lignine, het natuurlijke polymeer dat boomstammen hun sterkte geeft, zou de bron kunnen zijn van een nieuwe reeks huidverzorgingsproducten, nieuw onderzoek suggereert.

Het ligninepolymeer draagt ​​bij aan de fysieke stijfheid van planten, en absorbeert ook UV-stralen, helpt de delicatere cellulosestructuren van de plant te beschermen tegen beschadiging door de zon. Onderzoekers van A*STAR hebben een manier gevonden om lignine-achtige structuren met een korte keten te maken die het UV-blokkerende vermogen van het oudermolecuul behouden. maar kan gemakkelijker worden verwerkt in zonnebrandmiddelen en andere huidproducten.

Hoewel lignine zelf een gemakkelijk beschikbare hernieuwbare hulpbron is, het gebruik van het natuurlijke polymeer in hoogwaardige materialen en producten voor persoonlijke verzorging wordt beperkt door twee belangrijke factoren, legt Balamurugan Ramalingam uit van het A*STAR Institute of Chemical and Engineering Sciences, die het huidige werk leidde. Natuurlijke ligninepolymeren met een hoog molecuulgewicht zijn inherent onoplosbaar in gangbare oplosmiddelen, en slecht dispergeren in mengsels van andere materialen, waardoor het moeilijk is om mee te werken.

Het ligninepolymeer kan worden afgebroken tot zijn samenstellende kleine molecuulmonomeren om de verwerkbaarheid te verbeteren, maar dit verwijdert de UV-absorberende eigenschappen van natuurlijke lignine. Ramalingam en zijn collega's vermoedden dat de goede plek voor het maken van UV-blokkers de vorming van lignine-achtige 'oligomeren' zou kunnen zijn, structuren met een korte keten in plaats van de polymeren met een lange keten van natuurlijke lignine.

Het team toonde aan dat ze lignine-achtige oligomeren konden vormen door natuurlijke lignine chemisch in kleinere stukjes te breken, of door ligninemonomeren te koppelen tot korte ketens. Tests bevestigden dat de lignine-achtige oligomeren het beste van twee werelden boden, goede oplosbaarheid en dispersie combineren met nuttige eigenschappen tegen zonnebrand. "We waren vooral blij met het bredere UV-blokkerende vermogen en het hogere molaire absorptievermogen van de oligomeren in vergelijking met de respectieve monomeren, "zegt Ramalingam. Het UV-blokkerende vermogen van de oligomeren bleek ook robuust en langlevend in versnelde UV-verweringstests.

De lignine-achtige oligomeren hebben verschillende potentiële voordelen ten opzichte van bestaande kleinmoleculige UV-blokkers die worden gebruikt om kunststoffen en in zonnebrandmiddelen te stabiliseren, zegt Ramalingam. "In tegenstelling tot synthetische UV-stabilisatoren met kleine moleculen, de huidige lignine-achtige oligomeren zijn biologisch afgeleid en vermoedelijk niet-toxisch, " zegt hij. Omdat oligomeren fysiek grotere structuren zijn dan UV-blokkers met kleine moleculen, ze lekken ook minder snel uit plastic in het milieu, of de huid binnendringen bij gebruik in zonnebrandmiddelen.

"We evalueren momenteel de mogelijkheid om lignine-achtige oligomeren op te nemen in commerciële zonnefilters, op de ontwikkeling van op de natuur geïnspireerde producten voor persoonlijke verzorging, ' zegt Ramalingam.