防晒剂

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防晒剂(Sun Screener)

目录

什么是防晒剂[1]

  防晒剂是指对紫外线具有吸收作用的紫外光吸收剂。

防晒剂的分类[2]

  1.天然防晒剂

  天然防晒剂是从天然植物中提取的。天然防晒剂能有效吸收紫外线、清除氧自由基。我国目前已将芦荟、黄瓜等提取液应用到防晒产品中。另外,一些中草药如槐米、黄连、红花等不仅有较强的防晒作用,还能起到护肤、美白、治疗皮炎等作用,因此具有较高的应用价值。天然防晒剂防晒区间大、致敏率低、安全有效,有广阔的应用前景。

  2.紫外线屏蔽剂

  在防晒制品中添加一些无机粒子,如二氧化钛、氧化锌等制成物理防晒剂。这些细小的粒子能在皮肤表面形成阻挡层,通过反射、散射紫外线对皮肤起到保护作用。优点是稳定性高、安全性好,并且用量不受国家的任何限制。缺点是透明感差、易在皮肤表面沉积成白色层而脱落。使用过多会堵塞毛孔、影响汗腺分泌,甚至造成皮肤病等。

  3.紫外线吸收剂

  这类防晒剂是在防晒制品中加入一定量的紫外线吸收物质而起到防晒作用的。这些吸收剂的分子能吸收紫外线的能量,再以热能或可见光等形式释放出来,从而减少对皮肤的伤害。优点是制成的产品透明度高,吸收效果好。缺点是对皮肤有一定的刺激性,可能引起炎症、过敏等副作用,并且种类和添加量都受到国家卫生部门的严格限制。化学防晒剂价格低、易配方,在市场销售量较大,主要包括对氨基苯甲酸衍生物、邻氨基苯甲酸酯衍生物、肉桂酸酯类、水杨酸酯类、二苯酮类化合物、樟脑衍生物、甲烷衍生物等。其中,前4类化合物防晒效果不高,但可与其他防晒剂配合使用,又称为先驱型紫外吸收剂。ParsolMCX(甲氧基肉桂酸辛酯)吸收率高、安全性好、亲油性强,是目前使用最广泛的一种化学防晒剂。防UVA效果较好的是20世纪80年代由瑞士奇化顿公司开发的二苯甲酰基甲烷的衍生物Parsol 1789。它在紫外线320~400 nm 处有强烈的吸收,有效地减弱了UVA对皮肤的伤害。

  4.新型防晒剂

  (1)物理防晒剂

  随着高科技的发展,人们将二氧化钛和氧化锌制成纳米级的超细粉体,添加到防晒化妆品中。这类制品透明度好、化学惰性并对紫外线有惊人的散射作用。但这些无机粒子如何达到对皮肤有较好的亲和性,并能在更宽范围内屏蔽紫外线的照射已经成为人们研究的方向。

  (2)仿生防晒剂

  利用生物技术模仿皮肤的防晒机理,合成出与人体自身结构相仿、具有高亲和力的物质。这类防晒剂的生物学效果好,能有效减轻由过量紫外线照射引起的红斑、角质化、烧灼等症状。仿生防晒剂取自天然,对皮肤的相容性好,无刺激、过敏等副作用。例如皮肤自变黑类(self-tanned)产品的问世。黑色或棕色人种皮肤中的黑色素是人体抵御射线产生的天然紫外线吸收剂。它能有效吸收紫外线能量,是很好的光子能量分散剂。利用生物技术合成防晒品有其自身独有的优势,必将成为人们研究的重要方向。

防晒剂的其他领域应用[3]

  1.头发的防晒

  头发的防晒保护于1969年专用化学品公司就着手合成这类化学物质,配制者和经营者进而将其直用于各种护发品因为头发具有惰性,可供头发使用的活性成分的品种比皮肤防晒剂的品种多。

  防UVA 和UVB用二苯甲酮、2羟基-4-甲氧基二苯酮及其水溶性磺化类似物的效果大于氨基苯甲酸酯、苯基苯并咪唑磺酸盐和二苯甲酰甲烷衍生物,这种高效力部分源于吸收光谱较宽、与头发不同类型的键合作用和活性成分的光分解。其在护发品中的用量可以低于OTC医药专门名录中规定的在护肤品中的用量(2%~6%)。广谱UVA防晒剂是二苯甲酰甲烷衍生物。UVA这种波长较长的辐射被头发中的发色团吸收时,可能引发自由基链反应。二苯甲酰甲烷衍生物因能较完全地阻隔UVA辐射而受推崇,效果大于使用的对氨基苯甲酸衍生物。

