CN115466536B - 一种具备紫外光谱屏蔽作用的组合物和光防护涂层 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种具备紫外光谱屏蔽作用的组合物和光防护涂层，属于光防护技术领域。该组合物是以阿伏苯宗、山椒素或其衍生物为原料制备而成的产品，其中阿伏苯宗、山椒素或其衍生物的质量比为(1‑2):1。该涂层以阿伏苯宗和山椒素涂层为原料制备而成，其中，山椒素涂层是以山椒素或其衍生物为原料制备而成的涂层，阿伏苯宗、山椒素或其衍生物的质量比为(1‑2):1。本发明提供的组合物和涂层同时具有优良的紫外全光谱吸收能力，紫外吸收能力稳定性，自由基清除能力，光防护系数和细胞光保护能力，在制备防晒霜、防晒喷雾、紫外防护玻璃、紫外防护面罩、紫外防护眼镜等紫外防护产品中具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明光防护技术领域，具体涉及一种具备紫外光谱屏蔽作用的组合物和光防护涂层。
背景技术
阳光中及生产生活中人们不可避免地接触到过量的紫外线辐射，而过量的紫外线辐射将会对人的身体健康带来极大的威胁，损伤细胞DNA，加速细胞凋亡，严重的甚至可能带来癌变，因此采取适当的防护措施保护机体免受紫外线损伤是十分必要的。目前已经有许多方法应对紫外线辐射，包括防晒霜的广泛使用、光防护涂层的研发等等，其能有效吸收、反射紫外线，屏蔽紫外线带来的不良影响。其中光防护涂层作为一种非接触式防护措施已经受到了广泛的关注与研究。
光防护涂层通常施加于适当的基底材料之上，如玻璃、塑料、薄膜等等，根据应用场景进行选择，光防护涂层通常由具有紫外吸收能力的分子所构筑，然而传统涂层存在稳定性较低、光谱吸收较窄等问题，从而降低了光防护涂层的有效性。
目前，已经有多种具有光防护作用的物质被报道，但是它们大都存在各自的缺陷，难以同时满足多方面的需求。例如，山椒素广泛存在于作物花椒之中，可以便利的进行提取分离，其具备特征的长共轭链结构，带来了一定的紫外吸收能力与抗氧化能力，已经被报道可以用来抵御紫外线的侵袭。然而，一方面山椒素的吸收光谱主要集中于UVB波段，UVA波段几乎无吸收，抵御紫外线侵袭能力有限；另一方面，山椒素的光不稳定性不强，难以发挥长效保护作用。阿伏苯宗(avobenzone)作为一种紫外线吸收剂，可以隔离波长为320-400nm的UVA，但是，阿伏苯宗的光稳定性也不强，经过紫外线照射后容易被分解从而失去防晒效果。开发出一种不仅具备紫外全光谱屏蔽作用，同时还具有优异的紫外吸收稳定性的光防护物质具有重要意义。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种不仅具备紫外全光谱屏蔽作用，同时还具有优异的紫外吸收稳定性的的组合物及其制备方法和用途。
本发明的另一个目的是提供一种不仅具备紫外全光谱屏蔽作用，同时还具有优异的紫外吸收稳定性的的光防护涂层及其制备方法和用途。
本发明提供了一种具备紫外光谱屏蔽作用的组合物，它是以阿伏苯宗、山椒素或其衍生物为原料制备而成的产品，其中阿伏苯宗、山椒素或其衍生物的质量比为(1-2):1。
进一步地，所述阿伏苯宗、山椒素或其衍生物的质量比为(1-2):1，优选为1.5:1；
和/或，所述山椒素衍生物是以羟基-α-山椒素、没食子酸为原料反应得到的三酚化山椒素；其中，羟基-α-山椒素、没食子酸的质量比为1:(1.0-2.0)，优选为1:1.6。
进一步地，所述反应是在4-二甲氨基吡啶和N,N'-二异丙基碳二亚胺的存在下进行的；
和/或，所述反应的温度为15-35℃，优选为室温，反应的时间为16-32 小时，优选为24小时。
本发明还提供了一种光防护涂层，它以阿伏苯宗和山椒素涂层为原料制备而成，其中，山椒素涂层是以山椒素或其衍生物为原料制备而成的涂层，阿伏苯宗、山椒素或其衍生物如上述组合物中所述。
进一步地，所述山椒素涂层的制备方法包括以下步骤：将山椒素或其衍生物溶解于水中得到水溶液，将水溶液和基底材料加入反应装置，反应，得到山椒素涂层。
