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四川大學李旭東/蔣獻團隊 《Green Chem.》: 基于茶多酚的可調色、抗氧化和紫外全波段防御的綠色防曬霜
2023-06-10  來源:高分子科技

  長期紫外線暴露容易造成皮膚曬傷、紅斑、水腫,同時加速皮膚老化,甚至導致皮膚癌癥的產生。防曬霜作為有效的光損傷保護措施,被大量使用。但是防曬霜的主要成分-紫外吸收劑,包括阿伏苯宗、辛替諾酸、辛二烯、氧苯宗和padimate O,滲透能力強,容易導致機體的全身吸收,可能在機體過量蓄積而引發健康風險,甚至破壞環境。無機防曬劑的光催化作用,可能導致細胞損傷,最終發生病變。越來越多的科學家希望在大自然中尋求讓消費者和監管機構都滿意的防曬成分。


  天然酚類化合物是人體重要的膳食補充劑,不僅具有優異的抗氧化、抗炎活性,且對紫外線具有一定的吸收能力。然而,天然防曬劑的紫外吸收一般較窄,抗紫外效果并不理想。高度縮聚的木質素和多巴胺表現出更優異的紫外屏蔽作用,然而聚合多酚一般呈現深色到黑色,這阻礙了這些天然基紫外吸收劑作為防曬霜的實際應用。因此,如何擴展天然多酚的紫外光吸收范圍,實現色彩調控,并保留其活性對于開發天然多酚在日用品中的應用具有重要意義。


  為了解決上述問題,四川大學李旭東團隊攜手四川大學華西醫院蔣獻團隊基于前期的多酚-紫外吸收劑納米組裝體的工作基礎(Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 220 (2022) 112912),報道了一種簡單有效的分子縮合組裝策略,將僅具有UVB吸收能力的天然可再生茶多酚制備成具有生物相容性、抗氧化性淺色、紫外波段全覆蓋的天然防曬霜(圖1


1 茶防曬霜的制備及作用示意圖


  作者利用曼尼希縮合反應,將小分子茶多酚組裝形成茶多酚微/納米球。這一納米化技術有效地拓寬了茶多酚在紫外波段吸收范圍,賦予了茶多酚全波段紫外線屏蔽以及增強的紫外消光能力(圖2同時,茶多酚微/納米球能夠有效地清除自由基,具有優異的抗氧化活性。


2茶多酚微/納米球的紫外光吸收行為


  進一步,作者將具有優異紫外線消光和抗氧化活性的茶多酚微/納米球作為穩定劑,形成Pickering乳液凝膠,獲得茶防曬霜。該制劑色彩可調,很容易在皮膚上鋪展并停留在皮膚表面,而不滲透進入皮膚深處,具有優異抗紫外線性能和良好的光穩定性。


3 茶防曬霜的制備與體外抗紫外評估


  最后,作者通過體內實驗證實了這一新型茶防曬霜優異的紫外線防護性能,其防曬效果達到市售防曬霜標準。除此之外,茶防曬霜還具有黏附、防水、可擦除等多種優良性能(圖4)。


4 茶防曬霜的體內抗紫外評估


  綜上所述,這項工作以綠茶來源的天然分子制備了多功能植物基廣譜茶防曬霜。通過多酚的曼尼希縮合組裝顯著增強了茶多酚UVAUVB消光性能,實現了天然產物的全波段紫外線吸收。茶防曬霜在體外和體內實驗中表現出優異的紫外線防護、光穩定性和ROS清除能力,并且還具有良好的黏附性、防水性和可擦除性。這項研究開發天然可再生產品的綠色防曬霜配方提供了新策略和新思路


  該研究工作以“Polyphenolic Condensation Assembly Enabled Biocompatible, Antioxidative, Light Color Tea Sunscreen Formulations with Broadband UV Protection”為題發表在《Green Chemistry》上。該論文通訊作者為四川大學華西醫院蔣獻教授和四川大學李旭東教授,四川大學博士生童秋蘭、四川大學華西醫院博士生肖月以及四川大學博士后易增為該論文的共同第一作者,四川大學生物醫學工程學院為第一單位。該論文獲國家自然科學基金(3187275082003373)、四川大學華西醫院1.3.5優秀學科項目(ZYJC21036)和四川省科技項目資助(2023NSFSC0607)。


  論文鏈接:https://doi.org/10.1039/D2GC04333E

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