维生素E护肤纺织品的研究现状及发展趋势

李诗雅，金肖克，田 伟，李艳清，祝成炎，张红霞

(浙江理工大学纺织纤维材料与加工技术国家地方联合工程实验室，杭州 310018)

随着时代进步和人民生活水平的提高，人们对自身的防护保健意识日益增长。皮肤是人体重要的安全屏障，而纺织品是与皮肤接触面积最大，接触时间最长的产品之一，因此具有维护皮肤健康的功能性纺织品逐渐受到人们的重视和追捧。

维生素E是最常见的护肤产品有效成分之一，具有很强的抗氧化作用，能减少自由基的伤害，促进肌肉的正常发育和保持肌肤的弹性[1]。添加到纺织品中的维生素E有人工化学合成和天然提取两种。人工合成的维生素E比天然合成的性质更稳定，但是生物活性较低，且生产原料有危害人体健康的风险，所以天然维生素E是制备护肤功能纺织品的更优选择。天然维生素E一般是从富含维生素E的植物油，例如小麦胚芽油、大豆油[2]、棉籽油[3]等，或其精炼副产的脱臭馏分和油渣等[4]中提取、蒸馏得到的。

维生素E护肤纺织品是一种通过将维生素E转化成其衍生物，或者使用负载包埋技术如环糊精包络、微胶囊包埋、微乳液技术、溶胶-凝胶法等将维生素E活性成分添加到纺织品中，在接触皮肤时释放维生素E，发挥护肤功能的纺织品[5]。维生素E护肤纺织品与传统的护肤产品相比，与人体皮肤密切接触的时间更长，接触的面积更大，维生素E护肤成分更均匀地覆盖皮肤，并且由于织物的阻隔作用，皮肤与外界环境隔离，形成稳定的护肤条件，护肤作用效果更佳[6]。李雪梅等[7]制备的负载维生素E交织物经测试表明随着维生素E纤维含量的增加，面料的抗氧化性逐渐增强，其中在纬纱中维生素E纤维含量为100%时，DPPH·消除率达到83.32%。Zahid等[8]制备的含有维生素E醋酸酯的双层纤维膜经细胞增殖测定、细胞粘附研究和伤口愈合模拟实验证明具有良好的生物相容性并促进细胞增殖和细胞附着，其中双层膜孔中的细胞划痕伤口在96 h后被填充愈合。

维生素E护肤纺织品作为新兴护肤产品，目前的研究主要集中在产品前端的生产制备阶段。为了进一步指导维生素E护肤纺织品的开发，本文对现阶段主要的制备工艺研究进行了归纳，比较其优缺点，为生产企业提供有关产品质量性能检测的方法，并提出维生素E护肤纺织品未来在创新制备工艺上的思路和产品优化的发展趋势。

维生素E是脂溶性物质，其结构中的酚羟基极易被氧化，性质不稳定[9]，因而无法通过直接添加的方式制备维生素E护肤纺织品，必须经过特殊的工艺处理来维持维生素E的生物活性。其一般有两种方式：一种是使用维生素E的衍生物来替代维生素E进行生产加工；
另一种是对维生素E进行负载包埋以维持其生物活性。维生素E护肤纺织品的制备主要有共混纺丝法和后整理法[10]，即将维生素E先转化为其衍生物，或者采用各类负载包埋技术如：环糊精、微胶囊、微乳液、溶胶-凝胶等维持其生物活性，然后再添加到纺丝液中进行纺丝，制造含有维生素E的护肤功能纤维；
或者对织物进行后整理，一般采用浸轧法，经过浸渍、轧液、干燥和烘焙定型的工艺流程，将维生素E固定在织物上。

