Исследователи разрабатывают новую субмикросферу лигнина, загруженную TiO2, для улучшения солнцезащитных свойств. Кредит: Колледж легкой промышленности и пищевой инженерии
В значительном прорыве для косметической промышленности исследователи разработали новый тип солнцезащитного крема с использованием лигнина, естественно распространенного полимера, и диоксида титана (TiO2). Исследование, проведенное под руководством Яронга Ли и Чжигуана Тана, было опубликовано в Журнал биоресурсов и биопродуктов и подробно описывает инновационное использование двойной модифицированной лигниновой субмикросферы для повышения SPF и улучшения цвета солнцезащитных кремов.
Лигнин, побочный продукт целлюлозной промышленности, известен своими свойствами поглощения УФ-излучения и антиоксидантными возможностями. Однако его применение в коммерческих солнцезащитных кремах было ограничено из-за его низкого SPF и темной окраски.
Для решения этих проблем исследователи провели двойную модификацию химической структуры и физической формы лигнина. Они привили метиленбис-бензотриазолилтетраметилбутилфенол (MBBT) к щелочному лигнину (AL), чтобы создать полимер AL-g-MBBT. Затем этот полимер был преобразован в субмикронные сферы с загрузкой TiO2 и без нее.
Результаты были впечатляющими. Солнцезащитные кремы, приготовленные с 10% AL-g-MBBT3, продемонстрировали SPF 42,93, что значительно больше, чем 4,74 SPF немодифицированного AL. Более того, цвет модифицированного солнцезащитного крема на основе лигнина был значительно светлее, со значением разницы цвета (ΔE) 45,6, по сравнению с 49,5 ΔE немодифицированного AL, что сделало его более привлекательным для косметического использования.
Исследователи дополнительно улучшили эффективность солнцезащитного крема, создав субмикронные сферы, загруженные TiO2. Эти солнцезащитные кремы AL-g-MBBT3/TiO2@C достигли SPF 66,20, превзойдя как немодифицированный AL, так и субмикронные сферы без загрузки TiO2. Цвет этих солнцезащитных кремов также был значительно улучшен, со значением ΔE 36,3.
Исследование также оценило фотостабильность и биосовместимость солнцезащитного крема на основе лигнина. Результаты показали, что солнцезащитный крем сохранил свои солнцезащитные свойства и цвет даже после трех часов УФ-облучения. Кроме того, тесты на биосовместимость показали, что модифицированный солнцезащитный крем, содержащий лигнин, не токсичен для кератиноцитов человека, что говорит о его безопасности для использования на коже.
Это исследование представляет собой значительный прогресс в применении лигнина, предлагая устойчивую и высокоэффективную альтернативу традиционным солнцезащитным ингредиентам. Результаты исследования могут проложить путь к новому поколению экологически чистых и эффективных солнцезащитных продуктов.
Дополнительная информация: Яронг Ли и др., Разработка субмикросфер лигнина с привитым метиленбис-бензотриазолилтетраметилбутилфенолом, загруженных TiO2, для солнцезащитных применений, Журнал биоресурсов и биопродуктов (2024). DOI: 10.1016/j.jobab.2024.09.003
Предоставлено журналом биоресурсов и биопродуктов
