二氧化钛在化妆品化学中的作用
2022年06月17日
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本文介绍了钛元素的发现历史及其重要化合物二氧化钛（TiO₂）的化学特性与应用。钛由格雷戈尔于1791年发现，后由克拉普罗特命名；其氧化物TiO₂呈白色、不溶于水，在自然界以高折射率矿物金红石存在，经微粉化后具备优异且稳定的紫外线吸收能力，因而成为防晒霜核心物理防晒成分。文章进一步指出，美国FDA将防晒剂视为非处方药，严格依据“普遍认为安全有效”（GRASE）标准监管：目前仅TiO₂和氧化锌被明确列为GRASE物质，而包括氧苯酮、阿伏苯酮等十余种常见化学防晒剂因安全性数据不足，被FDA建议归为“非GRASE”，亟需补充研究支持。
钛，一种金属和元素，其名称来源于希腊神话中在奥林匹斯众神之前的神祇泰坦。钛是由威廉·格雷戈尔于1791年在英国康沃尔发现的，并由德国化学家马丁·克拉普罗特独立且几乎同时发现并命名。
从化学角度来看，钛具有几种氧化态，并与氧结合形成钛一氧化物、钛二氧化物和二钛三氧化物。钛二氧化物是一种白色、不溶于水的固体，在自然界中以金红石的形式存在，这是一种具有非常有趣光学性质的矿物，例如非常高的折射率。钛二氧化物可以研磨成微粉，由具有约一微米“直径”的准球形颗粒组成。这些粉末吸收紫外线，其消光系数非常高，并且在整个紫外线范围内几乎恒定。这使得钛二氧化物（TiO2）成为一种出色的紫外线过滤器，也是防晒霜的首选材料。
防晒霜中的二氧化钛
在美国，紫外线过滤器被视为药物。美国食品药品监督管理局（FDA）发布指南，表明防晒霜是非处方药，必须根据特定法规进行制备。对于FDA来说，可接受的紫外线过滤器必须被普遍认为是安全有效的（GRASE），并被列入正面清单，标明允许的最大浓度。近年来，FDA宣布，为了被认为是GRASE，许多紫外线过滤器需要进一步的安全性证明。FDA建议对含有对氨基苯甲酸（PABA）和三乙醇胺水杨酸盐的防晒霜给予非GRASE状态，因为有记录的安全问题。此外，FDA建议对肉桂酸盐、二氧苯酮、苯基苯并咪唑磺酸、均匀酸酯、甲氧基肉桂酸乙基己酯、辛基水杨酸酯、辛基三嗪、对氨基苯甲酸酯、磺苯酮、氧苯酮和阿伏苯酮给予非GRASE状态，因为它坚持认为需要更多数据来证明这些紫外线过滤器是GRASE。
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