功能性纺织品中玻尿酸含量的研究进展
功能性纺织品中玻尿酸含量的研究进展
陈萌,孙冬,孙霞,沈云,查吉丹
(浙江方圆皮革轻纺检测认证有限公司,浙江 海宁314400)
摘要:文章简要介绍了功能性纺织品中玻尿酸的应用现状和玻尿酸面料的加工工艺,对玻尿酸含量的检测方法进行总结归纳,分析了每种方法的优缺点,并提出相应的对策和建议,供生产商家参考,以促进功能性纺织品的健康发展。
关键词:玻尿酸;功能性纺织品;检测方法
Research progress of hyaluronic acid content in functional textiles
CHEN Meng, SUN Dong, SUN Xia, SHEN Yun, ZHA Jidan
(Zhejiang Fangyuan Leather Textile Testing and Certification Co., Ltd., Haining 314400, China)
Abstract: The current application status of hyaluronic acid in functional textiles and the processing technology of hyaluronic acid fabrics were briefly introduced, the detection methods for hyaluronic acid content were summarized, the advantages and disadvantages of each method were analyzed, and corresponding countermeasures and suggestions were proposed, so as to provide reference for manufacturers and promote the healthy development of functional textiles.
Key words: hyaluronic acid; functional textiles; detection method;
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第一作者简介:陈萌(1990.08-),女,汉族,湖北武汉人,工程师,硕士研究生,主要从事纺织、皮革、皮革化工检测和标准化工作,18258117133,272136236@qq.com。
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0 引言
玻尿酸,学名透明质酸(Hyaluronic acid, 简称HA)是一种酸性黏多糖。工业生产中所用的HA通常是以钠盐形式存在,即透明酸钠。玻尿酸广泛存在于脊椎动物组织细胞间质中,其结构是一种由D-葡糖醛酸和N-乙酰氨基葡萄糖为双糖单位通过β-(1,4)糖苷键和β-(1,3)糖苷键重复交联而成的直链高分子的黏多糖物质,分子中两种单糖的摩尔比为1:1,分子量范围在几千~几百万道尔顿[1-3]。透明质酸有优异的保湿功能,较小分子质量的透明质酸渗透肌肤表层,能够给肌肤提供营养补给,滋养并延缓的皮肤衰老。透明质酸属于高分子聚合物,同时还有润滑、调节生理机能、消除静电的功效。综合起来,玻尿酸应用在护肤方面,具有增加皮肤表面的含水量,改善皮肤屏障功能,减少细纹、皱纹效果明显,防皱延缓衰老的功效。因此玻尿酸被广泛使用在医美行业、食品保健行业、化妆品行业,但随着玻尿酸生产工艺的提高和玻尿酸整理剂的生产价格也日渐降低,导致一大批玻尿酸功能性纺织品应运而生[4-6]。
1玻尿酸在纺织品中的应用
