近日,孟涛教授领衔的“微纳生物技术”创新团队的最新研究成果:TiO2 nanoparticle-embedded starch-tannin composites with efficient UV-shielding and ROS elimination as Pickering emulsifier for bio-safe sunscreen (译为:负载纳米二氧化钛的单宁酸-玉米淀粉复合物具有高效紫外屏蔽和ROS清除能力,作为Pickering乳化剂用于生物安全防晒剂)在国际权威期刊《International Journal of Biological Macromolecules》(JCR Q1分区,2025影响因子8.5,DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2026.151901)发表。该期刊专注于天然大分子的化学与生物学研究,涵盖蛋白质、核酸、多糖等方向,其中以生物基材料作为化妆品成分和递送载体的研究具有先进性和前沿性,是环保型化妆品领域技术创新与应用研究的重要发表平台。论文第一作者为生命科学与工程学院2023级硕士研究生黄子豪,通讯作者为孟涛教授,西南交通大学为通讯单位,广州栋方生物科技股份有限公司为参与单位。
纳米级无机紫外过滤剂如二氧化钛和氧化锌因其宽禁带结构带来的高折射率、广谱保护和化学稳定性而被广泛应用于防晒化妆品中。然而,这些材料在防晒霜中的实际应用受到其光催化损伤的限制。在紫外线照射下,它们与水、氧等物质发生反应,产生极具破坏性的活性氧(ROS)会对皮肤造成二次损伤,并降解防晒霜中的有效成分。在本研究中,我们以单宁酸改性的二氧化钛(TiO2-TA)为核心,通过单宁酸与玉米淀粉络合形成生物基杂化配合物(TiO2-TA- CS),并利用其稳定油包水型Pickering乳液,实现高效防晒应用和ROS清除。
文章亮点:①通过单宁酸-玉米淀粉之间的氢键作用构建了负载纳米二氧化钛的单宁酸-玉米淀粉复合物,增强了表面淀粉的浸润性;②复合物通过外部淀粉物理屏蔽ROS逸出和单宁酸涂层化学抑制ROS;③由TiO2-TA-CS稳定的Pickering乳液为人体局部应用提供了更优异的紫外线屏蔽效果。
总结展望:本研究利用多酚多糖作用提供了一种TiO2与生物大分子杂化复合策略以增强紫外屏蔽能力和ROS清除效果,推进了生物基复合材料在防晒配方中的应用。
该研究得到国家自然科学基金项目(22378336, 21776230, 22204130),四川省科技厅重点研发项目(2020YFG0092, 2021YFN0129, 2022NSFSC1211),中央高校基础研究基金(2682024ZTPY001, 2682021ZTPY031),广州栋方生物科技股份有限公司校企联合项目(R111322H01008)的资助。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2026.151901
课题组主页:https://faculty.swjtu.edu.cn/mengtao/zh_CN/index.htm
第一作者简介:黄子豪,生命科学与工程学院2023级生物与医药专业硕士研究生。