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您好~您有一份夏季防曬霜“攻略”待查收。

閱讀：89 發(fā)布時(shí)間：2025-6-17

防曬指南

每到夏天，陽光的暴曬總會(huì)成為困擾我們的一大問題。人類不像動(dòng)物一樣擁有厚實(shí)的體毛，可以阻擋紫外線的照射。我們的肌膚是直接暴露在烈日之下的，很容易曬黑甚至?xí)駛勖赖娜藗儠?huì)祭出各種防曬利器：遮陽傘、遮陽帽、防曬衣、防曬霜等等。而遮陽傘、遮陽帽和防曬衣這種穿戴類裝備在炎炎夏日還是不方便，而且保護(hù)得不夠徹底，關(guān)鍵時(shí)刻還得用防曬霜。

和遮陽傘這類物理防曬不同，防曬霜靠的是化學(xué)防曬，通過防曬霜中的有效成分去吸收各個(gè)波段的紫外線，來達(dá)到防曬的效果。很多精致的靚仔美女就會(huì)嘀咕了，化完妝后，臉上刮得全是膩?zhàn)?，還要抹防曬霜，臉都快被這些化學(xué)制劑腌入味了！其他化妝品先不談，單說防曬霜，這里面的化學(xué)防曬劑在長時(shí)間光照下會(huì)產(chǎn)生損傷細(xì)胞的活性物質(zhì)，比如自由基。盡管大品牌防曬產(chǎn)品中的成分、濃度均符合FDA安全標(biāo)準(zhǔn)，但有研究顯示志愿者使用防曬產(chǎn)品一天后，血液中化學(xué)防曬劑濃度即超過0.5ng/mL，且隨著使用而持續(xù)累積。并且，部分防曬產(chǎn)品為追求高強(qiáng)度和長效防護(hù)，產(chǎn)品中還含有高濃度的化學(xué)添加劑，這不僅對(duì)人體存在安全隱患，還對(duì)全球海洋生態(tài)系統(tǒng)和水資源造成負(fù)面影響。

那有沒有一種可能，有一款天然的、對(duì)人體沒有安全隱患的防曬產(chǎn)品呢？江南大學(xué)化學(xué)與材料工程學(xué)院的施冬健教授就利用天然的紫蟲膠開發(fā)了一種新型防曬劑。

紫蟲膠具有優(yōu)異的生物降解性和生物相容性。作為一種低分子量樹脂，紫蟲膠主要由含氧酸聚酯構(gòu)成，包括紫蟲膠桐酸和環(huán)狀萜烯酸等成分。這些組分賦予其疏水與親水雙重特性。不單如此，紫蟲膠含有環(huán)狀萜烯等紫外線吸收基團(tuán)，在防曬領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。但是，由于缺乏共軛結(jié)構(gòu)，其UVA和UVB波段的紫外線吸收能力較弱，導(dǎo)致針對(duì)紫蟲膠防曬性能的研究仍較為局限。目前利用紫蟲膠研發(fā)防曬霜的研究方向是利用其自身的功能基團(tuán)構(gòu)建共軛結(jié)構(gòu)從而提升其防曬性能，并將功能化合物或聚合物引入紫蟲膠分子結(jié)構(gòu)中進(jìn)行改性，進(jìn)而提升材料穩(wěn)定性，且賦予其溫敏性、防腐性或pH響應(yīng)性等特性。

該研究通過親水性與疏水性接枝改性策略來提升紫蟲膠的穩(wěn)定性及紫外線防護(hù)性能。首先采用葡聚糖（DEX）對(duì)紫蟲膠進(jìn)行親水改性，通過增強(qiáng)防曬基體間的氫鍵相互作用使防曬體系結(jié)構(gòu)更加致密，從而提升整體防曬效能。同時(shí)，通過接枝7-氨基-4-甲基香豆素（CM）和(E)-3-氨基肉桂酸（CA）等植物源防曬劑實(shí)現(xiàn)疏水改性。這些改性使得CA/CM分子中的氨基、苯環(huán)和羰基等基團(tuán)與紫蟲膠的環(huán)狀萜烯成分形成共軛結(jié)構(gòu)，顯著拓寬紫蟲膠的紫外線吸收范圍。最后，進(jìn)一步將另一植物源防曬劑芥子酸（SA）封裝于改性紫蟲膠納米顆粒中，可協(xié)同提升材料的紫外線吸收能力。

