Солнце не только источник жизни, но и серьёзная угроза для здоровья нашей кожи. Новые исследования российских учёных предлагают безопасную и эффективную защиту от ультрафиолетового излучения. Узнайте, что такое фосфат церия и как он может изменить ваше отношение к солнечным ваннам.

Лето, солнце, пляж… Кто не мечтает о золотистом загаре, словно у калифорнийских сёрферов? Но зачастую, вместо ровного бронзового оттенка, мы получаем «эффект варёного рака» — красную, горящую, облезающую кожу. Знакомо?

Всему виной ультрафиолет — коварный враг, который прячется в солнечных лучах. И пока мы, словно наивные бурундучки, нежимся на солнышке, он атакует наши клетки и приводит к ожогам, старению и даже раку.

Защита или иллюзия?

На страже нашей кожи стоят солнцезащитные кремы — надёжные, казалось бы, защитники. Но так ли это на самом деле? В составе большинства кремов — оксиды титана и цинка.

«В целом, неорганические УФ-фильтры считаются более безопасными, поскольку они более химически устойчивы при воздействии света. Кроме того, они поглощают излучение в очень широком спектральном диапазоне», — уверяют учёные Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН. Они, словно щит, отражают солнечные лучи, но ... есть нюансы.

Недавние исследования показали, что под действием ультрафиолета титан и цинк могут разлагаться и высвобождать опасные свободные радикалы. Получается, крем, который должен был вас защищать, сам становится источником угрозы.

В городе новый шериф

И вот, сотрудники Института общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН, Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН и Института физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина РАН оценили свойства ряда церийсодержащих неорганических соединений — в результате ими были предложены самые крутые и нетоксичные УФ-фильтры, которые можно использовать в косметике.

С точки зрения безопасности, высоких защитных характеристик, отсутствия токсичности к живым клеткам наиболее перспективным материалом для дальнейшего использования в составе солнцезащитных средств, оказался фосфат четырёхвалентного церия

Таисия Козлова
кандидат химических наук, руководитель исследования

Таким образом, этот самый фосфат церия может изменить косметологию: он обладает рядом преимуществ, которые делают его идеальным УФ-фильтром.

Во-первых, он обладает высокой эффективностью и не уступает по своим защитным свойствам титану и цинку. «По своим ключевым характеристикам — солнцезащитному фактору (SPF), фактору защиты от длинноволнового УФ-излучения (UVAPF), а также значению критической длины волны, эти материалы оказались сопоставимы с коммерческими оксидами титана и цинка, входящими в состав многих солнцезащитных кремов», — отметила Козлова.

Во-вторых, фосфат церия абсолютно безопасен, так как не разлагается под воздействием солнечных лучей и не образует свободных радикалов. Ещё одно важное преимущество фосфата церия — его биосовместимость.

Он не проникает сквозь кожу и не оказывает негативного воздействия на организм, даже если обмазаться им с ног до головы. Другими словами, даже высокие концентрации фосфата церия являются нетоксичными по отношению к клеткам млекопитающих. Более того, в их присутствии выживаемость клеток в условиях УФ-излучения значительно увеличивалась.

Наконец, церий, основа фосфата церия, — это широко распространенный в природе элемент (на уровне с цинком): добывать его несложно, что делает производство нового УФ-фильтра экономически выгодным.

История создания и аналоги

Открытие фосфата церия — результат многолетних исследований российских учёных из Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН, МГУ им. М.В. Ломоносова и Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН. Они занимались изучением свойств соединений церия и обратили внимание на его фосфаты, которые обладали удивительной способностью поглощать ультрафиолетовые лучи.

Учёные исследовали защитные свойства фосфата церия (III), фосфата церия (IV), композитов фосфата церия (III) и оксида церия, а также нанокристаллического диоксида церия. Для этого они воспользовались самыми передовыми методами исследования, в том числе: порошковую рентгеновскую дифракцию, которая сканирует электронную микроскопию, ИК-спектроскопию с преобразованием Фурье, рамановскую спектроскопию, спектроскопию диффузного отражения... в общем, изучили со всех сторон. Также были проведены тесты на фотокаталитическую активность и цитотоксичность.

В итоге удалось определить такие важные параметры, как: фактор защиты от солнца (SPF), фактор защиты от УФ-А излучения (UVAPF) и критическую длину волны. Исследования показали, что Ce(PO4)(HPO4)0.5(H2O)0.5 — тот самый фосфат церия (IV) — имеет SPF, равный 2,9, что сопоставимо с нанокристаллическим диоксидом церия и в три раза превышает SPF фосфата церия (III).

Композиты, которые содержат как диоксид церия, так и CePO4, продемонстрировали более высокие значения SPF (до 1,8), чем отдельный CePO4 (более подробно со всем этим можно ознакомиться в журнале Molecules)

А что там за бугром? Конечно, активные исследования в области создания новых УФ-фильтров есть, но фосфат церия, который синтезировали российские учёные — вещество уникальное: оно выгодно отличается от всех существующих аналогов своей эффективностью, безопасностью и доступностью. То есть, зелёный свет новой косметике дан.

Взгляд в будущее

Сейчас, несмотря на все преимущества фосфата церия, перед учёными стоит ряд задач, которые необходимо решить, прежде чем этот УФ-фильтр можно будет применить в промышленных масштабах.

Ещё проведено недостаточно исследований, и делать выводы пока рано.

Как и любое новое вещество, фосфат церия требует дальнейшего изучения и получения всех необходимых сертификатов.

Ещё, как минимум, необходимо разработать эффективные и экономичные методы синтеза фосфата церия, которые позволят получать вещество высокой чистоты в больших количествах.

Нужно провести комплексные исследования свойств фосфата церия, чтобы оценить его стабильность, совместимость с различными компонентами косметических средств, а также долгосрочное воздействие на кожу.

И конечно, понадобятся добровольцы — клинические испытания никто не отменял.

В общем, хоть сделать нужно ещё немало, фосфат церия уже сейчас выглядит весьма перспективной альтернативой традиционным УФ-фильтрам. Возможно, в скором будущем мы сможем забыть о вреде титана и цинка и наслаждаться солнцем, а не переживать о здоровье своей кожи.

А пока мы ждем появления кремов с фосфатом церия на полках магазинов, не стоит забывать о разумном пребывании на солнце и использовать проверенные средства защиты.

Такие дела.