“紫外線戰(zhàn)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(duì)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(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。但陽光并不是人畜無害的“小可愛”，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。阻礙紫外線穿透皮膚是防護(hù)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(zhì)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(yōu)選擇，更高效地進(jìn)行防曬。現(xiàn)有的防曬劑主要分為無機(jī)防曬劑和有機(jī)防曬劑，二者的防曬原理有所不同。

無機(jī)防曬劑具有廣譜的防護(hù)效果及光穩(wěn)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(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，能吸收紫外線波段的光，并將吸收的能量轉(zhuǎn)換為紅外線能量（熱能），從而起到防曬作用。有機(jī)防曬物的結(jié)構(gòu)不同，吸收紫外線的波段和能力就不同。一般來說，含有越多共軛雙鍵的有機(jī)防曬物，吸收的紫外線波長(zhǎng)越長(zhǎng)。

在將紫外線中的能量轉(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)”，無機(jī)防曬劑和有機(jī)防曬劑各有所長(zhǎng)，各有短板。無機(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)反射或散射紫外線的能力將轉(zhuǎn)變成吸收紫外線的能力。

相對(duì)無機(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，引起皮膚過敏的概率更大。有些有機(jī)防曬劑在紫外線輻射下會(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、水楊酸酯類、樟腦衍生物類、對(duì)氨基苯甲酸酯類、甲烷衍生物和肉桂酸酯類等產(chǎn)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(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?！蓖ㄟ^《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，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的性質(zhì)？其實(shí)，肉桂酸酯類結(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，而肉桂酸對(duì)紫外線的吸收波段在220～320納米，穿透能力強(qiáng)的長(zhǎng)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(huì)刺激皮膚和眼睛。

專業(yè)的事情要交給專業(yè)的人來做，涉及人身安全且工序復(fù)雜的防曬產(chǎn)品，更需要專業(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)過化學(xué)家多次實(shí)驗(yàn)，一種常見的防曬品——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，且吸收率高，對(duì)皮膚無刺激，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。

我們常說學(xué)無止境，科技工作者也不滿足于現(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，例如某日化公司開發(fā)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(yīng)合成，用于阻擋UVB區(qū)域的紫外光線；我國(guó)一專家團(tuán)隊(duì)研究出一款容易吸附到頭發(fā)上并且無刺激性的發(fā)用防曬劑；另一專家團(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高分子材料的紫外線吸收劑，其結(jié)合了阿拉伯木聚糖和肉桂?；膬?yōu)良性能。

“綠樹陰濃夏日長(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。