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2003年2月25日
化學:塗料固化,顏料固化,平版印刷。
生物學:絕育
儀器分析:礦石、藥物、食品分析
應用:人體保健照射,誘殺害蟲,油煙氧化,光-過氧化氫酶(二氧化鈦)
?化學光化學
不飽和聚酯紫外光固化塗料
優點:幹燥固化時間短。
無揮發性溶劑,無汙染。
無需加熱固化。
塗料儲存時不需要密封。
?生物滅菌
細菌中脫氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)和核蛋白的最強紫外吸收峰在254 ~ 257nm之間。
細菌吸收紫外線後,DNA鏈斷裂,導致核酸和蛋白質交聯。
殺死核酸的生物活性,造成細菌死亡。
優點:快。
二次汙染
紫外線對常見細菌和病毒的殺菌效率(輻射強度:30000?瓦特/平方厘米)
器械分析
當壹定強度和波長的紫外線照射物質(有些物質需要添加熒光染料)時,物質元素會發出熒光(光致發光),根據熒光的顏色可以判斷元素的含量。這種方法可以檢測鉛、汞等重金屬和農藥殘留。熒光燈就是利用這個原理。
?黑光(紫外線)誘捕昆蟲。
大多數昆蟲的復眼對365納米紫外線特別敏感。夜晚,點亮壹盞紫外線燈,對於昆蟲來說,就像壹個明亮的世界。
?人體健康輻射
280 ~ 320 nm的紫外線稱為保健紫外線。
皮膚照射後,皮膚中的7-脫氫麥角膽固醇轉化為維生素D3和D2,預防佝僂病和職業病(礦工等。).
市場上有保健紫外線燈。
?油煙氧化-光解氧化技術
利用紫外線來改變油的分子鏈,同時這種紫外線與空氣中的氧氣反應產生臭氧,臭氧會使油分子冷卻產生二氧化碳和水,油煙中的有機物被光氧化,氣味被消除。
?光催化酶(二氧化鈦)
在建材或家用電器表面添加(或塗覆)少量納米二氧化鈦粉末,可以吸附揮發性有機化合物VOC(如甲醛、苯、甲苯、乙醇、氯仿等。)在使用過程中,而這些有機化合物在紫外線照射後會分解。
綜述了紫外線防護的深入研究。介紹了紫外線吸收屏蔽劑的相關術語、性能及應用。
範圍、安全問題、法律禁忌和配方用法,並對防曬劑的未來發展趨勢進行了展望。
關鍵詞:化妝品;防曬;紫外線;皮膚
防曬產品的目的是抵禦來自太陽的紫外線的有害影響。人的皮膚暴露在陽光下的時間約為65438±0.5min。65,438+0.3光輻射可以幫助人體合成足夠的維生素D,維生素D對骨骼和牙齒的健康至關重要。然而,長期暴露可能會導致有害的影響,如皮膚老化和細胞損傷。特別是當太陽光線穿透皮膚內層時,會損傷膠原蛋白和彈性纖維,導致皺紋的產生。經常接觸會導致DNA損傷,進而導致各種皮膚癌。曬傷與惡性黑色素瘤含量增加的關系眾所周知。此外,科學家警告說,保護地球上的生命免受太陽紫外線輻射的臭氧層正在減少。如果這種趨勢繼續下去,預計皮膚癌的發病率將顯著增加。
防曬系數(SPF)被定義為在平均面積為2℃的皮膚上使用3 mg防曬劑在皮膚的這壹部分引起紅斑(MED)的最小紫外線劑量(UVR)除以在沒有任何防曬劑的情況下在皮膚上引起紅斑的最小紫外線劑量。或者用另壹種方式:
所以,壹個耐水的產品必須在人體水中浸泡40 min後保持其SPF值,而壹個極耐水的產品必須在水中浸泡80 min後保持其SPF值。廣譜或全光譜防曬霜必須在UVB、UVA I和UVA II波段提供保護。
傳統上,防曬產品根據作用機理分為化學吸收劑和物理屏蔽劑。化學吸收劑通常是與羰基結合的芳香化合物。這些化學物質吸收高密度的紫外線,並不斷被激發到更高的能量水平。當回到基本能級時,光化學激發中吸收的能量會導致更長波長射線的發射。發射的較低能量和較長波長射線的確切特征取決於防曬化學品的類型。* * *不穩定區域越多,化學物質吸收有害紫外線的效率越高。
