Water maakt zonnebrandcrème effectiever
Eén van de beschermende ingrediënten uit zonnebrandcrèmes reageert anders op UV-licht dan altijd werd gedacht. Het is daardoor minder effectief en wellicht schadelijk. Dat blijkt uit onderzoek van de Universiteit van Amsterdam. De onderzoekers ontdekten echter ook dat de UV-blokker weer optimaal werkt na het toevoegen van een beetje water. Dit kan uiteindelijk leiden tot betere zonnebrandcrèmes. De resultaten van het onderzoek worden deze week gepubliceerd op de website van het vakblad Journal of Physical Chemistry Letters.
De schadelijke inwerking van zonlicht zorgt voor versnelde veroudering – en zelfs beschadiging – van huidcellen. In het ergste geval leidt dat tot huidkanker. Vooral het ultraviolette licht (UV-straling) uit het zonnespectrum brengt dit risico met zich mee. De beschermende componenten in zonnebrandcrèmes absorberen UV-straling en zetten die om in - onschadelijke - warmte.
Met behulp van hoge-resolutie laserspectroscopie hebben moleculaire wetenschappers van de UvA dit proces nu nader onderzocht voor de veelgebruikte UV-blokker OMC (octyl methoxycinnamaat). Daarbij deden ze een opmerkelijke ontdekking. Na absorptie van UV-licht blijkt het molecuul lange tijd in een reactieve toestand te verkeren.
‘Moleculen worden eigenlijk altijd reactiever als ze licht absorberen’, zegt onderzoeksleider Wybren Jan Buma, hoogleraar Molecuulspectroscopie. ‘Als ze de opgenomen energie vervolgens heel snel omzetten in warmte heb je daar geen last van. Wij hebben nu gezien dat bij OMC de reactieve vorm tienduizend keer langer blijft bestaan dan altijd werd gedacht. Dan kunnen ongewenste nevenreacties optreden, en het middel is minder effectief. Zonnebrandcrèmes kunnen dan ook nog veiliger worden dan ze op dit moment al zijn’.
Water erbij
Promovendus Eric Tan, die het onderzoek uitvoerde samen met lasertechnicus Michiel Hilbers, vond een oplossing voor de lange tijd dat OMC in reactieve toestand verkeert: ‘We zien dat de reactieve variant van OMC maar heel kort bestaat als er watermoleculen in de buurt zijn. Het OMC-molecuul zet UV-licht dan wél vrijwel direct om in warmte’.
Alleen: water en zonnebrandcrème is geen fijne combinatie. De crèmes zijn juist altijd wat vettig om ervoor te zorgen dat ze niet met het zwemwater wegspoelen. Maar met zogeheten micellen kunnen chemici daar wel een mouw aan passen, weet Buma. ‘Micellen zijn hele kleine moleculaire bolletjes die het mogelijk maken om verschillende stoffen die elkaar niet verdragen tóch samen te brengen. Zo kan een vettige crème wel degelijk water opnemen. Ik verwacht dat het de fotochemische en dus de beschermende eigenschappen van de crèmes aanzienlijk zal verbeteren.’
Publicatiegegevens
Eric M.M. Tan, Michiel Hilbers, Wybren Jan Buma: Excited state dynamics of isolated and microsolvated cinnamate-based UV-B sunscreens, J. Phys. Chem. Lett., 2014, 5, pp 2464–2468 DOI: 10.1021/jz501140b.
Het onderzoek werd gefinancierd door de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek NWO.