来自马尾藻衍生物生物分子的光保护及抗氧化脂质体配方，用于护肤应用

《ACS Omega》：Photoprotective and Antioxidant Liposomal Formulations from Sargassum-Derived Biomolecules for Skincare Applications

海洋巨藻Sargassum提取脂质制备fucoidan涂层纳米脂质体，通过FTIR、GC-MS、DSC和ABTS等实验证实其物理化学稳定性及抗氧化性能优于传统脂质体。涂层增强粒子稳定性（28天PDI<0.5，ζ≈-72mV），抑制脂质氧化（保留率61% vs 33%），且fucoidan的亲水壳层与脂质体协同作用形成双重保护机制。该成果为循环经济下海洋生物资源开发新型环保护肤品提供理论支撑。

　　随着全球对可持续护肤产品的需求不断上升，研发环保且健康导向的配方变得尤为重要。传统配方通常依赖于合成成分，这些成分可能对人体健康和海洋生态系统造成潜在危害，因此，寻找天然、可生物降解的替代品成为当务之急。近年来，热带地区频繁出现的褐藻“Sargassum”浮游生物现象，不仅带来了大量未被充分利用的生物质，也引发了环境和经济上的挑战，例如生态破坏和废弃物堆积。将这些生物质转化为纳米载体用于护肤产品的开发，符合循环经济的原则，并促进了对海洋资源的利用。本研究通过系统的理化和功能评估，开发并表征了以褐藻脂质为基底、以岩藻多糖（fucoidan）为包覆层的脂质体纳米载体，旨在提升护肤产品的性能。所使用的脂质是从“Sargassum”中提取的，与岩藻多糖按照1:1的体积比例进行结合，采用薄膜水化技术进行制备。本研究对空载脂质体和岩藻多糖包覆的脂质体进行了粒径、Zeta电位、热稳定性、光降解耐受性以及抗氧化活性的评估。结果显示，岩藻多糖包覆的脂质体具有673 ± 10纳米的粒径，聚分散指数（PDI）为0.8，Zeta电位为?72毫伏，能够在28天内保持良好的胶体稳定性。傅里叶变换红外光谱（FTIR）验证了其在模拟阳光下的结构完整性，而热重分析（TGA）、差示扫描量热法（DSC）和气相色谱（GC）则显示了更好的脂质保留能力和热稳定性。虽然空载脂质体表现出更强的初始自由基清除活性（0.9 ± 0.4克/升），但岩藻多糖包覆的脂质体（2.0 ± 0.6克/升）由于多糖层的保护作用，提供了更持久的抗氧化效果。这种设计将海洋生物质的高价值利用与增强的脂质体稳定性和抗氧化性能相结合，使其成为一种强大的、环保的平台，为下一代护肤产品的开发提供了支持。

本研究的核心在于通过科学手段将“Sargassum”这一通常被视为环境负担的生物质，转化为具有高价值的护肤产品。在这一过程中，研究人员不仅关注于提取脂质，还深入研究了其与岩藻多糖的相互作用，以提升纳米载体的性能。脂质体的稳定性对于其在护肤品中的应用至关重要，因为其直接影响药物的释放效率和生物活性的维持。此外，纳米载体在光照和温度变化下的耐受性也是评价其是否适合长期储存和使用的关键指标。通过多种实验手段，如动态光散射（DLS）、FTIR、TGA、DSC和气相色谱（GC），研究人员对脂质体的理化特性进行了全面评估，以确保其在各种条件下的性能。

岩藻多糖是一种从褐藻中提取的硫酸化多糖，具有显著的抗炎、抗氧化、紫外线保护和抗凝血活性。在护肤品中，岩藻多糖可以改善皮肤健康，防止或缓解老化迹象，如暗沉、干燥、色斑和皱纹。它还可以促进真皮成纤维细胞的增殖和胶原蛋白的沉积，而不会产生明显的气味或味道。与其它海洋来源的多糖，如壳聚糖和海藻酸，相比，岩藻多糖具有独特的优点。壳聚糖因其良好的生物相容性、成膜能力和抗菌活性而被广泛使用，但其在中性pH条件下的溶解性较差；而海藻酸虽然因其良好的凝胶形成和保湿能力被广泛应用，但缺乏针对皮肤老化机制的内在活性。相比之下，岩藻多糖不仅具备良好的配方性能，还具有多种生物活性，使其成为海洋多糖中一种独特的候选者。

