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Polyphosphazene Microparticles with High Free Radical Scavenging Activity for Skin Photoprotection
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2024-06-12 , DOI: 10.1021/acsami.4c04171
Shiliu Zhou 1 , Shenglei Hou 2 , Qinghua Lu 1
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2024-06-12 , DOI: 10.1021/acsami.4c04171
Shiliu Zhou 1 , Shenglei Hou 2 , Qinghua Lu 1
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Ultraviolet (UV) filters are the core ingredients in sunscreens and protect against UV-induced skin damage. Nevertheless, their safety and effectiveness have been questioned in terms of their poor photostability, skin penetration, and UV-induced generation of deleterious reactive oxygen species (ROS). Herein, an organic UV filter self-framed microparticle sunblock was exploited, in which quercetin (QC) and hexachlorocyclotriphosphazene (HCCP) were self-constructed into microparticles (HCCP-QC MPs) by facile precipitation polymerization without any carriers. HCCP-QC MPs could not only significantly extend the UV shielding range to the whole UV region but also remarkably reduce UV-induced ROS while avoiding direct skin contact and the resulting epidermal penetration of small-molecule QC. Meanwhile, HCCP-QC MPs possess a high QC-loading ability (697 mg g–1) by QC itself as the microparticles’ building blocks. In addition, there is no leakage issue with small molecules due to its covalently cross-linked structure. In vitro and vivo experiments also demonstrated that the HCCP-QC MPs have excellent UV protection properties and effective ROS scavenging ability without toxicity. In summary, effective UV-shielding and ROS scavenging ability coupled with excellent biocompatibility and nonpenetration of small molecules make it a broad prospect in skin protection.
中文翻译：
具有高自由基清除活性的聚磷腈微粒，可保护皮肤光
紫外线 (UV) 过滤剂是防晒霜的核心成分，可防止紫外线引起的皮肤损伤。然而，它们的安全性和有效性因其较差的光稳定性、皮肤渗透性和紫外线诱导产生有害活性氧（ROS）而受到质疑。在此，开发了一种有机紫外线过滤自框架微粒防晒霜，其中槲皮素（QC）和六氯环三磷腈（HCCP）在没有任何载体的情况下通过简单的沉淀聚合自构建成微粒（HCCP-QC MPs）。 HCCP-QC MPs不仅可以显着地将紫外线屏蔽范围扩展到整个紫外线区域，而且可以显着减少紫外线诱导的ROS，同时避免直接皮肤接触和由此产生的小分子QC的表皮渗透。同时，HCCP-QC MPs 通过 QC 本身作为微粒的构建块而具有高 QC 负载能力 (697 mg g –1 )。此外，由于其共价交联结构，小分子不存在泄漏问题。体外和体内实验还表明，HCCP-QC MPs 具有优异的紫外线防护性能和有效的 ROS 清除能力，且无毒性。综上所述，有效的紫外线屏蔽和ROS清除能力加上优异的生物相容性和小分子的非渗透性使其在皮肤保护方面具有广阔的前景。
更新日期：2024-06-12
中文翻译：
具有高自由基清除活性的聚磷腈微粒，可保护皮肤光
紫外线 (UV) 过滤剂是防晒霜的核心成分，可防止紫外线引起的皮肤损伤。然而，它们的安全性和有效性因其较差的光稳定性、皮肤渗透性和紫外线诱导产生有害活性氧（ROS）而受到质疑。在此，开发了一种有机紫外线过滤自框架微粒防晒霜，其中槲皮素（QC）和六氯环三磷腈（HCCP）在没有任何载体的情况下通过简单的沉淀聚合自构建成微粒（HCCP-QC MPs）。 HCCP-QC MPs不仅可以显着地将紫外线屏蔽范围扩展到整个紫外线区域，而且可以显着减少紫外线诱导的ROS，同时避免直接皮肤接触和由此产生的小分子QC的表皮渗透。同时，HCCP-QC MPs 通过 QC 本身作为微粒的构建块而具有高 QC 负载能力 (697 mg g –1 )。此外，由于其共价交联结构，小分子不存在泄漏问题。体外和体内实验还表明，HCCP-QC MPs 具有优异的紫外线防护性能和有效的 ROS 清除能力，且无毒性。综上所述，有效的紫外线屏蔽和ROS清除能力加上优异的生物相容性和小分子的非渗透性使其在皮肤保护方面具有广阔的前景。
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