本发明涉及紫外线吸收领域,尤其是涉及一种强紫外线吸收的水凝胶及其制备方法。
背景技术:
1、皮肤是人体最大的器官,它具有机械保护、防御、感觉、免疫、排泄、调节体温和内分泌等重要的生理功能。有效保护皮肤对于维持整个机体正常运转具有重要意义,然而随着大气臭氧层的破坏,因紫外线(ultraviolet)辐射引起的各类皮肤不良反应(晒伤、老化、皮肤癌)逐年递增。据世卫组织的统计数据,每年皮肤遭受光损伤人次超过全球总人口的1/3,例2020年由于过度暴露在紫外线下导致约120万的非黑瘤皮肤癌新发病例,皮肤光损伤已成为当前全球环境与公共卫生健康面临的重大问题。
2、目前商用防晒霜主要采用有机紫外线过滤剂(如阿伏苯宗、桂皮酸酯、氧苯酮和二羟基丙酮等)和无机紫外线过滤剂(如二氧化钛、氧化锌等)来屏蔽紫外线,但它们都存在较多潜在的毒性问题。有机紫外线过滤剂会穿透角质层或通过毛囊进入表皮细胞,包括角化细胞和朗格汉斯细胞。这些有机化合物可能被身体吸收并储存在脂肪组织中,带来毒性问题。虽然无机过滤剂没有显著的皮肤渗透,但它们会在紫外线照射后增强活性氧的产生,给皮肤带来伤害。因此,亟需开发更加安全、高效的紫外线防护材料来保护人体皮肤免受紫外线的损伤。
3、人体的自我光保护机制给我们以启发。其通过存在于皮肤中的酪氨酸酶催化合成黑色素,用来屏蔽紫外线和清除自由基,保护皮肤免受伤害。受天然黑色素的启发,聚多巴胺作为一种黑色素类似物,其具有优异的生物安全性、高效的紫外线吸收性以及优良的组织粘附性,因此被广泛研究与开发。虽然已经有很多研究工作将聚多巴胺加入到各种基质中(如乳液、纺织品和水凝胶等)来制备防晒材料,但是聚多巴胺在基质中的团聚以及无序分布问题严重制约着其紫外线吸收性能的发挥。报道的大多数聚多巴胺基的防晒材料的spf值普遍在200以下,防晒效果很差。因此,探索新的合成技术来开发新型安全、高效的紫外线吸收材料对于保护皮肤免受紫外线的损伤,减少皮肤癌的发病率具有重要意义。
技术实现思路
1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种强紫外线吸收的水凝胶及其制备方法,以实现安全高效的皮肤紫外线防护,解决现有防晒材料防晒性能差的问题。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
3、一种强紫外线吸收的水凝胶的制备方法,包括以下步骤:
4、s1:将盐酸多巴胺、催化剂混合,加入到聚乙烯醇溶液中,聚合得到水凝胶前驱液;
5、s2:将水凝胶前驱液倒入模具中冷冻,之后置于室温下解冻,并重复此步骤多次,最终得到所述强紫外线吸收的水凝胶。
6、进一步的,步骤s1中,所述聚合的温度为35-40℃,所述聚合的时间为24-48小时。
7、进一步的,步骤s1中,所述盐酸多巴胺的浓度为0.1wt%-6wt%。
8、进一步的,步骤s1中,所述聚乙烯醇溶液浓度为8wt%-12wt%。
9、进一步的,步骤s1中,所述催化剂选择酪氨酸酶。
10、进一步的,所述酪氨酸酶浓度为100-200u/ml。
11、进一步的,步骤s2中,所述冷冻的温度为-25-(-20)℃,冷冻的时间为8-12小时。
12、进一步的,步骤s2中,所述重复此步骤多次包括重复此步骤1-4次。
13、进一步的,所述重复此步骤多次包括重复此步骤3次。
14、一种强紫外线吸收的水凝胶的制备方法,采用上述的制备方法制备得到。
15、与现有技术相比,本发明具有以下优点及有益效果:
16、本发明制备的强紫外线吸收水凝胶具有优异的生物安全性和良好的皮肤适形性,其spf值高达1998,超越了现有报道的所有的防晒材料。这得益于聚多巴胺在分子层面上的调控,仅添加0.1wt%的多巴胺就可实现99%的紫外线吸收,使聚多巴胺的紫外线吸收性能充分发挥出来。通过改变多巴胺的添加量以及冻融循环次数可以灵活调控水凝胶的spf值(spf 7-1998),用于不同场景和不同人群的防晒需求,在皮肤健康防护领域展现出良好的应用前景,为开发高性能防晒材料提供了新的解决方法。
1.一种强紫外线吸收的水凝胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的强紫外线吸收的水凝胶的制备方法,其特征在于,步骤s1中,所述聚合的温度为35-40℃,所述聚合的时间为24-48小时。
3.根据权利要求1所述的强紫外线吸收的水凝胶的制备方法,其特征在于,步骤s1中,所述盐酸多巴胺的浓度为0.1wt%-6wt%。
4.根据权利要求1所述的强紫外线吸收的水凝胶的制备方法,其特征在于,步骤s1中,所述聚乙烯醇溶液浓度为8wt%-12wt%。
5.根据权利要求1所述的强紫外线吸收的水凝胶的制备方法,其特征在于,步骤s1中,所述催化剂选择酪氨酸酶。
6.根据权利要求5所述的强紫外线吸收的水凝胶的制备方法,其特征在于,所述酪氨酸酶浓度为100-200u/ml。
7.根据权利要求1所述的强紫外线吸收的水凝胶的制备方法,其特征在于,步骤s2中,所述冷冻的温度为-25-(-20)℃,冷冻的时间为8-12小时。
8.根据权利要求1所述的强紫外线吸收的水凝胶的制备方法,其特征在于,步骤s2中,所述重复此步骤多次包括重复此步骤1-4次。
9.根据权利要求8所述的强紫外线吸收的水凝胶的制备方法,其特征在于,所述重复此步骤多次包括重复此步骤3次。
10.一种强紫外线吸收的水凝胶的制备方法,其特征在于,采用如权利要求1-9任一所述的制备方法制备得到。