1.1 维生素E衍生物转化技术

将维生素E经结构修饰转化为性质稳定的衍生物如维生素E醋酸酯、维生素E亚油酸酯、维生素E琥珀酸酯等[11]，可有效改善维生素E的稳定性，增强其在水中的溶解性，提高其表面活性。维生素E衍生物进入人体后，在酶的作用下能分解成具有生物活性的维生素E。朱利民等[12]将维生素E醋酸酯和维生素C磷酸酯加入到聚丙烯腈的纺丝液中，发明了一种能防止皮肤光老化的腈纶纤维。Sheng等[13]将聚乙二醇维生素E琥珀酸酯搭载丝素蛋白通过静电纺丝制成纤维膜，维生素E经纤维膜的骨架扩散而得到释放，产品能有效促进细胞增殖。

使用维生素E衍生物进行护肤纺织品的制备，不仅能有效保证维生素E能稳定地在人体内发挥作用，而且原料成本更低，节约了生产资源。但与负载包埋技术相比，维生素E衍生物的释放不可控，有效作用时间短，使用次数少，所以该种工艺更适合用于一次性用维生素E护肤纺织品的制备。

1.2 维生素E负载包埋技术

1.2.1 环糊精包络技术

环糊精是一种有机物，具有一定尺寸的立体手性空腔，空腔两端含有大量羟基，具有较强的亲水性，而空腔中心是疏水的，所以环糊精在水中能和维生素E发生包络反应，从而使维生素E镶嵌到中间，保护维生素E免受高温或光的氧化和降解，提高其溶解性和生物利用度[14-16]。吴文浩等[17]利用β-环糊精包络技术得到稳定含有维生素E、C的β-环糊精包络物，再进行后整理加工，赋予纺织品保健功能。吕巧莉等[14]将维生素E包络进环糊精内部，再对环糊精进行改性，接枝到蚕丝上，织成的织物具有良好的维生素E释放性能。

随着近年来制备技术的不断优化，环糊精的价格大幅降低，且能有效控制维生素E活性成分的释放，所以环糊精成为了维生素E应用于纺织品中的重要有效载体，有时也作为辅助技术改进工艺。但环糊精本身具有微毒，载药量有限制[18]，这些问题需受到关注并逐步优化。

1.2.2 微胶囊技术

维生素E微胶囊是一种利用高分子成膜材料将维生素E包覆起来形成的微小粒子[9]，能保护维生素E稳定存在，减缓其释放速度。适用于纺织品加工的维生素E微胶囊一般分为两类[10]：一类是胶囊壁壳表面有许多微孔，当外界温度升高(即被使用接触到体温)后，微孔胀大，维生素E释放加速，当外界温度降低(即未使用时)后，微孔缩小，维生素E释放变缓；
另一类是通过在使用时进行挤压、摩擦等机械作用释放维生素E，而在存放时不会释放。目前最常用的维生素E微胶囊制备方法是喷雾干燥法，即在高速搅拌下，将含有乳化剂的芯材溶液加入到壁材溶液中，经高压均质后立即喷雾干燥。马云标等[15]采用喷雾干燥法制备的维生素E微胶囊颗粒大小和形态均一，能有效地提高维生素E的稳定性。姚国萍[19]采用喷雾干燥法制备出适用于真丝织物的维生素E微胶囊护肤整理液，处理的织物具有良好的洗涤性能。维生素E微胶囊技术在纺织领域的应用可分为维生素E纤维的制备和维生素E护肤功能后整理。王颖等[20]将维生素E微胶囊用湿法纺丝纺得功能性粘胶纤维，以该种纤维织成的交织物具有优异的保湿功能。王怀芳等[21]将环糊精包络技术和微胶囊技术结合，以β-环糊精为壁材制备出维生素E微胶囊，通过湿法纺丝制备出维生素E护肤保健纤维。纺织品公司Devan[22]将维生素E、维生素C和生姜成分封装进微胶囊并应用到织物上，织物具有提高人体免疫力的功能。Son等[23]使用含有维生素E醋酸酯的微胶囊对纯棉针织物进行后整理，胶囊固定于纤维间隙和表面，获得了具有稳定活性的维生素E护肤棉针织物。智海辉等[24]用维生素E微胶囊对真丝和棉布进行浸轧后整理，并确定出维生素E微胶囊的功能整理工艺条件。除了浸轧后整理法，Ma等[25]研究出了静电吸附/原位固定法，使微胶囊能够更加均匀牢固地附着在棉纤维表面，且无需用到甲醛黏合剂，降低对人体的伤害，也减少了对环境的污染。

