功能性紡織品中玻尿酸含量的研究進展

陳萌，孫冬，孫霞，沈云，查吉丹

（浙江方圓皮革輕紡檢測認證有限公司，浙江 海寧 314400）

0 引言

玻尿酸，學名“透明質酸”（Hyaluronic acid,簡稱HA）是一種酸性黏多糖。工業生產中所用的HA 通常是以鈉鹽形式存在，即透明酸鈉。玻尿酸廣泛存在于脊椎動物組織細胞間質中，其結構是一種由D-葡糖醛酸和N-乙酰氨基葡萄糖為雙糖單位通過β-（1,4）糖苷鍵和β-（1,3）糖苷鍵重復交聯而成的直鏈高分子的黏多糖物質，分子中兩種單糖的物質的量為1∶1，相對分子質量范圍在幾千至幾百萬道爾頓[1-3]。透明質酸有優異的保濕功能，較小分子質量的透明質酸滲透肌膚表層，能夠給肌膚提供營養補給，滋養并延緩的皮膚衰老。透明質酸屬于高分子聚合物，同時還有潤滑、調節生理機能、消除靜電的功效。綜合起來，玻尿酸應用在護膚方面，具有增加皮膚表面的含水量，改善皮膚屏障功能，減少細紋、皺紋效果明顯，防皺延緩衰老的功效。因此玻尿酸被廣泛使用在醫美行業、食品保健行業、化妝品行業，但隨著玻尿酸生產工藝的提高和玻尿酸整理劑的生產價格也日漸降低，導致一大批玻尿酸功能性紡織品應運而生[4-6]。

1 玻尿酸在紡織品中的應用

近年來，隨著科技水平的不斷提高，消費者對家紡產品的需求不再局限于保暖裝飾的功能，而對健康、環保的功能性紡織品的需求也越來越大。通過在紡織品中添加功能型護膚助劑，能夠提升產品潛在價值，提高企業競爭力，增加新賣點[7-9]。在紡織服裝行業，也開始向新型功能性領域發展，其中一類具有代表性的產品就是含玻尿酸的功能性紡織制品，如涼席、被套、枕頭、面膜衣、防曬衣、保暖內衣等，該類產品既能起到保持溫暖/涼感的作用，又能讓使用者的自身皮膚保持濕潤而不干燥，提高衣服的柔軟度和光滑度，增加消費者的購買欲，讓消費者在日常使用過程中還能享受保濕護膚防衰老等保健功能。

功能性紡織品與化妝品相比，與人體接觸的時間更長，與身體接觸的范圍也更大，在紡織品面料中后整理過程中添加美容護膚成分可更大程度地達到護膚保健的作用。但人們對玻尿酸功能性紡織品的認識不夠，相關政府職能部門對各種功能性紡織品產品質量監管不嚴，相關產品評價標準缺失，市場上出現的各種標榜的玻尿酸功能性紡織品質量參差不齊，普通消費者對于產品的功能性無法辨認，這種現狀導致消費者普遍認為玻尿酸功能性紡織品只是商家為了銷售產品而制造的噱頭，對于產品的真實功效存疑，這并不有利于功能性紡織品的健康發展。

2 玻尿酸面料的加工工藝

目前，玻尿酸功能性面料的制備方法主要有浸軋法、微膠囊法、涂層法、纖維法。浸軋法則是將紡織品直接浸泡在玻尿酸整理劑中一段時間后取出，再用軋機擠壓面料讓玻尿酸整理附著在棉質、絲綢或混紡等織物面料上、最后烘干即可得到玻尿酸功能面料，該方法也是目前市面上主要制備玻尿酸功能面料的方法。微膠囊法是將用成膜材料將玻尿酸包裹在微粒子膠囊中，再將成膜材料附著在紡織纖維上的一種方法，經過微膠囊處理后會很大程度上改善面料中的玻尿酸的駐留性。涂層法是在紡織品的表面形成玻尿酸的薄膜，在使用或穿著過程中紡織品與皮膚充分接觸過程中釋放出面料中的玻尿酸。此制備方法操作簡單，但經過反復洗滌，面料的功能性會逐漸喪失。纖維法是在纖維聚合階段或紡絲原液中加入玻尿酸，再進行紡絲的一種方法，通過纖維法制備的面料使得玻尿酸均勻的分布在面料纖維的內部，制備的面料不會隨著反復的水洗而喪失其功能性。

3 功能性紡織品中玻尿酸檢測現狀

隨著科學技術的日新月異，開發具有生態功能性的紡織品是未來發展的主流方向。功能性紡織品的種類也在不斷開拓創新，如防紫外線、防螨蟲、抗靜電、吸濕速干性能、抗油、防水透濕、防輻射等，目前國內外已制定了一些對功能性紡織品的各種功能性檢測的標準，但對玻尿酸功能性紡織品的檢測還處于探索階段。由于護膚紡織品的有效成分玻尿酸是直接作用于人體，無法通過直接測試來實現功能性紡織品的功效以及在使用過程中的功效驗證，因此，對有效成分的含量檢測則成為一種比較方便可行的檢測手段，不僅讓消費者明確產品的功能性，同時也可增加消費者與生產制造商之間的信任度。目前社會上，企業和消費者對于產品中的玻尿酸含量的測定的需求越來越大，但是目前國內對于產品中玻尿酸的檢測尚無統一產品標準，在玻尿酸使用最多的保健食品、化妝品領域也相對較少。在功能性紡織品領域，相關的研究開展更是寥寥無幾，只能搜索到少量的企業標準和內部標準。對于面料中玻尿酸的含量檢測[7-9]，現有的企業標準、團體標準或者第三方內部方法見表1，都是采用去離子水直接提取面料中的玻尿酸得到提取液，提取液參照輕工行業標準QB/T 4576-2013《透明質酸鈉》中的方法對透明質酸鈉含量進行檢測。所以對紡織品功能性“有效成分”的檢測方法的研究以及相關行業檢測標準的出臺都迫在眉睫，讓生產企業、科研院所、第三方檢測機構和標準化組織共同參與進來，解決標準滯后，檢測無門的被動局面，讓功能性紡織品得以健康發展。

