近几年来人们追求更好的生活, 对臭氧层的破坏越来越严重, 紫外线根据波长的不同, 可以分为长波紫外线、中波紫外线、短波紫外线。其中, 短波紫外线拥有的能量最高, 但是由于其波长比较短, 几乎被大气层和臭氧层全部过滤掉。中波紫外线能够穿透人体表皮的角质层和表皮, 从而对皮肤造成损伤, 所以大多数皮肤伤害都是由中波紫外线引起的, 长波紫外线具有很强的穿透力, 而且对皮肤的伤害是不可逆的, 可以加快皮肤的老化、褶皱。所以选择出安全有效的防晒剂有至关重要的作用。
所谓的天然防晒剂是从天然植物中提取出来的, 能够很好的吸收紫外线从而起到保护皮肤的作用。到目前为止, 我国已经成功把芦荟、黄瓜的提取液应用到防晒产品中, 能很大程度上降低紫外线对人体的伤害。除此之外, 我国中药闻名世界, 在很早的时候就已经认识到黄连、红花具有很强的防晒性, 应用到防晒剂中, 不但能防止紫外线的伤害, 而且还能起到美白、护肤的效果, 具有很强的应用价值, 所以天然防晒剂具有安全系数高、过敏低、区间大的特点, 被广泛应用在防晒剂中。
屏蔽紫外线防晒剂在市场上有很大的消费人群, 主要的成分是无机粒子, 也就是一种物理防晒剂, 把这些细小的粒子均匀的涂抹在人体表面能很好的阻挡反射和散射紫外线, 从而起到保护皮肤的效果, 其主要优点是价格比较低廉, 安全性非常高, 而且非常稳定, 使用量不会有任何限制。其缺点是容易在皮肤表面沉积成白色层而脱落, 需要经常涂抹, 从而会造成皮肤的毛孔堵塞, 严重者可能会造成皮肤病[1]。
这类防晒剂是通过吸收紫外线而达到保护皮肤的效果, 把吸收的紫外线转化成其他形式的能力, 比如:热能、可见光的形式释放出来, 从而起到防晒的目的。主动吸收紫外线的防晒剂的优点是效果非常明显, 而且透明度极高, 价格也比较低。缺点也比较明显, 对皮肤有一定的刺激性, 容易引起皮肤痒、过敏等症状出现, 其添加的种类受到国家严格限制。此类防晒剂也称之为化学防晒剂, 市场上很多防晒剂都属于此类, 经常需要和其他防晒剂共同使用才能达到理想的效果。
高科技防晒剂包括两类, 一类是物理防晒剂, 研究者把二氧化钛以及氧化锌制成纳米粉体, 然后把这些粉体加入到防晒剂当中, 通过高新技术研制的防晒剂具有很强的透明性, 和化学惰性, 对紫外线的散射有明显的效果。从而起到防晒的效果。但是到目前为止科学技术还没有弄清楚, 这些二氧化钛以及氧化锌制成纳米粉体在怎样和皮肤达到高度的亲和性, 相信随着我国科学技术的发展, 一定会在不久的将来解开这个问题。另一类是仿生防晒剂, 通过高科技合成技术, 模拟仿生和人体皮肤相同的物质, 这类防晒剂具有很强防紫外线效果, 所以在不久的将来一定会成为主要的防晒剂[2]。
所谓物理防晒剂也就是把紫外线屏蔽在人体皮肤外面, 从而防止对皮肤造成伤害, 其主要的作用机理可以通过以下两种方式来解释:首先, 当紫外线照射到无机粒子上时, 通过无机粒子表面特性进行分散紫外线, 从而起到保护皮肤的作用, 当无机粒子的直径小于紫外线的波长时, 能够向各个方向散射紫外线, 从而提高阻挡紫外线的能力。其次, 这些无机粒子都属于半导体, 当收到高能量紫外线的照射时, 就会产生空穴电子对, 从而吸收紫外线照射过来的能量, 进而降低紫外线对皮肤的伤害。
化学防晒剂中都会含有苯环以及给电子基团, 比如:羟基、氨基、甲氧基等等, 二苯酮类的化何物防晒剂作用机理如图1所示:
