Een laag lipiden bedekt onze huid, en met zijn hulp houdt onze huid vocht vast en blijft ze gezond. In de lipidenlaag, een verbinding genaamd ceramide vormt een "lamellaire gel" met cholesterol, vetzuren, en water. Lamellaire gels zijn mengsels die dik, vloeien niet gemakkelijk, en kan grote hoeveelheden water vasthouden. Natuurlijk ceramide is daarom een ​​belangrijke factor voor het vasthouden van water in onze huid. Een soort lamellaire gel, genaamd de "α-gel, " kan worden geformuleerd door verbindingen genaamd oppervlakteactieve stoffen te mengen met een vetalcohol en water. Zoals je door deze uitleg misschien al geraden hebt, α-gels worden veel gebruikt in huidverzorgingsproducten zoals huidcrèmes.

In een nieuwe studie gepubliceerd in Colloïden en oppervlakken A , wetenschappers van de Tokyo University of Science en Miyoshi Oil and Fat Co. Ltd., Japan, geleid door Dr. Kenichi Sakai, een α-gel gesynthetiseerd met behulp van een op oliezuur gebaseerde oppervlakteactieve stof, die mogelijk in huidverzorgingsproducten kunnen worden gebruikt. Dit is een oppervlakteactieve stof die ze eerder hadden ontwikkeld en die qua structuur vergelijkbaar is met natuurlijk ceramide (beide zijn amfifielen met twee staarten). "Ik was geïnteresseerd in de vraag of α-gels konden worden bereid met gemini-oppervlakteactieve stoffen (tweezijdige en tweekoppige oppervlakteactieve stoffen), en in wat hun structurele en fysieke eigenschappen zouden zijn, " zegt Dr. Sakai.

Toen de α-gel klaar was, Dr. Sakai en zijn team gebruikten een techniek genaamd kleine en groothoek röntgenverstrooiing (SWAXS), een andere techniek genaamd nucleaire magnetische resonantie (NMR) spectroscopie, en een optische microscoop om de kenmerken ervan te bevestigen. Voor deze, ze bereidden verschillende mengsels met verschillende molaire verhoudingen van de op oliezuur gebaseerde oppervlakteactieve stof, water, en 1-tetradecanol (een vetalcohol). De bevindingen waren, inderdaad, bevredigend.

SWAXS-metingen onthulden de typische lamellaire of bladachtige structuur van α-gels:lagen moleculen die over elkaar zijn gestapeld, zodanig dat een verticale dwarsdoorsnede moleculen heeft die in rechte lijnen zijn uitgelijnd en een horizontale dwarsdoorsnede hexagonaal zou kunnen lijken. Dit betekent dat het bereide mengsel een -gel vormde. De structuur bleef zeer geordend, zelfs wanneer 90 gew.% van het mengsel water was.

Toen de wetenschappers de SWAXS-metingen verder analyseerden, ze ontdekten dat het verhogen van het molaire gehalte van de vetalcohol in het mengsel de ruimte tussen de moleculaire "dubbellagen" in de gestapelde structuur van de α-gel vergroot. Dubbellagen zijn een paar moleculaire lagen waarin de uiteinden van beide lagen naar elkaar wijzen. Een eigenschap van α-gels is dat water de ruimte tussen deze dubbellagen vult. In dit geval, de wetenschappers denken dat de toename van de ruimte tussen de dubbellagen moet komen doordat er meer water in zat.

NMR-spectroscopie toonde vervolgens aan dat een toename van het molaire vetalcoholgehalte ook een afname van de beweging van protonen in de moleculaire dubbellagen veroorzaakte, wat in overeenstemming is met de kenmerken waarvan bekend is dat lamellaire gels hebben.

Dr. Sakai en zijn team waren zich er ook van bewust dat het bekend is dat α-gelsystemen "afschuifverdunning, "d.w.z. wanneer ze tegen een oppervlak worden gedrukt en gesleept, ze spreiden zich gelijkmatig uit zoals een klodder verf zou doen wanneer ze met een penseel op een muur worden aangebracht. Alle mengsels in het onderzoek vertoonden afschuifverdunning, dus keken de wetenschappers door een optische microscoop om erachter te komen waarom. Ze zagen een progressieve en specifieke verandering in de structuur van de α-gel met een toename van het vetalcoholgehalte. Rapporten van eerdere studies hadden hen verteld dat deze specifieke structurele verandering ervoor zorgt dat α-gels zo dik worden als nodig is voor shear-dunning.

Dus, algemeen, Het vermogen van de bereide α-gel om water vast te houden en gelijkmatig over oppervlakken te verdelen, maakt het geschikt voor huidverzorgingsproducten zoals huidcrèmes. Bovendien, de oppervlakteactieve stof op oliezuurbasis is gemakkelijk oplosbaar in water, en dus is de productie ervan eenvoudiger en mogelijk tegen lage energiekosten. Dr. Sakai legt uit, "Het is een milieuvriendelijk functioneel organisch materiaal, want zelfs wanneer het in kleine hoeveelheden wordt toegevoegd, het vertoont chemische oppervlaktefuncties die niet onderdoen voor die van conventionele oppervlakteactieve stoffen."

Dus, duimen; misschien is de perfecte huidcrème er binnenkort!