具有防曬潛力中藥材的紫外光譜研究

李玉姍，李夢雪，劉華石，霍金海，王偉明

(黑龍江省中醫藥科學院 中藥研究所，黑龍江 哈爾濱 150036)

長期大量的紫外線照射會對人體造成嚴重的損傷，進而導致脫皮、色斑以及各種與日光性皮膚病的發生。近年來隨著溫室效應的影響，大氣臭氧的耗量逐年增加，達到地表的紫外線輻射也大大增加。因此，防曬逐漸成為人們日常生活中的熱門話題，引起越來越多人的關注[1]。

目前市場上現有的物理防曬劑和化學防曬劑存在諸多弊端，如造成皮膚過敏、存在易氧化變質等負面影響等，促使消費者對天然、安全無刺激的防曬產品的需求增加[2-3]。中藥材具有較強的紫外線吸收功能[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]，同時有很好的抗氧化和抗光老化的作用，在防曬產品的開發中有較大的前景。

大量的研究證明，天然植物提取物相比傳統化學添加劑更安全、溫和、環保，且已應用于各類化妝品、護膚品中，如金銀花被證實所含的綠原酸具有良好的紫外吸收性，光照性能穩定，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于物理防曬劑二氧化鈦[9]。但在大部分防曬產品中，天然植物提取物的小劑量添加只是輔助物理或化學防曬劑而發揮作用，主要的防曬效果依然取決于傳統防曬劑，而傳統防曬劑存在的缺陷并沒有得到解決。

實驗采用紫外光譜法對100種常用中藥材進行初步的紫外線防護效果評價，并對市售的4款防曬霜進行紫外吸光度檢測，探討防曬產品現狀，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，為防曬產品的開發提供新思路[10-11]。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實驗材料 貢菊、白芍等100種不同產地常用中藥材(北京同仁堂有限公司)為研究對象，乙醇(無水乙醇 西隴科學)，乙醚(西隴科學)，去離子水(實驗室自制)。

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

1.2 方法

1.2.1 原料的預處理 將貢菊等100種中草藥在40 ℃下烘干4 h后，粉碎成粗粉，過4號篩，備用。將無水乙醇及超純去離子水按照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；取續濾液1.0 mL溶液至25 mL容量瓶內，用水或50%乙醇定容至刻度線，作為待測溶液。

1.2.3 紫外吸光度檢測 在太陽輻射中280～400 nm波長處的紫外線對人體傷害最大，因此以280～400 nm為波長范圍測定樣品在此范圍波長下的紫外吸收率[12]。以水或50%乙醇為參比對照溶液，將樣品置于1 cm石英比色皿內按照2020年版《中國藥典》中的紫外可見分光光度法在UVB區和UVA區進行紫外掃描，測定各個波長處的紫外吸收率并求其平均紫外線吸收率，進而評價各藥材的紫外吸收能力即為其防曬能力。

2 結果

分別計算所測提取液在紫外UVB的280、290、300、310、320 nm波長和UVA區的320、330、340、350、360、370、380、390、400 nm波長的平均紫外吸收率，通過平均紫外吸收率的對比評價不同中藥提取液的紫外吸收能力，進而對不同中藥材的防曬能力進行初步判斷，結果如表1所示。

中藥材的紫外吸收率需達到60%以上則認為防曬作用較強[13]，據表1數據顯示，黃連、黃柏的水提液和醇提液，連翹的水提液，降香、密蒙花、補骨脂的醇提液在UVA和UVB區都有較強的紫外吸收，具有廣譜防曬的作用，制遠志、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區有較高的紫外吸收率，具有較強的防曬功效[14]。所測得的100種常用中藥材中在UVB區醇提液的紫外吸光度達到60%以上的中藥有24種，水提液的紫外吸光度達到60%以上的有12種；在UVA區醇提液的紫外吸光度達到60%以上的中藥有4種，水提液的紫外吸光度達到60%以上的有4種。

表1 中藥材提取物在UVA和UVB區的平均紫外吸光率 (%)

續表1

2.1 在UVA區紫外吸光度達到60%以上藥材紫外吸收波長對比

采用“1.2”項下的檢測方法，測得UVA區紫外吸光度在60%以上的藥材紫外吸收曲線圖如下，見圖1、圖2。

圖1 在UVA區紫外吸光度達到60%以上的藥材醇提液紫外吸收曲線

圖2 在UVA區紫外吸光度達到60%以上的藥材水提液紫外吸收曲線

測得UVA區紫外吸光度在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。

測得UVA區紫外吸光度在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。

實驗結果顯示所檢測的中藥材降香、密蒙花的醇提液不僅在UVB區有較強吸收，UVA區也同樣具有良好的紫外吸收能力，見圖3，證明此類中藥材具有全波段防曬的特點，在天然防曬產品的開發中具有較好的發展前景。

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容量瓶內，用比例為1∶1的無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容量瓶內，并用無水乙醇∶乙醚的混合溶液定容至刻度線，得到質量濃度為0.4 mg·mL-1的待測溶液。對4種待測溶劑進行紫外光譜掃描，測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 紫外吸收波長對比 實驗結果測得4款不同市售防曬霜的紫外吸收曲線，見圖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顯示其中2款在UVB區的紫外吸收超過60%，但是4款防曬霜在UVA區的紫外吸收率均未達到60%，防曬效果只體現在某一紫外區域，吸收不全面[15]。

3 討論

實驗所選用的多數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、制遠志、蒼耳等。目前所測得的多數中藥材只在UVA區或UVB區有較強吸收，只有少數中藥材能達到全波長的紫外吸收，因此可采用多味中藥復配的方法擴大紫外吸光的范圍，以達到全面防曬的效果[16-17]。

在所檢測的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，果實類中藥材的紫外吸光率相對偏低，猜測可能由于果實類中藥中多含脂肪油類、蛋白質類成分，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，對UVA區的防曬力度有待提高。而中藥材枳殼、密蒙花等在UVB和UVA區都具有較高的紫外吸收率，可以彌補現有防曬霜的缺陷，因此中藥材在防曬產品的研發中具有較大潛力。