一种防晒分子及应用和防晒霜的制作方法

本发明涉及化妆品领域，具体涉及一种防晒分子及应用和防晒霜。

背景技术：

随着社会经济的发展和人们生活的富足，外出旅游的需求越来越大；同时日光浴也越来越流行，这些都增加了暴露在紫外光下的几率。太阳光中的紫外线可以分为uvc波段(200-275nm),uvb波段(275-320nm)，uva波段(320-400nm),日光中的uvc波段的光几乎全部被臭氧层吸收；uvb波段的光大部分被臭氧层所吸收，只有不足2％能到达地球表面，在夏天和午后会特别强烈，uvb紫外线对人体具有红斑作用，长期或过量照射会令皮肤晒黑，并引起红肿脱皮，且uvb紫外线可以直接与dna反应，破坏dna从而导致皮肤癌。uva波段是紫外线中含量最高的波段，同时uva波段的紫外光的穿透性较强会穿透云层、玻璃，会穿透到较深层的真皮层，会与细胞中的物质反应生成活性氧物质，长期照射能导致皮肤老化、皱纹、长斑，甚至皮肤癌，且伤害可长期慢性累积。目前户外的防晒主要手段有使用遮阳伞、防晒服、防晒霜。其中使用防晒霜是比较方便和实用的方法。

目前市场上防晒霜的主要防晒成分有氧苯酮，胡莫柳酯等(结构式见图1a,1b)。目前防晒霜的高spf值大多是以高浓度的有效防晒成分为代价的，这样高浓度的防晒成分可能会导致皮肤过敏或者被人体吸收。发展强吸光能力的防晒霜分子就显得尤为重要。同时防晒霜分子的吸收紫外线后的将光能转化为热能的过程的快慢也是判断防晒分子优劣的一个标准，越快的转化说明这种防晒分子越安全，发展一种具有快速将吸收的光能转化为热能能力的防晒分子也尤为重要。

技术实现要素：

本发明针对上诉问题，开发出一种具有强吸光能力和快速将光能转换为热能的防晒霜分子。在质量分数为10％的乳霜中，此防晒分子的spf值大于10；甲醇溶液中，此防晒分子的激发态寿命小于2ps，即此防晒分子将吸收的光能转化为热能的时间小于2ps。

本发明采用如下技术方案：在天然存在于植物中的防晒成分芥子酸(sanipicacid)的结构式上进行修饰，通过修饰改变分子的吸收波段和摩尔吸光系数，同时加快其将光能转化为热能的速度。

所述防晒霜分子的通式为

通式ⅰ中，r1、r2、r3为h或者烷基，r4，r5，r6为芳基或杂原子取代基。r1、r2、r3为烷基时，一般为c1～c20的烷基，最佳为c1～c10的烷基；r4，r5，r6为芳基时，一般为c1～c20的芳基，最佳为c1～c10的芳基；r4，r5，r6为杂原子取代基时，为磺酸基、羧基、羟基、卤素、甲氧基、氨基、胺基、烷氧基、氰基或硝基。

上述通式ⅰ表示的化合物应用于化妆防晒领域，在uvb波段范围内有着很好的吸光能力，将通式ⅰ表示的化合物掺入在市场上购买的乳霜中，当防晒化合物的质量分数为10％时，在石英玻璃基片上测得的spf值大于10；通式ⅰ表示的化合物在甲醇溶液中，测得的激发态寿命小于2ps,有着快速的将光能转化为热能的能力。

以所述的防晒分子作为防晒成分，防晒分子于防晒乳霜中的质量分数为10％；将制备好的乳霜以2g/cm²量均匀涂抹在贴有一层3m透明医用胶带的石英基片上，经过shimadzuv-2600紫外可见吸收光谱仪进行透射谱测量，计算可知其spf值大于10。

本发明的有益效果：

本发明提供的防晒分子在uvb波段具有较强的吸光能力，同时具有快速将光能转化为热能的能力，是一种比较高效安全的uvb防晒分子。

本发明在天然存在植物体中的防晒分子芥子酸结构上进行改性，改变其吸光波段，增强吸光能力，同时加快其将光能转化为热能的速度，是一种性能优秀的防晒分子。

附图说明

图1背景技术中所列举的目前市场上防晒霜含有的有效防晒成分分子式；

图2实施例1中制备防晒分子的ms的原理示意图；

图3实施例2中制备乳霜在石英玻璃基板上的紫外吸收谱图；

图4实施例3中防晒分子在甲醇溶液中的激发态衰减曲线。

具体实施方式

实施例用于进一步说明本发明，但本发明不限于实施例。

实施例中的主要实验药品来源如下：

sinapicacid(纯度≥98％)购于北京百灵威科技有限公司，胡莫柳酯(homosalate)购于北京伊诺凯科技有限公司，乳霜为妮维雅面霜购于京东商城。

实施例1(防晒霜分子的合成)：

如图2所示，实施例中所采用的防晒分子的结构用代号ms表示，在100ml的单口烧瓶中加入500mgsinapicacid，10ml无水甲醇，两滴质量浓度98％的浓硫酸。混合物在65°温度下回流12小时，冷却至室温后，用旋蒸仪蒸干反应混合物，用50ml乙酸乙酯溶解残余物，并用饱和碳酸氢钠溶液清洗3次，然后用无水硫酸钠干燥，经过柱色谱分离出目标产物ms。经过核磁¹h谱和¹³c谱证明分子结构确为ms。

实施例2(制备防晒乳霜测量spf值并对比商业防晒霜分子的防晒效果)：

将合成的防晒分子ms和胡莫柳酯(homosalate)买来的掺入买来的乳霜中，分子的质量分数为10％，在避光情况下用磁力搅拌器搅拌24小时。搅拌均匀后将乳霜混合物涂抹到贴有一层3m胶带的石英玻璃板上(4*4cm)，涂抹量为2mg/cm²。避光干燥半小时后，用带有60mm积分球的shimadzuv-2600紫外可见吸收光谱仪进行吸收光谱的测量，吸收光谱如图3所示，经过计算含有ms防晒分子的防晒乳霜的spf值为11，含有胡莫柳酯的防晒乳霜的spf值为3.2。

实施例3(防晒分子瞬态吸收实验)：

将合成的防晒分子ms溶于甲醇溶液，质量分数为10％，用1mm厚的石英比色皿测量其吸光度为1。然后进行飞秒瞬态吸收光谱测量其激发态衰减过程。激发波长为320nm,探测波长为400-800nm。测得其激发态衰减曲线如图4所示。经过拟合，其激发态寿命小于2ps,即在2ps内此分子能将吸收的光能转化为热能。

技术特征：

技术总结
一种基于天然防晒分子改性的新型高效UVB防晒分子,涉及一类高效的UVB防晒分子的制备。本发明在天然存在植物体中的防晒分子芥子酸结构上进行改性，改变其吸光波段，增强吸光能力，同时加快其将光能转化为热能的速度，是一种性能优秀的防晒分子。

技术研发人员：韩克利;赵西;罗健;刘燕;羊送球
受保护的技术使用者：中国科学院大连化学物理研究所
技术研发日：2017.12.06
技术公布日：2019.06.14