Las nanopartículas de lignina (LNP) se han convertido en candidatas prometedoras para mejorar la protección solar en cosméticos, ya que ofrecen capacidades superiores de bloqueo de los rayos UV en comparación con los oligómeros de lignina solubles. Sin embargo, los efectos de las estructuras químicas de los oligómeros de lignina constituyentes en las LNP y la distribución del tamaño de las partículas de las LNP necesitan más investigación. Además, las materias primas utilizadas en estos trabajos fueron principalmente lignina técnica, cuyas estructuras cambiaron significativamente durante el proceso de extracción, lo que las hace inadecuadas para estudiar el efecto estructural del bloqueo de los rayos UV.

En un estudio publicado en Conversión de recursos de carbono , un grupo de investigadores de China investigó las interacciones entre las estructuras químicas de las LNP y la distribución del tamaño de las partículas, arrojando luz sobre factores clave que influyen en su eficacia para aumentar los factores de protección solar (SPF) en los protectores solares.

"Al prepararse en nanopartículas, la lignina puede mejorar sinérgicamente el efecto de protección UV de los materiales compuestos cuando se combina con otros agentes anti-UV, como los protectores solares comerciales", explica el coautor correspondiente Zhicheng Jiang de la Facultad de Ciencias e Ingeniería de la Biomasa de la Universidad de Sichuan. .

"Cuando se incorporan LNP a los protectores solares, exhiben morfologías variadas y ejercen distintas capacidades de bloqueo de los rayos UV; sin embargo, modular esta capacidad de protección contra los rayos UV no es sencillo, ya que involucra varios factores que incluyen la estructura, el tamaño de las partículas y la concentración, entre otros, que afectan el efecto de protección. rendimiento de las formulaciones mixtas de protección solar después de la incorporación de LNP."

Los investigadores descubrieron que los LNP compactos con enlaces conjugados C=O y β-O-4, así como la presencia de la unidad siringilo rica en el grupo metoxilo en las estructuras, eran beneficiosos para aumentar la resistencia a los rayos UV de los protectores solares. P>

"En las formulaciones de protectores solares, la inclusión simultánea de LNP grandes y pequeños da como resultado un estado de desorden, que permite que algunas partículas llenen los espacios entre ellas y las partículas adyacentes, lo que lleva a un escudo LNP más compacto", dice Jiang. "En consecuencia, esto mejora la capacidad de bloqueo de los rayos UV de la mezcla, lo que la hace significativamente más alta que las formulaciones de protección solar que contienen LNP con una distribución de tamaño uniforme en la misma concentración".

Tianyu Liang, autor principal del estudio, añade:"En el pasado, explorar el mecanismo de protección UV de las LNP y regularlas conscientemente era una tarea desalentadora. Esto sugiere que ahora podemos identificar enfoques efectivos para modificar intencionalmente su capacidad de bloqueo UV. ya sea alterando la estructura química de los LNP o regulando la distribución del tamaño de las partículas de LNP."

"Además, el estudio sugiere que los LNP son prometedores como materiales de base natural para la protección UV en formulaciones de protección solar y otras aplicaciones cosméticas".