最近的研究指出,新型微粒防曬霜還具有部分吸收的功能。有時它涉及非化學防曬劑,可以更恰當地命名為無機粒子防曬劑。允許的物質和最大允許濃度在FDA的專題中列出,列於表1。防曬霜也可以根據對紫外線的有效吸收來分類。
1 UVB防曬霜
(1)對氨基苯甲酸(PABA),壹種首先用於廣譜波段的UVB吸收劑;它以醇類溶劑為分散載體。它因弄臟衣服和有壹些有害的副作用而臭名昭著。其酯類衍生物,對二甲基氨基苯甲酸伯戊酯或二甲基氨基苯甲酸辛酯,因其在各種化妝品載體中相容性好、汙染(或有害副作用)低而越來越常用。由於PABA配方奶粉及其刺激性和汙染的問題,制造商現在采用“不含PABA”的標誌。
(2)甲氧基肉桂酸異辛酯是當今最常用的防曬劑,但其效果不如二甲基氨基苯甲酸戊酯。
(3)二乙醇胺甲氧基肉桂酸酯是水溶性肉桂酸酯衍生物。
(4)水楊酸辛酯與其他防曬劑合用能激發UVB的防曬效果。水楊酸鹽是壹種弱UVB吸收劑,具有良好的安全記錄。
(5)2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸酯-2-乙基己基丙烯酸酯與其他防曬劑配合使用可以達到更高的SPF值。當與其他防曬劑如鄰苯二甲酰甲烷結合使用時,這些物質在特定制劑中的整體穩定性可以得到提高。
(6)苯基苯並咪唑磺酸大部分化學防曬劑都是油類,它們只能溶解在乳液體系的油相組分中,這使得很多這類產品呈現出厚重粘稠的油感。這種物質是水溶性的,添加到防曬產品中後,在日常使用的護膚品中呈現出壹種淡淡的油感。這是壹種選擇性的紫外線濾光器,幾乎所有的紫外線都可以通過。由於它的廣譜功能,是眾所周知的防曬霜。
2 UVA防曬霜
(1)羥二苯甲酮雖然羥甲基二苯甲酮是主要的UVA吸收劑,但它在UVA 11波段也有很好的吸收。它被認為是壹種廣譜吸收劑。當在配方中使用時,它可以顯著增強對UvB的保護。
(2)防曬劑如3,5,5-三甲基環己醇氨基乙酸甲酯是弱UVB濾光劑,它們主要吸收UVA附近的波段。在此範圍內,它們不如羥甲基二苯甲酮有效,不常用。
(3)二苯甲酰甲烷丁基甲氧基二苯甲酰甲烷
(PARSOL 1789)在UVA波段的大部分區域提供超強保護,包括UVA I波段。雖然它的光穩定性和削弱其他防曬劑效果的趨勢備受關註,但對於真正的廣譜紫外線防護產品來說,它的加入是壹個明顯的特征。
(4)物理屏蔽劑超細二氧化鈦和氧化鋅是物理屏蔽劑中最著名的兩種物質。它們是化學惰性的,吸收或反射全波長的紫外線。盡管技術在發展,但配制這些物質可能仍然很棘手。氧化鋅不像二氧化鈦那麽白,可能在UVA I波段提供更好的保護。含有多種化學紫外線吸收劑和無機微粒防曬劑的混合產品表現出更好的平衡。
3關於新法律
1978年,美國國會指示美國美國食品藥品監督管理局(以下簡稱FDA)制定防治太陽灼傷的法律。1999年5月,相關人員完成了防曬霜專題的制定,符合國會的要求,但直到2001年5月才被業界公布實施。新法列出了企業在防曬產品中使用的壹系列活性物質,並簡化了標識,消費者可以知道如何合理使用這些產品。該話題也適用於含有美容功能的防曬產品。2000年5月22日,壹項關於非處方防曬產品的新規定開始生效。這項法律要求所有不含防曬成分的美黑產品都要標註以下警告語:“警告!這種產品不含防曬成分,所以不能防曬。反復接觸無保護的皮膚可能會加速皮膚老化,增加皮膚癌和其他對皮膚的損害,即使妳沒有被燒傷。”不含防曬物質、不能防紫外線的美黑產品僅限於化妝品。FDA給出這個警告詞是為了充分提醒消費者這類產品不能提供防曬保護。
4關於安全性