紫蟲膠納米顆粒的粒徑和Zeta電位決定了這款防曬霜的分散性和膠體穩(wěn)定性。該研究采用Brookhaven公司的NanoBrook 90Plus PALS測(cè)定了不同條件下樣品的顆粒粒徑和Zeta電位。圖1.A是不同濃度下原始紫蟲膠納米顆粒的粒徑和多分散指數(shù)（PDI），其粒徑約100–180 nm，隨濃度升高而增大并在50 ℃高溫條件下仍保持良好熱穩(wěn)定性（圖1.C），且具有至少150天的儲(chǔ)存穩(wěn)定性（圖1.D）。這是因?yàn)镾NPs的Zeta電位達(dá)到了約?27 mV（圖1.B），高靜電排斥作用抑制了顆粒的聚集。

圖1

隨后，在原始的紫蟲膠納米顆粒上分別接枝上葡聚糖（DEX）、7-氨基-4-甲基香豆素（CM）和(E)-3-氨基肉桂酸（CA）。圖2.A是接枝上不同基團(tuán)的膠體顏色變化，圖2.B可以看出SD NPs、SCM NPs及SCA NPs的粒徑均大于SNPs，且多分散指數(shù)（PDI）較小。對(duì)于SD NPs，親水性長鏈（DEX）的接枝增加了親水部分，可溶解更多紫蟲膠鏈段，導(dǎo)致粒徑增大；而SCM NPs和SCA NPs因接枝疏水性單體（CM和CA）增強(qiáng)了疏水性，需更多紫蟲膠鏈段維持穩(wěn)定，故粒徑更大。圖2.C顯示，SD NPs呈正電性，表明DEX通過氨基成功修飾；而SCM NPs與SCA NPs則仍保留紫蟲膠的負(fù)電性。所有納米顆粒的Zeta電位絕對(duì)值均超過20 mV，表明其在分散體系中的穩(wěn)定性較高。

圖2

最后，為了進(jìn)一步提高防曬性能，將芥子酸（SA）封裝于此前改性的紫蟲膠納米顆粒中，通過調(diào)節(jié)改性納米顆粒與芥子酸的質(zhì)量比，探究該比例對(duì)改性紫蟲膠納米顆粒性能的影響。在圖3.A中我們可以看到，隨著芥子酸質(zhì)量比的增加，S@SA NPs的粒徑逐漸增大。然而，當(dāng)S與SA質(zhì)量比達(dá)到1:1和1:2時(shí)，納米顆粒難以穩(wěn)定形成，這主要?dú)w因于其Zeta電位絕對(duì)值較低（<6.5 mV）（圖3.B），導(dǎo)致靜電排斥力不足。這種不穩(wěn)定性可能源于SA的持續(xù)添加使納米顆粒分散液酸性增強(qiáng)，從而引發(fā)顆粒聚集。對(duì)于SA低質(zhì)量比的納米顆粒（如S10@SA1、S7@SA1、S5@SA1、S3@SA1、S2@SA1 NPs），其Zeta電位絕對(duì)值約為22 mV，表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。此外，隨著芥子酸濃度增加，多分散指數(shù)（PDI）呈下降趨勢(shì)，可能是由于高濃度芥子酸促使S@SA NPs在短時(shí)間內(nèi)形成更致密、更均勻的疏水核心所致。當(dāng)使用葡聚糖修飾的紫蟲膠封裝芥子酸時(shí)，SD@SA NPs的粒徑較SD NPs有所減?。▓D3.A），這可能歸因于氫鍵與疏水相互作用共同形成的更致密疏水核心。