文档介绍：防晒剂的光稳定性
本文探讨了防晒剂的失效原因,更重要的是,提出了解决这个问题的办法。
防晒产品是护肤产品中一个特殊分支。在美国,食品药品监督管理局(FDA)要求任何宣称防晒的产品需含有一种或多种法规所准许的防晒剂名单中的成分。这些成分包括化学防晒剂和物理防晒剂,且须在产品标签上标注。在上市前,产品还需要进行人体测试以验证其防晒效果。不光是美国,全球许多国家都有类似的法规要求。如果某款产品宣称任何涉及保护皮肤免受阳光侵袭的词句,则属于防晒产品。
将防晒产品涂抹到皮肤上会改变皮肤对紫外光线的反应。在幕币中程度上讲,防晒产品就像是药品一样用以保持皮肤健康。
本篇论文主要关注防晒技术领域的一个方面——光稳定,近些年来,行业内关于防晒剂稳定性方面的新闻越来越多。為什么大家突然开始强调或者留意光稳定性了?很简单,光稳定对于防晒剂的作用效果有着深远的影响,但它通常不易被大多数消费者察觉。几十年来,消费者已经逐渐信任了防晒系数(SPF)所告诉他们的可以在日晒下一段时间而不被晒伤。现在已经有确凿的证据证实,尽管没有发生晒伤,慢性光照也能够造成其他更大的长期危害,包括能够造成皮肤皱纹、变硬、色斑甚至是某些癌症的皮肤早衰。这就是為什么在科学工作者、医学家和法规制定者中普遍认同SPF是防晒效果的不全面指示,甚至可能是一个误导。
由此,光稳定剂应运而生了。从19世纪70年代大家就知道了晒伤主要是紫外光中的一小部分——UVB波段所造成的。SPF主要指示的是产品对于UVB波段紫外光的防护能力。在20世纪80年代初期,欧洲防晒市场开始添加一种新的防晒剂——阿伏苯宗,它被认為能够提高产品的SPF(UVB波段)并能够防护UVA波段的紫外光。不幸的是其效果远低于预期。后来发现,由于阿伏苯宗缺乏光稳定性才造成了这个现象。具有讽刺意味的是,这种提供防护紫外光功效的成分却会被紫外光本身所损害!
防晒剂的保护
為了了解造成阿伏苯宗失效的化学反应过程,我们先来简略地说下防晒剂的光化学性质。图1中用简单的术语阐释了防晒剂的工作机理。
简单地说,紫外光中的单个粒子称為光子,光子会与防晒剂分子中的一对电子相撞。在这个相互作用前,分子处于基态能级状态。光子将其能量传递给电子并导致其跃迁至更高的能级状态,摆脱了原子的束缚。最初的跃迁使得分子到达了单线激发态,这时分子可能很快回归到基态,并可能在这个过程中释放出一个光子。但通常来说,激发的分子会衰退至较不活跃的三线激发态。在这个激发态下分子会停留一段时间然后回归至基态,回归基态前分子会通过将能量转变為热等方式释放掉自身能量。
防晒剂分子正是通过这种方式来吸收和释放光子的能量,并防止皮肤吸收能量。一个防晒系数為30的防晒霜在正确试用下,能够在大约97%的UVB光子到达皮肤前将它们吸收掉。_--
在整个循环中,从吸收光子开始到回归基态结束,一个分子通常需要几千分
秒来完成。如果一切正常,循环结束后的分子可以再次吸收另一个光子。但一切不总是那么顺利。认识DEXSTER
為了帮助了解分子在能级间的跃迁过程中所发生的各个方面,我们创建了DEXSTER(图2)——用以图形化地描述受光子激发的分子通过回归基态或猝灭的途径来减少自身能量的过程。DEXSTER是“激发态的非反应性猝灭途径(Deactivation of EX