微胶囊技术由于有优异的缓释性能，为护肤纺织品的制备提供了很大的发展空间，成为了近年来维生素E在护肤纺织品应用上使用最广的技术之一。而微胶囊技术存在的问题，如壁材的使用、微胶囊强度低、芯材物质无法续加等都是目前众多科研人员研究关注的重点。

1.2.3 微乳液技术

微乳液是指一定比例的油、水和表面活性剂形成的一种稳定的三元分散体系，其粒径不会随时间改变而改变。微乳液作为油性物质维生素E的载体，能使其更好地分散于水中，改善其在纺丝液或后整理剂中的溶解性问题，解决其在护肤纺织品中的易挥发问题，提高生产和使用效率[26-28]。微乳液是由于超低的界面张力和有利的结构而自发形成的，一般只需简单的搅拌混合即可制得，操作简便。但是微乳液含有大量的表面活性剂、乳化剂和有机助剂，对人体有刺激作用，在生产和灌装过程中也易产生大量泡沫[29]，影响生产的顺利进行。所以近年来微乳液技术在维生素E护肤纺织品制备上的使用逐渐减少，有时仅作为辅助技术配合微胶囊等技术使用。

1.2.4 溶胶-凝胶技术

溶胶-凝胶技术相比于传统的溶胶整理工艺更简单高效[30]，是一种以液体化学试剂为原料，反应物在液相下均匀混合并进行反应，经放置一定时间蒸发除去液体介质，再在低于传统烧成的温度下烧结形成凝胶的技术[31]。尤晓敏[32]利用溶胶-凝胶技术固化包埋维生素E，维生素E凝胶与织物纤维间形成紧密作用，从而使织物在一定程度上具有维生素E的护肤保健功能。溶胶-凝胶法的优点在于其溶剂易被除去，产品的纯度高，凝胶的比表面积很大，有利于后续工艺的反应，但同时该技术需要使用大量有机化合物，成本高，处理时间长，故目前该技术在维生素E护肤功能纺织品上的应用比较少。

为了保证维生素E护肤纺织品的产品质量，需采取相关的性能检测对其进行评定。维生素E护肤纺织品的性能检测除了常规的物理机械性能检测外，还有维生素E含量测定、缓释性能测试、耐洗涤性能测试以及护肤效果等的测定。

2.1 维生素E含量的测定

目前，纺织品中的维生素E含量测定缺乏相关的测试标准。研发生产企业可以参考推荐性标准GB 5009.82-2016《食品中维生素A、D、E的测定》中的方法来检测维生素E含量。该标准下的维生素E测定方法是将维生素E经皂化、提取、净化、浓缩后，经反相液相色谱柱分离，紫外检测器或荧光检测器检测，并用外标法定量。另外，韩莹莹等[33]发明了一种快速检测纺织品中维生素E含量的测定方法，采用无水乙醇萃取纺织品样品，采用高效液相色谱仪测定待测试液中的维生素E含量。这种测试方法对维生素E护肤纺织品生产企业也有很大的参考价值。

2.2 缓释性能测试

维生素E护肤纺织品的缓释性能是指维生素E缓慢释放，使功能作用更长效持久[34]。Ghaheh等[35]将含有维生素E颗粒的棉织物与其他基材进行相互摩擦，用电子显微镜观察棉织物和其他基材表面的维生素E颗粒分布，以维生素E的可转移性间接表征其缓释性能。Sheng等[13]、王婧昕[36]、王爱琼等[37]将织物试样分组在自然状态下分别暴露一定的时间，剪碎后进行萃取，用紫外分光光度计测定吸光度，进而求出萃取液的浓度，通过相对剩余含量浓度表征缓释性能。姚国萍[19]将织物试样浸入酸性溶液中，在水浴锅中振荡一定时间，取出清洗并晾晒后测量计算织物上维生素E的相对剩余百分含量，从而模拟测定人体穿着时纺织品中的维生素E缓释作用。维生素E的缓释性能受外界条件如温度、湿度、气压等的影响较大，在生产制备及性能测试时都需充分考虑影响因素，保证其有效性。