为了最大化岩藻多糖及其他海洋来源生物活性成分的治疗潜力，脂质体封装技术提供了一种先进的递送策略。脂质体是纳米级的囊泡，由脂质双分子层组成，能够承载亲水性和疏水性成分，从而提高皮肤渗透率，同时保护生物活性成分免受氧化降解。藻类脂质，如棕榈酸和油酸，为脂质体提供了一个生物相容性和可持续性的基质，不仅提高了脂质体的稳定性，还赋予了皮肤益处，如屏障强化、皱纹减少和减少与痤疮相关的皮肤问题。近年来，基于藻类的纳米载体在护肤品中显示出改善光稳定性和抗氧化保留能力的潜力。本研究的创新之处在于开发了一种双重功能的脂质体，既以“Sargassum”脂质为基底，又以岩藻多糖为包覆层，使脂质体的载体和所封装的成分都对生物活性有贡献。这种互补的结构不仅提高了递送效率，还为将“Sargassum”生物质转化为高价值护肤产品提供了一条环境可持续的路径。

本研究通过合成和表征这些海洋来源的脂质体，评估了关键的理化性质，包括粒径、PDI和Zeta电位，以及它们的热行为和分子组成。通过FTIR、GC、DSC和TGA等方法，研究人员对脂质体的理化稳定性进行了定量评估，以确定其作为可持续护肤纳米载体的潜力。通过分析岩藻多糖在增强脂质体稳定性和光保护中的作用，本研究旨在为开发多功能、可持续的纳米载体提供新的见解，以减轻氧化应激和紫外线引起的皮肤损伤。

岩藻多糖包覆的“Sargassum”脂质体不仅是一种多功能的、可持续的、环保的递送平台，还具有在护肤产品、皮肤治疗和不稳定药物递送中的巨大潜力。脂质体系统广泛被认为是改善化疗药物稳定性、生物利用度和靶向递送的有效工具，从而减少系统毒性并提高治疗效果。此外，它们的保护特性使其适合封装敏感成分，如抗氧化剂、抗炎剂和紫外线过滤剂。这些特性，结合岩藻多糖的生物活性，使其成为在循环经济框架下，具有治疗和美容应用潜力的载体。

为了实现这一目标，研究人员对多种实验方法进行了系统性的研究，包括材料的制备、脂质的提取与表征、脂质体的制备、理化特性分析、光降解测试、FTIR分析、气相色谱分析、差示扫描量热分析和统计分析。这些方法共同构成了一个完整的分析体系，用于评估脂质体在不同条件下的稳定性与生物活性。通过动态光散射（DLS）方法，研究人员对空载和岩藻多糖负载的脂质体进行了粒径和稳定性的测量，以确保其在护肤中的应用效果。同时，通过光降解测试，研究人员评估了脂质体在紫外线照射下的稳定性，以确保其在光照环境下的使用安全。

FTIR分析用于确认岩藻多糖是否成功结合到脂质体的结构中。研究人员对干燥的“Sargassum”脂质体在0和30分钟的光降解后进行了FTIR光谱分析，以检测其结构是否发生显著变化。结果表明，岩藻多糖包覆的脂质体在光降解后仍保持良好的结构稳定性，其特征峰未发生明显偏移，说明其在光照下的表现良好。气相色谱（GC）分析用于表征脂质的组成，并评估其在光降解下的稳定性。结果表明，空载脂质体在光降解后表现出显著的组成变化，而岩藻多糖包覆的脂质体则保持了较高的脂质保留率，这进一步证明了岩藻多糖在增强脂质体稳定性方面的有效性。