  油溶性或溶剂可溶性UVB防晒活性物有丙烯酸二苯酯、2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯(粘性液体)和2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸-2-乙酯(白色粉末)。两者的摩尔UVB吸光度约为对氨基苯甲酸衍生物或甲氧基肉桂酸酯的1/2。

  另外还有两类防UVB活性物,即樟脑型活性物和苯基苯并咪唑磺酸,它们都有很高的摩尔吸光度。市售的油溶性4-甲基苯亚甲基樟脑为结晶固体。咪唑类防晒剂须用碱中和才能获得水溶性。头发对这些化合物的耐受性较差,容易引起头发刺激或过敏。为解决这些问题,采用从植物中提取的有效成分作为防晒剂,用于头发防晒作用的研究。采用从天然植物中提取的CRCSL作为头发防晒的添加成分,对头发具有较好的亲和力,安全性高,能有效地保护头发免受紫外线的损伤,是一种有发展前景的新型天然防晒成分。

  2.织物及洗涤剂中的防晒

  目前,人们通常都会利用服装或护肤品来减少日光中紫外线对皮肤的伤害。然而对于气侯温暖地区或夏季使用的绝大多数纺织面料而言,其对皮肤提供的紫外线防护是远远不够的。织物上的染料或增白剂对紫外线具有一定的过滤作用,但其效力会在反复地洗涤和穿着过程中随着包括光降解等多积压方式在内的损失而被大大削弱。

  1999年,汽巴精化公司研制开发了应用于织物洗涤剂中的全波段紫外线吸收剂——天来施FD(Tinosorb FD),目前已经进入了市场。它可以通过简单的织物洗涤循环,增强织物对紫外线的阻断作用,从而提高对皮肤的保护。它易于配入普通粉、浓缩粉及液体洗涤剂中,可获得较高的防护效果。而且,织物的紫外线防护指数UPF(UPF=)值随洗涤次数的增加而不断提高。纺织物的UPF值是由组份纤维的化学结构及织物的组织结构特性所决定的。芳香纤维对UVB段辐射有很好的过滤作用,但随着新开发的也可屏蔽UVA 段辐射的UV吸收剂的出现,UPF值得到了巨大改善。对纤维反应性UV 吸收剂的应用可以进一步改善织物的UPF值,尤其当这些织物是印染成浅色调时,前提条件是它们具有低的孔隙率。纺织物紫外线防护系数(UPF),首先,取决于纺织物的组份纤维和其含有的或携带的物质(如添加剂、纺织品整理产物)的化学结构。其次,取决于纺织物的结构特性(孔隙率单位面积的孔隙、厚度、尺寸稳定性、弹性特征等)。孔隙率少于15%~2%(也在拉伸状态)的织物是UV防护纺织品和先决条件。恰当地应用合适的UV吸收剂可以把服装在穿着过程中UV防护作用的损失降到最低度。

防晒剂的发展趋势[4]

  随着人们对紫外线防护意识的增强,对紫外线吸收剂的要求也不断提高。为满足人们的需求,各国科研工作者正不懈地致力于新型防晒剂的开发与研究。物理防晒剂中二氧化钛、氧化锌的纳米化、超细化、在粉体表面包覆具有亲水、亲油功能基团的表面化处理提高粉体的适配性以及在不降低透明度的情况下提高纳米二氧化钛、氧化锌的UVA屏蔽效果将是物理防晒剂的重要研究方向。

  化学合成的紫外线吸收剂中能够高效吸收紫外光、全谱型、安全性及光稳定性好的新型大分子或高分子紫外线吸收剂的研究将成为今后的发展趋势。模仿皮肤自身的化学防晒反应机理,采用天然的细胞中吸收紫外线防晒成分合成的仿生防晒剂将是人们追求的理想防晒剂。这类防晒剂可以防止氧自由基的形成,防止皮肤免疫系统和角质细胞的衰退,减少防晒细胞的形成,而且能增强皮肤的修复作用,减少由过量紫外线照射引起的光致红斑、角质化、烧灼及发红等症状,所以仿生防晒剂的生物学效果更佳,且取自天然,对皮肤有更好的相容性,不产生刺激过敏等副效应,是防晒护肤的发展方向。另外从天然植物中提取的天然防晒剂也将成为今后研究的重点。

参考文献

  1. 张英锋,范林,马子川.防晒剂防晒机理及其应用[J].化学世界,2007(12)
  2. 王丰玲,张英锋,马子川.防晒剂的分类、作用机理与评价[J].化学教育,2008(6)
  3. 尹彦秋,刘云.了防晒剂的最新进展[J].北京日化,2003(1)
  4. 于淑娟,郑玉斌,杜杰,刘建平,尚宏周,刘琳.防晒剂的发展综述[J].日用化学工业,2005(4)
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