2.3 耐洗涤性能测试

由于目前工艺所制备的维生素E护肤纺织品中的维生素E含量有限，也不能在使用过后再重新添加，所以其耐洗涤性能的测定尤为重要。维生素E护肤纺织品的耐洗涤性能测定主要是测试非一次性用维生素E护肤纺织品在经过数次洗涤后，仍残留在纺织品上的维生素E含量。洗涤之后的维生素E残留量越高，说明耐洗性越好。洗涤可按照ISO规定的洗涤剂中洗涤，或AATCC 61的标准方法进行水洗，或FZ/T 73023-2006洗涤标准方法进行洗涤，具体根据产品的市场对象进行选择。测试残留维生素E含量的方法与上述维生素E含量的测定一致。

2.4 护肤效果的测定

维生素E护肤纺织品的护肤效果具体是指其对皮肤的保湿、抗氧化等功能效果。目前国内外针对纺织品对护肤性能的测定还未有具体统一的标准。秦益民等[5]利用水和其他物质介电系数的差异，通过皮肤湿度仪对维生素E护肤纺织品使用前后的皮肤水分变化进行定量测试，从而表征其保湿效果。李雪梅[7]采用DPPH乙醇溶液与试样进行混合振荡后过滤，用紫外分光光度仪分析反应体系的颜色变化与反应的电子数量关系，定量评价织物的抗氧化效果。Zahid等[8]和Sheng等[13]直接在含有维生素E的纤维膜上接种皮肤成纤维细胞，用四唑盐比色法检测细胞增殖情况，用扫描电子显微镜观察细胞在载体表面的表现形态。曾文敏等[38]通过织物在不同温湿度和不同测试时间下的吸放湿量差异和趋势来测定织物的保湿性能。另外，还可招募各种年龄层、各种肤质的志愿者，让其进行一段时间的维生素E护肤纺织品的穿着使用，然后对志愿者们进行问卷访问调查他们的主观护肤感受，最后进行主观评判。

维生素E护肤纺织品属于纺织行业和美容类化妆品行业相融合的一大突破。目前，维生素E护肤纺织品的研究核心难点主要有两点：第一，如何更好地控制纺织品中维生素E的释放，有效提高产品的实际护肤效果；
第二，如何提高纺织品的耐洗涤性能，减少维生素E有效成分在洗涤过程中的流失。为了更好地解决上述难点，升级现有产品，可以从以下三个方面入手：优化制备工艺，向更精细的生产水平出发；
引入新型制备技术，寻找更佳的生产方式；
关注产品的质量检测，完善检测标准，提高检测水平。

3.1 纳米级别的维生素E护肤纺织品

纳米材料是21世纪的研究热点之一[39]，目前不少公司对新产品的研发已经从微米级进入纳米级。基于维生素E或其衍生物的纳米载体，如纳米胶囊、纳米乳液等应用到纺织品中，更容易渗透到纤维缝隙之间，其比表面积更大，与纤维之间的结合作用更强，在外力作用时不易脱落，维生素E在织物洗涤甩干过程中流失更少，在使用时渗透进入皮肤内部的效率更高，实际利用率增加。另外，纳米级材料还有抑菌的特殊功能[40]。Ghaheh等[35]采用轧烘法将含有维生素E的蛋白质基纳米颗粒涂覆于棉织物上，涂层样品具有较强的抗氧化活性和抗菌效果。李雪梅等[41]在纺丝液中添加了包覆维生素E的纳米颗粒，经共混纺丝形成粘胶纤维，该纤维织成的交织物具有强抗氧化性和透气透湿性，还有除臭的效果。