进一步地，所述水溶液中山椒素或其衍生物的浓度为0.1-1.0mg/mL，优选为0.5mg/mL；
和/或，所述反应是在辣根过氧化物酶与过氧化氢的存在下进行的，其中，山椒素或其衍生物、辣根过氧化物酶、过氧化氢的质量比为1:(0.01-0.05): (0.1-0.3)，优选为1:0.03:0.2；
和/或，所述反应的温度为15-35℃，优选为室温，反应的时间为36-60 小时，优选为48小时。
进一步地，所述光防护涂层的厚度为150-220nm，优选为168-186nm。
本发明还提供了一种制备上述光防护涂层的方法，所述方法包括以下步骤：将阿伏苯宗分散于水中得到分散液，将分散液和山椒素涂层加入反应装置，反应，得到光防护涂层。
进一步地，所述分散液中，阿伏苯宗的浓度为0.1-1.0mg/mL，优选为 0.5mg/mL；
和/或，所述反应的温度为15-35℃，优选为室温，反应的时间为36-60 小时，优选为48小时。
本发明还提供了一种紫外防护产品，它包含上述具备紫外光谱屏蔽作用的组合物，或者它负载有上述光防护涂层。
进一步地，所述紫外防护产品为防晒霜、防晒喷雾、紫外防护玻璃、紫外防护面罩或紫外防护眼镜。
本发明还提供了上述具备紫外光谱屏蔽作用的组合物、上述光防护涂层在制备紫外防护产品中的用途。
本发明中，室温指25±5℃。
本发明提供的山椒素-阿伏苯宗光防护涂层具有以下有益效果：
(1)该涂层在整个紫外波段均具备良好的紫外吸收能力，扩宽了光谱吸收范围，能够有效抵御紫外线侵袭；
(2)该涂层的紫外吸收能力具有良好的稳定性，有利于延长使用时间，发挥长效作用；
(3)该涂层具有良好的自由基清除能力，能够有效清除产生的光自由基；
(4)该涂层具有良好的光防护系数，能带来有效的光保护能力；
(5)该涂层具有良好的保护细胞免受光损伤的能力，具有良好的应用转化能力。
综上，本发明提供的组合物和光防护涂层同时具有优良的紫外全光谱吸收能力，紫外吸收能力稳定性，自由基清除能力，光防护系数和细胞光保护能力，其中，控制三酚化山椒素和阿伏苯宗质量比为1:1.5时制得的山椒素- 阿伏苯宗涂层SA-3的综合效果最佳，在制备紫外防护玻璃、紫外防护面罩、紫外防护眼镜等紫外防护产品中具有广阔的应用前景。
显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。
以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
附图说明
图1为不同没食子酸质量份的反应接枝率。
图2为不同阿伏苯宗质量份的涂层厚度统计结果。
图3为SA-1～SA-4的紫外吸收能力。
图4为SA-1～SA-4的紫外吸收能力稳定性。
图5为SA-1～SA-4的自由基清除能力。
图6为SA-1～SA-4的光防护系数。
图7为SA-1～SA-4的细胞光保护能力。
具体实施方式
本发明所用原料与设备均为已知产品，通过购买市售产品所得。
下述实施例和对比例所用的没食子酸(纯度98.0％)，4-二甲氨基吡啶 (DMAP，纯度98％)，N,N'-二异丙基碳二亚胺(DIPC，纯度98％)，阿伏苯宗(纯度95.0％)购于上海市安耐吉化学有限公司。羟基-α-山椒素(纯度 98％)，CAS号83883-10-7，购买于南京市道斯夫生物科技有限公司，结构为：
实施例1：制备山椒素-阿伏苯宗涂层：SA-2
步骤1.制备三酚化山椒素
将1质量份的羟基-α-山椒素溶解于DMF，得到浓度为60mg/mL的羟基-α-山椒素溶液，随后加入1.6质量份的没食子酸、0.6质量份的4-二甲氨基吡啶、5.5质量份的N,N'-二异丙基碳二亚胺，在密闭条件下室温搅拌反应 24h。反应结束后，将得到的产物用去离子水沉淀、离心、洗涤，重复三次，以除去未反应的原料和少量副产物，然后将沉淀物冻干，得到淡黄色粉末，即三酚化山椒素。
步骤2.制备三酚化山椒素涂层
