华南理工大学钱勇团队ChemSusChem：粉色木质素制备浅色高效防晒霜

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论文信息

研究背景

过量的紫外线（UV）辐射是皮肤癌的主要环境诱因，人们的防晒意识不断增强，但市售防晒产品存在诸多不足：物理防晒剂添加过多显厚重、发白，且可诱导产生自由基；化学防晒剂虽肤感较好，但易渗透皮肤引发炎症，同时光稳定性差。植物中的木质素储量丰富，是天然的芳香高分子，优异的紫外线吸收和抗氧化性能是使其成为理想的天然防晒剂。然而，木质素提取过程中发生氧化、缩合反应使得颜色呈深棕甚至黑色，极大限制了其在防晒护肤领域的应用。

文章概述

华南理工大学钱勇教授团队联合资生堂（中国）创新中心，成功从桦木中温和提取出一种结构接近天然的粉色木质素（Pink lignin, PL）。PL保留了高达57.14 %的β-O-4连接结构和19.09 %的甲氧基，分子量适中（Mw=4680 Da），且具有较高白度指数（WI=-25）。进一步，为弥补PL对长波紫外线（UVA）吸收的不足，研究团队将PL作为天然高分子表面活性剂和胶囊壁材，通过一步超声空化成功包埋UVA型和UVB型化学防晒剂（BMDM和OMC），制备了浅粉色的PL微胶囊。利用10 wt%和15wt %微胶囊作为唯一活性成分配制的防晒霜，即可实现SPF值132和189的防晒效果，且霜体更白， WI分别为-18和-22。

图文导读

图1桦木中提取粉色木质素（PL）及通过一步超声空化制备浅色胶囊应用于防晒护肤

图2 PL结构表征与基础防晒性能：a. 工业碱木质素AL、酶解木质素EHL、PL实物照片与白度对比；b. AL、EHL、PL的颜色分布；c. PL的二维HSQC谱图，S/G单元及β-O-4等键型；d-e. 添加PL配制防晒霜的紫外透射率和SPF值；f. 含10% PL防晒霜在不同紫外辐照时间的SPF

图3 PL防晒微胶囊制备工艺优化与性能调控：a-c. 不同水油比条件下制备微胶囊的粒径分布、载药量（LC）与包封率（EE）和配制防晒霜的SPF值；d-f. 不同PL浓度条件下制备微胶囊的粒径分布、LC与EE和配制防晒霜的SPF值；g-i. 不同表面活性剂掺量下制备微胶囊的粒径分布、LC与EE和配制防晒霜的SPF值

图4 PL微胶囊配制防晒霜的综合性能：a. 微胶囊扫描电镜图；b. 不同微胶囊含量防晒霜的实物照片与WI值；c, d. 不同微胶囊含量防晒霜和市售防晒霜的紫外线透过率和SPF值；e. 10%微胶囊含量的防晒霜、市售防晒霜和相同含量防晒油光稳定性对比；f. 细胞毒性对比

结论

本研究通过温和提取工艺获得结构完整的粉色木质素（PL），并利用其作为天然乳化剂和微胶囊壁材，通过一步超声空化成功包埋化学防晒剂，制备了浅色微胶囊。利用微胶囊解决了工业木质素颜色深和传统化学防晒剂稳定性差、安全性低等问题，配置的防晒霜SPF值高、具有广谱紫外防护性能、光稳定性和生物相容性好，为开发新一代安全、高效的植物源高端防晒护肤品提供了思路。

期刊简介

《ChemSusChem》发表以化学为核心、在可持续性研究各个领域具有影响力的科研成果，包括绿色合成与化学、能源储存与转化以及材料升级回收等方向。该期刊涵盖范围广泛，涉及可再生能源与材料、碳捕获与转化、氢能、环境化学、可持续催化以及绿色化学的所有方面。

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