瑞士蘇黎世大學藥物和毒理學學院對六種常用的UVA和UVB防曬霜進行了測試。化學雌激素可以被認為是內分泌幹擾物,欺騙身體相信它們是天然激素。這些化學物質包括:①2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮;② 3,5,5-三甲基環己醇水楊酸鹽(HMS);③4-甲基芐叉樟腦(4-MBC);④甲氧基肉桂酸異辛酯(OMC);⑤對氨基苯甲酸辛二甲酯(OD-PABA)和⑤丁基甲氧基二苯甲酰甲烷(B-MDM)是前五種化學物質,可以在各種形式的防曬霜中找到,第六種(B-MDM)無活性。研究人員得出結論,有足夠的證據表明雌激素值得進壹步研究。堅持預防為主的原則,有理由選擇不含這些化學物質的產品。
無化學成分的天然防曬產品,可以使用二氧化鈦、氧化鋅、滑石粉、紅凡士林、對氨基苯甲酸。它們是物理載體型防曬霜,通常刺激性較小。氧化鋅和二氧化鈦可以保護UVA和UVB射線。包括氧化鋅和二氧化鈦在內的物理防曬霜不太過敏。氧化鋅和二氧化鈦有助於反射整個光波波段(從可見光到近紅外)的太陽光,它們往往會制成不透明的顆粒產品,所以塗在皮膚上就能看到。
5合適的介質
所有添加到產品成本中的添加劑都可能是有效的防曬產品。UVB波段防曬霜的效果是根據防曬系數(SPF)的值來評價的。需要4倍UVB輻射劑量才能引起最少紅斑的標記為SPF4。對於標記為SPF4的產品,它必須將導致紅斑的入射活性U-VB射線的劑量減少75%。這是壹種在嚴格控制條件下的實驗室測量方法。不可能像測量UVB壹樣設置壹個UVA的測量方法。可能會讓誌願者在放射源前呆上好幾天!因此,澳大利亞和美國現在使用玻璃容器或物理過濾方法。許多其他國家也采用類似的程序。
有幾種理論認為皮膚癌是暴露在全範圍的陽光下的結果。選擇包含UVA和UVB的防曬霜似乎能提供最好的保護。大多數專家同意產品的SPF值至少為l5,定期塗抹產品是最重要的。在實際使用中,如果產品經常用量不足,或者塗抹方法不足以覆蓋皮膚,即使正確使用產品,防曬產品也會通過不斷接觸、摩擦、出汗、遊泳或其他類似活動而不斷減少。為此,關於防曬產品的使用建議包括出門前15 min使用防曬產品,建議在室外陽光下每隔1 h ~ 2 h需重新塗抹防曬產品。鑒於世界各地黑色素瘤病例的增加,制造商應該教育消費者正確使用防曬霜的方法,這比依靠高濃度或SPF值的高價產品要好。
6個潛在問題
與防曬霜相關的最常見的皮膚問題是刺激,可能包括導致濕疹和瘙癢的皮疹。這是壹種非過敏性炎癥反應,最常出現在眼睛周圍。很多都是配方中的香精、防腐劑等物質造成的。不尋常的皮膚反應包括接觸性蕁麻疹和痤瘡。嬰兒的皮膚可能比成人吸收更多的化學物質,這引起了人們對年輕時使用防曬霜的關註。為此建議只有6個月以上的孩子可以使用防曬霜。
7個烹飪技巧
使用的載體與防曬功效的確定和產品美觀之間存在矛盾。原材料,如溶劑、乳化劑/表面活性劑、成膜劑、濕潤劑和油,對活性物質的紫外吸收強度和波長有深遠的影響。最根本的是通過增加紫外線吸收劑在皮膚上的積累,以最小的循環系統滲透來提高防曬效果,從而提高產品的直接功效。成膜劑和乳化劑決定了皮膚表面薄膜的性質。高SPF產品要求配方能提供均勻、厚實的防曬膜,原料與活性物質的相互作用最小。耐用性和防水性顯然取決於載體。最後,產品的美在於消費者。
接受程度占了很大比重。防曬霜最常見的載體是面霜和乳液。水包油或油包水乳液系統允許配方有多種變化。大部分防曬物質是脂溶性的,與乳液中的油結合。幹乳液,通常是運動乳液,體現了設計師提供少油產品的意圖。
凝膠、條狀和噴霧是有機防曬劑的其他載體。水基或酒精凝膠可以提供不太油膩的外觀,但它們依賴於有限數量的水溶性防曬材料,這些材料的持久性較低,潛在刺激性更大。含防曬成分的保濕產品,壹年四季都可以用。與防曬霜結合的保濕產品通常是水包油型產品。水溶性防曬霜通常用於減少油相,增加化妝品的功效。得益於色素成分,沒有防曬的底妝化妝品只有SPF3或SPF4。增加顏料的含量,包括無機防曬劑(尤其是二氧化鈦和氧化鋅),有或沒有有機防曬劑都可以得到較高的SPF值。含有防曬劑的化妝品,因為不透明,所以具有全波UVA防曬效果。強烈主張在潤滑脂中添加預分散的二氧化鈦或氧化鋅用於防曬產品中,以形成均勻的顆粒分布和較少的增白效果。
