“紫外线战士”：防晒剂那些事儿

干净的空气、清洁的淡水、肥沃而没有受到污染的土壤都是人类生存的基本要素，阳光对我们来说更是必不可少。温暖的阳光洒向大地，洒向人类，人类体内的维生素D不断合成，新陈代谢加快，烦郁的心情随之烟消云散。但阳光并不是人畜无害的“小可爱”，它也会对我们的皮肤造成急性或慢性损伤。其中涉及的波段主要是UVB（290～320纳米）和UVA（320～400纳米），UVA又分为长波UVA1（340～400纳米）和短波UVA2（320～340纳米）。UVB会导致皮肤急性损伤（如晒斑）、慢性损伤（如皮肤肿瘤），能直接损伤DNA（脱氧核糖核酸）和蛋白质；UVA虽然不被生物靶分子直接吸收，但仍然能显著损伤细胞及组织功能。阻碍紫外线穿透皮肤是防护紫外线的第一道措施，有效的防晒剂是防止一系列光损伤的前提。所以无论肤质多好，日常出门再少，都要重视防晒。

有了要防晒的决心，也要了解防晒剂的种类，找到最优选择，更高效地进行防晒。现有的防晒剂主要分为无机防晒剂和有机防晒剂，二者的防晒原理有所不同。

无机防晒剂具有广谱的防护效果及光稳定性，通过其微粒反射、散射及吸收紫外线，避免紫外线穿透皮肤造成关键物质，如DNA、蛋白质、脂质等的损伤。

有机防晒剂主要是一些具有芳香族共轭体系的有机化合物，能吸收紫外线波段的光，并将吸收的能量转换为红外线能量（热能），从而起到防晒作用。有机防晒物的结构不同，吸收紫外线的波段和能力就不同。一般来说，含有越多共轭双键的有机防晒物，吸收的紫外线波长越长。

在将紫外线中的能量转化为热形式、光形式的能量时，防晒剂还可能发生多种化学反应，这一过程是防晒剂降解形式之一。因此，有机防晒剂的光稳定性至关重要，分子结构变化可逆才能起到长时间的防晒效果。

正所谓“尺有所短，寸有所长”，无机防晒剂和有机防晒剂各有所长，各有短板。无机防晒剂单独应用时需要涂抹得较为稠厚，这样才能起到防晒作用，而且散射可见光会导致泛白现象。这样的白并不是肤若凝脂的白，而是像铅粉涂抹出的惨白，非常影响美观。若想减轻泛白的现象，就需要将粒子直径缩减至微细或超细形式，但它所能防护的紫外线波长将缩短，失去防护UVA1的能力，同时反射或散射紫外线的能力将转变成吸收紫外线的能力。

相对无机防晒剂，有机防晒剂是有机化合物，对皮肤有一定的刺激性，引起皮肤过敏的概率更大。有些有机防晒剂在紫外线辐射下会发生分解，自身或分解产物可能具有一定的致癌作用，还对水体等有一定危害。防晒产品的稳定性相对比较难把握，由于防晒剂本身较难乳化，容易造成配方稳定性欠佳，影响最终的防晒效果。如果配方中存在防晒剂复配不合理，相互影响，还会让防晒效能降低。所以皮肤敏感的人群在选择防晒剂时需要三思而后行，安全但不美观的无机防晒剂和自然但风险高的有机防晒剂各有优缺点，需要结合自身做出最佳选择。

有机防晒剂又分为二苯甲酮类、水杨酸酯类、樟脑衍生物类、对氨基苯甲酸酯类、甲烷衍生物和肉桂酸酯类等产品。提及肉桂酸酯，大家可能觉得陌生，但将肉桂单拎出来，想必大家一定有所了解。没错，肉桂是我们生活中的一种调味品。

关于肉桂，《本草纲目》中记载：“味辛温，主百病，养精神，和颜色，利关节，补中益气。为诸药先聘通使，久服神通，轻身不老。面生光华，眉好常如童子。”通过《本草纲目》的介绍，我们可以推测出肉桂除了可以作为调味品使用，还具有美容养颜、抗衰老的功效。这是因为肉桂的成分之一肉桂酸能够吸收波段在220～320纳米的紫外线，抑制皮肤形成黑色络氨酸酶。肉桂酸是1861年由奥地利化学家约瑟夫·劳施密特在肉桂皮中分离出的一种有机酸，因为从肉桂中得到，大家习惯称之为肉桂酸。

那么，是什么样的结构决定了肉桂酸具有吸收紫外线的性质？其实，肉桂酸酯类结构分子的紫外吸收原理是很简单的——在肉桂酸酯类分子结构中，苯环和羰基能形成共轭碱，形成独有的共轭结构，使其在紫外线区吸收率高。这种结构除了具有紫外吸收特性，同时集易生物降解、对油性物质溶解性好、环境相融性好、对皮肤无刺激、安全性好、与常用的化妆品成分相容性好等优点于一身，所以自然成为化妆品防晒领域的“香饽饽”了。

讲到这里，相信一些动手能力强的朋友会想要DIY（自己动手制作）防晒霜了，但要告诫大家的是肉桂酸虽好，却不能直接将其添加进化妆品中，否则不仅不能防晒，还会弄巧成拙，伤害到皮肤。防晒的重点是防长波紫外线，而肉桂酸对紫外线的吸收波段在220～320纳米，穿透能力强的长波紫外线难以被吸收。因此，在化妆品里直接添加肉桂酸，防晒效果并不是很好。另外，肉桂酸中含有羧基，具有一定的酸性，会刺激皮肤和眼睛。

专业的事情要交给专业的人来做，涉及人身安全且工序复杂的防晒产品，更需要专业的操作。既然肉桂酸吸收的波长不够长，那就增加共轭链的长度，使紫外吸收波长增长；有酸性，那就将带有酸性的羧基进行酯化处理，去除酸性，同时还能增加共轭链的长度。经过化学家多次实验，一种常见的防晒品——对甲氧基肉桂酸-2-乙基己酯合成了。

对甲氧基肉桂酸-2-乙基己酯是世界上最常用的防晒剂之一，可以吸收280～330纳米波长范围的紫外线，且吸收率高，对皮肤无刺激，毒性极小，安全性好，并对油性原料的溶解性很好，几乎称得上一种理想的防晒剂。除对甲氧基肉桂酸-2-乙基己酯外，还有对甲氧基肉桂酸异戊酯、对甲氧基肉桂酸-2-乙氧基乙酯、对甲氧基肉桂酸甲酯等，为我们在防晒的道路上建起了一道坚实的屏障。

我们常说学无止境，科技工作者也不满足于现有成果，不断在防晒领域进行新的探索，为防晒带来更多可能性。肉桂酸酯或改性衍生产品在防晒领域的应用研究与日俱增，例如某日化公司开发了一种新型水溶性紫外线吸收剂，这种吸收剂是由二甲基乙烯基醚无水马来酸嵌段共聚物与甲基十二基胺反应合成，用于阻挡UVB区域的紫外光线；我国一专家团队研究出一款容易吸附到头发上并且无刺激性的发用防晒剂；另一专家团队从玉米麸皮中提取出半纤维素阿拉伯木聚糖，并进行改性，再将肉桂酰基连接到阿拉伯木聚糖的分子链上，得到一种新型肉桂酸酯类高分子材料的紫外线吸收剂，其结合了阿拉伯木聚糖和肉桂酰基的优良性能。

“绿树阴浓夏日长，楼台倒影入池塘。”夏日美景总是令人心驰神往，但在踏上一场热烈的夏日之行之前，一定不要忘了保护好自己的皮肤，给身体涂上隐形的保护伞。