2023年3月28日，由广州市花都区人民政府主办，广州市花都区化妆品行业协会、美妆头条承办，樊文花、栋方股份、柳丝木联合赞助，主题为“时尚湾区·美耀全球”的“2023第三届中国美都化妆品高质量发展大会”在花都区隆重开幕。

 

广东省药监局、广州市人民政府、花都区政府等相关领导及化妆品科研专家学者莅临现场，樊文花、柳丝木、阿道夫、蔻斯汀等知名品牌，以及栋方股份、科盈集团、中通生化、绿芳洲、杉海创新、康正检测等知名企业齐聚一堂，共同见证中国美都构建高端产业生态、掀开化妆品科技创新高质量发展的新篇章。

 

深圳杉海创新技术有限公司创始人，哈工大教授、博士生导师张嘉恒在大会上发表了《超分子“智”组装科技——最新研究进展》的演讲，以下为现场精彩实录：

 

非常荣幸能给大家带来在超分子领域一些浅薄的研究。首先向大家做一点点科普，常说的化学，探究如何用原子、分子、离子（团）组装成一个新物质，和保持物质结构稳定的分子间力（化学键、分子间作用力等），是人类认识和改造物质世界的主要方法手段。

 

深圳杉海创新技术有限公司创始人

哈工大教授、博士生导师张嘉恒

 

分子自组装是一种非断键重连的前沿绿色化学，自然界运行基本法则，是由基本结构单元（分子、纳米级结构材料等）自发形成有序结构的一个过程，是分子有序排列成高级结构的一种方式，它广泛存在于自然界中，是发挥各种复杂生物功能的基础，在生命活动中起着至关重要的作用。无论从宏观角度如蜜蜂蜂巢的有序形成，花瓣的层层堆叠等，还是微观角度如碱基的互补配对，DNA双螺旋结构，磷脂双分子层等，自组装无处不在，它们都是基本结构单元通过自组装构成的复杂聚集体。

 

近年来，科学家已经将这一绿色法则用于生物材料、疾病诊疗、分子机器等方向。我非常有幸地加入，深圳与法国科学家索维奇教授（2016年诺奖获得者），成立的深圳市诺奖实验室，该实验室也得到了深圳科创委一个亿的研发经费支持。

 

 

在诺奖实验室成立的时候，索维奇教授亲自来现场进行了揭牌，整个实验室的架构由11位科学家组成。索维奇教授任实验室主任，本人主要负责超分子技术在生物医药以及新能源板块的应用和转化，技术的应用和转化是非常重要的。和索维奇教授同一届获得诺奖的另外一个专家Stoddart，在2019年创建了自己的护肤品品牌，他作为一个诺奖获得者，首先想到的是将新技术应用在护肤品上面。在这个品牌里面，他充分地将自己的超分子技术应用到了里面。他提出了有机超分子容器（OSMV）包裹技术，通过多个分子自组装形成的一个分子容器，对护肤功效的护肤原料进行一个包裹和递送，使功效护肤原料的渗透率可以达到200%，功效提高十倍。目前本人在超分子技术方面的研究，除了化妆品领域，还包括从农药、兽药、炸药、火箭推进燃料到新能源的电解液电极材料，以及储氢方面，都有一些应用和转化，在这些领域已发表了两百多篇的学术论文。

 

实际上，国际品牌对于超分子技术有着很强的敏锐力，像优色林品牌就提出了光引精华，用到的一个核心科技就是将HA和另外一个功效成分做成了一个类似于超分子的载体，然后用这个载体去包裹它的核心美白原料泰安觅多，披露出来的数据显示透皮吸收效果提高了九倍以上。

 

超分子共晶强化技术是化妆品行业唯一能说得清结构和原理的超分子技术。甜菜碱分子上的N和O作为氢键受体与水杨酸分子上作为氢键给体的苯酚基团及羧基形成两处氢键，分子中剩余的原子通过π-π堆积作用，自发排列出有规律的稳定三维立体结构，组成结构稳定的多功效超分子共晶。化妆品行业唯一能阐明结构和原理的超分子技术。

 

第二个技术是公司发现很多的超分子在自组装之后，熔点会有一个显著的变化。通过相图，包括各种的实验，进行验证得到液态的超分子之后，能否可以用它去代替传统的植物提取溶剂。因为传统的植物提取溶剂大部分是有机溶剂，当然现在也有一些非常新型的技术。

 

不过用NADES定向萃取技术开发出来的植物提取溶剂，优点是什么呢？

 