8未來趨勢
越來越多的關於太陽對消費者危害的警告已經影響了化妝品行業的發展,尤其是防曬化妝品行業。消費者需要產品來幫助他們在陽光下停留更長時間。幾乎每個廠家都有完整的系列產品——非防曬曬黑劑、高SPF防曬霜和曬黑乳液。最近推出的產品集中在為兒童、運動員或需要紫外線防護的人設計的產品上。這些市場的銷量已經連續幾年增長。最新的發展趨勢可能是在陽光下可以持續保持涼爽的產品。
壹些草藥可以用來有效地保護自己免受來自太陽的高溫和紫外線的傷害。不能排除未來產品開發的這種選擇。現代技術提高了化學防曬劑的美白效果,減少了二氧化鈦或氧化鋅。包裹的黑色素是壹個很好的例子,盡管它需要更多的研究和實驗。更應註意通過增加皮膚對紫外線吸收劑的積累(包括人體循環系統的最低滲透)來提高防曬霜的功效。
為了落實議定書的規定,1990年6月在倫敦舉行的議定書締約方第二次會議決定設立壹個多邊基金,為發展中國家消除相關物質提供財政援助和技術支持。1991成立臨時多邊基金,1994成為正式多邊基金。截至1995年底,多邊基金已籌集4.5億美元,並在發展中國家安排了1100多個項目。
到1995,經濟發達國家已經停止使用大多數受控物質,但經濟轉型國家沒有按照《議定書》的要求減少受控物質的使用。發展中國家按規定將在2010前停止使用受控物質,受控物質消費仍處於增長階段。由於經濟持續高速增長,家用電器、泡沫塑料、日用化學品、汽車、消防設備等產品。與1986相比,中國的受管制物質消費量增加了壹倍多,成為世界上使用受管制物質最多的國家之壹。
在各種國際環境條約的執行方面,這個議定書是最好的。目前,排放到大氣中的消耗臭氧層物質壹直在逐年減少,對流層中的消耗臭氧層物質濃度從1994開始下降。據預測,到2000年,平流層中消耗臭氧層物質的濃度將達到最大值,然後開始下降。但是因為氟利昂相當穩定,所以可以存在50到100年。即使《議定書》得到全面實施,臭氧層的損耗也只能在2050年後才能完全恢復。根據世界氣象組織6月發表的研究報告1998和聯合國環境規劃署所做的預測,人類大約需要20年才能看到臭氧層恢復的最初跡象,到20世紀中葉臭氧層濃度才會達到20世紀60年代的水平。
大氣中的臭氧含量只有百分之壹,但在距離地面20到30公裏的平流層中有壹個臭氧層,其中的臭氧含量占這個高度空氣總量的百分之壹。雖然臭氧層的臭氧含量極小,但它具有非常強的吸收紫外線的功能,可以吸收陽光紫外線的有害部分(UV-B)。由於臭氧層有效地阻擋了太陽紫外線的入侵,人類和地球上的各種生命得以存在、繁衍和發展。
在1985期間,英國科學家觀測到了南極上空的臭氧洞,並確認其與氯氟化碳分解產生的氯原子有直接關系。這個消息震驚了全世界。到“1994”,南極上空臭氧層受損面積已達2400萬平方公裏,北半球上空臭氧層比以往更薄,歐洲和北美上空臭氧層平均減少10%-15%,甚至西伯利亞上空也減少了35%。科學家警告說,地球臭氧層遭到破壞的程度比大多數人想象的要嚴重得多。
氟利昂等消耗臭氧層物質是臭氧層破壞的罪魁禍首。氟利昂是20世紀20年代合成的。化學性質穩定,不易燃,無毒。用作制冷劑、發泡劑和清洗劑,廣泛應用於家用電器、泡沫塑料、日用化學品、汽車、消防器材等領域。80年代後期氟利昂產量達到頂峰,產量達到654.38+0.44萬噸。在控制氟利昂之前,全世界已經向大氣排放了2000萬噸氟利昂。因為它們在大氣中的平均壽命是幾百年,所以它們的排放物大部分留在大氣中,大部分留在對流層,小部分上升到平流層。在對流層中相當穩定的氟利昂,上升到平流層後,在壹定的氣象條件下,在強紫外線的作用下會發生分解,這就解釋了釋放出來的氯原子會與臭氧發生連鎖反應,不斷破壞臭氧分子。科學家估計,壹個氯原子可以破壞數萬個臭氧分子。
