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Bioinspired Lignin-Polydopamine Nanocapsules with Strong Bioadhesion for Long-Acting and High-Performance Natural Sunscreens.
Biomacromolecules ( IF 5.5 ) Pub Date : 2020-07-14 , DOI: 10.1021/acs.biomac.0c00696 Yijie Zhou 1 , Yong Qian 1 , Jingyu Wang 1 , Xueqing Qiu 1 , Hongbo Zeng 2
Biomacromolecules ( IF 5.5 ) Pub Date : 2020-07-14 , DOI: 10.1021/acs.biomac.0c00696 Yijie Zhou 1 , Yong Qian 1 , Jingyu Wang 1 , Xueqing Qiu 1 , Hongbo Zeng 2
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UV filters that contain one or two aromatic rings in conventional sunscreens generally have a poor photo- and thermal stability and can easily penetrate through stratum corneum and dermis into the blood vessel, thus causing potential health-threatening issues. Herein, a series of bioinspired photostable and biocompatible polydopamine-grafted lignin (AL-PDA) with strong bioadhesion have been synthesized through free radical addition of dopamine (DA) and alkali lignin (AL). AL-PDA was used to emulsify organic UV filters and further cross-linked to form nanocapsules through ultrasonic cavitation. The retention rate of optimal AL-PDA nanocapsules on the skin surface reached 87% after a thorough rinse with water and negligible penetration was observed, which demonstrates their excellent bioadhesion property. Force measurements using atomic force microscopy (AFM) quantitatively revealed the adhesion between the nanocapsules and skin. An average DA grafting number of 4 would be required to endow the AL-PDA nanocapsules with suitable water-penetration resistance. The nanocapsules were used as the sole active ingredient for formulating sunscreen, whose sun protection factor (SPF) value could reach 195.33 with a dosage ∼10 wt % lasting for over 8 h under UV radiation. The as-prepared nanocapsules possess excellent antioxidant capacity and biocompatibility, ensuring their superior performance and safe use in the sunscreen. This work provides new insights into the development of biomass lignin for advanced function materials and high-end products.
中文翻译：
具有强生物粘附力的生物启发性木质素-多巴胺纳米胶囊，用于长效和高性能天然防晒霜。
