖,则聚焦在MOF材料上。MOF是由金属离子和有机配体自组装形成的多孔晶体材料,可理解为“分子乐高”,即分子与分子之间可以像拼积木一样进行自由拼装,其本质属于超分子化学范畴。

“超分子化学是利用分子间非共价作用来组装形成具有特定结构与功能的分子聚集体,MOF是超分子概念在材料领域的杰出代表之一。”杉海创新创始人张嘉恒教授如是解释道。
值得一提的是,这已是超分子领域第三次获得诺贝尔相关奖项,1987年诺贝尔化学奖授予对冠醚等具有分子识别功能超分子体系的研究;2016年诺贝尔化学奖则颁给了分子机器的设计与合成,凸显了该领域的巨大潜力。
1、不止活性成分递送,MOF的多元护肤想象
基于独特的“分子乐高”结构,MOF在化妆品领域展现出多元的应用潜力。其中,最被寄予厚望的方向是活性物的精准递送与释放。
张嘉恒表示,MOF的超高孔隙率和结构可设计性,为化妆品原料和配方带来了全新机遇。其核心价值在于可作为功效成分的智能载体,将活性分子暂时“囚禁”于孔道中,实现稳定保护与控制释放,相当于为娇贵的活性成分提供了一个可靠的“储药罐”或“避风港”。
另据张嘉恒介绍,相较于传统脂质体、微球,MOF材料作为载体物质具有如下四大优势:一是“装得下”,拥有极高的载药量和稳定性;二是“放得出”,释放行为可精准调控;三是结构和表面可设计,载体本身亦可具备功效;四是生物相容性,可选用安全元素和配体进行构建。
巢归研究院科学传播负责人、知乎科普博主芒奇金在与聚美丽交流时指出,MOF有可能实现活性成分在接触皮肤后的缓慢释放,从而降低刺激、提升功效。这对于极易氧化失活的化妆品活性成分而言,意义重大。
张嘉恒所在的杉海创新正基于此进行原型研究,例如尝试构建以维C自身为配体的“生物MOF”,或将视黄醇负载于MOF孔道中,以解决其稳定性和长效性问题等。
不止活性成分递送,MOF材料也有望应用于皮肤清洁与控油领域,芒奇金认为,其极高的多孔结构如同活性炭,可以吸附皮肤多余油脂,在泥膜、毛孔护理类产品中潜力可观。
此外,在防晒、皮肤修复等领域,MOF材料也展示出一定的应用前景。有研究发现,一种新型的Zn-Na-PCA-SeO₃金属有机骨架,可在生物学上展现出较强的抗菌、抗氧化和防紫外线活性。

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https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/6/524899.shtm
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