“紫外線(xiàn)戰(zhàn)士”：防曬劑那些事兒

干凈的空氣、清潔的淡水、肥沃而沒(méi)有受到污染的土壤都是人類(lèi)生存的基本要素，陽(yáng)光對(duì)我們來(lái)說(shuō)更是必不可少。溫暖的陽(yáng)光灑向大地，灑向人類(lèi)，人類(lèi)體內(nèi)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(yáng)光并不是人畜無(wú)害的“小可愛(ài)”，它也會(huì)對(duì)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(zhǎng)波UVA1（340～400納米）和短波UVA2（320～340納米）。UVB會(huì)導(dǎo)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(zhì)；UVA雖然不被生物靶分子直接吸收，但仍然能顯著損傷細(xì)胞及組織功能。阻礙紫外線(xiàn)穿透皮膚是防護(hù)紫外線(xiàn)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(wú)論膚質(zhì)多好，日常出門(mén)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(lèi)，找到最優(yōu)選擇，更高效地進(jìn)行防曬。現(xiàn)有的防曬劑主要分為無(wú)機(jī)防曬劑和有機(jī)防曬劑，二者的防曬原理有所不同。

無(wú)機(jī)防曬劑具有廣譜的防護(hù)效果及光穩(wěn)定性，通過(guò)其微粒反射、散射及吸收紫外線(xiàn)，避免紫外線(xiàn)穿透皮膚造成關(guān)鍵物質(zhì)，如DNA、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等的損傷。

有機(jī)防曬劑主要是一些具有芳香族共軛體系的有機(jī)化合物，能吸收紫外線(xiàn)波段的光，并將吸收的能量轉(zhuǎn)換為紅外線(xiàn)能量（熱能），從而起到防曬作用。有機(jī)防曬物的結(jié)構(gòu)不同，吸收紫外線(xiàn)的波段和能力就不同。一般來(lái)說(shuō)，含有越多共軛雙鍵的有機(jī)防曬物，吸收的紫外線(xiàn)波長(zhǎng)越長(zhǎng)。

在將紫外線(xiàn)中的能量轉(zhuǎn)化為熱形式、光形式的能量時(shí)，防曬劑還可能發(fā)生多種化學(xué)反應(yīng)，這一過(guò)程是防曬劑降解形式之一。因此，有機(jī)防曬劑的光穩(wěn)定性至關(guān)重要，分子結(jié)構(gòu)變化可逆才能起到長(zhǎng)時(shí)間的防曬效果。

正所謂“尺有所短，寸有所長(zhǎng)”，無(wú)機(jī)防曬劑和有機(jī)防曬劑各有所長(zhǎng)，各有短板。無(wú)機(jī)防曬劑單獨(dú)應(yīng)用時(shí)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(jiàn)光會(huì)導(dǎo)致泛白現(xiàn)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(xiàn)象，就需要將粒子直徑縮減至微細(xì)或超細(xì)形式，但它所能防護(hù)的紫外線(xiàn)波長(zhǎng)將縮短，失去防護(hù)UVA1的能力，同時(shí)反射或散射紫外線(xiàn)的能力將轉(zhuǎn)變成吸收紫外線(xiàn)的能力。

相對(duì)無(wú)機(jī)防曬劑，有機(jī)防曬劑是有機(jī)化合物，對(duì)皮膚有一定的刺激性，引起皮膚過(guò)敏的概率更大。有些有機(jī)防曬劑在紫外線(xiàn)輻射下會(huì)發(fā)生分解，自身或分解產(chǎn)物可能具有一定的致癌作用，還對(duì)水體等有一定危害。防曬產(chǎn)品的穩(wěn)定性相對(duì)比較難把握，由于防曬劑本身較難乳化，容易造成配方穩(wěn)定性欠佳，影響最終的防曬效果。如果配方中存在防曬劑復(fù)配不合理，相互影響，還會(huì)讓防曬效能降低。所以皮膚敏感的人群在選擇防曬劑時(shí)需要三思而后行，安全但不美觀的無(wú)機(jī)防曬劑和自然但風(fēng)險(xiǎn)高的有機(jī)防曬劑各有優(yōu)缺點(diǎn)，需要結(jié)合自身做出最佳選擇。

有機(jī)防曬劑又分為二苯甲酮類(lèi)、水楊酸酯類(lèi)、樟腦衍生物類(lèi)、對(duì)氨基苯甲酸酯類(lèi)、甲烷衍生物和肉桂酸酯類(lèi)等產(chǎn)品。提及肉桂酸酯，大家可能覺(jué)得陌生，但將肉桂單拎出來(lái)，想必大家一定有所了解。沒(méi)錯(cuò)，肉桂是我們生活中的一種調(diào)味品。

