复合天然紫外吸收剂在防晒化妆品中的应用研究

涂国荣　王武尚　张利兴
摘要: 对具有防晒作用的紫草、槐米、桂皮等数十种草本植物进行筛选、提取、复配, 并在应用上进行了有关的研究和测试, 复配后的天然防晒剂护肤品, 对中、长波段紫外光具有较好的吸收, 紫外光透过度< 6% , 并与国内市场上流行较好的品牌防晒霜在同等条件下进行测试对比。
关键词: 紫外吸收剂; 防晒; 化妆品; 应用
　　人类赖以生存的地球由于大气臭氧层的保护, 避免了来自太阳紫外线的直接照射和伤害。但是, 随着本世纪30 年代CFCS (一类含氯、氟、碳的化合物总称,如通常所说的氟里昂) 工业的发展, 氟里昂等对臭氧层的不断破坏, 减弱了大气臭氧层的过滤效果, 使日光紫外线的辐射强度增加[ 1 ]。如果在没有任何保护的情况下, 人体皮肤经过长时间的日光照射, 将会受到严重伤害: 皮肤表面呈现红肿、灼疼、水泡、皮炎等症状, 并使表皮颗粒细胞中的DNA、RNA 及蛋白质合成受到抑制[ 2 ] , 真皮内胶原和弹性硬蛋白受到损伤, 皮肤弹性下降, 出现皱纹, 造成皮肤老化; 严重者还可使染色体遭到破坏, 脱氧核糖核酸发生突变, 免疫系统受到抑制,甚至导致皮癌, 据有关预测, 臭氧含量每减少1% , 紫外线强度增加2% , 皮肤癌患者将增加3% [ 3 ]。因此, 各种防晒剂和防晒护肤品的需求迅速增长, 各种高SPF的防晒护肤品竞相推出, 日新月异, 十分引人注目。
　　一方面防晒因子越高, 对日光紫外线的屏蔽效果越好, 另一方面, 防晒因子越高, 加入的有机紫外吸收剂浓度越高, 引起皮肤过敏的可能性越大。由此带来的负面效应就越多, 开发安全、有效的防晒护肤品, 延缓皮肤衰老, 将成为本世纪末乃至下世纪初化妆品行业研究开发的主要课题[ 4 ]。因此, 我们对具有紫外吸收作用的紫草、槐米[ 5 ]、桂皮[ 6 ]等数十种草本、木本植物进行了筛选、提取、复配, 复配后的天然防晒护肤品, 在同等条件下与国内市场上较好的品牌产品进行了对比测试。
1　实验方法
1.1　仪器与材料
　　HP8453 型紫外分光光度计(美国惠普公司制造) ; 石英玻璃皿(112cm ×4. 5cm ) ; 医用透气胶带(美国3M 公司生产)。
　　十种草本和木本植物(由本所门诊部中药房提供) ; SPF45 UVB、UVA 紫外线防晒霜(原装进口) ; X I产品SPF15、ZH 产品SPF20 (由民生百货大楼专柜购买) ; 正己烷、无水乙醇等有机试剂(均为分析纯) ;M illpo re 超纯水。
1.2　方法
1.2.1　紫外吸收剂的制备
　　筛选后的植物干品粉碎, 用合适的有机溶剂萃取,将溶剂蒸出回收、固形物真空干燥后备用。
1.2.2　防晒护肤霜的制备
　　在防晒配方的基质中, 筛去易引起光敏性、不透气性、产生红斑, 使防晒剂活性物吸收光谱飘移的油性原料, 添加成膜性好、与皮肤亲和性强的天然高分子聚合物, 在筛选好的配方中, 加入经测定复配好的植物防晒剂。
1.2.3　紫外吸收与透过率的测定
　　采用稀释透过率石英板薄膜法[ 7 ] , 并参照国家有关防晒化妆品的评价方法[ 8 ] , 对提取的紫外线吸收剂、防晒护肤霜进行测试。
2　结果与讨论
2.1　紫外防晒剂的测定
　　分别称取萃取干燥后的固形物1g, 用V(C2H5OH ) ∶V (H2O ) = 1∶1, 配成质量分数为1% 的溶液, 用移液管吸取015mL , 准确稀释到25mL , 用1cm 的比色皿以1∶1 的乙醇∶水作参比, 在紫外分光光度计中测定280nm～ 400nm 之间天然植物的紫外吸收率, 并在同等条件下与国内性能优异的防晒剂二苯甲酮类进行了对比, 测定结果见下页表1。
　　由表1 可以看出, 5 种植物提取液对中波段紫外线均有较强的吸收性能, 对长波段紫外线也有较好的吸收, 尤其是1、2、5 号样品。复配后的6 号样品溶液对中、长波紫外线的吸收, 较单一样品, 呈显著的互补增强。

2.2　防晒霜的测定
　　我们对防晒霜中所用的基质, 包括油性原料、乳化剂、高分子聚合物等进行了大量的配比实验测定, 筛选出最佳的配方比, 取复配后(w = 1% ) 的天然紫外线吸收剂5mL , 配制成天然防晒护肤霜, 精确称量8.0m g样品, 参照文献(8) 中的方法, 用石英板薄膜法均匀涂片, 以空白透气胶带膜石英板作参比, 在紫外分光光度仪上测其吸收和透过率, 并在同等条件下测定原装进口SPF45, X I 产品SPF15, ZH SPF20 等品牌产品, 测量结果见表2、表3。结果表明: 植物紫外吸收剂与国内外流行较好的品牌产品相比, 具有较好的紫外吸收效果。


2.3　高分子聚合物和乳化剂对紫外吸光度的影响
　　在其他条件相同的情况下, 配方中采用不同的乳化剂和不同浓度的高分子聚合物, 产品对紫外线的吸收系数有较大的影响, 结果由表4 所示。可以看出, 天然防晒制品的效果, 不仅与防晒剂的复配浓度、制品的形式和基质有关, 还与乳化剂的结构、成膜高分子聚合物的浓度有关。

2.4 天然防晒剂及其制品在空气中的稳定性能实验
　　将石英板薄膜法涂片后的样品用80W 的紫外灯,距样品距离60cm 照射2h, 在空气中放置48h, 测其稳定性, 测量结果见下页表5。从表5 的结果可以看出,样品照射前后, 经空气氧化和未氧化, 紫外吸收系数变化较小。样品溶液照射后, 在某些波段, 紫外吸收系数呈明显的增强, 其机理有待进一步的研究, 防晒霜照射前后, 变化率小于3% , 抗氧化性能较好。

3　结论
(1) 　复配后的天然紫外吸收剂, 比单种紫外吸收剂的吸收性能强, 对中、长波紫外线有很强的吸收, 用量少、安全性高, 无副作用;
(2) 　高分子聚合物、非离子乳化剂与磷脂内乳化剂复配使用, 可增强紫外线的吸收效果;
(3) 　复配后的天然紫外线吸收剂在空气中稳定,抗氧化性能强。