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유기 자외선 차단제는 자외선 에너지를 분자가 흡수한 뒤 다른 형태로 변환시켜 피부를 보호합니다. 아보벤존과 옥시벤존이 대표적인 유기 자외선 차단 성분이며, 이들은 공액 이중결합을 가져 자외선을 잘 흡수할 수 있습니다. 자외선을 흡수하면 분자는 바닥 상태에서 들뜬 상태로 전이하는데, 들뜬 상태는 매우 불안정하기 때문에, 분자는 빠르게 안정한 상태로 돌아가려 합니다. 이때 비복사적 이완을 통해 에너지를 열로 방출하거나 일부는 형광 형태로 에너지를 방출하게 되며, 이 경우 분자 구조는 유지되므로 안정한 자외선 차단이 이루어질 수 있습니다.
하지만 일부 분자들이 비가역적인 광화학 반응으로 들어가는 경우에는 결합이 절단되거나 이성질화, 활성산소종 생성이 진행되며 특히 들뜬 상태에서 삼중항 상태로 전이될 경우 산소라디칼이 형성됩니다. 결과적으로 자외선 차단제 분자 자체를 분해할 뿐 아니라, 주변의 다른 분자까지 손상시킬 수 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 항산화제가 함께 첨가되어, 활성산소종을 제거합니다. 예를 들어 비타민 E 같은 항산화제는 자유 라디칼과 반응하여 이를 안정화시키고, 연쇄적인 산화 반응을 차단하며 들뜬 상태에서 발생할 수 있는 에너지 전달 및 라디칼 반응을 억제합니다. 즉, 자외선 차단제가 분해되는 경로로 들어가기 전에 안전한 경로로 들어가도록 도와주는 역할을 해주는 것입니다. 감사합니다.