将1质量份的三酚化山椒素溶解于去离子水，得到浓度为0.5mg/mL的三酚化山椒素溶液。将三酚化山椒素溶液加入六孔板，取清洁的10mm×10mm 玻璃片置于六孔板中。然后向上述孔中分别加入0.03质量份的辣根过氧化物酶与0.2质量份的过氧化氢，随后，将六孔板密封，放入25℃恒温振荡反应器中进行振荡反应。反应48小时后，取出六孔板中的玻璃片并用去离子水洗涤，用氮气干燥，得到三酚化山椒素修饰的玻璃片，该玻璃片表面的涂层即三酚化山椒素涂层。
步骤3.制备山椒素-阿伏苯宗涂层：SA-2
将1质量份的阿伏苯宗分散于去离子水，得到浓度为0.5mg/mL的阿伏苯宗分散液。将阿伏苯宗分散液加入六孔板，取步骤2三酚化山椒素修饰的玻璃片置于六孔板中。随后，将六孔板密封，放入25℃恒温振荡反应器中进行振荡反应。反应48小时后，取出六孔板中的玻璃片并用去离子水洗涤，用氮气干燥，山椒素-阿伏苯宗修饰的玻璃片，该玻璃片表面的涂层即山椒素- 阿伏苯宗涂层，命名为SA-2。
本实施例中的1质量份相当于1.0mg。
实施例2：制备山椒素-阿伏苯宗涂层：SA-3
步骤1.制备三酚化山椒素
同实施例1步骤1。
步骤2.制备三酚化山椒素涂层
同实施例1步骤2。
步骤3.制备山椒素-阿伏苯宗涂层：SA-3
将1.5质量份的阿伏苯宗分散于去离子水，得到浓度为0.5mg/mL的阿伏苯宗分散液。将阿伏苯宗分散液加入六孔板，取步骤2三酚化山椒素修饰的玻璃片置于六孔板中。随后，将六孔板密封，放入25℃恒温振荡反应器中进行振荡反应。反应48小时后，取出六孔板中的玻璃片并用去离子水洗涤，用氮气干燥，山椒素-阿伏苯宗修饰的玻璃片，该玻璃片表面的涂层即山椒素 -阿伏苯宗涂层，命名为SA-3。
本实施例中的1质量份相当于1.0mg。
实施例3：制备山椒素-阿伏苯宗涂层：SA-4
步骤1.制备三酚化山椒素
同实施例1步骤1。
步骤2.制备三酚化山椒素涂层
同实施例1步骤2。
步骤3.制备山椒素-阿伏苯宗涂层：SA-4
将2.0质量份的阿伏苯宗分散于去离子水，得到浓度为0.5mg/mL的阿伏苯宗分散液。将阿伏苯宗分散液加入六孔板，取步骤2三酚化山椒素修饰的玻璃片置于六孔板中。随后，将六孔板密封，放入25℃恒温振荡反应器中进行振荡反应。反应48小时后，取出六孔板中的玻璃片并用去离子水洗涤，用氮气干燥，山椒素-阿伏苯宗修饰的玻璃片，该玻璃片表面的涂层即山椒素 -阿伏苯宗涂层，命名为SA-4。
本实施例中的1质量份相当于1.0mg。
对比例1：制备三酚化山椒素涂层：SA-1
步骤1.制备三酚化山椒素
同实施例1步骤1。
步骤2.制备三酚化山椒素涂层
同实施例1步骤2。将所得三酚化山椒素涂层命名为SA-1。
本对比例中的1质量份相当于1.0mg。
以下通过实验例证明本发明的有益效果。
实验例1：三酚化山椒素的结构表征
1.实验方法
参照实施例1制备三酚化山椒素的方法，区别仅在于控制在含1质量份羟基-α-山椒素的羟基-α-山椒素溶液中加入的没食子酸的质量份为1.0，1.3， 1.6，2.0质量份，分别得到不同没食子酸的质量份下的三酚化山椒素。
通过核磁共振氢谱表征，观察没食子酸中含有的苯环峰，并通过积分计算其与山椒素本体的比例。
2.实验结果
结果如图1所示，可以看出，随着没食子酸质量份的提升，接枝率有所上升，在1.6质量份时已经达到了98％，继续增加没食子酸投料量，接枝率无明显变化。因此，以羟基-α-山椒素与没食子酸的质量份数比为1:1.6作为合成三酚化山椒素的优选条件。
实验例2：涂层厚度测试
1.实验方法
受试样品：对比例1、实施例1-3制得的涂层SA-1～SA-4。
采用原子力显微镜对上述样品进行厚度检测。
2.实验结果
结果如图2所示，可以看出，没有负载阿伏苯宗的SA-1厚度为 115-131nm，随着阿伏苯宗的添加，涂层厚度逐渐增加，SA-2厚度为 152-162nm，SA-3厚度为168-186nm，SA-4厚度为192-214nm。
实验例3：紫外区域光谱吸收的能力测试
1.实验方法
受试样品：对比例1、实施例1-3制得的涂层SA-1～SA-4。
