具有防曬潛力中藥材的紫外光譜研究

李玉姍，李夢(mèng)雪，劉華石，霍金海，王偉明

(黑龍江省中醫(yī)藥科學(xué)院 中藥研究所，黑龍江 哈爾濱 150036)

長(zhǎng)期大量的紫外線照射會(huì)對(duì)人體造成嚴(yán)重的損傷，進(jìn)而導(dǎo)致脫皮、色斑以及各種與日光性皮膚病的發(fā)生。近年來(lái)隨著溫室效應(yīng)的影響，大氣臭氧的耗量逐年增加，達(dá)到地表的紫外線輻射也大大增加。因此，防曬逐漸成為人們?nèi)粘Ｉ钪械臒衢T(mén)話題，引起越來(lái)越多人的關(guān)注[1]。

目前市場(chǎng)上現(xiàn)有的物理防曬劑和化學(xué)防曬劑存在諸多弊端，如造成皮膚過(guò)敏、存在易氧化變質(zhì)等負(fù)面影響等，促使消費(fèi)者對(duì)天然、安全無(wú)刺激的防曬產(chǎn)品的需求增加[2-3]。中藥材具有較強(qiáng)的紫外線吸收功能[4-5]，并且是從植物中提取的天然成分，刺激性小、安全性較其他類型的防曬劑高[6-7]，同時(shí)有很好的抗氧化和抗光老化的作用，在防曬產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)中有較大的前景。

大量的研究證明，天然植物提取物相比傳統(tǒng)化學(xué)添加劑更安全、溫和、環(huán)保，且已應(yīng)用于各類化妝品、護(hù)膚品中，如金銀花被證實(shí)所含的綠原酸具有良好的紫外吸收性，光照性能穩(wěn)定，可作為天然的紫外吸收劑在化妝品中使用[8]；山竹果殼的正丁醇萃取物在低濃度條件下抗紫外線作用優(yōu)于物理防曬劑二氧化鈦[9]。但在大部分防曬產(chǎn)品中，天然植物提取物的小劑量添加只是輔助物理或化學(xué)防曬劑而發(fā)揮作用，主要的防曬效果依然取決于傳統(tǒng)防曬劑，而傳統(tǒng)防曬劑存在的缺陷并沒(méi)有得到解決。

實(shí)驗(yàn)采用紫外光譜法對(duì)100種常用中藥材進(jìn)行初步的紫外線防護(hù)效果評(píng)價(jià)，并對(duì)市售的4款防曬霜進(jìn)行紫外吸光度檢測(cè)，探討防曬產(chǎn)品現(xiàn)狀，以期探索具有更高紫外吸光度和廣譜紫外吸收特征的天然物質(zhì)，為防曬產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)提供新思路[10-11]。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)材料 貢菊、白芍等100種不同產(chǎn)地常用中藥材(北京同仁堂有限公司)為研究對(duì)象，乙醇(無(wú)水乙醇 西隴科學(xué))，乙醚(西隴科學(xué))，去離子水(實(shí)驗(yàn)室自制)。

1.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器 紫外分光光度計(jì)(PerkinElm-er公司，美國(guó)，型號(hào)：Lambda362)，中藥粉碎機(jī)(溫嶺市奧力中藥機(jī)械公司，型號(hào)：AF-1004A-200)，超純水機(jī)(艾科浦公司，美國(guó)，型號(hào)：ZYS-03-069)，恒溫水浴鍋(天津泰斯特公司，型號(hào)：DK-98-2A)，電子天平(北京賽多利斯科學(xué)儀器公司，型號(hào)：BSA2245)。

1.2 方法

1.2.1 原料的預(yù)處理 將貢菊等100種中草藥在40 ℃下烘干4 h后，粉碎成粗粉，過(guò)4號(hào)篩，備用。將無(wú)水乙醇及超純?nèi)ルx子水按照1∶1的比例配制成50%乙醇溶液，備用。

1.2.2 中草藥水(醇)提液的制備 分別精密稱取各單味藥材粗粉0.5 g，加入50 mL的水或50%乙醇靜置10 min，水浴80 ℃加熱回流60 min，冷卻，濾過(guò)；取續(xù)濾液1.0 mL溶液至25 mL容量瓶?jī)?nèi)，用水或50%乙醇定容至刻度線，作為待測(cè)溶液。

1.2.3 紫外吸光度檢測(cè) 在太陽(yáng)輻射中280～400 nm波長(zhǎng)處的紫外線對(duì)人體傷害最大，因此以280～400 nm為波長(zhǎng)范圍測(cè)定樣品在此范圍波長(zhǎng)下的紫外吸收率[12]。以水或50%乙醇為參比對(duì)照溶液，將樣品置于1 cm石英比色皿內(nèi)按照2020年版《中國(guó)藥典》中的紫外可見(jiàn)分光光度法在UVB區(qū)和UVA區(qū)進(jìn)行紫外掃描，測(cè)定各個(gè)波長(zhǎng)處的紫外吸收率并求其平均紫外線吸收率，進(jìn)而評(píng)價(jià)各藥材的紫外吸收能力即為其防曬能力。

2 結(jié)果

分別計(jì)算所測(cè)提取液在紫外UVB的280、290、300、310、320 nm波長(zhǎng)和UVA區(qū)的320、330、340、350、360、370、380、390、400 nm波長(zhǎng)的平均紫外吸收率，通過(guò)平均紫外吸收率的對(duì)比評(píng)價(jià)不同中藥提取液的紫外吸收能力，進(jìn)而對(duì)不同中藥材的防曬能力進(jìn)行初步判斷，結(jié)果如表1所示。

