日光中含有紫外線，按照波長的不同，紫外線分為四類：

 

       1.UVA：波長320～400nm，這是紫外線中波長最長的一種紫外線，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(huì)使皮膚中的膠原蛋白受損從而加速皮膚的老化，所以UVA會(huì)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。

 

       2.UVB：波長275～320nm，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。

 

       3.UVC：波長200～275nm，只到皮膚的角質(zhì)層，且絕大部分被大氣阻留，所以不會(huì)對人體皮膚產(chǎn)生很大的危害。

 

       4.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UVA和UVB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(shí)，對紫外線的阻隔是以反射、散射為主，且對UVA和UVB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。

 

       最近隨著對環(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(dòng)態(tài)光散射法，和顯微鏡等。最近，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(shí)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。

 

       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。

       防曬霜樣品購自本地一家商店。對于每個(gè)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%的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100,000–200,000顆粒/毫升。

       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。

       利用NexION系列ICP-MS和Syngistix Nano應(yīng)用軟件模塊，使用本實(shí)驗(yàn)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。