采用紫外-可见光分光光度计测定样品在200～400nm波长范围内的紫外吸收，其中狭缝宽度为2nm。进一步对其在200-400nm区域进行积分，得出其在紫外区的吸收能力。
2.实验结果
结果如图3所示，可以看出，没有负载阿伏苯宗的SA-1紫外吸收能力较弱，随着阿伏苯宗的负载，涂层紫外吸收能力逐渐增强。但SA-4相较于 SA-3提升幅度较小，说明负载效率逐渐达到饱和。
实验例4：紫外区域光谱吸收能力稳定性测试
1.实验方法
受试样品：对比例1、实施例1-3制得的涂层SA-1～SA-4。
采用紫外-可见光分光光度计测定样品在271nm波长处的紫外吸收，其中狭缝宽度为2nm。进一步地，将上述样品在模拟太阳光(2W)的条件下照射2h，在此之后再次测定其在271nm波长处的紫外吸收，从而计算出在太阳光照射后几组材料的紫外吸收能力稳定性。
紫外吸收能力稳定性＝光照后紫外吸收/光照前紫外吸收×100％。
2.实验结果
结果如图4所示，可以看出，SA-1～SA-4均具备较好的紫外吸收能力稳定性，其中SA-3具有最高的紫外吸收能力稳定性，到达了94％。
实验例5：自由基清除能力测试
1.实验方法
受试样品：对比例1、实施例1-3制得的涂层SA-1～SA-4。
使用2,2'-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)方法评定样品的水相自由基清除能力。具体操作为：
分别制备7mM的ABTS水溶液与2.45mM的过硫酸钾水溶液；将ABTS 水溶液与过硫酸钾水溶液以1：2的摩尔比混合，并在室温下静置过夜，并使其处于黑暗状态得到最终的ABTS检测试剂。
取100μL的ABTS检测试剂溶液用去离子水稀释，使溶液最终体积保持为3mL，随后分别将负载SA-1～SA-4涂层的玻璃片加入。采用734nm处的吸光度来评价自由基清除效果，测试30分钟后紫外吸光度，得到其自由基清除能力。
自由基清除率＝(未加材料溶液紫外吸光度-加入材料后相应时间紫外吸光度)/未加材料溶液紫外吸光度×100％。
2.实验结果
结果如图5所示，从图中可以看出，没有负载阿伏苯宗的SA-1自由基清除能力较强，负载阿伏苯宗后由于一定的非共价相互作用，屏蔽了其部分自由基清除能力，但SA-2与SA-3仍保持了较强的自由基清除能力，达到85％以上，而SA-4相对较低，不足70％。
实验例6：光防护系数测试
1.实验方法
受试样品：对比例1、实施例1-3制得的涂层SA-1～SA-4。
使用紫外分光光度计测定样品的紫外吸收光谱，并按照公式计算其光防护系数(SPF值)：其中S(λ)为确定条件下(北纬40度、太阳天顶角20度、臭氧层厚度0.305cm的仲夏正午日照)地球阳光的光谱辐照度，E(λ)为波长为λnm的紫外线对人体皮肤产生迟发性红斑的相对有效系数。
2.实验结果
测试结果如图6所示，可以看出，没有负载阿伏苯宗的SA-1光防护系数最低，不足30。负载阿伏苯宗后，光防护系数逐渐上升，SA-3达到了50 以上，SA-4相较于SA-3上升不大，说明其已经基本达到饱和。
实验例7：细胞光保护能力测试
1.实验方法
受试样品：对比例1、实施例1-3制得的涂层SA-1～SA-4。
以NIH小鼠胚胎成纤维细胞3T3细胞为细胞株。细胞的培养方式为将 10％的胎牛血清(FBS)加入到DMEM培养基中共同孵育，培养的氛围为含有5％CO2的潮湿气氛，温度维持在37℃。将培养好的NIH3T3细胞以每孔 200000个细胞的密度在6孔板中孵育24h，将负载SA-1～SA-4涂层的玻璃片置于六孔板之上，并用4W的模拟太阳光照射10分钟，继续培养24h，采用MTT比色法计算细胞的存活率。
2.实验结果
结果如图7所示，从图中可以看出，使用SA-1防护的细胞存活率最低，不足60％，而SA-3防护的细胞存活率超过了90％，可以看出山椒素-阿伏苯宗涂层具有良好的细胞光保护能力。