常规防晒霜中含有一个或两个芳香环的紫外线滤光片通常具有较差的光稳定性和热稳定性，并且很容易穿过角质层和真皮进入血管，从而引起潜在的威胁健康的问题。在此，通过多巴胺（DA）和碱木质素（AL）的自由基加成合成了一系列具有较强生物附着力的生物启发性光稳定性和生物相容性聚多巴胺接枝的木质素（AL-PDA）。AL-PDA用于乳化有机紫外线过滤剂，并通过超声空化进一步交联形成纳米胶囊。用水充分冲洗后，最佳AL-PDA纳米胶囊在皮肤表面的保留率达到87％，并且渗透率可忽略不计，这表明它们具有出色的生物粘附性能。使用原子力显微镜（AFM）进行的力测量定量显示了纳米胶囊和皮肤之间的粘附力。要使AL-PDA纳米胶囊具有合适的耐水渗透性，平均DA接枝数为4。纳米胶囊被用作配制防晒剂的唯一活性成分，其防晒系数（SPF）值可以达到195.33，并且在紫外线照射下剂量约10 wt％可以持续8小时以上。所制备的纳米胶囊具有优异的抗氧化能力和生物相容性，从而确保了其优异的性能和在防晒霜中的安全使用。这项工作为开发用于高级功能材料和高端产品的生物质木质素提供了新见解。要使AL-PDA纳米胶囊具有合适的耐水渗透性，平均DA接枝数为4。纳米胶囊被用作配制防晒剂的唯一活性成分，其防晒系数（SPF）值可以达到195.33，并且在紫外线照射下剂量约10 wt％可以持续8小时以上。所制备的纳米胶囊具有优异的抗氧化能力和生物相容性，从而确保了其优异的性能和在防晒霜中的安全使用。这项工作为开发用于高级功能材料和高端产品的生物质木质素提供了新见解。要使AL-PDA纳米胶囊具有合适的耐水渗透性，平均DA接枝数为4。纳米胶囊被用作配制防晒剂的唯一活性成分，其防晒系数（SPF）值可以达到195.33，并且在紫外线照射下剂量约10 wt％可以持续8小时以上。所制备的纳米胶囊具有优异的抗氧化能力和生物相容性，从而确保了其优异的性能和在防晒霜中的安全使用。这项工作为开发用于高级功能材料和高端产品的生物质木质素提供了新见解。33剂量约为10 wt％，在紫外线下持续8小时以上。所制备的纳米胶囊具有优异的抗氧化能力和生物相容性，从而确保了其优异的性能和在防晒霜中的安全使用。这项工作为开发用于高级功能材料和高端产品的生物质木质素提供了新见解。33剂量约为10 wt％，在紫外线下持续8小时以上。所制备的纳米胶囊具有优异的抗氧化能力和生物相容性，从而确保了其优异的性能和在防晒霜中的安全使用。这项工作为开发用于高级功能材料和高端产品的生物质木质素提供了新见解。
更新日期：2020-08-10
中文翻译：
具有强生物粘附力的生物启发性木质素-多巴胺纳米胶囊，用于长效和高性能天然防晒霜。
常规防晒霜中含有一个或两个芳香环的紫外线滤光片通常具有较差的光稳定性和热稳定性，并且很容易穿过角质层和真皮进入血管，从而引起潜在的威胁健康的问题。在此，通过多巴胺（DA）和碱木质素（AL）的自由基加成合成了一系列具有较强生物附着力的生物启发性光稳定性和生物相容性聚多巴胺接枝的木质素（AL-PDA）。AL-PDA用于乳化有机紫外线过滤剂，并通过超声空化进一步交联形成纳米胶囊。用水充分冲洗后，最佳AL-PDA纳米胶囊在皮肤表面的保留率达到87％，并且渗透率可忽略不计，这表明它们具有出色的生物粘附性能。使用原子力显微镜（AFM）进行的力测量定量显示了纳米胶囊和皮肤之间的粘附力。要使AL-PDA纳米胶囊具有合适的耐水渗透性，平均DA接枝数为4。纳米胶囊被用作配制防晒剂的唯一活性成分，其防晒系数（SPF）值可以达到195.33，并且在紫外线照射下剂量约10 wt％可以持续8小时以上。所制备的纳米胶囊具有优异的抗氧化能力和生物相容性，从而确保了其优异的性能和在防晒霜中的安全使用。这项工作为开发用于高级功能材料和高端产品的生物质木质素提供了新见解。要使AL-PDA纳米胶囊具有合适的耐水渗透性，平均DA接枝数为4。纳米胶囊被用作配制防晒剂的唯一活性成分，其防晒系数（SPF）值可以达到195.33，并且在紫外线照射下剂量约10 wt％可以持续8小时以上。所制备的纳米胶囊具有优异的抗氧化能力和生物相容性，从而确保了其优异的性能和在防晒霜中的安全使用。这项工作为开发用于高级功能材料和高端产品的生物质木质素提供了新见解。要使AL-PDA纳米胶囊具有合适的耐水渗透性，平均DA接枝数为4。纳米胶囊被用作配制防晒剂的唯一活性成分，其防晒系数（SPF）值可以达到195.33，并且在紫外线照射下剂量约10 wt％可以持续8小时以上。所制备的纳米胶囊具有优异的抗氧化能力和生物相容性，从而确保了其优异的性能和在防晒霜中的安全使用。这项工作为开发用于高级功能材料和高端产品的生物质木质素提供了新见解。33剂量约为10 wt％，在紫外线下持续8小时以上。所制备的纳米胶囊具有优异的抗氧化能力和生物相容性，从而确保了其优异的性能和在防晒霜中的安全使用。这项工作为开发用于高级功能材料和高端产品的生物质木质素提供了新见解。33剂量约为10 wt％，在紫外线下持续8小时以上。所制备的纳米胶囊具有优异的抗氧化能力和生物相容性，从而确保了其优异的性能和在防晒霜中的安全使用。这项工作为开发用于高级功能材料和高端产品的生物质木质素提供了新见解。
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