CICIS-4 特别报道｜江南大学 × 许虎君教授：植物甾醇衍生物液晶与微胶囊化技术突破 日期： 2026-05-21 来源： 浏览： 27
在第四届化妆品产学研协同创新研讨会（The 4th Cosmetics IUR CollaborativeInnovation Symposium，简称：CICIS-4）现场，江南大学日用化工与表面活性剂研究中心、绿色功能日用化工产品研究中心许虎君教授团队正式发布植物甾醇衍生物及共混液晶与微胶囊化全链条创新成果。该项研究立足天然活性原料高值化利用，针对植物甾醇应用瓶颈开展分子改性、液晶组装、共混优化、微胶囊包覆与功效配方开发，形成从基础研究到产业落地的完整技术体系，为抗衰、修护、保湿、防晒等高功效化妆品提供绿色、安全、高效的全新解决方案，是我国化妆品产学研协同创新的标志性成果之一。
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图 江南大学化工学院教授、博导许虎君
研究背景：天然植物甾醇的价值挖掘与技术瓶颈突破
植物甾醇是广泛存在于植物油、坚果、种子、全谷物及豆类中的天然活性物质，主要成分为-谷甾醇、菜油甾醇、豆甾醇，来源广泛、安全性高、生物活性明确，在护肤领域展现出多重核心价值：可抑制炎症信号通路、降低炎症因子释放，实现抗炎舒缓；提高抗氧化酶活性、清除自由基，减轻皮肤光老化与氧化损伤；促进透明质酸合成与创面愈合，强化皮肤屏障功能；同时可调节皮肤脂质平衡，提升肌肤保水能力，是天然抗衰与修护领域极具潜力的功能原料。
图 常见的植物甾醇化学结构
合成与液晶性能表征：高转化率植物甾醇油酸酯（PSE）制备与验证
合成与液晶性能表征：高转化率植物甾醇油酸酯（PSE）制备与验证
团队以植物甾醇与油酸为原料，定向合成植物甾醇油酸酯（PSE），并通过高效液相色谱（HPLC）建立精准定量方法，结合单因素试验与响应面法，完成反应温度、反应时间、物料摩尔比、催化剂配比等关键参数的系统优化，实现高转化率、高稳定性、高适配性植物甾醇衍生物的可控制备。
经检测与计算，在最优工艺条件下，植物甾醇与油酸的反应转化率可达87.03%，模型拟合度 R²=0.9568，预测值与实际值高度吻合，工艺稳定性与重复性优异。
图 2-9 预测转化率与实际转化率对比图
为全面验证产物结构与液晶性能，团队采用 FT-IR、MS、POM、TGA、DSC、WAXS/SAXS、CD 等多维度表征手段进行系统分析。结果表明：PSE 分子羟基特征峰消失、C=O 键生成，证实酯化反应成功；在 25℃~75℃范围内呈现稳定层状胆甾相液晶，78.18℃转变为各向同性液体；热分解温度约 380℃，热稳定性优异；液晶螺距 146.7nm，具备典型手性液晶光学特性，为后续保湿、防晒应用奠定坚实结构基础。
共混液晶优化：解决肤感痛点，平衡活性与使用体验
纯植物甾醇油酸酯（PSE）虽生物活性高、液晶结构稳定，但存在黏度偏高、肤感厚重、铺展性差等问题，难以直接适配高端化妆品配方。为破解这一痛点，团队选用化妆品常用保湿油脂季戊四醇异硬脂酸四酯（PTIS）进行共混改性，利用其四条柔性脂肪酸长链有效降低体系黏度，同时保留保湿功效与液晶有序结构。
团队设置 PSE:PTIS=1:1、2:1、3:1、4:1 四种共混体系，经偏光显微镜观察、热性能分析、X 射线散射、流变学测试与保湿功效评估综合判定：PSE:PTIS=4:1 为最优比例。该比例下共混液晶结构规整、纹理清晰、相变温度降至 66℃，流变性能温和，铺展性与肤感显著提升，同时保持完整液晶功能与优异封闭保湿效果，可有效提升皮肤含水量、降低经皮水分流失（TEWL），实现生物活性、结构性能与使用感的最佳平衡。
图 3-2 共混液晶偏光显微镜图
微胶囊化技术：稳定液晶活性，构建高效温和防晒体系
为进一步提升 PSE 液晶的稳定性、紫外屏蔽能力与配方兼容性，避免液晶结构受光、热、氧等环境因素破坏，团队采用O/W 乳液聚合工艺，以 MMA 为壁材、K₂S₂O₈为引发剂，成功制备植物甾醇衍生物液晶微胶囊。该微胶囊可完整包覆液晶核心，有效隔绝外界干扰，长效保留液晶结构与功能，同时提升原料在水相、油相配方中的分散性与配伍性。
为验证微胶囊化对防晒性能的提升作用，团队设计四组对照配方：含液晶微胶囊、含纯 PSE、含纳米 TiO₂、空白对照。结果显示：含微胶囊配方 SPF=7.01，远高于纯 PSE 的 2.65，与传统纳米 TiO₂防晒剂（6.23）相当，且凭借液晶散射 + 光学带隙效应实现广谱紫外防护，兼具天然温和、无刺激、高效防护的优势，为敏感肌友好型防晒产品提供全新技术路径。
配方应用落地：保湿 + 防晒双体系实现产业化对接
基于植物甾醇衍生物、共混液晶与微胶囊化核心技术，团队成功开发O/W/O 多层保湿乳液与复合防晒乳霜两款功效化妆品配方，完成从实验室技术到产业化产品的落地转化。
保湿配方以 PSE-PTIS 共混液晶为核心，搭配多种天然油脂与保湿剂，构建多层级锁水修护体系，可长效提升皮肤含水量、强化屏障功能，适配干性肌与敏感肌日常护理。防晒配方整合液晶微胶囊、物理防晒剂与化学防晒剂，实现物理散射 + 化学吸收 + 液晶光学防护三重协同，最终 SPF 值达 14.2，兼顾防晒效率与肤感体验，适合日常户外防护场景。两款配方均以绿色天然原料为核心，安全性高、功效明确、肤感优异，可直接对接企业生产，具备极强市场转化价值。
研究核心结论与产业价值
许虎君教授团队完成的植物甾醇衍生物液晶与微胶囊化技术，实现四大核心突破：第一，成功合成高转化率植物甾醇油酸酯，工艺稳定、结构明确，具备稳定胆甾相液晶性能；第二，构建 PSE:PTIS=4:1 最优共混液晶体系，破解纯原料肤感短板；第三，首创植物甾醇液晶微胶囊包覆技术，显著提升稳定性与防晒效率；第四，完成保湿、防晒两大功效配方开发，形成合成 — 改性 — 共混 — 微胶囊 — 配方全链条技术体系。
该项研究不仅实现植物甾醇天然原料高值化利用，更为化妆品功能原料创新、功效产品开发提供可复制、可规模化的技术方案，充分体现高校科研在化妆品产学研协同创新中的引领作用。未来，该技术有望广泛应用于抗衰、修护、保湿、防晒等多个品类，推动行业向天然、绿色、高效、高功效方向持续升级。
