减轻晒伤的痛苦 — 防晒乳的共焦拉曼成像

2021年3月

每到夏季，一年一度给孩子们涂防晒乳的战斗就要打响了。孩子们不了解的是，防晒乳是一种高级乳液，也是人类在与大自然抗争的过程中产生的智慧结晶，它保护着人体健康。现在，我们使用inVia™共焦显微拉曼光谱仪来深入了解一下这种强效的乳液。

与医药产品一样，物质分布的均匀性往往是面霜和乳液的关键质量属性。防晒乳中含有吸收紫外线的物质（通常是有机物质）或反射紫外线的物质（通常是无机物质），因此颗粒的大小和分布至关重要。这样可以确保乳霜均匀地涂覆在皮肤上，较小的无机颗粒可以反射紫外线，而不会完全遮蔽射向皮肤的可见光。防晒乳会在各种条件和温度下存放，比如商店货架、手提包或车内。从出厂之际到最需要它的炎炎烈日，产品的均匀性和分布须始终符合规格。

inVia™共焦显微拉曼光谱仪是一台功能极其强大的化学成像系统。它是帮助配制和研究防晒乳的理想工具，无论是半固体还是乳液，无论是水基还是其他介质。为了分析防晒乳，我在标准玻璃盖玻片上涂抹了少量试样。然后，我使用拉曼光谱仪，通过盖玻片校正的高数值孔径 (NA) 油浸物镜分析样品。此物镜具有极佳的共焦性能和数据采集效率，即使穿过乳膏取样也是如此。然后，我启用了inVia上的StreamHR Rapide和Empty Modelling™功能，几分钟内就采集到了整个样品的数据。

由此生成的立体图像显示了不同颗粒的详细信息，即它们的形状、大小、成分以及在整个样品中的分布情况，通过一次扫描即可获得所有这些信息。在这个例子中，我们可以看到，无机TiO2和有机甘油占乳液颗粒的大部分。下面的视频展示了，当我们向下扫描样品时颗粒的变化情况。鉴于拉曼散射光的特异性，还可以用同样的方式研究其他物质，获得更详细的信息。制造商和研究人员可以利用这些数据研究和改进防晒乳。

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诚然，现在生产的防晒乳已经具有极佳的功效，但仍有改进的空间。对于人类和大自然来说，毒性问题特别值得关注。目前，有些研究正在使用与树叶所含成分相似的化学物质，有望研制出新一代防晒乳。这些新的配方需要经过研究，而拉曼成像正是理想的工具，可以了解和确保新的防晒乳技术始终有效、一致。

今年夏天记得做好防晒准备，同时也不妨思考一下防晒乳中蕴含的科学知识。