从图1中可以看出, 二苯酮类在苯环上含有羟基氢以及羰基氧, 从而形成稳定的内氢键, 当紫外线照射到此类防晒剂上时会产生大量的热量, 从而有引起分子=热振动, 破坏氢键, 打开螯合环。这样二苯酮类非常不稳定, 当需要恢复到原来状态时需要把多余的热量释放出去, 从而把高能量有害的紫外线转化成低能量无害的热能, 在这一过程中, 羰基氧也会被激发, 发生互变异构现象, 也需要消耗大量的热能, 从而降低紫外线对人体皮肤的伤害。
到2016年上半年为止, 国际上对防晒剂的评价一共有两种防晒系数, 也就是中波紫外线防晒系数评价SPF和长波紫外线的防晒系数评价PFA[4]。
中波紫外线防晒评价系数SPF主要针对的是紫外线波长在280~320nm之间的紫外线。其防晒评价系数SPF等于:防晒剂涂抹后皮肤的MED和没有涂抹防晒剂皮肤MED之间的比值 (MED指的是最小红斑剂量) 。SPF值和保护范围以及防晒剂种类之间的关系如表1所示:
从表1中可以看出防晒评价系数SPF的比值越大防晒的效果就越好, 但是从实际的过程中, 防晒评价系数SPF越大, 加入的化学物质就越多, 会皮肤的造成的损伤也越大, 从而引发过敏问题。所以通常情况下, 防晒评价系数SPF值不能超过30.
长波紫外线防晒评价系数为PFA主要针对的是波长在350~420nm之间的紫外线, 数值是由最小持续色素变量MPPD计算出来的, 所以长波紫外线防晒评价系数PFA的值等于:防晒剂涂抹在皮肤表面的MPPD和未涂抹防晒剂皮肤的MPPD所组成。长波紫外线防晒等级由PA决定, 当PA的数值在2~4之间时, 就可以断定此防晒剂的防护长波紫外线的性能一般, 当PA的数值在5~8时, 就可以断定此防晒剂的防护长波紫外线的性能良好, 当PA的数值超过8时就可以断定此防晒剂的防护长波紫外线的性能非常好, 但是在实际过程中长波紫外线防晒系数具有很强的不确定性因素, 比如:在生活中经常用到的灯光就含有一定的长波紫外线, 在这样的基础上, 就会影响PFA数值的准确性。所以在评定长波紫外线防晒系数过程中要根据实际情况进行确定。我国防晒剂的防晒评价起步比较晚, 目前还属于发展的初级阶段, 到目前为止还没有一整套科学合理的评价标准。所以在评价长波紫外线防晒系数过程中, 要根据实际的情况进行确定, 才能是科学合理的评价标准。
本文通过在上海某某药业有限公司多年的工作经验和相关文献的参考, 详细阐述了防晒剂的分类, 防晒剂的作用机理, 防晒剂的评价三个方面, 分析了防晒剂相关事项, 希望对我国防晒剂的评级体系的完善有一定帮助, 随着我国科学技术的发展, 在防晒剂中融入高新技术元素, 将会成为未来防晒剂研制过程中的主要话题。
摘要：随着我国社会经济的发展, 人们生活水平有了质的提高, 对健康越来越重视。尤其是对紫外线的防范越来越重视, 近年来我国工业产业不断发展, 使得臭氧层破坏非常严重, 尤其使得在炎热的夏季, 人们使用大量的防晒剂来保住自己不被紫外线伤害。怎样选择安全、有效的防晒剂是困扰消费者多年的问题之一, 本文通过在上海某某药业有限公司多年的工作经验和相关文献的参考, 着重阐述了防晒剂的分类、作用机理与评价, 希望对研究者和消费者选出安全、有效的防晒剂有一定帮助。
关键词：防晒剂的分类,作用机理,评价分析
[1] 王玉林.汉麻植物成分防晒性能研究及其在军用防晒护肤品中的应用[D].广东海洋大学, 2013.
[2] 赵慧敏.二苯甲酮类紫外防晒剂的毒性效应及QSAR研究[D].五邑大学, 2013.
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