遇見諾貝爾“巴克球”

富勒烯（Fullerene) 是單質(zhì)碳被發(fā)現(xiàn)的第三種同素異形體，是一種完全由碳組成的中空分子，形狀呈球形、橢球形、柱形或管狀。富勒烯在結(jié)構(gòu)上與石墨很相似，石墨是由六元環(huán)組成的石墨烯層堆積而成，而富勒烯不僅含有六元環(huán)還有五元環(huán)，偶爾還有七元環(huán)。C60是含有眾多雙鍵、具有獨特籠型結(jié)構(gòu)的三維芳香化合物，它的60個位于頂點上的碳原子組成了球形32面體，其中有12個面是五邊形，20個面是六邊形。這種結(jié)構(gòu)類似于日常生活中所見到的足球，因此也被稱作“足球烯”。這種特殊的結(jié)構(gòu)使它具有特殊的超導(dǎo)、強磁性、耐高壓、抗化學(xué)腐蝕等優(yōu)異的性質(zhì)。在超導(dǎo)材料、光電導(dǎo)材料、化妝品、納米粒子材料、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。

值得一提的是，任何由碳一種元素組成，以球形、橢圓形、柱形或管狀結(jié)構(gòu)存在的物質(zhì)，都可以被叫作富勒烯，富勒烯指的是一類物質(zhì)。那么為什么說它是第三種同素異形體呢?這對于學(xué)過化學(xué)的讀者們應(yīng)該不陌生，我們所熟知的碳的兩個同素異形體，分別是鉆石和石墨。誠然，碳也有著兩種不同的命運，一種是廉價易得的石墨，一般可用來做鉛筆；另一種則是價格高昂的鉆石，光芒璀璨地躺在珠寶店里等待人購買。同一種物質(zhì)的兩種同素異形體卻有著不同的命運。

作為“主角兒”，富勒烯靠實力說話，開發(fā)出第三種用途。1985年，富勒烯正式被英國化學(xué)家哈羅德·沃特爾·克羅托博士和美國賴斯大學(xué)的科學(xué)家理查德·斯莫利、海斯（James R. Heath）、歐布萊恩（Sean O'Brien）和科樂（Robert Curl）共同制出，緊接著，1996年他們因此獲得諾貝爾化學(xué)獎。因為這個分子與建筑學(xué)家巴克明斯特·富勒的建筑作品很相似，為了表達對他的敬意，所以將其命名為“巴克明斯特·富勒烯”（巴克球）。

探訪富勒烯的 “多面人生”

富勒烯是一類物質(zhì)，包含多種不同的形態(tài)，每種形態(tài)可能會對應(yīng)一到幾種性質(zhì)，因此，富勒烯是種具備“多面人生”的物質(zhì)存在。目前發(fā)現(xiàn)的種類有巴基球團簇、碳納米管、巨碳管、聚合物、納米“洋蔥”、球棒相連二聚體、富勒烯環(huán)、巴克球。當(dāng)然，不是所有的形態(tài)目前都能運用到一定的領(lǐng)域中。如納米“洋蔥”目前運用在潤滑劑領(lǐng)域，碳納米管運用在電子和航空領(lǐng)域。

由于C60分子能與生物系統(tǒng)相互作用，富勒烯在生物化學(xué)方面有著廣泛的應(yīng)用。功能化的C60衍生物可以光誘導(dǎo)剪切DNA，形成具有特殊功能的光誘導(dǎo)電子運輸?shù)妮d體。Toniolo等報道一種水溶性C60—多肽衍生物，該物質(zhì)可能可以抑制HTV-1蛋白酶，說明富勒烯對于HIV病毒可能有抑制作用。它能抑制HIV病毒對人體細胞的感染。雖然目前它還沒有真正進入醫(yī)藥領(lǐng)域，但是發(fā)現(xiàn)其這一特性對于艾滋病和腫瘤的治療有很大的意義。

另外，富勒烯還可能對人類單核白血球存在趨藥性。黃文棟等制得對癌細胞同樣具有很強殺傷力的水溶性C60—脂質(zhì)體。臺灣科學(xué)家報道過一種含有多個羥基的C60衍生物，它能產(chǎn)生超氧陰離子自由基，從而達到清除破壞能力很強的羥基自由基的目的，若將放射性元素置于C60分子內(nèi)，再注射到癌變部位，可以增加放射治療的效果，產(chǎn)生很小的副作用。

除此之外，富勒烯在原子級光開關(guān)、電泳顯示、隧道二極管、雙層電容器、光電成像、表面涂層、增強金屬強度、氣體儲存、氣體分離等領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用。由于具有納米管狀結(jié)構(gòu)，因此富勒烯具有較高的強度和延展性。其特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)以及金屬物質(zhì)的參雜，使得它具有超導(dǎo)性。鑒于富勒烯有球狀的形態(tài)，這種球形結(jié)構(gòu)是目前科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的最圓的分子，這種結(jié)構(gòu)使得它的潤滑性狀十分優(yōu)越（相較石墨的層狀結(jié)構(gòu)，C60的更好）。此外，由于它在低溫環(huán)境下可以升華，使得它既容易成膜，也容易通過一些技術(shù)將其進行轉(zhuǎn)化，鉆石就是一個很好的證明。