上述实验结果表明，本发明提供的山椒素-阿伏苯宗涂层同时具有优良的紫外全光谱吸收能力，紫外吸收能力稳定性，自由基清除能力，光防护系数和细胞光保护能力，其中，实施例2控制特定山椒素和阿伏苯宗比例制得的山椒素-阿伏苯宗涂层SA-3的综合效果最佳。
综上，本发明提供了一种具备紫外光谱屏蔽作用的组合物和光防护涂层，属于光防护技术领域。本发明提供的组合物和涂层同时具有优良的紫外全光谱吸收能力，紫外吸收能力稳定性，自由基清除能力，光防护系数和细胞光保护能力，在制备防晒霜、防晒喷雾、紫外防护玻璃、紫外防护面罩、紫外防护眼镜等紫外防护产品中具有广阔的应用前景。
Claims (17)
1.一种具备紫外光谱屏蔽作用的组合物，其特征在于：它是以阿伏苯宗、山椒素衍生物为原料制备而成的产品，其中阿伏苯宗、山椒素衍生物的质量比为(1-2):1；所述山椒素衍生物是以羟基-α-山椒素、没食子酸为原料反应得到的三酚化山椒素；其中，羟基-α-山椒素、没食子酸的质量比为1:(1.0-2.0)，所述反应是在4-二甲氨基吡啶和N,N'-二异丙基碳二亚胺的存在下进行的。
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于：所述阿伏苯宗、山椒素衍生物的质量比为1.5:1。
3.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于：羟基-α-山椒素、没食子酸的质量比为1:1.6。
4.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于：所述反应的温度为15-35℃，反应的时间为16-32小时。
5.根据权利要求4所述的组合物，其特征在于：所述反应的温度为室温，反应的时间为24小时。
6.一种光防护涂层，其特征在于：它以阿伏苯宗和山椒素涂层为原料制备而成，其中，山椒素涂层是以山椒素衍生物为原料制备而成的涂层，阿伏苯宗、山椒素衍生物如权利要求1-5任一项中所述。
7.根据权利要求6所述的光防护涂层，其特征在于：所述山椒素涂层的制备方法包括以下步骤：将山椒素衍生物溶解于水中得到水溶液，将水溶液和基底材料加入反应装置，反应，得到山椒素涂层。
8.根据权利要求7所述的光防护涂层，其特征在于：所述水溶液中山椒素衍生物的浓度为0.1-1.0mg/mL；
和/或，所述反应是在辣根过氧化物酶与过氧化氢的存在下进行的，其中，山椒素衍生物、辣根过氧化物酶、过氧化氢的质量比为1:(0.01-0.05):(0.1-0.3)；
和/或，所述反应的温度为15-35℃，反应的时间为36-60小时。
9.根据权利要求8所述的光防护涂层，其特征在于：所述水溶液中山椒素衍生物的浓度为0.5mg/mL；
和/或，所述反应是在辣根过氧化物酶与过氧化氢的存在下进行的，其中，山椒素衍生物、辣根过氧化物酶、过氧化氢的质量比为1:0.03:0.2；
和/或，所述反应的温度为室温，反应的时间为48小时。
10.根据权利要求6所述的光防护涂层，其特征在于：所述光防护涂层的厚度为150-220nm。
11.根据权利要求10所述的光防护涂层，其特征在于：所述光防护涂层的厚度为168-186nm。
12.一种制备权利要求6-11任一项所述光防护涂层的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：将阿伏苯宗分散于水中得到分散液，将分散液和山椒素涂层加入反应装置，反应，得到光防护涂层。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：所述分散液中，阿伏苯宗的浓度为0.1-1.0mg/mL；
和/或，所述反应的温度为15-35℃，反应的时间为36-60小时。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于：所述分散液中，阿伏苯宗的浓度为0.5mg/mL；
和/或，所述反应的温度为室温，反应的时间为48小时。
15.一种紫外防护产品，其特征在于：它包含权利要求1-5任一项所述具备紫外光谱屏蔽作用的组合物，或者它负载有权利要求6-11任一项所述光防护涂层。
