Что и как защищает кожу от УФ-излучения?

Обычно те материалы, которые задерживают видимый свет, непрозрачны и для УФ-лучей. Обратное не всегда верно: вещество может быть совершенно прозрачным и бесцветным и в то же время почти полностью задерживать УФ-лучи. Очень важна и толщина материала: с её увеличением интенсивность поглощения возрастает по экспоненте. Например, обычное оконное стекло толщиной 0,1 мм весьма прозрачно во всей УФ-области. То же стекло толщиной 3 мм пропускает свет уже только в области УФ–А. Частично пропускает ультрафиолет и лёгкая одежда. Наиболее прозрачны ткани редкого плетения из тонких волокон, вроде капрона. Из полимерных материалов самый прозрачный — полиэтилен, он совсем немного ослабляет УФ-радиацию. В то же время плёнки из полистирола и некоторых других полимеров задерживают ультрафиолет значительно лучше.

Чтобы защитить кожу от солнца, особенно на пляже, используют специальные кремы. Они в ходу довольно давно, но раньше их состав подбирали чисто эмпирически, не имея представления о том, какие химические реакции происходят в коже под действием света. Получались, по современным понятиям, довольно жуткие смеси. Так, в рецептурном справочнике, изданном в США в тридцатые годы, в состав солнцезащитных кремов рекомендовали вводить различные экзотические вещества (трагант, миндальное масло, сосновое масло, китайское коричное масло и т. п.), а также весьма сомнительные соединения — борную кислоту, буру, фенол, полиалкилгликоли (под фирменным названием „гликопон“), сульфат хинина, холестерин, нафтолдисульфонат натрия. Популярны были также неорганические пигменты белого цвета, защитная роль которых сводилась к чисто механическому отражению и рассеянию света. Интересно, что простым добавлением коричневого красителя почти любой состав можно было превратить в средство для загара!

Сейчас подход к созданию солнцезащитных кремов чисто научный. Косметологи исходят из того, что эти средства должны помогать природным механизмам обезвреживать опасные кванты УФ-излучения. Эта помощь может быть просто механической: например, оксид цинка или титана делает крем ярко-белым и он образует на коже непрозрачный слой, который отражает и рассеивает ультрафиолетовое излучение. В состав кремов вводят также органические соединения, которые поглощают солнечную радиацию в нужном диапазоне длин волн. При этом молекулы-защитники не должны сами вступать в реакции или давать вредные продукты, например свободные радикалы. Их задача — поглотить квант света, очень быстро возвратиться из возбуждённого состояния в основное и работать дальше. Конечно, к веществам в составе солнцезащитных кремов предъявляют и другие требования: они должны быть нетоксичными, не раздражать кожу и т. д.

Вещества, поглощающие ультрафиолетовое излучение

Рис. 4. Вещества, поглощающие ультрафиолетовое излучение.

Некоторые из таких соединений показаны на рисунке 4. Все они содержат бензольные кольца, многие — сопряжённые системы связей, благодаря которым и поглощают ультрафиолетовое излучение. Первой косметологам приглянулась пара-аминобензойная кислота (по-английски сокращённо РАВА, от para-aminoben-zoic acid). Сложные эфиры РАВА (этиловый, пропиловый, изопропиловый) применяют в медицине в качестве местных анестезирующих средств, например новокаин. Проблема в том, что РАВА плохо растворяется в жироподобных веществах, которые, собственно, и составляют основу любого крема. Поэтому используют сложные эфиры: они растворяются значительно лучше. Однако у 1–2% людей РАВА и её производные вызывают аллергические реакции.

С этой точки зрения предпочтительнее другие солнцезащитные соединения, например эфиры коричной кислоты С6Н5–СН=СН–СООН и салициловой кислоты, производные бензофенона С6Н5–СО–С6Н5. Они очень хорошо поглощают УФ-излучение. Так, не замещённая коричная кислота делает это в сто раз лучше, чем бензол. Поэтому для кремов достаточно совсем небольших концентраций производных этой кислоты (циннаматов). Производные салициловой кислоты поглощают хуже, соответственно концентрация этих соединений в защитных кремах должна быть более высокой.

Защитное действие любого такого соединения или их смеси оценивается „защитным фактором“. Например, если раздражение на чистой коже появилось через 10 минут облучения, а на смазанной кремом (в точно таких же условиях) — через час, то защитный фактор равен 60÷10 = 6. Часто для повышения защитного фактора в одном креме одновременно применяют несколько различных соединений.

Помимо соединений с солнцезащитным действием, известны и такие, которые, напротив, увеличивают чувствительность кожи к ультрафиолетовому и даже видимому свету. Такие соединения (их называют фотосенсибилизаторами) могут попасть в кожу и при непосредственном контакте, и при приёме внутрь. С этим должны считаться химики, работающие с большим количеством различных соединений, действие которых на организм недостаточно изучено. Известно довольно много сенсибилизаторов загара: различные смолы, желчь, хинин, метиленовый синий, эозин и даже мука, которая вызывает „гречишную“ болезнь. К их числу относятся и некоторые лекарства, например сульфаниламиды. Вот почему при лечении такими препаратами надо избегать длительного пребывания на солнце. Впрочем, соединения, обладающие особенно сильным фотосенсибилизирующим действием, используют для лечения некоторых кожных болезней (см „Химию и жизнь-XXI век“, 1-й пилотный номер, 1996).


Циклическая структура периодической системы химических элементов Д.И.Менделеева
Циклическая структура периодической системы химических элементов Д.И.Менделеева ...

Многообразие форм поведения
Поведение – это врожденные активные действия животного и их вариации в ответ на воздействие внешних и внутренних факторов. Все разновидности индивидуального, репродуктивного и социального п ...

Социальное поведение медоносных пчел
Деятельность всех пчел в улье целиком направлена на то, чтобы обеспечить благосостояние семьи. Искусственно изолированная от семьи пчела оказывается не жизнеспособной и вскоре погибает. ...