原创 高分子科技 2023-06-10 14:21 河北
长期紫外线暴露容易造成皮肤晒伤、红斑、水肿,同时加速皮肤老化,甚至导致皮肤癌症的产生。防晒霜作为有效的光损伤保护措施,被大量使用。但是防晒霜的主要成分-紫外吸收剂,包括阿伏苯宗、辛替诺酸、辛二烯、氧苯宗和padimate O,渗透能力强,容易导致机体的全身吸收,可能在机体过量蓄积而引发健康风险,甚至破坏环境。无机防晒剂的光催化作用,可能导致细胞损伤,最终发生病变。越来越多的科学家希望在大自然中寻求让消费者和监管机构都满意的防晒成分。
天然酚类化合物是人体重要的膳食补充剂,不仅具有优异的抗氧化、抗炎活性,且对紫外线具有一定的吸收能力。然而,天然防晒剂的紫外吸收一般较窄,抗紫外效果并不理想。高度缩聚的木质素和多巴胺表现出更优异的紫外屏蔽作用,然而聚合多酚一般呈现深色到黑色,这阻碍了这些天然基紫外吸收剂作为防晒霜的实际应用。因此,如何扩展天然多酚的紫外光吸收范围,实现色彩调控,并保留其活性对于开发天然多酚在日用品中的应用具有重要意义。
为了解决上述问题,四川大学李旭东团队携手四川大学华西医院蒋献团队基于前期的多酚-紫外吸收剂纳米组装体的工作基础(Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 220 (2022) 112912),报道了一种简单、有效的分子缩合组装策略,将仅具有UVB吸收能力的天然可再生的茶多酚制备成具有生物相容性、抗氧化性、浅色、紫外波段全覆盖的天然防晒霜(图1)。
作者利用曼尼希缩合反应,将小分子茶多酚组装形成茶多酚微/纳米球。这一纳米化技术有效地拓宽了茶多酚在紫外波段吸收范围,赋予了茶多酚全波段紫外线屏蔽以及增强的紫外消光能力(图2)。同时,茶多酚微/纳米球能够有效地清除自由基,具有优异的抗氧化活性。
进一步,作者将具有优异紫外线消光和抗氧化活性的茶多酚微/纳米球作为稳定剂,形成Pickering乳液凝胶,获得茶防晒霜。该制剂色彩可调,很容易在皮肤上铺展并停留在皮肤表面,而不渗透进入皮肤深处,具有优异抗紫外线性能和良好的光稳定性。
最后,作者通过体内实验证实了这一新型茶防晒霜优异的紫外线防护性能,其防晒效果达到市售防晒霜标准。除此之外,茶防晒霜还具有黏附、防水、可擦除等多种优良性能(图4)。
综上所述,这项工作以绿茶来源的天然分子制备了多功能植物基广谱茶防晒霜。通过茶多酚的曼尼希缩合组装,显著增强了茶多酚的UVA和UVB消光性能,实现了天然产物的全波段紫外线吸收。茶防晒霜在体外和体内实验中表现出优异的紫外线防护、光稳定性和ROS清除能力,并且还具有良好的黏附性、防水性和可擦除性。这项研究为开发天然可再生产品的绿色防晒霜配方提供了新策略和新思路。
该研究工作以“Polyphenolic Condensation Assembly Enabled Biocompatible, Antioxidative, Light Color Tea Sunscreen Formulations with Broadband UV Protection”为题发表在《Green Chemistry》上。该论文通讯作者为四川大学华西医院蒋献教授和四川大学李旭东教授,四川大学博士生童秋兰、四川大学华西医院博士生肖月以及四川大学博士后易增为该论文的共同第一作者,四川大学生物医学工程学院为第一单位。该论文获国家自然科学基金(31872750,82003373)、四川大学华西医院1.3.5优秀学科项目(ZYJC21036)和四川省科技项目资助(2023NSFSC0607)。
论文链接:
https://doi.org/10.1039/D2GC04333E