В новом исследовании, опубликованном в Colloids and Surfaces A, ученые из Токийского университета науки и Miyoshi Oil and Fat Co. ООО., Япония во главе с доктором Кеничи Сакаи синтезировала ?-гель с поверхностно-активным веществом на основе олеиновой кислоты, который потенциально может быть использован в средствах по уходу за кожей.
Это поверхностно-активное вещество, которое они разработали ранее, и структурно похоже на природный церамид (оба амфифилы с двумя хвостами). "Меня интересовало, ?-гели могут быть приготовлены с использованием поверхностно-активных веществ Gemini (двусторонние и двуглавые поверхностно-активные вещества) и с учетом их структурных и физических свойств », – говорит д-р Сакаи.
Однажды ?-гель был готов, доктор Сакаи и его команда использовали метод, называемый мало- и широкоугольным рассеянием рентгеновских лучей (SWAXS), другой метод, называемый спектроскопией ядерного магнитного резонанса (ЯМР), и оптический микроскоп, чтобы подтвердить его характеристики. Для этого они приготовили несколько смесей, содержащих разные молярные соотношения поверхностно-активного вещества на основе олеиновой кислоты, воды и 1-тетрадеканола (жирного спирта). Результаты действительно были удовлетворительными.
Измерения SWAXS выявили типичную пластинчатую или пластинчатую структуру ?-гели: слои молекул, наложенные друг на друга так, что в вертикальном поперечном сечении молекулы выровнены по прямым линиям, а горизонтальное поперечное сечение может выглядеть гексагональным. Это означает, что приготовленная смесь образовывала ?-гель. Структура оставалась упорядоченной даже тогда, когда 90% смеси по весу составляла вода.
Когда ученые дополнительно проанализировали измерения SWAXS, они обнаружили, что увеличение молярного содержания жирного спирта в смеси увеличивает пространство между молекулярными «бислоями» в многослойной структуре ?-гель.
Бислои – это пара молекулярных слоев, в которых концы обоих слоев указывают друг на друга. Свойство ?-гели заключается в том, что вода заполняет пространство между этими бислоями. В этом случае ученые считают, что увеличение пространства между бислоями должно быть связано с тем, что его заполнило больше воды.
Затем спектроскопия ЯМР показала, что увеличение молярного содержания жирного спирта также вызывает уменьшение движения протонов внутри молекулярных бислоев, что соответствует характеристикам ламеллярных гелей, которые, как известно, имеют.
Доктор Сакаи и его команда также знали, что ?-системы гелей, как известно, демонстрируют «разжижение при сдвиге», т.е.е., когда их прижимают и протягивают по поверхности, они распределяются равномерно, как капля краски, если ее нанести на стену с помощью кисти. Все смеси в исследовании показали истончение сдвига, поэтому ученые посмотрели в оптический микроскоп, чтобы выяснить, почему. Они увидели прогрессивные и специфические изменения в структуре ?-гель с повышенным содержанием жирного спирта. В отчетах о предыдущих исследованиях им говорилось, что это конкретное структурное изменение вызывает ?-гели должны стать настолько густыми, насколько это необходимо для разжижения при сдвиге.
Таким образом, в целом подготовленные ?-способность геля удерживать воду и равномерно распределяться по поверхности делает его подходящим для продуктов по уходу за кожей, таких как кремы для кожи. Более того, поверхностно-активное вещество на основе олеиновой кислоты легко растворяется в воде, поэтому его производство проще и возможно при низких затратах на энергию.
Доктор Сакаи объясняет: «Это экологически чистый функциональный органический материал, потому что даже когда он добавляется в небольших количествах, он проявляет поверхностные химические свойства не хуже, чем у обычных поверхностно-активных веществ."
Итак, скрестите пальцы; крем для идеальной кожи может быть недолгим!