富勒烯×化妝品 大放異彩

相信了解了上面這些，你對富勒烯這種物質(zhì)有了全面的了解，接下來讓我們來看一下它在化妝品方面的功效。

眾所周知，維生素C具有抗氧化性，但富勒烯C60的抗氧化能力是維生素C的125倍。除了抗氧化作用外，富勒烯C60還可以有效地清除活性氧自由基，具有活化皮膚細胞、預(yù)防衰老等作用。Dr.MeEwen等首次提出了“維他命C60自由基海綿”的概念，C60經(jīng)過研究和開發(fā)，已經(jīng)可以添加在化妝品中使用，這無疑是一個新的具有無限潛能的發(fā)展領(lǐng)域。近年來，富勒烯C60成為日本最熱門的肌膚保養(yǎng)成分，盡管價格十分昂貴，但因為其具有超強的抗氧化效果，因而得到了很多高端消費者的青睞。從1990年開始，對于富勒烯C60在清除自由基功能方面的研究就有很大的發(fā)展，許多的科研成果都證實富勒烯C60是一種很強效的自由基清除分子，抗氧化劑很強。

目前被應(yīng)用到化妝品中的富勒烯原料有兩類，一類是水溶性富勒烯，使用水溶性高分子PVP將富勒烯分散成水溶性的化妝品原料，也是較早應(yīng)用的富勒烯原料；另一種是油溶性富勒烯，它是使用植物性角鯊?fù)樽鳛槿軇┧频玫母焕障┰?。最一開始富勒烯是被日韓國家應(yīng)用美容行業(yè)中。隨著產(chǎn)品的的推廣和效果的口耳相傳，富勒烯逐漸被各國配方師所青睞。

富勒烯對皮膚的作用主要有美白、抗皺、抑制痤瘡、促進毛發(fā)生長等。那么讓我?guī)Т蠹伊私庖幌赂焕障┰诨瘖y品中如何發(fā)揮其作用呢？

1. 親和自由基，有效抗衰老

前面我們提到，富勒烯能夠親和自由基。自由基對于皮膚的影響，主要表現(xiàn)為使皮膚氧化衰老，其主要原因是它對皮膚基底膜的破壞，使得皺紋生成。自由基還會活化黑色素細胞，這就造成我們?nèi)庋劭吹贸鰜淼钠つw皺紋、暗黃、長斑。而一旦皮膚狀態(tài)變差，隨之而來就是各種皮膚問題如痤瘡等。富勒烯高度親和自由基，可以將自由基對肌膚的一系列影響降到最低。

2. 清除活性氧，防止色斑形成

富勒烯對皮膚中的活性氧具有清除作用。我們先了解一下造成皮膚色斑的原因：UV的輻射造成皮膚中活性氧的增加，在活性氧的影響下，肌膚產(chǎn)生黑色素細胞刺激素、白細胞介素等物質(zhì)，進而活化了黑色素細胞，刺激黑色素細胞中酪氨酸到黑色素的轉(zhuǎn)化，最后色素沉積，造成了色斑。

抑制色斑的美白劑有很多，但是富勒烯的作用方式與其他美白劑不同。富勒烯從線路的源頭入手，直接清除活性氧，從而避免活性氧對肌膚的影響。此外，雖然殘存的少量的活性氧依舊可以刺激皮膚細胞產(chǎn)生各種信號，而此時富勒烯還可以阻斷信號的傳遞，從而保證這條線路不能往下進行。一切可以形成色斑的途徑被切斷，這正是富勒烯的奇妙所在。

3. 收縮毛孔，改善毛孔粗大問題

富勒烯有助于改善毛孔粗大。毛孔粗大的原因是皮脂腺分泌過度，還有毛孔周圍角質(zhì)層粗大造成的毛孔粗大，這樣的皮膚狀況很容易會形成黑頭和粉刺。富勒烯能恢復(fù)毛孔凹陷等造成的碗狀結(jié)構(gòu)，恢復(fù)肌膚狀態(tài)。

4. 去除皺紋，恢復(fù)年輕好皮膚

對于皺紋，富勒烯能降低皮膚中MMP-9（膠原蛋白分解酶）的活性，從而避免肌膚中膠原蛋白（基底膜）的分解流失。

說了這么多優(yōu)點，你是否擔(dān)心富勒烯是否安全對皮膚無傷害呢？其實完全不用擔(dān)心太多，富勒烯在經(jīng)過實驗驗證后，已經(jīng)被證實是一種安全的化妝品原料。因此富勒烯在使用過程中容易掌控用量，效果安全可靠。

雖然富勒烯功能很多，它在抗氧化方面效果突出，但是在美白去皺方面卻表現(xiàn)得不夠明顯，性價比不如用來美白的煙酰胺和專門去皺的多肽維A醇。無論是從不論是從新原料的研發(fā)和應(yīng)用角度考慮，還是

不論是從新原料的研發(fā)和應(yīng)用角度考慮，還是和市面上的同類產(chǎn)品去作對比，富勒烯的研究推廣還具有非常大的難度。盡管“諾貝爾獎”的光環(huán)確實可以增加它的可信程度，但我們還是希望廣大讀者理性種草，畢竟這個物質(zhì)價格也十分昂貴。如果預(yù)算不高，還是建議大家先把手頭各種經(jīng)典成分用好。倘若在抗氧化方面想嘗試新鮮有效的產(chǎn)品，富勒烯一定不會讓你失望。