近年来,随着科技水平的不断提高,消费者对家纺产品的需求已局限于保暖装饰的功能,而是对健康、环保的功能性纺织品的需求也越来越大。通过在纺织品中添加功能型护肤助剂,能够提升产品潜在价值,提高企业竞争力,增加新卖点[7-9]。在纺织服装行业,也开始向新型功能性领域发展,其中一类具有代表性的产品就是含玻尿酸的功能性纺织制品,如凉席,被套,枕头、面膜衣、防晒衣、保暖内衣等,该类产品既能起到保持温暖/凉感的作用,又能让使用者的自身皮肤保持湿润而不干燥,提高衣服的柔软度和光滑度,增加消费者的购买欲,让消费者在日常使用过程中还能享受保湿护肤防衰老等保健功能。
功能性纺织品与化妆品相比,与人体接触的时间更长,与身体接触的范围也更大,在纺织品面料中后整理过程中添加美容护肤成分可更大程度地达到护肤保健的作用。但人们对玻尿酸功能性纺织品的认识不够,相关政府职能部门对各种功能性纺织品产品质量监管不严,相关产品评价标准缺失,市场上出现的各种标榜的玻尿酸功能性纺织品质量参差不齐,普通消费者对于产品的功能性无法辨认,这种现状导致消费者普遍认为玻尿酸功能性纺织品只是商家为了销售产品而制造的噱头,对于产品的真实功效存疑,这并不有利于功能性纺织品的健康发展。
2 玻尿酸面料的加工工艺
目前,玻尿酸功能性面料的制备方法主要有浸轧法、微胶囊法、涂层法、纤维法。浸轧法则是将纺织品直接浸泡在玻尿酸整理剂中一段时间后取出,再用轧机挤压面料让玻尿酸整理附着在棉质、丝绸或混纺等织物面料上、最后烘干即可得到玻尿酸功能面料,该方法也是目前市面上主要制备玻尿酸功能面料的方法。微胶囊法是将用成膜材料将玻尿酸包裹在微粒子胶囊中,再将成膜材料附着在纺织纤维上的一种方法,经过微胶囊处理后会很大程度上改善面料中的玻尿酸的驻留性。涂层法是在纺织品的表面形成玻尿酸的薄膜,在使用或穿着过程中纺织品与皮肤充分接触过程中释放出面料中的玻尿酸。此制备方法操作简单,但经过反复洗涤,面料的功能性会逐渐丧失。纤维法是在纤维聚合阶段或纺丝原液中加入玻尿酸,再进行纺丝的一种方法,通过纤维法制备的面料使得玻尿酸均匀的分布在面料纤维的内部,制备的面料不会随着反复的水洗而丧失其功能性。
3 功能性纺织品中玻尿酸检测现状
随着科学技术的日新月异,开发具有生态功能性的纺织品是未来发展的主流方向。功能性纺织品的种类也在不断开拓创新,如防紫外线、防螨虫、抗静电、吸湿速干性能、抗油、防水透湿、防辐射等,目前国内外已制定了一些对功能性纺织品的各种功能性检测的标准,但对玻尿酸功能性纺织品的检测还处于探索阶段。由于护肤纺织品的有效成分玻尿酸是直接作用于人体,无法通过直接测试来实现功能性纺织品的功效以及在使用过程中的功效验证,因此,对有效成分的含量检测则成为一种比较方便可行的检测手段,不仅让消费者明确产品的功能性,同时也可增加消费者与生产制造商之间的信任度。目前社会上,企业和消费者对于产品中的玻尿酸含量的测定的需求越来越大,但是目前国内对于产品中玻尿酸的检测尚无统一产品标准,在玻尿酸使用最多的保健食品、化妆品领域也相对较少。在功能性纺织品领域,相关的研究开展更是寥寥无几,只能搜索到少量的企业标准和内部标准。对于面料中玻尿酸的含量检测[7-9],现有的企业标准、团体标准或者第三方内部方法见表1,都是采用去离子水直接提取面料中的玻尿酸得到提取液,提取液参照轻工行业标准QB/T4576-2013《透明质酸钠》中的方法对透明质酸钠含量进行检测。所以对纺织品功能性有效成分的检测方法的研究以及相关行业检测标准的出台都迫在眉睫,让生产企业、科研院所、第三方检测机构和标准化组织共同参与进来,解决标准滞后,检测无门的被动局面,让功能性纺织品得以健康发展。
4 玻尿酸含量的检测方法
玻尿酸在医药领域、美容化妆品、食品保健、生化领域等多个行业领域中已有几十年的应用历史,其含量的检测方法也是多种多样,主要分为硫酸咔唑法、Elson-Morgan法、CATB比浊法、酶解法联合高效液相色谱法,具体方法如下:
4.1 硫酸咔唑法
