纯天然化妆品原料植物紫外吸收剂的光谱特性研究

作者：方奕文 欧阳艳东 余云鹏

摘　要　纯天然植物紫外吸收剂是一种高安全性、无副作用且有发展前景的化妆品新型紫外吸收添加剂。纯天然植物紫外吸收剂是由对紫外光有吸收作用的草本植物通过干品粉碎,用有机溶剂萃取、真空干燥后获得。新型紫外吸收剂固体呈现暗褐色,用乙醇和水配成溶液(紫外吸收剂原液)呈淡黄色。本文主要用紫外 可见分光光度计测定新型纯天然植物紫外吸收剂的紫外吸收光谱,分析结果发现,紫外吸收剂在ＵＶＣ区和ＵＶＢ区其相对透射率均小于0 2%,最大值出现在ＵＶＡ区约375ｎｍ处也仅为2 1%。说明新型天然植物紫外吸收剂对紫外线有较好的吸收,能屏蔽各种波长的紫外光。

主题词　天然植物;紫外吸收剂;化妆品;光谱特性

引　言

　　近几年来,大气臭氧层遭到严重破坏,随着臭氧的耗损,太阳紫外线辐照强度不断增强,且紫外线辐射具有累积效应,对人们的影响将越来越大。随着人们防护意识的不断增强和化妆品工业的飞速发展,以及国际上“回归大自然”呼声的日益增高,开发安全、有效的防紫外线辐照产品,特别是开发纯天然和准天然化妆品将成为本世纪化妆品行业研究的重要课题[1]。纯天然的化妆品必将风靡全球。新型紫外吸收剂就是一种从天然植物中提取的高安全性、无副作用且有发展前景的化妆品紫外吸收添加剂,对紫外光有较好的吸收作用。新型天然植物紫外吸收剂是由对紫外光有吸收作用的天然草本植物通过干品粉碎,用有机溶剂萃取、真空干燥后获得[2]。紫外吸收剂固体呈现暗褐色,用乙醇和水配成溶液(紫外吸收剂原液)呈淡黄色。一般化妆品可直接添加紫外吸收溶液,而高级化妆品由于品质的要求,必须对淡黄色的紫外吸收溶液进行脱色处理。本文主要用紫外分光光度计测定新型纯天然植物紫外吸收剂的紫外吸收光谱,说明其对紫外光有较好的吸收作用。

1　原　理

1.1　防晒机理

防晒作用的机理可以分为物理阻挡和化学吸收。物理阻挡是指利用反射和散射原理阻挡紫外线辐射,通常是一些不透光的物质,不能选择性地反射和散射紫外线;化学吸收是利用紫外吸收来吸收紫外线辐射,通常是透光的物质,能吸收紫外线,根据其吸收不同波长的紫外线而发挥不同的作用。

1 2　吸收光谱的测定原理

紫外光谱法是根据光学原理、通过光谱分析仪进行测定。根据兰伯 比耳定律Ａ=ｌｏｇＩ0/Ｉ=ｌｏｇ1Ｔ,进行测定
其中Ａ为物质的吸光度;Ｉ0为入射光强;Ｉ为透射光强;Ｔ为透过率。

2　测定方法

2 1　紫外吸收溶液的配制

紫外吸收剂原液:准确称取固体紫外吸收剂1 0000ｇ,用Ｖ(乙醇)∶Ｖ(水)=1∶1的乙醇溶液配成浓度为20%(ｍ∶ｍ)的原液。不同浓度紫外吸收剂溶液:用移液管移取原液1ｍＬ,以乙醇按逐级稀释方法配成所需浓度溶液。

2 2　仪器和测定方法测定

紫外光谱所用的分析仪器是带计算机控制系统的ＵＶ Ｖｉｓ8500型双光束紫外 可见分光光度计,波长范围为190～1100ｎｍ,波长调节量为0 1ｎｍ。
样品槽用10ｍｍ×10ｍｍ石英比色皿,并用水作为参比,选定波长范围为200～400ｎｍ测定紫外吸收剂紫外透射光谱;对紫外吸收剂原液以及用乙醇(分析纯)稀释成不同浓度的溶液进行紫外光谱测定[5]。其测定结果只能代表相对透射光谱。

3　测定结果

3 1　用紫外分光光度计测定新型纯天然植物紫外吸收剂原液的紫外光谱特性

测定结果如图1所示。Ａ 1无脱色处理紫外透射谱曲线,Ｂ 1脱色处理后紫外透射谱曲线。




4　结果分析

　　对图1中紫外吸收剂原液的紫外透射光谱分析[7]发现,紫外吸收剂原液脱色处理前后的紫外透射光谱基本一致,紫外吸收均很强;在ＵＶＣ(200～290ｎｍ)区其相对透射率的最大值在200ｎｍ处,约为0 2%;在ＵＶＢ(290～320ｎｍ)区其相对透射率的最大值约为0 1%;在ＵＶＡ(320～400ｎｍ)区,其中320～375ｎｍ吸收与ＵＶＢ区一致,但在ＵＶＡ区约在375～400ｎｍ出现透射峰,其最大值也仅为2 1%;比较紫外吸收剂脱色处理前后的紫外透射光谱曲线,在ＵＶＣ区和ＵＶＢ区相对透射光谱曲线基本重合,在ＵＶＡ区从375ｎｍ处迅速上升,曲线在峰值处开始分开,但差值最大也仅为0 1%。
由图2紫外吸收剂原液按不同浓度稀释及脱色处理前后的相对透射光谱分析比较可知,其紫外透射光谱的透射峰均在400ｎｍ,原液稀释20倍的相对透射率为15%,脱色处理后相对透射率为35%;原液稀释40倍的相对透射率为35%,脱色处理后相对透射率为55%;原液稀释40倍与脱色处理后稀释20倍的相对透射光谱曲线基本重合,相对透射光谱曲线随稀释倍数的增加而上升。

5　结　论

　　测量和分析比较紫外吸收剂原液的紫外透射光谱特性,在ＵＶＣ区和ＵＶＢ区其相对透射率均小于0 2%,最大值出现在ＵＶＡ区约375ｎｍ处也仅为2 1%。脱色处理对紫外吸收剂原液影响较小,在ＵＶＣ区和ＵＶＢ区相对透射光谱曲线基本重合,在ＵＶＡ区从375ｎｍ处迅速上升,曲线在峰值处开始分开,但差值最大也仅为0 1%。说明新型天然植物紫外吸收剂对紫外线有较好的吸收,能挡住各种波长的紫外光。

6　结束语

　　随着太阳紫外线辐照对人们的影响越来越大,以及人们防护意识的不断增强和国际上“回归大自然”呼声的日益增高,纯天然的化妆品必将风靡全球。开发安全、有效的防紫外线辐照产品,特别是开发纯天然的高安全性、无副作用的化妆品紫外吸收添加剂,将成为本世纪化妆品行业研究的重点,从而将使生活在地球上的人类能尽量减少紫外线辐照的影响。