Ученые из 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 синтезировали 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. 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. Поэтому поиск альтернативных неорганических УФ-фильтров является актуальной задачей.
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 зав. Лабораторией тераностики и ядерной медицины ИТЭБ РАН, к.б.н. 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 четырехвалентном 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: Taisiya O. Kozlova, Ekaterina D. Sheichenko, Daniil A. Kozlov, Irina V. Savintseva, Madina M. Sozarukova, Irina V. Kolesnik, Anton L. Popov, Darya N. Vasilyeva, Olga S. Ivanova, Alexander E. Baranchikov. Potential of (NH4)2Ce(PO4)2·H2O Phase for the Next Generation of Sunscreens: UV-Shielding Properties, Cytotoxicity and Biochemical Behavior. 2026. ACS Applied Bio Materials
https://doi.org/10.1021/acsabm.5c02105
Галерея
