Исследователи из Португалии разработали новый эффективный солнцезащитный крем на основе легированных железом гидроксиапатитных материалов, полученных из отходов рыбной промышленности – костей трески.

В настоящее время компонентами коммерчески доступных солнцезащитных кремов обычно являются диоксид титана или оксид цинка, поглощающие ультрафиолетовое излучение для того, чтобы снизить его вредоносное действие на кожу. Тем не менее, существуют опасения, что эти вещества проявляют токсичность по отношению к человеку, а также оказывают отрицательное влияние на окружающую среду при накоплении в водной среде.

Клара Пиччирилло из Португальского Католического Университета получила новый солнцезащитный состав для крема, обрабатывая кости трески раствором дихлорида железа в течение трех часов при температуре 65-70°C. Затем кости сушили в течение 12 часов и прокаливали один час при 700°C, в результате чего были получены поглощающие ультрафиолет мультифазные материалы, представляющие собой смесь гидроксиапатитов, легированных железом и следовых количеств гематита.

Как отмечает Пиччирилло, ключом к производительности нового материала является оксид железа. Ранее уже сообщалось о способности оксида железа поглощать ультрафиолет в узком спектральном диапазоне. Новый материал, содержащий гидрофосфат железа-кальция (Ca9FeH(PO4)7), отличается большей способностью к поглощению ультрафиолета, а также поглощает в более широкой области спектра. Поскольку сам по себе фосфат кальция не поглощает ультрафиолет, за абсорбцию УФ-излучения могут отвечать только ионы железа.

При испытании на добровольцах солнцезащитный крем из рыбьих костей (H-15) продемонстрировал отсутствие аллергического действия (R – коммерчески доступный солнцезащитный крем, взятый для сравнения). (Рисунок из J. Mater. Chem. B, 2014, DOI: 10.1039/c4tb00984c)

Полученные материалы были использованы для изготовления кремов, которые демонстрировали хорошую светоустойчивость и соотношение UVA/UVB, большее, чем 0.90 – это обстоятельство означает то, новый крем примерно одинаково хорошо защищает и от ультрафиолета типа А и ультрафиолета типа Б. Если использовать принятую рядом производителей косметики «звездочную» систему оценки диапазона поглощения солнцезащитных кремов, то новому крему должно соответствовать пять звезд – максимальный рейтинг из возможных.

При испытаниях крема 20 добровольцам наносили новый состав на небольшой участок кожи, было обнаружено, что за 48 часов состав не инициирует аллергическую реакцию. Впрочем, такой результат был предсказуем – ни один из компонентов нового солнцезащитного крема не токсичен, а гидроксиапатиты так вообще представляют собой биологически совместимый материал, который характерен не только для костей трески, но и входит в состав костей человека.

Пиччирилло добавляет, что, хотя новый материал поглощает ультрафиолет в широком спектральном диапазоне, степень поглощения пока еще не очень высока, из-за чего исследователи планируют продолжить его изучение для того, чтобы увеличить степень поглощения ультрафиолета – этот параметр позволит обеспечить новому материалу более высокий солнцезащитный фактор.