“弗拉门戈舞蹈”分子每秒扭曲1000亿–可能会带来更好的防晒霜

华威大学研究“弗拉门戈舞”分子的插图图像可能会产生更好的防晒效果。

沃里克大学的化学家与法国和西班牙的同事合作发现，这种分子具有弗拉门戈风格，可以保护植物免受过度暴露于有害的阳光中，这可能构成新的持久防晒霜的基础。

科学家对绿色分子的研究表明，它吸收紫外线，然后以“弗拉门戈风格”的舞蹈散开，使其非常适合用作防晒霜中的紫外线过滤剂。

科学家团队今天（2019年10月18日星期五）在《自然通讯》杂志上报告说，该分子不仅受植物启发，而且还是少数能有效吸收紫外线A中光的合适物质之一。 （UVA）波长区域。它开辟了开发天然来源且环保的防晒霜的可能性，该防晒霜可防止来自太阳光的有害波长的全部范围。

防晒霜中的紫外线过滤剂是主要提供防晒作用的成分。除紫外线过滤器外，防晒霜通常还将包括：

研究人员测试了一种名为芥子酸二乙酯的分子，该分子与植物叶片中常见的一种分子非常相似，该分子可以保护植物免于过度暴露于紫外线，同时吸收可见光以进行光合作用。

他们首先将分子暴露于多种不同的溶剂中，以确定这是否对其分子吸收特性（主要是吸光性）有影响。然后，他们将分子的样品沉积在行业标准的人体皮肤模拟®物（VITRO-CORNEUM）上，并用不同波长的紫外线照射。他们使用沃里克超快光谱中心的先进激光设备以极高的速度拍摄分子图像，观察在很早的阶段吸收到分子中的光能发生了什么变化（百万分之一秒）。还使用了其他技术来确定更长的（多个小时）鼻祖酸二乙酯的性能，例如内分泌干扰活性和抗氧化能力。

沃里克大学化学系的Vasilios Stavros教授是研究小组的成员，他解释说：“真正好的防晒剂吸收光并将其转换为无害的热量。不良的防晒霜会吸收光，然后分解，例如，潜在地诱发您不想要的其他化学物质。芥酸二乙酯会产生大量热量，这确实至关重要。”

当被辐射时，分子吸收光并进入激发态，但是该能量必须以某种方式被处置掉。研究人员小组观察到，它仅进行10皮秒（十分之一秒的百万分之一）的分子“舞蹈”：一种类似于弗拉门戈舞者的舞者和弗洛雷索手动作的扭转方式。这导致它返回到其原始基态，并将该能量转换为振动能或热量。

正是这种“弗拉门戈舞”赋予了分子长久的品质。当科学家用UVA光轰击该分子时，他们发现该分子在两个小时内仅降解了3％，而行业要求为30％。

迈克尔·霍伯里（Michael Horbury）博士是沃里克大学（University Warwick）的一名研究生研究员，当时他从事这项研究（现在是利兹大学）。“我们已经证明，通过在如此短的时间范围内研究分子舞蹈，您所获得的信息将对您如何设计未来的防晒霜产生巨大的影响。

华威大学化学系的博士生艾米丽·霍尔特（Emily Holt）是研究小组的成员，他说：“下一步将是在人体皮肤上对其进行测试，然后将其与防晒霜中发现的其他成分混合，以查看这些成分如何影响其特性。”

AgroParisTech（法国，Pomacle）的URD农业生物技术工业公司的Florent Allais教授和Louis Mouterde博士评论说：“我们共同开发的是一种基于在植物叶片表面发现的紫外线光保护分子的分子，并使用更绿色的合成程序对其进行了重新官能化。实际上，该分子具有出色的长期特性，同时表现出低的内分泌干扰和有价值的抗氧化剂特性。”

路博润全球技术经理（皮肤精华）和华威大学名誉教授Laurent Blasco教授评论说：“目前，在防晒霜配方中，单个紫外线过滤器缺乏广谱保护。我们的合作在开发受大自然启发的下一代广谱紫外线滤光片方面已经取得了一定进展。我们的合作也凸显了学术界和工业界为实现共同目标而共同努力的重要性。”

Vasilios Stavros教授补充说：“在人们日益担忧其对人体毒性（例如内分泌干扰）和生态毒性（例如珊瑚漂白）的影响的过程中，开发新的紫外线过滤剂至关重要。我们已经证明，“自然灵感”紫外线过滤器是一种极具吸引力的途径，可为皮肤癌和皮肤过早衰老提供一线防御。

参考：的“走向对称驱动和自然灵感的紫外线过滤器设计”

Michael D.Horbury，Emily L.Holt，Louis M.M.Mouterde，Patrick Balaguer，JuanCebrián，Laurent Blasco，Florent Allais和Vasilios G.Stavros，2019年10月18日，自然通信.DOI：
10.1038 / s41467-019-12719-z