作者:陶磊等 来源:《细胞报告物理学》 发布时间:2023/3/3 10:22:14
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珊瑚礁新型“防晒霜”来了

 

清华大学化学系副教授陶磊和合作者通过聚合生成大分子,开发出一种珊瑚礁友好型“防晒霜”。这些大分子可以阻挡紫外线,但无法渗透进人们的皮肤、珊瑚和藻类。相关研究3月2日发表于《细胞报告物理学》。研究显示,这种新防晒剂在防止小鼠晒伤方面比现有防晒霜更有效。

“这是对设计生物友好型和珊瑚友好型防紫外线聚合物新策略的初步探索。”论文通讯作者陶磊说,“我们希望这能催生出下一代防晒霜。”

2010年,陶磊参观大堡礁后,受启发开始探索环保防晒霜。“我被美丽的珊瑚迷住了,自从我知道防晒霜是珊瑚白化的原因之一,我就一直在思考开发一种珊瑚友好型防晒剂的方法。”他说。

陶磊向《中国科学报》解释,传统的防晒霜中的小分子防晒剂,如氧苯酮,肉桂酸盐等会导致珊瑚白化。一些国家已经禁止在海边使用含此类物质的防晒霜。

为研究新型防晒霜,他和团队首先使用化学反应随机生成与阿伏苯酮(一种现有的防紫外线化学物质)结构相似的不同环形分子。然后,他们将这些环状分子以不同的组合方式连接在一起,从而创造出一套可供选择的候选聚合物。研究人员通过比较聚合物的防晒系数值和吸收紫外线能力,锁定了最佳候选材料。

当研究人员在小鼠身上测试这种聚合物引起的皮肤灼伤的情况时,他们发现它明显优于氧苯酮、阿伏苯酮,以及两种商用防晒霜。小鼠没有通过皮肤吸收这种新聚合物,也没有出现任何炎症或其他皮肤损伤。

这种聚合物似乎也对珊瑚和藻类无害,这两类生物都受到目前可用的化学防晒霜的伤害。当研究小组在含有少量该聚合物的环境中培育小球藻时,小球藻没有受到影响,两种常见的珊瑚也没有受到影响。但暴露于氧苯酮时,这些珊瑚分别在6天和20天内白化和死亡。

“环境、生态等领域的科学家其实一直在关注珊瑚白化的问题。我们的研究最大的亮点是使用了一个非常古老的有机反应制备了具有防紫外能力且对珊瑚友好的化合物,体现了合成化学的魅力。”陶磊对《中国科学报》说。

但研究人员表示,由于其化学骨架结构,这种聚合物是不可生物降解的,这只是开发下一代环境安全的防晒剂的第一步。

“我们对其他非随机聚合方法有一些想法,可以将这些方法与在这项研究中开发的化学品组结合起来,创造出一种环境友好且易于生物降解的防晒化合物。”陶磊说,“与此同时,我们将尝试与公司合作,测试目前的聚合物,看看它是否能用于防晒霜。”

一片健康的珊瑚礁 图片来自:Lorenzo Alvarez-Filip

 

作者研究的一种水溶性聚合物,具有优异的紫外线吸收能力,可有效保护小鼠免受紫外线辐射引起的皮肤灼伤,效果明显优于现有紫外线过滤物(如氧苯酮和阿伏苯酮)和商业防晒霜。(来源:中国科学报 冯丽妃)

相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2023.101308

 
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