硫酸咔唑法是测试样品中玻尿酸含量的最经典方法[10-12],该方法的试验原理是以硼砂作为催化剂,用高纯度浓硫酸对玻尿酸进行酸解生成D-葡糖醛酸和N-乙酰氨基葡萄糖,在100℃高温下葡糖醛酸与咔唑试剂发生络合反应,反应生成的络合物在530nm波长紫外光下显示特有的紫红色,根据吸光度计算葡糖醛酸的含量,进而换算出纺织品中玻尿酸的含量。该方法被广泛应用于化妆品领域中玻尿酸含量的测定,行业标准QB/T4576-2013《透明质酸钠》就是基于该方法来测定玻尿酸原料的含量。该方法也存在一定的缺陷,对强酸的纯度(优级纯)和裂解的条件(反应水解、衍生显色反应的温度均为100℃)要求较高,需要反复交替的低温和高温的作用下,才能完成显色反应,使用低纯度的实验试剂时,试剂中的杂质三价铁离子会干扰显色反应导致衍生后溶液出现异常的蓝绿色,导致实验结果误差加大,存在假阳性的情况,多用于测试纯度较高的玻尿酸含量的测定。该方法专属性差,具有己糖醛酸结构的化合物均可与咔唑试剂发生显色反应,导致试验结果偏差较大,回收率低等问题。
4.2 Elson-Morgan法
该方法的实验原理是通过盐酸水解玻尿酸,反应生成的葡萄胺在碱性溶液中与乙酰丙酮反应生成带有吡咯环的N-乙酰衍生物,再和对N-二甲氨基苯甲醛在酸性醇溶液中反应生成红色缩合物,该缩合物在530nm有最大吸收,利用比色法,在530nm波长处测定其吸光值,利用样品中葡萄胺的量从而间接计算出样品中玻尿酸的含量。该方法原理和反应过程类似于硫酸咔唑法,对反应温度要求较高,需要反复交替的低温和高温的作用下,才能完成缩合反应,体系中存在其他醛类物质对该反应的干扰也较大,导致试验结果偏差较大。
4.3 CTAB比浊法
十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)是一种阳离子表面活性剂,该方法的实验原理是玻尿酸与十六烷基三甲基溴化铵溶液(CATB)发生络合反应,产生浑浊的特性,通过反应体系的吸光度来反映其浊度,反应体系的浊度在一定浓度范围内遵循朗伯-比尔定律。该方法的优点是简单方便、实验中使用的试剂温和无污染、反应条件中不需强酸裂解玻尿酸、反应温度为常温,对测量仪器要求不高[13-16]。
4.4 酶解法联合高效液相色谱法(HPLC法)
研究发现,大多数透明质酸酶不具有底物特异性,市面上常规的酶基本是动物睾丸提取的透明质酸酶,最终的降解产物是四糖和六糖的混合物,而不易达到彻底降解效果。与动物组织提取得透明质酸酶不同,微生物来源的透明质酸酶能将透明质酸的特异性降解为不饱和透明质酸双糖[17],不饱和透明质酸双糖在232nm处有紫外吸收,采用酶解法[18-22],结合高效液相色谱法检测透明质酸钠的含量,对酶解后的产物不饱和双糖进行定量分析从而间接计算样品中的透明质酸的含量。该方法操作简便,结果准确、专属性强,能排除绝大多数的干扰和假阳性的情况,可用于含有复杂成分样品中玻尿酸的含量的测定。已被广泛应用于化妆品、保健食品、药品等复杂样品中的透明质酸含量的测定,推测酶解法联合高效液相色谱法也适用于功能性纺织品中玻尿酸含量的检测。但是该方法在反应中需要用到离子交换色谱柱和透明质酸酶,阳离子交换色谱柱和微生物来源的透明质酸酶的价格较贵,试验成本较高。
5 结语
玻尿酸的保湿、滋润皮肤防衰老,防静电等特性赋予纺织品更多的功能性,随着面料的生产工艺不断提升,功能性纺织品中功效因子-玻尿酸的耐水解性和耐持久性能够得到极大改善,也会改变市场中消费者普遍认为功能性纺织品都是商家为了营销而制造的噱头的现状,下一步的工作就是需要相关从业人员制定相应的功能性纺织品中玻尿酸含量的国家或者是行业标准,规范市场各种产品品质不一的现状,建立并增加消费者和生产商家之间的信任度。相信在未来,功能性纺织品能带给我们更多的惊喜。
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原载:《西部皮革》杂志2023年12月第23期