毒性分析涉及斑马鱼，斑马鱼在分子、遗传和细胞水平上与人类有着显着的相似性，这意味着许多斑马鱼研究与人类直接相关。

研究结果今天发表在光化学与光生物学科学杂志上。

包括农业科学学院教员 Robyn Tanguay 和 Lisa Truong 以及研究生 Claudia Santillan 在内的研究团队试图回答有关全球大型防晒霜市场的重要但在很大程度上被忽视的问题，市场数据公司 Statista 预测该市场价值超过 240 亿美元到本世纪末。

问题：防晒成分组合而不是单独的化合物的稳定性、安全性和有效性如何——这就是食品和药物管理局批准它们的方式——以及由引起的反应产生的任何化学产品的安全性如何通过暴露在阳光下?

“防晒霜是重要的消费品，有助于减少紫外线照射，从而减少皮肤癌，但我们不知道使用某些防晒配方是否会因为某些成分和紫外线之间的相互作用而产生意想不到的毒性，”俄勒冈州立大学杰出的 Tanguay 说。教授和国际毒理学专家。

她说，公众对防晒霜安全的看法导致制造商通常根据有限的数据使用大量的某些成分，同时限制其他成分。例如，由于担心会危害珊瑚礁，氧苯酮实际上已被停用。

“含有氧化锌或二氧化钛等无机化合物的防晒霜可以阻挡紫外线，作为吸收紫外线的有机小分子化合物的安全替代品，越来越多地被推向市场，”Tanguay 说。

包括俄勒冈大学的 James Hutchinson 和 Aurora Ginzburg 以及利兹大学的 Richard Blackburn 在内的科学家从美国和欧洲的不同产品中制备了五种含有紫外线过滤剂(防晒霜中的活性成分)的混合物。他们还用相同的成分制作了额外的混合物，加上商业推荐量下限的氧化锌。

然后，研究人员将混合物暴露在紫外线辐射下两个小时，并使用光谱学检查它们的光稳定性——即，阳光对混合物中的化合物及其紫外线防护能力有何影响?

科学家们还研究了紫外线辐射是否导致任何混合物对斑马鱼有毒，斑马鱼是一种广泛使用的模式生物，在五天内从卵到游泳，并发现没有氧化锌的紫外线暴露混合物不会导致鱼的任何显着变化。

“有几项研究表明，防晒霜可以在紫外线照射下快速反应——这是它们使用的专门设置——所以令人惊讶的是，对光降解产品的毒性测试很少，”Truong 说。“我们的研究结果表明，作为我们研究配方基础的市售小分子配方，可以以不同的成分比例组合，从而最大限度地减少光降解。”

但是，当添加氧化锌颗粒(纳米颗粒或较大的微粒)时，科学家们发现了光稳定性和光毒性的巨大差异。

“无论是哪种尺寸的颗粒，氧化锌都会降解有机混合物，并导致有机过滤器对紫外线 A 射线的防护损失超过 80%，紫外线 A 射线占到达地球的紫外线辐射的 95%，”桑蒂兰说。“此外，氧化锌诱导的光降解产物导致我们用来测试毒性的斑马鱼缺陷显着增加。这表明氧化锌颗粒正在导致降解物，其引入水生生态系统对环境有害。”

Tanguay 说她很惊讶所有五种小分子混合物通常都是光稳定的，但并不奇怪添加氧化锌颗粒会在紫外线照射下导致毒性。

“作为俄勒冈州立大学专门研究纳米颗粒毒性的团队，这些结果并不令人震惊，”她说。“这些发现会让许多消费者感到惊讶，他们被矿物防晒霜上的‘无纳米’标签所误导，这些标签暗示防晒霜是安全的，因为它们不含那些较小的颗粒。任何尺寸的金属氧化物颗粒都可能具有反应性表面位点，是否小于 100 纳米。比尺寸更重要的是金属特性、其晶体结构和任何表面涂层。”