差示扫描量热法（DSC）用于分析脂质体在光降解前后的热行为。结果显示，未处理的脂质体在50°C附近表现出内吸热峰，这表明脂质体脂质从凝胶态向液态晶体态的转变。而岩藻多糖包覆的脂质体表现出更宽泛和移动的内吸热峰，这反映了多糖与脂质之间的相互作用，改变了双分子层的流动性。热重分析（TGA）则用于评估脂质体在光降解前后的热稳定性，结果显示岩藻多糖包覆的脂质体在230°C附近表现出更显著的热降解，这表明多糖与脂质之间的相互作用增强了脂质体的热稳定性。这些实验数据共同证明了岩藻多糖在增强脂质体稳定性方面的有效性。

此外，研究人员还对岩藻多糖包覆的脂质体进行了抗氧化活性的评估。通过ABTS（2,2′-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)）抗氧化活性测定，结果显示，空载脂质体表现出更高的抗氧化活性，但岩藻多糖包覆的脂质体在光降解后仍保持较高的抗氧化能力。这表明，尽管空载脂质体在初始阶段具有更高的抗氧化能力，但岩藻多糖的包覆作用使其在长期使用中表现出更持久的抗氧化效果。这可能是因为岩藻多糖形成的保护层能够减少自由基对脂质体的接触，从而防止氧化反应的发生。这些数据表明，岩藻多糖不仅能够增强脂质体的稳定性，还能提供持久的抗氧化保护，使其在护肤应用中具有独特的优势。

从机制角度来看，岩藻多糖与脂质双分子层之间的相互作用是增强脂质体稳定性和功能性的关键。岩藻多糖是一种富含L-岩藻糖和硫酸酯基团的阴离子多糖，能够与脂质双分子层中的阳离子或两性头基团形成稳定的相互作用。这种相互作用不仅提高了脂质体的表面电荷（表现为更负的Zeta电位），还促进了电荷排斥，防止了脂质体的聚集和破裂。此外，岩藻多糖中的羟基能够与脂质双分子层中的极性头基团或水分子形成氢键，从而稳定脂质体表面并防止其塌陷或融合。岩藻多糖还可能通过范德华力和疏水效应吸附或嵌入脂质双分子层的外层，从而增强膜的完整性并减少渗透性。

综合来看，这些相互作用提高了脂质体的立体稳定性，减少了氧化降解，增强了光热抗性，使其在皮肤护理和护肤应用中表现出良好的性能。此外，研究人员还对岩藻多糖包覆的脂质体与其他天然载体（如壳聚糖和海藻酸）进行了比较分析。结果显示，岩藻多糖包覆的脂质体在稳定性、功能性和生物活性方面表现出显著的优势。壳聚糖是一种阳离子多糖，虽然能够提高脂质体的稳定性、完整性和黏附性，但其在中性pH条件下的电荷可能引发电荷反转，导致聚集和释放问题。相比之下，岩藻多糖的阴离子特性使其在广泛的pH范围内保持良好的稳定性，同时其自身的生物活性（如抗炎、抗氧化和皮肤再生作用）使其成为一种理想的稳定剂和功能性成分。

本研究的结果不仅表明岩藻多糖包覆的脂质体在护肤品中的潜力，还揭示了其在可持续性方面的优势。随着消费者对环保和清洁美妆的需求迅速增长，这种基于海洋生物质的纳米载体为市场提供了新的选择。同时，这种策略将海洋生物质的高价值利用与增强的脂质体稳定性和抗氧化能力相结合，使其成为一种可持续的护肤平台。通过进一步研究其生物活性，如细胞毒性、皮肤渗透性和光保护效果，研究人员可以为将这些脂质体转化为实际的护肤品提供更全面的支持。未来的研究还应关注长期稳定性、释放动力学、配方兼容性和规模化生产潜力，以推动这些成分在实际护肤应用中的发展。