NaDES定向萃取是超分子结构溶剂+分子印迹技术，中草药成分极其复杂，有效成分含量较低且具有不明确性，提取过程中对有效成分的富集十分困难，如何快速、准确地分离提纯中药中的活性成分尤为重要。经过结构优化后的超分子溶剂具有与天然生物系统相类似的分子识别功能，具有特异的选择吸附性，所以，分子印迹技术在药物分离及纯化领域发展迅速。经过预处理洗脱后的超分子溶剂对目标分子具有特异的“记忆”功能，类似生物的自然识别系统，通过共价或者非共价键的相互作用与混合物中的目标分子进行可逆的特异性结合，形成具有多重作用位点的配合物，大大提升了提取过程中对目标成分选择性的摄取能力。

 

首先就是相当于可以跳开现在的分子型溶剂的选择范围，去选择很多的化妆品原料目录表里面的活性功效成分，将它做成溶剂，所以这个溶剂本身就会带有功能。也就是说超分子提取溶剂可设计化（结构可设计、效率可设计、功效可设计），所以这样的技术是一个非常新的技术。

 

其次，在提取效率和定向设计方面也有显著的优点，这种突破性的生态提取技术为传统溶剂提供了一种天然的替代品。在天然超分子溶剂提取黄连中生物碱中，提取效率是水提的20倍，醇类溶剂数倍。

 

目前与我们有合作应用NaDES定向萃取技术的品牌有Simpcare溪木源，我们联合研发的科研成果还获得了荣格技术创新奖、广东省化妆品学会科学技术进步奖--特等奖。此外，毕生之研也与我们有深度合作。

 

 

值得一提的是，生物酶绿色催化技术前沿化学与合成生物学的有机结合。NaDES超分子体系为酶的定向催化提供了优异的环境条件，可以特定地高效生产出特定光学结构的成分，增强酶的活性，提升手性选择，高纯度。

 

超分子溶剂协同生物酶定向催化优势不仅可以提高酶的催化活性、提高酶促反应产率、提高酶的选择性。在技术落地方面，超分子溶剂作为酶催化反应具有五大优势：

 

1、不同配体或阴阳离子的超分子溶剂决定物理性质不同，具有极性和非极性2种区域的纳米结构，增加酶和一些反应底物的溶解度，解决某些物质在有机溶剂中不能充分溶解的问题；

2、酶在超分子溶剂中的反应动力学控制，使反应具有更高的立体选择性和对映体选择性；

3、酶进入超分子溶剂的网中，避免酶(如水解酶)直接与极性溶剂接触，其在离子液体中反应保持稳定性和较高活性；

4、酶颗粒稳定地分散在超分子溶剂中，可以达到固定化酶反复使用的效果；

5、解决了溶剂的乳化问题，消除了使用挥发性的有机溶剂所带来的安全隐患和对环境的污染。

 

NACO［重组胶原蛋白弹嫩紧致次抛精华乳］也有应用到我们的原料；My Clorisland 花皙蔻与我们共建纯净美妆创新研究中心，基于我们的“超分子技术”对牡丹进行可持续、无污染、高效率的生物活性物质提取及创新功效原料产品研发......
 
除此之外，微脂囊包裹技术已掌握超分子微脂囊技术，荧光测试显示，与对照组对比，由于仿生结构和更小粒径，纳米脂质体具有更佳的透皮性能，相同时间条件下，透皮吸收量更佳。UNISKIN优时颜也采用了该技术。
 
在超导协同促渗技术方面，由于肽的分子量相对于其他活性成分来说还是比较大，皮肤透过量也比较低，需要使用一些促渗手段来提高肽的促渗吸收效果，以达到低浓度高功效，实现更优异的抗衰功效。针对传统大分子渗透能力差、体内亲水性强、生物利用率低这一行业痛点，通过量子化学的手段辅助合成的促渗多肽可以在对皮肤结构无损伤的情况下，将活性成分的生物利用度提升4-5倍，其中靶点部位含量提高45%以上。渗透效果和驻留时间获得了里程碑式的提升，属业界首创。
 
超导协同促渗技术实现蓝铜肽高效透皮递送，蓝铜肽含量累积透皮提高4倍，真皮层含量提高7倍，整个过程对皮肤组织无损害。野兽代码，Simpcare溪木源、UNISKIN优时颜等知名品牌的产品也采用该技术。

 

在胜肽分级自组装技术方面，是结合系统地实验观测、分子动力学和量子化学计算，模拟胜肽分子结构，并且通过理论计算发现其在非共价作用下自发形成有序结构的现象和过程。

 

目前杉海创新（萱嘉）专家团队由全球前1%顶尖科学家、哈工（深圳）博士生导师张嘉恒教授于 2017 年创立于深圳，汇集 10 余位教授，近 30 名博士，40 多位硕士，研发团队超过百人的创新型团队，是全球首家将天然超分子改性技术应用于生物新材料和大健康领域的探险家团队，更是目前国内少数产能吨级的超分子原料供应企业。