“紫外線戰士”：防曬劑那些事兒

干凈的空氣、清潔的淡水、肥沃而沒有受到污染的土壤都是人類生存的基本要素，陽光對我們來說更是必不可少。溫暖的陽光灑向大地，灑向人類，人類體內的維生素D不斷合成，新陳代謝加快，煩郁的心情隨之煙消云散。但陽光并不是人畜無害的“小可愛”，它也會對我們的皮膚造成急性或慢性損傷。其中涉及的波段主要是UVB（290～320納米）和UVA（320～400納米），UVA又分為長波UVA1（340～400納米）和短波UVA2（320～340納米）。UVB會導致皮膚急性損傷（如曬斑）、慢性損傷（如皮膚腫瘤），能直接損傷DNA（脫氧核糖核酸）和蛋白質；UVA雖然不被生物靶分子直接吸收，但仍然能顯著損傷細胞及組織功能。阻礙紫外線穿透皮膚是防護紫外線的第一道措施，有效的防曬劑是防止一系列光損傷的前提。所以無論膚質多好，日常出門再少，都要重視防曬。

有了要防曬的決心，也要了解防曬劑的種類，找到最優選擇，更高效地進行防曬。現有的防曬劑主要分為無機防曬劑和有機防曬劑，二者的防曬原理有所不同。

無機防曬劑具有廣譜的防護效果及光穩定性，通過其微粒反射、散射及吸收紫外線，避免紫外線穿透皮膚造成關鍵物質，如DNA、蛋白質、脂質等的損傷。

有機防曬劑主要是一些具有芳香族共軛體系的有機化合物，能吸收紫外線波段的光，并將吸收的能量轉換為紅外線能量（熱能），從而起到防曬作用。有機防曬物的結構不同，吸收紫外線的波段和能力就不同。一般來說，含有越多共軛雙鍵的有機防曬物，吸收的紫外線波長越長。

在將紫外線中的能量轉化為熱形式、光形式的能量時，防曬劑還可能發生多種化學反應，這一過程是防曬劑降解形式之一。因此，有機防曬劑的光穩定性至關重要，分子結構變化可逆才能起到長時間的防曬效果。

正所謂“尺有所短，寸有所長”，無機防曬劑和有機防曬劑各有所長，各有短板。無機防曬劑單獨應用時需要涂抹得較為稠厚，這樣才能起到防曬作用，而且散射可見光會導致泛白現象。這樣的白并不是膚若凝脂的白，而是像鉛粉涂抹出的慘白，非常影響美觀。若想減輕泛白的現象，就需要將粒子直徑縮減至微細或超細形式，但它所能防護的紫外線波長將縮短，失去防護UVA1的能力，同時反射或散射紫外線的能力將轉變成吸收紫外線的能力。

相對無機防曬劑，有機防曬劑是有機化合物，對皮膚有一定的刺激性，引起皮膚過敏的概率更大。有些有機防曬劑在紫外線輻射下會發生分解，自身或分解產物可能具有一定的致癌作用，還對水體等有一定危害。防曬產品的穩定性相對比較難把握，由于防曬劑本身較難乳化，容易造成配方穩定性欠佳，影響最終的防曬效果。如果配方中存在防曬劑復配不合理，相互影響，還會讓防曬效能降低。所以皮膚敏感的人群在選擇防曬劑時需要三思而后行，安全但不美觀的無機防曬劑和自然但風險高的有機防曬劑各有優缺點，需要結合自身做出最佳選擇。

有機防曬劑又分為二苯甲酮類、水楊酸酯類、樟腦衍生物類、對氨基苯甲酸酯類、甲烷衍生物和肉桂酸酯類等產品。提及肉桂酸酯，大家可能覺得陌生，但將肉桂單拎出來，想必大家一定有所了解。沒錯，肉桂是我們生活中的一種調味品。