纳米级别的维生素E护肤纺织品前景广阔，但也存在许多不确定性。强渗透性的纳米微粒有可能穿过血管，进入人体血液循环系统[40]，引发人体健康危害的忧虑。另外，国内对于纳米级护肤纺织品的定义还很模糊，对于能否判定为纳米级材料的检测方法和标准欠缺。未来，生产研究人员在进行纳米级别的维生素E护肤纺织品的研究时还需要关注纳米材料的安全性问题和相关标准使用的问题。

3.2 固体脂质纳米粒

固体脂质纳米粒是以固态的天然或合成的类脂为载体，将药物包裹于类脂核中制成粒径约为50～1000 nm的固体脂质粒子体系[42- 43]。固体脂质纳米粒已被证明具有使被包覆物质稳定、活性物质实现可控释放、更贴合皮肤表面等优点[44]，并具有紫外线防护特性[16]。固体脂质纳米粒可通过控制不同的生产条件得到不同的结构和释放类型[45]。将固体脂质加热超过熔点后加入熔化的维生素E，均化、冷却得到维生素E固体脂质纳米粒。Zeynep等[26]分别采用了微胶囊、微乳液和固体脂质纳米粒3种维生素E负载体系对眼部睡眠面膜进行浸渍后整理，经过测试对比后发现固体脂质纳米粒对维生素E的延缓释放效果最好。这说明固体脂质纳米粒技术作为一种新型载体技术，未来可能可以作为更优的技术替代微胶囊和微乳液技术，开发出效果更佳的维生素E护肤纺织品。

固体脂质纳米粒目前还存在载药量不高，生产成本高的问题，研究人员在研发基于固体脂质纳米粒的维生素E护肤纺织品时，还需考虑这些问题，在制备工艺上进行优化。

3.3 皮膜纺织技术

皮膜纺织技术是一种连续可控释放的功能纺织品印染技术，是由生物基微粒组成，微粒无毒、亲肤性强，包裹携带维生素E，以身体动作、皮肤表面温湿度变化等作为触发释放的因素，根据机体的需要而慢慢溶解，使维生素E均匀渗透进皮肤。印制在皮膜纺织品上的连续释放体系呈现成一种可见的图案，随着维生素E转移到皮肤上而逐渐消失[46- 48]。目前现有的皮膜纺织技术主要用于赋予纺织品更优异的物理机械性能，如提高织物的耐久性和获得更好的手感[49]，而作为维生素E护肤活性物质的负载体系的研究十分少，未来维生素E护肤纺织品的创新升级可以该种技术为切入点。

3.4 完善质量检测技术和相关标准

目前现有的维生素E护肤功能纺织品所面临的最大问题是相关的质量检测方法和衡量标准不完善，研究人员很难判定其产品性能和实际护肤效果的大小，只能通过与以往同类产品的性能测试结果对比来判断是否效果更优，这也导致了市面上出现的维生素E护肤纺织产品的质量参差不齐，又由于其具有特殊的护肤功能性，价格比一般纺织品高，导致出现许多假冒伪劣产品，损害消费者利益。总而言之，相关的质量检测方法和标准的完善工作非常急需，应受到相关的技术人员和有关部门的重视。

维生素E护肤纺织品是纺织领域和医药美容领域的集合，由于其与人体皮肤接触时间长，接触面广，覆盖面均匀，比传统护肤产品的护肤效果更佳，近年来日渐受到技术研究人员和消费者的关注。但由于维生素E性质不稳定，故需要将其转化为维生素E衍生物或采用负载包埋技术使其能被稳定地添加到纺织品中。目前维生素E护肤纺织品的技术突破主要落在：维生素E活性物质释放的控制和提高产品的耐洗涤性能等。本文认为，未来维生素E护肤纺织品的发展在不断优化现有生产工艺的基础上，原料制备可以向纳米级别靠拢，尝试引进新技术进行制备或辅助制备。同时，有关质量检测的技术方法和标准的制定和完善也对维生素E护肤纺织产品的发展具有十分重要的意义。