16.根据权利要求15所述的紫外防护产品，其特征在于：所述紫外防护产品为防晒霜、防晒喷雾、紫外防护玻璃、紫外防护面罩或紫外防护眼镜。
17.权利要求1-5任一项所述具备紫外光谱屏蔽作用的组合物、权利要求6-11任一项所述光防护涂层在制备紫外防护产品中的用途。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1323193A (zh) * | 1998-10-16 | 2001-11-21 | 宝洁公司 | 防紫外线组合物 |
| JP2007002005A (ja) * | 2005-06-21 | 2007-01-11 | Takasago Internatl Corp | 香料組成物 |
| CN102186470A (zh) * | 2008-10-16 | 2011-09-14 | 诺瓦提斯公司 | 具有感觉组分的局部用nsaid组合物 |
| CN102688152A (zh) * | 2012-06-05 | 2012-09-26 | 东南大学 | 复合防晒剂纳米结构脂质载体及其制备方法 |
| CN103249394A (zh) * | 2010-10-25 | 2013-08-14 | 荷兰联合利华有限公司 | 稳定的遮光组合物 |
| CN104959088A (zh) * | 2015-06-16 | 2015-10-07 | 南阳汇萃植物制品有限公司 | 一种麻辣精油微胶囊及其制备方法 |
| CN108524478A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-09-14 | 四川大学华西医院 | 山椒素在制备修复皮肤光损伤的外用制剂中的用途 |
-
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1323193A (zh) * | 1998-10-16 | 2001-11-21 | 宝洁公司 | 防紫外线组合物 |
| JP2007002005A (ja) * | 2005-06-21 | 2007-01-11 | Takasago Internatl Corp | 香料組成物 |
| CN102186470A (zh) * | 2008-10-16 | 2011-09-14 | 诺瓦提斯公司 | 具有感觉组分的局部用nsaid组合物 |
| CN103249394A (zh) * | 2010-10-25 | 2013-08-14 | 荷兰联合利华有限公司 | 稳定的遮光组合物 |
| CN102688152A (zh) * | 2012-06-05 | 2012-09-26 | 东南大学 | 复合防晒剂纳米结构脂质载体及其制备方法 |
| CN104959088A (zh) * | 2015-06-16 | 2015-10-07 | 南阳汇萃植物制品有限公司 | 一种麻辣精油微胶囊及其制备方法 |
| CN108524478A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-09-14 | 四川大学华西医院 | 山椒素在制备修复皮肤光损伤的外用制剂中的用途 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 《Chemistry and Pharmacology of Alkylamides from Natural Origin》;Elufioye, TO;《REVISTA BRASILEIRA DE FARMACOGNOSIA-BRAZILIAN JOURNAL OF PHARMACOGNOSY》;全文 * |
| 《山椒素药理学研究进展》;李焰梅;《中国药理学通报》;全文 * |
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