防晒化妆品的现状和发展趋势.doc

防晒化妆品的研究开发及发展趋势 摘要:综述了目前几类应用较多的防晒剂:二苯甲酮、二苯甲酞甲烷、苯并三噢、肉桂酸醋类紫外线吸收剂和二氧化钦、氧化锌类紫外线屏蔽剂以及天然紫外线吸收剂的近几年研究现状;概括了防晒剂的防晒机理;介绍了紫外线吸收剂的高分子化方法，紫外线吸收剂在织物处理洗涤剂中的应用以及日本最近研制出的新产品，并对防晒剂的发展趋势作了分析。 关键词:防晒剂;紫外线吸收剂;机理;发展趋势 近年来 ，紫外线辐射量随着臭氧层的破坏不断增加，给人类带来的影响已被世界范围所认识。目前具有安全、高效吸收紫外线辐射的紫外线吸收(屏蔽)剂为保护人体免受过量的紫外线辐射已广泛应用于化妆品、护发品、织物处理及洗涤剂中。随着大气污染的加剧，防晒剂的开发与研究无论是当今还是未来都将成为研究者及消费者关注的焦点。 1 紫外线对人体的影响 太阳光中含有的紫外线，皮肤科学界将其分为320 n一400 nm的长波紫外线(UVA),280nm一320 nm的中波长紫外线(UVB),200nm一280Dm的短波紫外线(UVC)。280nm以下的紫外线被臭氧层吸收，不能到达地面，到达地面的紫外线会给人们的皮肤带来各种影响，其中UVB能引起皮肤产生红斑或水疤，促进黑色素形成，使皮肤产生色素沉着，致使褐斑的形成。以前曾认为UVA对皮肤不会产生大的影响，但通过电子显微镜或组织化学的方法均已证明接受过量的UVA照射会给皮肤带来一定的影响，UVA段紫外光与UVB不同，其能量可以达到皮肤真皮层，给血管壁或结合组织中的弹性纤维带来缓慢的变化。从而引起皮肤的褐色化、使皮肤的弹性下降，促进皱纹的发生使人急剧老化，另外还能促进红斑反应甚至引发光毒性或光敏反应。敏感皮肤在日光下连续经过UVB, UVA的辐射还能损DNA使免疫力下降，甚至诱发皮肤癌。所以防御过量的UVA, UVB照射保护人体免受伤害，延缓衰老显得日益重要。 2 防晒剂的作用机理 紫外线吸收剂的作用机理是基于其分子内氢键，由苯环上的经基氢和相邻的碳基氧之间，形成的分子内氢键构成了一个鳌合环。当吸收紫外光后，分子发生热振动，氢键破裂鳌合环打开，形成离子型化合物，这个化合物处于不稳定的高能状态，要恢复到原来的低能稳定状态，把多余的能量以其他能量释放出来，鳌合环又闭环，这样周而复始的吸收紫外光起保护作用。其次，因碳基会被激发，发生互变异构现象生成烯醇式结构也可消耗一部分能量。紫外 线 屏 蔽剂，是通过反射及散射紫外线对皮肤起保护作用，主要为无机粒子，其典型代表为二氧化钦、氧化锌粒子。二氧化钦和氧化锌的紫外线屏蔽机理可用固体能带理论解释，由于它们均属于宽禁带半导体，金红石型TiO2的禁带宽度(绪)为3.0 eV,ZnO的禁带宽度(心)为3.2 eV，分别对应吸收413 nm和388 mn的紫外光。当受到高能(by 心)紫外线的照射时，价带上的电子可吸收紫外线而被激发到导带上，同时产生空穴一电子对，所以它们具有吸收紫外线的功能，另外它们还有很强的散射紫外线能力。当紫外线照射到纳米氧化钦和氧化锌粒子时，由于它们的粒径小于紫外线的波长，氧化锌和二氧化钦粒子中的电子被迫振动，成为二次波源，向各个方向发射电磁波，从而达到散射紫外光的作用。 3 防晒剂的研究现状及新型防晒剂 3.1 紫外线吸收剂 (1)水杨酸酯类 水杨酸酯类是较早的一类紫外线吸收剂。它本身对紫外线吸收能力很低，而且吸收的波长范围极窄，能防止280nm-330rim的紫外线。但在吸收一定能量后， 由于发生分子重排，形成了防紫外线能力强的二苯甲酮结构，从而产生较强的光稳定作用。其优点是价格便宜、温和、稳定、毒性低，可以和其它防晒剂配合使 用。常见的有水杨酸一2一乙基己基酯，该防晒剂常用于制备防晒霜中， 用量一般在3％ ～5％ ，同时也用于光感皮炎的治疗；水杨酸苯酯在基础防晒化妆品中也较为常见，其在化妆品中最大允许浓度为1％ 。常见的水杨酸酯类紫外线吸收剂有水杨酸一2～乙基己基酯和水杨酸苯酯 (2)-二笨酮类衍生物 二苯酮类衍生物类防晒剂从结构上看有两种类型：一种是只有一个邻位羟基，能够吸收波长290nm 380nm 的紫外线；另一种含有两个邻位羟基，吸收的波段向长波方向移动，能够吸收波长300nm～400nm 的紫外线。所以二苯酮类衍生物紫外线吸收剂对UVA和UVB兼能吸收，是一类广谱紫外线吸收剂。二苯甲酮类衍生物的防晒机理是其吸收紫外光后，不但氢键被破坏，而且羰基会被激发，发生互变异构现象，生成烯醇式结构。这类防晒剂具有很高的热和光稳定性，但对氧化不稳定，故在配制有色化妆品时，配方中必须加入抗氧化剂，以达到固色的作用。这类防晒剂对皮肤和黏膜的亲和力好，不会发生光敏反应。如2-羟基-4一甲氧基苯酮是一种有效的广谱紫外线吸收剂，通常用作油溶性紫外吸收剂， 在国外使用比较普遍。