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單顆粒ICP-MS應(yīng)用:帶您了解防曬霜中的納米科技

來源:珀金埃爾默企業(yè)管理(上海)有限公司   2020年06月29日 17:00  

炎炎夏日,酷暑難當(dāng),出門在外, 需要格外注意的就是防曬。其中常用的方式就是涂防曬霜。防曬霜為什么能防曬?里面有哪些高科技?請跟隨我們一起了解下。

日光中含有紫外線,按照波長的不同,紫外線分為四類:

01 UVA

波長320400nm,這是紫外線中波長長的一種紫外線,具有非常強(qiáng)的穿透力,可以穿透真皮層,能夠深入皮膚,加速黑色素的合成,使皮膚變黑,并且會使皮膚中的膠原蛋白受損從而加速皮膚的老化,所以UVA會造成皮膚老化和變黑,這種作用雖然進(jìn)展緩慢卻是不可逆轉(zhuǎn)的,而且這種紫外線無法被臭氧層吸收。

02 UVB

波長275320nm,大部分可以被臭氧層吸收,也可被玻璃、遮陽傘、衣服等阻隔。雖然如此,剩余的紫外線可到達(dá)真皮層,導(dǎo)致皮膚日光灼傷,紅斑、曬黑等現(xiàn)象,UVB對皮膚作用迅速,是皮膚曬傷的根源。

03 UVC

波長200275nm,只到皮膚的角質(zhì)層,且絕大部分被大氣阻留,所以不會對人體皮膚產(chǎn)生很大的危害。

04 UVD

波長100~200nm。又稱真空紫外,無法穿過臭氧層。

 

所以,防曬產(chǎn)品的目的是減少UVAUVB照射到皮膚,按照作用原理的不同,分為物理性防曬劑和化學(xué)性防曬劑。物理性防曬主要使用納米級TiO2。納米級TiO2的抗紫外線能力及其機(jī)理與其粒徑有關(guān):當(dāng)粒徑較大時,對紫外線的阻隔是以反射、散射為主,且對UVAUVB紫外線均有效,但防曬能力較弱。隨著粒徑的減小,對UVB紫外線的吸收性明顯增強(qiáng),對UVA的阻隔以散射為主。

近隨著對環(huán)境的更加關(guān)注,防曬產(chǎn)品中的納米顆粒對環(huán)境的影響引起了人們的重視,TiO2顆粒集中在水環(huán)境中,對魚類和其他生物有害。

因此,了解防曬產(chǎn)品中TiO2的粒徑和數(shù)量,對評估其防紫外線性能和對環(huán)境的潛在危害,都非常有意義。

長期以來,納米粒子的粒度表征方法主要有場流分級法(FFF),動態(tài)光散射法,和顯微鏡等。近,單顆粒-電感耦合等離子體質(zhì)譜法(SP-ICP-MS)作為一種能同時測量和表征納米粒子的方法越來越受到重視,其優(yōu)勢在于更快的分析速度和更詳盡的分析結(jié)果。

本次實驗中,我們使用SP-ICP-MS技術(shù),分析不同防曬產(chǎn)品中的納米級TiO2的顆粒濃度和粒徑分布。

樣品及前處理

防曬霜樣品購自本地一家商店。對于每個防曬霜樣品,稱取15mL加入到50mL的容器中,混合3分鐘形成均勻的樣品。稱取均勻的樣品0.2克,加入1%Triton-X溶液200mL,超聲至無明顯聚狀物(5-10分鐘)。超聲處理后,用去離子水稀釋至100,000200,000顆粒/毫升。

儀器條件

所有的分析都在PerkinElmer NexION 350D ICP-MS上使用Syngistix Nano應(yīng)用軟件模塊進(jìn)行,下標(biāo)分別為儀器設(shè)置和方法參數(shù)。

 

實驗結(jié)果

在不含TiO2顆粒防曬乳液中添加了濃度為6.65μg/L40nm TiO2顆粒,產(chǎn)生的信號下圖所示。由于每個峰代表一個粒子,顯而易見的TiO2粒子可以很容易地在防曬霜基質(zhì)中檢出。

 

軟件可以將這些脈沖信號換算成顆粒的粒徑,下圖是這個樣品中TiO2粒徑分布信息。

 

下圖為標(biāo)簽TiO2含量濃度為5.1%的樣品,稀釋20000倍后測試的粒徑分布結(jié)果。

 

下表分別為實驗中5個防曬霜樣品的標(biāo)簽信息和SP-ICP-MS測試的TiO2納米顆粒粒徑和數(shù)量信息。其中3號樣品沒有檢出TiO2納米顆粒,同其標(biāo)簽信息一致。

 

 

結(jié)論

利用NexION系列ICP-MSSyngistix Nano應(yīng)用軟件模塊,使用本實驗的測試方法,可以簡便快速測定防曬產(chǎn)品中的TiO2納米顆粒含量和粒徑分布。

了解更多應(yīng)用資料和產(chǎn)品信息,掃描下方二維碼,下載珀金埃爾默單顆粒-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定防曬霜中二氧化鈦納米粒子相關(guān)資料。

 

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