中藥材的紫外吸收率需達(dá)到60%以上則認(rèn)為防曬作用較強(qiáng)[13]，據(jù)表1數(shù)據(jù)顯示，黃連、黃柏的水提液和醇提液，連翹的水提液，降香、密蒙花、補(bǔ)骨脂的醇提液在UVA和UVB區(qū)都有較強(qiáng)的紫外吸收，具有廣譜防曬的作用，制遠(yuǎn)志、覆盆子、丁香、五倍子、蜜款冬花、黃精、訶子肉、枳殼的水提液和醇提液在UVB區(qū)有較高的紫外吸收率，具有較強(qiáng)的防曬功效[14]。所測(cè)得的100種常用中藥材中在UVB區(qū)醇提液的紫外吸光度達(dá)到60%以上的中藥有24種，水提液的紫外吸光度達(dá)到60%以上的有12種；在UVA區(qū)醇提液的紫外吸光度達(dá)到60%以上的中藥有4種，水提液的紫外吸光度達(dá)到60%以上的有4種。

表1 中藥材提取物在UVA和UVB區(qū)的平均紫外吸光率 (%)

續(xù)表1

2.1 在UVA區(qū)紫外吸光度達(dá)到60%以上藥材紫外吸收波長(zhǎng)對(duì)比

采用“1.2”項(xiàng)下的檢測(cè)方法，測(cè)得UVA區(qū)紫外吸光度在60%以上的藥材紫外吸收曲線圖如下，見(jiàn)圖1、圖2。

圖1 在UVA區(qū)紫外吸光度達(dá)到60%以上的藥材醇提液紫外吸收曲線

圖2 在UVA區(qū)紫外吸光度達(dá)到60%以上的藥材水提液紫外吸收曲線

測(cè)得UVA區(qū)紫外吸光度在60%以上的藥材醇提液有4種，分別為丁香、密蒙花、黃柏、黃連的醇提液。

測(cè)得UVA區(qū)紫外吸光度在60%以上的藥材水提液有4種，分別為連翹、黃連、黃柏、丁香的水提液。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示所檢測(cè)的中藥材降香、密蒙花的醇提液不僅在UVB區(qū)有較強(qiáng)吸收，UVA區(qū)也同樣具有良好的紫外吸收能力，見(jiàn)圖3，證明此類中藥材具有全波段防曬的特點(diǎn)，在天然防曬產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)中具有較好的發(fā)展前景。

圖3 降香、密蒙花醇提液紫外吸收曲線

2.2 不同市售防曬霜的紫外光譜比較

2.2.1 防曬霜的紫外掃描 分別精密稱取不同品牌的4款防曬霜各0.5 g至50 mL容量瓶?jī)?nèi)，用比例為1∶1的無(wú)水乙醇和乙醚配制成的混合溶液定容至刻度線。吸取該容量瓶中1.0 mL溶液至25 mL容量瓶?jī)?nèi)，并用無(wú)水乙醇∶乙醚的混合溶液定容至刻度線，得到質(zhì)量濃度為0.4 mg·mL-1的待測(cè)溶液。對(duì)4種待測(cè)溶劑進(jìn)行紫外光譜掃描，測(cè)得其紫外吸光率如表2所示。

表2 不同市售防曬霜的紫外吸光率 (%)

2.2.2 紫外吸收波長(zhǎng)對(duì)比 實(shí)驗(yàn)結(jié)果測(cè)得4款不同市售防曬霜的紫外吸收曲線，見(jiàn)圖4。

圖4 4款市售防曬霜的紫外吸收曲線

4款市售防曬霜的紫外吸收率的檢測(cè)顯示其中2款在UVB區(qū)的紫外吸收超過(guò)60%，但是4款防曬霜在UVA區(qū)的紫外吸收率均未達(dá)到60%，防曬效果只體現(xiàn)在某一紫外區(qū)域，吸收不全面[15]。

3 討論

實(shí)驗(yàn)所選用的多數(shù)中藥材醇提液的紫外吸收率大多高于水提液，僅有少部分藥材的水提液的紫外吸收率較醇提液高，如連翹、制遠(yuǎn)志、蒼耳等。目前所測(cè)得的多數(shù)中藥材只在UVA區(qū)或UVB區(qū)有較強(qiáng)吸收，只有少數(shù)中藥材能達(dá)到全波長(zhǎng)的紫外吸收，因此可采用多味中藥復(fù)配的方法擴(kuò)大紫外吸光的范圍，以達(dá)到全面防曬的效果[16-17]。

在所檢測(cè)的100種常用中藥材中，花、皮、莖木類中藥的紫外吸收率更高，如蜜款冬花、密蒙花、降香、枳殼等。相反，果實(shí)類中藥材的紫外吸光率相對(duì)偏低，猜測(cè)可能由于果實(shí)類中藥中多含脂肪油類、蛋白質(zhì)類成分，而含有較少的黃酮類等紫外吸收良好的成分。

市售防曬霜的防曬作用多集中在UVB區(qū)，對(duì)UVA區(qū)的防曬力度有待提高。而中藥材枳殼、密蒙花等在UVB和UVA區(qū)都具有較高的紫外吸收率，可以彌補(bǔ)現(xiàn)有防曬霜的缺陷，因此中藥材在防曬產(chǎn)品的研發(fā)中具有較大潛力。