加州大学洛杉矶分校科学家研发出无泛白现象的矿物防晒霜

皮肤科医生长期以来一直建议每天使用防晒霜，以减少紫外线辐射的暴露。过度的紫外线辐射是皮肤癌的主要可预防成因，而皮肤癌是美国最常见的癌症。

尽管存在这些风险，许多人并未定期涂抹防晒霜。一个常见的抱怨是，含有氧化锌的矿物防晒霜会在皮肤上留下一层明显的白色或灰色薄膜。

改变氧化锌形态以减少泛白现象

由加州大学洛杉矶分校健康琼森综合癌症中心（UCLA Health Jonsson Comprehensive Cancer Center）研究人员领导的一项研究表明，可以在不创造全新化学成分的情况下解决这一问题。相反，研究人员改变了许多矿物防晒霜中已经使用的氧化锌颗粒的物理形状。

该团队将氧化锌设计成被称为四足体的微观四臂结构。据研究人员介绍，这些颗粒提供了针对破坏性紫外线辐射的强力保护，同时产生的泛白现象少于传统的氧化锌配方。

发表在《ACS Materials Letters》上的这些结果，可以通过使矿物防晒霜更具吸引力，并鼓励更多不同肤色的人群定期使用，从而支持皮肤癌的预防。

该研究的资深作者、加州大学校长讲席教授、加州大学洛杉矶分校化学与生物化学、生物工程以及材料科学与工程杰出教授、加州大学洛杉矶分校健康琼森综合癌症中心研究员Paul S. Weiss表示：“这不仅仅关乎美观。如果改善防晒霜的外观能带来更持续的使用，这将对皮肤癌预防产生实际影响。”

防晒霜外观为何重要

潜在的益处对于肤色较深的人群可能尤为重要。他们往往不太可能坚持使用防晒霜，并且更有可能在较晚阶段被诊断为皮肤癌。

虽然黑色素瘤（最致命的皮肤癌）在肤色较深的人群中较少见，但研究表明他们死于该疾病的可能性要大得多。原因之一是黑色素瘤往往发现较晚，此时治疗变得更加困难。

对于第一作者AJ Addae而言，这位加州大学洛杉矶分校化学生物学博士候选人兼化妆品科学企业家，这项研究源于个人经历。

“我开始思考这个问题是因为我对矿物防晒霜在我自己皮肤上的样子感到沮丧，”Addae说道，“我的很多动力来自于我自己尝试使用矿物防晒霜的经历，以及应对泛白和其他难看的美观问题。这导致我干脆完全避免使用防晒霜。那种挫败感真的成为了这项工作的起点。”

矿物防晒霜为何看起来粉感重

氧化锌广泛用于矿物防晒霜，因为它能阻挡导致皮肤老化的UVA射线，以及导致晒伤并增加皮肤癌风险的UVB射线。美国食品药品监督管理局将氧化锌归类为安全有效。

矿物防晒霜通常推荐给皮肤敏感、易长痤疮、患有酒渣鼻的人群，或那些偏好非化学选项的人。

然而，标准的氧化锌颗粒经常会聚集成团。这会使防晒霜配方的稳定性降低，并导致颗粒散射可见光，产生在肤色较深人群身上尤为明显的白色或灰色残留物。

加州大学洛杉矶分校团队研究了改变颗粒结构是否能防止这种结块并改善防晒霜的外观。

防晒霜中使用的大部分氧化锌由通过化学制造方法生产的非常小、大致呈球形的纳米颗粒组成。在这项新研究中，研究人员检查了通过专利高温火焰工艺制造的更大的颗粒。这些颗粒呈微小的四足体形状。

“由于它们的结构，这些四足体形状的颗粒具有支撑点，能形成多孔网络而不是塌陷成团，”Addae说道，“它们无法紧密堆积和聚集，因此能在防晒霜中保持均匀分布。”

SPF 30防护与更佳稳定性

研究人员将四足体形状的氧化锌与矿物防晒霜中常见的传统氧化锌纳米颗粒进行了比较。四足体配方提供了几项实际优势。

当两种氧化锌以相同浓度使用时，含有四足体的防晒霜达到了约30的防晒系数（SPF）。这一防护水平与标准矿物防晒霜提供的相当。

随着时间的推移，四足体乳液也保持了更好的稳定性。它们表现出较少的分离或变得异常粘稠的迹象。

最明显的改善涉及颗粒与光的相互作用方式。在实验室实验和皮肤上的受控应用中，四足体防晒霜呈现出更温暖的外观，更接近自然肤色。它没有产生与传统氧化锌相关的同样强烈的白色或灰色泛白。

研究人员在未使用添加颜料或特殊涂层来掩盖残留物的情况下实现了这一效果。

“当我把它涂在自己皮肤上时，我没有看到通常使用氧化锌时会出现的泛白，”Addae说道，“那一刻我意识到这真的可行。”

“让我们惊讶的是它见效有多快，”Weiss补充道，他也是加州大学洛杉矶分校加州纳米系统研究所和加州大学洛杉矶分校Goodman-Luskin微生物组中心的成员。“最初的配方就已经显示出明显的差异。”

从材料科学到皮肤癌预防

该防晒霜技术在商业化之前需要额外的测试。尽管如此，研究人员表示，这些发现展示了材料科学如何帮助解决皮肤癌预防的一个实际障碍。

“最好的防晒霜是人们真正会去用的那种，”Addae说道，“如果能让氧化锌在更多肤色上看起来更好而不牺牲保护力，它就能帮助更多人保护自己免受太阳最危险的影响。”

研究人员目前正与加州大学洛杉矶分校健康皮肤科合作，包括加州大学洛杉矶分校健康的深肤色专科诊所。他们计划研究四足体颗粒如何与皮肤微生物组相互作用，并继续致力于实际应用。

关键要点

• 含氧化锌的矿物防晒霜通常会在皮肤上留下一层可见的白色或粉感层。
• 加州大学洛杉矶分校研究人员发现，将氧化锌颗粒改变为四臂四足体形状可以减少这种影响。
• 在实验室测试和受控皮肤应用中，四足体配方看起来更温暖、更接近自然肤色，而不是产生强烈的白色或灰色泛白。

该研究的其他作者包括加州大学洛杉矶分校化学系的Jennifer Uyanga和Addae的论文共同导师Justin Carman教授，以及南丹麦大学的Yogendra Kumar Mishra教授。

该研究部分由美国国家科学基金会、加州大学洛杉矶分校挑战计划以及Sigma Xi IFoRE资助金资助。