Electron irradiated poly(methyl methacrylate) (PMMA) and polystyrene (PS) nanoparticles as alternatives to existing sunscreen active ingredients which have safety controversies have been studied. The electron irradiation produces chromophores so that the irradiated polymers turn capable of absorbing ultraviolet (UV) rays. UV-Vis spectroscopy indicates a significant increase in the absorbance in the spectral range of UV and a redshift of the absorption edge is observed at a higher electron fluence. Results of FTIR and Raman studies imply chemical alterations of the irradiated polymers, elucidating the creation of UV absorbing properties. According to results of in vitro 3T3 neutral red uptake (NRU) phototoxicity test in compliance with OECD TG 432, the irradiated PMMA was classified as a non-phototoxic material. In addition, in vitro sun protection factors (SPFs) of formulations containing irradiated polymer nanoparticles in various electron fluence were determined according to ISO 24443. In this study, the effects of electron irradiation and the characteristics of the irradiated polymers are discussed.
독성 논란이 있는 기존 자외선 차단제의 유효성분의 대체재로서 전자 빔에 조사된 폴리메타크릴산 메틸 (PMMA) 및 폴리스타이렌 (PS) 나노 입자가 연구되었다. 전자 빔 조사는 고분자 분자 구조 내에 자외선을 흡수하는 그룹을 생성하여 자외선 및 청색 광을 흡수 할 수 있게 한다. 조사된 고분자의 자외선 가시광선 (UV-Vis) 분광 분석 결과는 자외선 영역에서 흡광도의 상당한 증가를 나타내며 높은 전자 조사량에 조사되면 흡수 스펙트럼의 적색 편이가 발생된다. 푸리에 변환 적외선 (FTIR) 및 라만(Raman) 분광 분석 결과는 전자 빔에 의하여 변형된 고분자 분자구조를 분석하여 발생된 자외선 흡수 특성을 설명한다. 경제협력개발기구 (OECD) 가이드라인에 따른 광 독성 평가 (3T3 NRU PT) 분석 결과로, 전자 빔에 조사된 PMMA는 광 독성 없음으로 분류되었다. 또한 다양한 전자 조사량에 조사 된 고분자 나노 입자를 포함하는 제형의 생체 외 자외선 차단 지수 ($SPF_{in vitro}$)가 국제표준화기구 (ISO) 24443에 따라서 결정되었다. 본 연구에서는 PMMA와 PS 나노 입자의 전자 빔 조사 영향과 조사 된 고분자의 특성에 대하여 연구되었다.