表1 現有玻尿酸含量的檢測標準

4 玻尿酸含量的檢測方法

玻尿酸在醫藥領域、美容化妝品、食品保健、生化領域等多個行業領域中已有幾十年的應用歷史，其含量的檢測方法也是多種多樣，主要分為硫酸咔唑法、Elson-Morgan 法、CATB 比濁法、酶解法聯合高效液相色譜法，具體方法如下：

4.1 硫酸咔唑法

硫酸咔唑法是測試樣品中玻尿酸含量的最經典方法[10-12]，該方法的試驗原理是以硼砂作為催化劑，用高純度濃硫酸對玻尿酸進行酸解生成D-葡糖醛酸和N-乙酰氨基葡萄糖，在100 ℃高溫下葡糖醛酸與咔唑試劑發生絡合反應，反應生成的絡合物在530 nm 波長紫外光下顯示特有的紫紅色，根據吸光度計算葡糖醛酸的含量，進而換算出紡織品中玻尿酸的含量。該方法被廣泛應用于化妝品領域中玻尿酸含量的測定，行業標準QB/T 4576-2013《透明質酸鈉》就是基于該方法來測定玻尿酸原料的含量。該方法也存在一定的缺陷，對強酸的純度（優級純）和裂解的條件（反應水解、衍生顯色反應的溫度均為100 ℃）要求較高，需要反復交替的低溫和高溫的作用下，才能完成顯色反應，使用低純度的實驗試劑時，試劑中的雜質三價鐵離子會干擾顯色反應導致衍生后溶液出現異常的藍綠色，導致實驗結果誤差加大，存在假陽性的情況，多用于測試純度較高的玻尿酸含量的測定。該方法專屬性差，具有己糖醛酸結構的化合物均可與咔唑試劑發生顯色反應，導致試驗結果偏差較大，回收率低等問題。

4.2 Elson-Morgan 法

該方法的實驗原理是通過鹽酸水解玻尿酸，反應生成的葡萄胺在堿性溶液中與乙酰丙酮反應生成帶有吡咯環的N-乙酰衍生物，再和對N-二甲氨基苯甲醛在酸性醇溶液中反應生成紅色縮合物，該縮合物在530 nm 有最大吸收，利用比色法，在530 nm波長處測定其吸光值，利用樣品中葡萄胺的量從而間接計算出樣品中玻尿酸的含量。該方法原理和反應過程類似于硫酸咔唑法，對反應溫度要求較高，需要反復交替的低溫和高溫的作用下，才能完成縮合反應，體系中存在其他醛類物質對該反應的干擾也較大，導致試驗結果偏差較大。

4.3 CTAB 比濁法

十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）是一種陽離子表面活性劑，該方法的實驗原理是玻尿酸與十六烷基三甲基溴化銨溶液（CATB）發生絡合反應，產生渾濁的特性，通過反應體系的吸光度來反映其濁度，反應體系的濁度在一定濃度范圍內遵循朗伯-比爾定律。該方法的優點是簡單方便、實驗中使用的試劑溫和無污染、反應條件中不需強酸裂解玻尿酸、反應溫度為常溫，對測量儀器要求不高[13-16]。

4.4 酶解法聯合高效液相色譜法（HPLC 法）

研究發現，大多數透明質酸酶不具有底物特異性，市面上常規的酶基本是動物睪丸提取的透明質酸酶，最終的降解產物是四糖和六糖的混合物，而不易達到徹底降解效果。與動物組織提取得透明質酸酶不同，微生物來源的透明質酸酶能將透明質酸的特異性降解為不飽和透明質酸雙糖[17]，不飽和透明質酸雙糖在232 nm 處有紫外吸收，采用酶解法[18-22]，結合高效液相色譜法檢測透明質酸鈉的含量，對酶解后的產物不飽和雙糖進行定量分析從而間接計算樣品中的透明質酸的含量。該方法操作簡便，結果準確、專屬性強，能排除絕大多數的干擾和假陽性的情況，可用于含有復雜成分樣品中玻尿酸的含量的測定。已被廣泛應用于化妝品、保健食品、藥品等復雜樣品中的透明質酸含量的測定，推測酶解法聯合高效液相色譜法也適用于功能性紡織品中玻尿酸含量的檢測。但是該方法在反應中需要用到離子交換色譜柱和透明質酸酶，陽離子交換色譜柱和微生物來源的透明質酸酶的價格較貴，試驗成本較高。

5 結語

玻尿酸的保濕、滋潤皮膚防衰老，防靜電等特性賦予紡織品更多的功能性，隨著面料的生產工藝不斷提升，功能性紡織品中功效因子-玻尿酸的耐水解性和耐持久性能夠得到極大改善，也會改變市場中消費者普遍認為功能性紡織品都是商家為了營銷而制造的噱頭的現狀，下一步的工作就是需要相關從業人員制定相應的功能性紡織品中玻尿酸含量的國家或者是行業標準，規范市場各種產品品質不一的現狀，建立并增加消費者和生產商家之間的信任度。相信在未來，功能性紡織品能帶給我們更多的驚喜。