Разработан новый материал на основе двойного ортофосфата церия(IV)-аммония с рекордными УФ-защитными характеристиками
Научный коллектив сотрудников Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН и Института физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН синтезировал новый высокоэффективный неорганический ультрафиолетовый (УФ) фильтр на основе кристаллических наночастиц фосфата церия.
Протестированные модельные суспензии с наночастицами продемонстрировали более высокий фотозащитный эффект, чем традиционные УФ-фильтры на основе оксидов титана и цинка. Результаты работы опубликованы в журнале ACS Applied Bio Materials.
Применение фотозащитных средств является основной профилактической стратегией борьбы с разнообразными негативными последствиями солнечного излучения для здоровья человека, включая фотостарение или рак кожи. Широко используемые органические УФ-фильтры могут вызывать аллергию и оказывать токсическое воздействие на организм. Именно поэтому большое внимание уделяется неорганическим УФ-фильтрам, среди которых наиболее распространены диоксид титана и оксид цинка. Коммерческие неорганические УФ-фильтры гипоаллергенны и не вызывают раздражения кожи, однако обладают нежелательным ярко-белым цветом, а в наносостоянии способны провоцировать образование опасных активных форм кислорода. Таким образом, поиск альтернативных неорганических УФ-фильтров является актуальной задачей.
Покрытие на основе УФ-защитной суспензии, содержащей двойной ортофосфат церия(IV)-аммония
Химики и биофизики из Москвы и Московской области получили перспективный материал из нового поколения солнцезащитных средств на основе двойных ортофосфатов церия, обладающий наиболее высоким фотопротекторным действием, и впервые комплексно проанализировали его биохимическую активность.
Исследование прокомментировал заведующий лабораторией тераностики и ядерной медицины ИТЭБ РАН кандидат биологических наук Антон Попов: «В данной работе было показано, что изменение условий гидротермального синтеза двойного ортофосфата церия(IV) — (NH4)2Ce(PO4)2·H2O, оказывает существенное влияние на солнцезащитные характеристики суспензий на его основе. Ключевым открытием стало то, что суспензии, содержащие частицы фосфата церия(IV)-аммония с промежуточным размером около 70 нм (из исследуемого диапазона от 50 до 200 нм), продемонстрировали более высокие значения солнцезащитного фактора и фактора защиты от УФ-А излучения по сравнению не только с другими фосфатами церия, но и с традиционными неорганическими фильтрами — оксидами титана и цинка. Впервые в рамках этой работы было проведено сравнительное исследование редокс активности двух двойных ортофосфатов церия-аммония ((NH4)2Ce(PO4)2·H2O) и NH4Ce2(PO4)3). Оба фосфата, в которых церий находится в четырёхвалентном состоянии, продемонстрировали способность нейтрализовать высокоактивные формы свободных радикалов (алкилпероксильные радикалы). Двумя независимыми методами исследования (хемилюминесцентный анализ и эксперименты на клетках in vitro) была показана прооксидантная активность (NH4)2Ce(PO4)2·H2O по отношению к перекиси водорода».
Согласно выводам авторов, полученные соединения двойных фосфатов церия(IV) можно считать даже более подходящими для использования в солнцезащитных средствах, чем другой активно исследуемый неорганический фотопротектор — диоксид церия.
Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (№ 23-73-10088).
Источник: пресс-служба ИТЭБ РАН.
