分子间的“榫卯”艺术：从诺贝尔奖到皮肤科学的材料革命

更新时间：2025-12-31 19:18  浏览量：8

在深圳的一间实验室里，研究者们面对着一项看似简单的问题：如何让两种互相排斥的护肤活性分子，在同一个体系里良好协作？

这对“难相处”的分子便是泛醇（B5）和红没药醇。前者是一种水溶性的维生素B族衍生物，常作为保湿和修护成分应用于护肤品中，后者则是来源于菊类植物的油溶性成分，有一定的舒缓抗炎作用。然而，如果将两者简单混合，就像是将“水火不容”的士兵塞进同一个房间里，他们短兵相接，各自为战。

“这两种成分因为溶解性差异巨大，天然就彼此不相溶，因此在传统配方里几乎无法实现高效协同。”在2025理肤泉超分子新品研讨会上，欧莱雅中国研发和创新中心的前沿研究部门配方和工艺科学副总监陶庆胜如此解释道。

为了突破这一结构性限制，科学家将目光投向了超分子技术 —— 这项三度获得诺贝尔化学奖的前沿技术，能够让原本互不往来的分子重新组合，像积木般构筑出协同高效的全新分子体系。

2022年起，欧莱雅集团与杉海创新开展合作，致力于超分子技术和成分的联合研发。通过构建同时具备亲水与亲油特性的“超分子运输载体”，来自欧莱雅中国研发和创新中心和杉海创新研究团队，致力于解决泛醇与红没药醇无法相溶的问题，让二者在结构层面实现真正的协同，从而提升功效。

杉海创新创始人，诺奖科学家实验室负责人张嘉恒在理肤泉超分子研讨会上补充道，“在超分子技术的加持下，这些活性成分理论上变得更容易被皮肤吸收，刺激性降低，从而更好地发挥其功效。”

研究人员正在探索新型超分子体系在皮肤渗透中的表现，图为模拟脂质双分子层结构示意图。

超分子化学：从“成分叠加”到“体系重构”

自诞生以来，超分子化学技术就一直在材料科学的聚光灯之下。传统分子化学关注的是原子如何通过共价键构筑稳定结构，而超分子化学聚焦分子之间如何依靠氢键， 范德华力和库伦力等非共价键相互作用，自组装成具备特定功能的体系。

早在1978年，让-马里·莱恩（Jean-Marie Lehn）提出“超分子化学”概念并因此获得诺贝尔化学奖。此后，随着2016年的“分子机器”领域以及2025年的金属有机框架（MOF）领域的再次获奖，超分子化学在构筑自组装复杂结构的潜力被反复印证。

“自然界其实早已在使用超分子技术。”张嘉恒指出，“从酶与底物的精准识别到DNA双螺旋的稳定缔合，都依赖于超分子层面的精巧协同。掌握这种能力，就有机会创造出更智能、更具功能性的新材料。”

超分子技术的兴起，让张嘉恒带领的诺奖超分子实验室看到了一条生命健康领域的全新路径。其团队通过深共熔溶剂（Deep Eutectic Solvents, DES）和共晶等智能组装技术使超分子结构能够适配不同类型活性成分，还构筑了“魔方结构”、“核壳结构”等新型功能材料，这些动态结构满足了不同功能、不同应用场景的需要。

“我们突破了传统材料体系的固有限制，不再需要在生物利用度、功效、稳定性和产业化可行性之间做牺牲式选择。”张嘉恒总结道， “超分子技术让过去无法兼得的目标得以同时实现。”

共体超分子：从对立到协同

尽管超分子技术为泛醇（B5）和红没药醇这两种成分的结合打开了大门，一个新的关键问题却随之浮现：究竟怎样才能让这两种分子真正“牵手”，并被稳定地捆绑在一起？

为了解决这一难题，研发团队采用了“共体超分子”策略，利用DES技术让本不相溶的成分在特定的工艺条件下通过相互吸引，顺利融合成同一个稳定体系。其中，一种同时具备亲水与亲油特性的“双亲性”小分子 —— 乙氧基二甘醇 —— 在这一过程中起到了关键的桥接作用。

陶庆胜介绍道，研究团队正利用分子模拟方法，探索三种成分之间在相互吸引与排斥作用下可能形成的结构匹配，并考察其是否能够自发地排列为均一而稳定的超分子集群。与此同时，团队也在开展进一步的计算研究，分析该新型超分子体系在跨越模拟细胞膜过程中的能量变化，并探讨其与神经源性炎症相关的 TRPV1 蛋白之间的潜在结合模式。

研究团队正通过高效液相色谱法和共聚焦拉曼光谱仪检测的离体皮肤渗透实验，皮肤屏障修护模型实验以及分子对接等多种研究手段，系统探索共体超分子的潜在作用机制。这些研究旨在评估该体系在皮肤递送中的表现，并进一步解析其与神经源性炎症相关蛋白的分子层面相互作用。同时，团队也在开展安全性方面的测试，以考察该体系在高活性浓度下对皮肤模型的耐受性和组织结构的影响。通过这些实验，研究人员希望为理解共体超分子的功效与安全性提供更全面的科学依据。

“无论在渗透效率还是生物功效上，这种组装都可能带来1+1>2的协同增效。”陶庆胜解释道。

生命健康新纪元

泛醇（B5）和红没药醇的成功结合只是一个开端。陶庆胜指出，它为化妆护肤品带来的不仅是一个新原料，而是一类“可设计的功能体系”，未来可以扩展到更多原本无法共存的组合，例如水杨酸与烟酰胺，甚至A酸（维甲酸）与舒缓活性成分等等。

更广泛的意义则体现在跨学科的深度融合上：超分子方法天然适合延展至医药递送、仿生材料、组织工程乃至诊断传感等前沿领域。借助多样化的超分子载体或超分子纳米机器人，药物可以更精准地抵达特定组织或细胞；而超分子的自组装能力，则让高度逼近天然组织结构的材料成为可能，例如人工肌肉、仿生软骨等。

张嘉恒表示：“超分子材料具备可设计、可调控的特性，未来它必然会在更多应用场景中催生新的技术迭代，为生命健康产业带来真正的变革。”