控制臭氧層破壞的方法和政策
在現代經濟中,氟利昂等物質被廣泛使用。要徹底消除它們,首先要找到氟利昂等替代物質和技術。特殊情況下需要使用的,也要盡量回收再利用。目前,世界上壹些主要的氟利昂制造商已經參與了含氟替代品(氫氯氟烴和氫氟烷烴等)的開發和研究。)來替代氟利昂及其合成方法,氟利昂可用作發泡劑、制冷劑和清洗溶劑,但這類替代品也破壞臭氧層或產生溫室效應。同時,非氟利昂替代物質和方法也在開發中,如水凈化技術和氨制冷技術。
為了促進氟利昂替代物質和技術的開發和使用,逐步淘汰消耗臭氧層物質,許多國家采取了壹系列政策和措施。壹種是傳統的環境控制措施,如禁令、限制、配額和技術標準,並嚴懲違反規定者。歐盟國家和壹些經濟轉型國家廣泛采取了此類措施。壹種是經濟手段,如征收稅費、資助替代材料和技術開發。美國對消耗臭氧層物質的生產和使用實施了稅收和可交易許可證等措施。此外,許多國家的政府、企業和非政府組織發起自願行動,采用各種環境標誌,鼓勵生產者和消費者生產和使用不含消耗臭氧層物質的材料和產品,其中綠色冰箱標誌得到了廣泛使用。
65438年到0985年,《保護臭氧層維也納公約》是在聯合國環境規劃署的推動下制定的。65438-0987年,聯合國環境規劃署組織制定了《關於消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》,對破壞臭氧層的八種物質的減少使用設定了時限。該議定書已得到163個國家的批準。1990、1992和1995年,在倫敦、哥本哈根和維也納舉行的議定書締約方會議上,分別對議定書進行了三次修訂,擴大了受管制物質的範圍,現在包括氟利昂(又稱HCFC)、哈龍(CH3Br)和四氯化碳(CCL4)。根據修訂後的議定書規定,發達國家於1994+10月停止使用哈蘭,於1996+10月停止使用氟利昂、四氯化碳和甲基氯仿;到2010,所有發展中國家將停止使用氟利昂、哈龍、四氯化碳和甲基氯仿。中國於1992年加入《蒙特利爾議定書》。
為了落實議定書的規定,1990年6月在倫敦舉行的議定書締約方第二次會議決定設立壹個多邊基金,為發展中國家消除相關物質提供財政援助和技術支持。1991成立臨時多邊基金,1994成為正式多邊基金。截至1995年底,多邊基金已籌集4.5億美元,並在發展中國家安排了1100多個項目。
到1995,經濟發達國家已經停止使用大多數受控物質,但經濟轉型國家沒有按照《議定書》的要求減少受控物質的使用。發展中國家按規定將在2010前停止使用受控物質,受控物質消費仍處於增長階段。由於經濟持續高速增長,家用電器、泡沫塑料、日用化學品、汽車、消防設備等產品。在中國大幅增加,與1986相比,受管制物質的消費量增加了壹倍多,成為使用受管制物質最多的國家之壹。
在各種國際環境條約的執行方面,這個議定書是最好的。目前,排放到大氣中的消耗臭氧層物質壹直在逐年減少,對流層中的消耗臭氧層物質濃度從1994開始下降。據預測,到2000年,平流層中消耗臭氧層物質的濃度將達到最大值,然後開始下降。但是因為氟利昂相當穩定,所以可以存在50到100年。即使《議定書》得到全面實施,臭氧層的損耗也只能在2050年後才能完全恢復。根據世界氣象組織6月發表的研究報告1998和聯合國環境規劃署所做的預測,人類大約需要20年才能看到臭氧層恢復的最初跡象,到20世紀中葉臭氧層濃度才會達到20世紀60年代的水平。