關于肉桂，《本草綱目》中記載：“味辛溫，主百病，養精神，和顏色，利關節，補中益氣。為諸藥先聘通使，久服神通，輕身不老。面生光華，眉好常如童子。”通過《本草綱目》的介紹，我們可以推測出肉桂除了可以作為調味品使用，還具有美容養顏、抗衰老的功效。這是因為肉桂的成分之一肉桂酸能夠吸收波段在220～320納米的紫外線，抑制皮膚形成黑色絡氨酸酶。肉桂酸是1861年由奧地利化學家約瑟夫·勞施密特在肉桂皮中分離出的一種有機酸，因為從肉桂中得到，大家習慣稱之為肉桂酸。

那么，是什么樣的結構決定了肉桂酸具有吸收紫外線的性質？其實，肉桂酸酯類結構分子的紫外吸收原理是很簡單的——在肉桂酸酯類分子結構中，苯環和羰基能形成共軛堿，形成獨有的共軛結構，使其在紫外線區吸收率高。這種結構除了具有紫外吸收特性，同時集易生物降解、對油性物質溶解性好、環境相融性好、對皮膚無刺激、安全性好、與常用的化妝品成分相容性好等優點于一身，所以自然成為化妝品防曬領域的“香餑餑”了。

講到這里，相信一些動手能力強的朋友會想要DIY（自己動手制作）防曬霜了，但要告誡大家的是肉桂酸雖好，卻不能直接將其添加進化妝品中，否則不僅不能防曬，還會弄巧成拙，傷害到皮膚。防曬的重點是防長波紫外線，而肉桂酸對紫外線的吸收波段在220～320納米，穿透能力強的長波紫外線難以被吸收。因此，在化妝品里直接添加肉桂酸，防曬效果并不是很好。另外，肉桂酸中含有羧基，具有一定的酸性，會刺激皮膚和眼睛。

專業的事情要交給專業的人來做，涉及人身安全且工序復雜的防曬產品，更需要專業的操作。既然肉桂酸吸收的波長不夠長，那就增加共軛鏈的長度，使紫外吸收波長增長；有酸性，那就將帶有酸性的羧基進行酯化處理，去除酸性，同時還能增加共軛鏈的長度。經過化學家多次實驗，一種常見的防曬品——對甲氧基肉桂酸-2-乙基己酯合成了。

對甲氧基肉桂酸-2-乙基己酯是世界上最常用的防曬劑之一，可以吸收280～330納米波長范圍的紫外線，且吸收率高，對皮膚無刺激，毒性極小，安全性好，并對油性原料的溶解性很好，幾乎稱得上一種理想的防曬劑。除對甲氧基肉桂酸-2-乙基己酯外，還有對甲氧基肉桂酸異戊酯、對甲氧基肉桂酸-2-乙氧基乙酯、對甲氧基肉桂酸甲酯等，為我們在防曬的道路上建起了一道堅實的屏障。

我們常說學無止境，科技工作者也不滿足于現有成果，不斷在防曬領域進行新的探索，為防曬帶來更多可能性。肉桂酸酯或改性衍生產品在防曬領域的應用研究與日俱增，例如某日化公司開發了一種新型水溶性紫外線吸收劑，這種吸收劑是由二甲基乙烯基醚無水馬來酸嵌段共聚物與甲基十二基胺反應合成，用于阻擋UVB區域的紫外光線；我國一專家團隊研究出一款容易吸附到頭發上并且無刺激性的發用防曬劑；另一專家團隊從玉米麩皮中提取出半纖維素阿拉伯木聚糖，并進行改性，再將肉桂酰基連接到阿拉伯木聚糖的分子鏈上，得到一種新型肉桂酸酯類高分子材料的紫外線吸收劑，其結合了阿拉伯木聚糖和肉桂酰基的優良性能。

“綠樹陰濃夏日長，樓臺倒影入池塘。”夏日美景總是令人心馳神往，但在踏上一場熱烈的夏日之行之前，一定不要忘了保護好自己的皮膚，給身體涂上隱形的保護傘。