南京工业大学徐虹、王瑞等:聚氨基酸水凝胶材料用于皮肤防晒制剂应用新进展 健康频道

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标题:南京工业大学徐虹、王瑞等:聚氨基酸水凝胶材料用于皮肤防晒制剂应用新进展

皮肤长期暴露于紫外线(包括天然紫外线和人工紫外线)照射下容易引发光老化,甚至会导致恶性皮肤肿瘤,已成为威胁皮肤健康的重要因素之一。目前传统防晒霜主要存在的问题是无机(有机)紫外过滤剂穿透皮肤表面进入人体细胞后的潜在生物毒性。近年来,水凝胶粘合剂体系因其可以有效封装抗紫外功能因子的同时实现非皮肤侵入的功效,一方面实现高效抗紫外功能,另一方面保证产品的生物安全性。尽管如此,人体皮肤表面出汗及动态生理环境的天然特性,致使目前水凝胶粘合剂体系与皮肤表面整合力弱从而引起的凝胶材料结构和功能的不稳定性,成为新型水凝胶防晒霜制剂研发的瓶颈。

近期,南京工业大学材料化学工程国家重点实验室,食品与轻工学院徐虹教授、李莎教授、王瑞副教授等人,基于本课题组前期在动态潮湿生理条件下生物水凝胶粘合剂的研究基础,选择本课题组自主研发的类似蛋白结构、皮肤亲附性、保湿性及生物相容性能均优异的γ-聚谷氨酸(γ-PGA)为水凝胶前体材料,复合具有优秀抗紫外功能的多酚结构分子单宁酸(TA),通过共价交联结合分子自组装技术构建类似皮肤表皮组织的新型双网络水凝胶防晒剂(DNHS)。结果显示该水凝胶在275~360 nm范围具有广谱抗紫外性能,同时具有优异的生物粘附性和防水性能(出汗及动态生理条件下),并且不会侵入皮肤组织。此外,当水凝胶表层结构被破坏时,可以在1分钟内实现完美自修复功能。上述优异性能一方面由于γ-PGA分子结构中大量羧酸基团的存在,增强了皮肤界面的黏附能力,同时与TA分子组装形成的双网络水凝胶体系在皮肤表面构筑稳定的三维网状结构与皮肤表面形成多重相互作用,实现坚固整合和智能自修复功效。

该体系的研制成功不仅为新型防晒剂型产品的设计提供了新思路,同时为聚氨基酸水凝胶材料在皮肤健康领域的应用拓宽了新方向。相关研究成果发表在国际材料领域知名刊物《ACS Applied Materials & Interfaces》(影响因子8.456)。

图1 DNHS制备过程及多功能特性。(A) DNHS构建示意图; (B) γ-聚谷氨酸、单宁酸及交联剂缩水甘油醚的化学分子结构式; (C) DNHS抗紫外, (D) 皮肤整合及 (E) 自修复特性和相关机制。

相关工作得到了国家自然科学基金、江苏自然科学基金和材料化学工程国家重点实验室自主课题经费等基金的资助和支持。王瑞副教授是论文的第一作者,徐虹教授和李莎教授为论文的共同通讯作者。

来源:高分子科学前沿

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