關(guān)于肉桂，《本草綱目》中記載：“味辛溫，主百病，養(yǎng)精神，和顏色，利關(guān)節(jié)，補(bǔ)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(guò)《本草綱目》的介紹，我們可以推測(cè)出肉桂除了可以作為調(diào)味品使用，還具有美容養(yǎng)顏、抗衰老的功效。這是因?yàn)槿夤鸬某煞种蝗夤鹚崮軌蛭詹ǘ卧?20～320納米的紫外線(xiàn)，抑制皮膚形成黑色絡(luò)氨酸酶。肉桂酸是1861年由奧地利化學(xué)家約瑟夫·勞施密特在肉桂皮中分離出的一種有機(jī)酸，因?yàn)閺娜夤鹬械玫剑蠹伊?xí)慣稱(chēng)之為肉桂酸。

那么，是什么樣的結(jié)構(gòu)決定了肉桂酸具有吸收紫外線(xiàn)的性質(zhì)？其實(shí)，肉桂酸酯類(lèi)結(jié)構(gòu)分子的紫外吸收原理是很簡(jiǎn)單的——在肉桂酸酯類(lèi)分子結(jié)構(gòu)中，苯環(huán)和羰基能形成共軛堿，形成獨(dú)有的共軛結(jié)構(gòu)，使其在紫外線(xiàn)區(qū)吸收率高。這種結(jié)構(gòu)除了具有紫外吸收特性，同時(shí)集易生物降解、對(duì)油性物質(zhì)溶解性好、環(huán)境相融性好、對(duì)皮膚無(wú)刺激、安全性好、與常用的化妝品成分相容性好等優(yōu)點(diǎn)于一身，所以自然成為化妝品防曬領(lǐng)域的“香餑餑”了。

講到這里，相信一些動(dòng)手能力強(qiáng)的朋友會(huì)想要DIY（自己動(dòng)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(jìn)化妝品中，否則不僅不能防曬，還會(huì)弄巧成拙，傷害到皮膚。防曬的重點(diǎn)是防長(zhǎng)波紫外線(xiàn)，而肉桂酸對(duì)紫外線(xiàn)的吸收波段在220～320納米，穿透能力強(qiáng)的長(zhǎng)波紫外線(xiàn)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(huì)刺激皮膚和眼睛。

專(zhuān)業(yè)的事情要交給專(zhuān)業(yè)的人來(lái)做，涉及人身安全且工序復(fù)雜的防曬產(chǎn)品，更需要專(zhuān)業(yè)的操作。既然肉桂酸吸收的波長(zhǎng)不夠長(zhǎng)，那就增加共軛鏈的長(zhǎng)度，使紫外吸收波長(zhǎng)增長(zhǎng)；有酸性，那就將帶有酸性的羧基進(jìn)行酯化處理，去除酸性，同時(shí)還能增加共軛鏈的長(zhǎng)度。經(jīng)過(guò)化學(xué)家多次實(shí)驗(yàn)，一種常見(jiàn)的防曬品——對(duì)甲氧基肉桂酸-2-乙基己酯合成了。

對(duì)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(zhǎng)范圍的紫外線(xiàn)，且吸收率高，對(duì)皮膚無(wú)刺激，毒性極小，安全性好，并對(duì)油性原料的溶解性很好，幾乎稱(chēng)得上一種理想的防曬劑。除對(duì)甲氧基肉桂酸-2-乙基己酯外，還有對(duì)甲氧基肉桂酸異戊酯、對(duì)甲氧基肉桂酸-2-乙氧基乙酯、對(duì)甲氧基肉桂酸甲酯等，為我們?cè)诜罆竦牡缆飞辖ㄆ鹆艘坏缊?jiān)實(shí)的屏障。

我們常說(shuō)學(xué)無(wú)止境，科技工作者也不滿(mǎn)足于現(xiàn)有成果，不斷在防曬領(lǐng)域進(jìn)行新的探索，為防曬帶來(lái)更多可能性。肉桂酸酯或改性衍生產(chǎn)品在防曬領(lǐng)域的應(yīng)用研究與日俱增，例如某日化公司開(kāi)發(fā)了一種新型水溶性紫外線(xiàn)吸收劑，這種吸收劑是由二甲基乙烯基醚無(wú)水馬來(lái)酸嵌段共聚物與甲基十二基胺反應(yīng)合成，用于阻擋UVB區(qū)域的紫外光線(xiàn)；我國(guó)一專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)研究出一款容易吸附到頭發(fā)上并且無(wú)刺激性的發(fā)用防曬劑；另一專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)從玉米麩皮中提取出半纖維素阿拉伯木聚糖，并進(jìn)行改性，再將肉桂?；B接到阿拉伯木聚糖的分子鏈上，得到一種新型肉桂酸酯類(lèi)高分子材料的紫外線(xiàn)吸收劑，其結(jié)合了阿拉伯木聚糖和肉桂酰基的優(yōu)良性能。

“綠樹(shù)陰濃夏日長(zhǎng)，樓臺(tái)倒影入池塘?！毕娜彰谰翱偸橇钊诵鸟Y神往，但在踏上一場(chǎng)熱烈的夏日之行之前，一定不要忘了保護(hù)好自己的皮膚，給身體涂上隱形的保護(hù)傘。