苦丁茶高效广谱防晒性能的测试研究

俞晨秀， 俞成飞

（1.安徽省中医药高等专科学校 药学系，安徽 芜湖 241000；2.安徽省药用植物研究所，安徽 南陵 241314；3.南京工程学院 材料系，江苏 南京 211167）

苦丁茶高效广谱防晒性能的测试研究

俞晨秀1，2， 俞成飞3

（1.安徽省中医药高等专科学校 药学系，安徽 芜湖 241000；2.安徽省药用植物研究所，安徽 南陵 241314；3.南京工程学院 材料系，江苏 南京 211167）

文章对211种中草药在防晒光区（290～400nm）紫外吸收的研究发现，苦丁茶在防晒光区的主要波段紫外吸收能力最强，吸收波段宽泛。当ρ苦丁茶＝0.20g／L时，苦丁茶累积日照48h下稳定，50℃下热稳定，pH＝3～7稳定，室内存放1a稳定；当苦丁茶质量浓度为4－甲氧基肉桂酸－2－乙基己酯、二苯酮－3、水杨酸乙基己酯3种防晒剂质量浓度的5倍时，苦丁茶的紫外吸收高于3种防晒剂，具有广谱、高效的防晒效果。

苦丁茶；紫外吸收；防晒性能

紫外线的辐射量随着地球上空臭氧层的破坏在不断增加，由此引起的日光性皮炎、皮肤癌患者［1］也明显增加，因此防晒已日益受到医学界和化妆品行业的重视。目前市场上主要使用肉桂酸酯、二苯酮－3及甲烷类［2］等化学防晒剂，而这些防晒剂过于油腻，几乎全依赖于进口，且安全性值得商榷［3］。天然中草药植物防晒剂能克服化学防晒剂产生的不良作用，防晒性能持久、作用温和、安全性高，往往还具有晒后修复、消炎生肌、营养美容等多种保健功能［4］，国外知名化妆品企业都在积极致力于植物化妆品原料的研发。我国中草药资源丰富，因此中草药植物防晒剂将是未来防晒产品的发展趋势。目前已报道的中草药防晒剂有黄芩［5］、虎杖［6］、吴茱萸［7］、槐米［8］、红花、沙棘和芦荟［9］等，但是这些中草药植物防晒剂往往又存在紫外吸收能力不够强、防晒波段窄、颜色深、标准化生产困难等不足［10］而难以产品化。因此，开发研制出高效广谱、性能稳定、可产品化的天然中草药植物防晒剂是化妆品行业中急切盼望的。

本文在研究的211种中草药植物中发现冬青属苦丁茶，在防晒光区的紫外吸收性能最强且吸收波段宽泛，并对其防晒性能和产品稳定性能进行了测定研究。

1 实验部分

1.1 主要材料和仪器

槐米、黄芩、肉桂等中草药植物均由安徽亳州饮片厂提供；苦丁茶购自芜湖老三届茶庄（产地海南）；防晒剂557（4－甲氧基肉桂酸－2－乙基己酯，≥98%，ACROS ORGANICS公司）；防晒剂567（二苯酮－3，≥98%，ISP VAN DYK试剂公司）；防晒剂587（水杨酸乙基己酯，≥98%，Sigma－aldrich试剂公司）；甲醇、无水乙醇、液体石蜡、凡士林、斯盘、吐温均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司；Millpore超纯水。

UV－1901双光束紫外／可见分光光度计，北京普析通用仪器有限公司；FA1104电子天平，上海良平仪器厂；FW100高速万能粉碎机，天津泰斯特仪器有限公司；DHG－9140A电热恒温鼓风干燥箱，上海精密实验设备有限公司；KQ5200DE型数控超声波清洗器，昆山市超声仪器有限公司；PHSJ－5酸度计，上海精密科学仪器有限公司。

1.2 实验方法

中草药粉末：中草药（生药）50℃烘干、粉碎，过40目筛后备用。

中草药萃取母液：精确称取1g制备好的中草药粉末，加φ（C2H5OH）＝75%的水溶液40mL，超声40min，密封浸泡48h，白天每隔2h摇晃萃取液1次，用定量滤纸过滤，得到质量浓度为25g／L的生药萃取母液备用［11］。

中草药萃取工作液：吸取中草药萃取母液0.4mL于50mL容量瓶中，加φ（C2H5OH）＝75%的水溶液稀释至刻度，配制成质量浓度为0.20g／L的中草药工作液备用。

防晒剂工作液：精确称取一定量的防晒剂557、567、587，用φ（C2H5OH）＝75%的水溶液溶解稀释配成0.020g／L的工作液。

2 结果与讨论

2.1 中草药防晒光区的紫外吸收比较

将制备好的中草药萃取工作液在防晒光区进行波长扫描测定，前期已对201种中草药进行了测定，其中有7种中草药的紫外吸收最强［12］；现又增加凌霄花、继木叶、银杏叶、李木叶、中华槭、仙鹤草、凤仙花、千屈菜、留兰香、日本小檗10种中草药在防晒光区的波长扫描测定，在211种中草药中，紫外吸收最强的共有9种，如图1所示。

图1 中草药在防晒光区的紫外吸收光谱

防晒是对太阳光UVB波段（290～320nm）和UVA波段（320～400nm）的防护。UVB波段的防护程度就是防晒指数SPF，即防晒红斑的能力；UVA波段的防护程度就是防晒指数PA，即防晒黑斑的能力。由图1可看出，苦丁茶的λmax＝325nm，Amax＝2.15，峰宽26，在 UVB整个波段的紫外吸收均明显高于其他8种中草药，即防晒红斑能力最强；在UVA波段防护中，最主要的吸收波段是320～340nm［13］，随着波长增加，对皮肤的晒黑作用也迅速下降，苦丁茶在最主要波段的紫外吸收明显高于其他8种中草药，只在348nm后开始低于槐米、黄连、黑胡椒等中草药植物的紫外吸收，综合来看，苦丁茶有很好的防晒黑斑能力。因此，苦丁茶是211种中草药中紫外吸收防晒性能最好的。

2.2 苦丁茶与防晒剂的紫外吸收比较

将苦丁茶萃取工作液与3种防晒剂的工作液在防晒光区进行波长扫描测定，紫外吸收比较结果如图2所示。

防晒剂587为UVB紫外吸收剂，557为高效UVB紫外吸收剂，图2中苦丁茶的紫外吸收曲线远高于587的吸收曲线，接近557的曲线，因此苦丁茶有较高的UVB紫外吸收能力。防晒剂567是高效UVA紫外吸收，并兼有UVB紫外吸收的广谱防晒剂，图2中苦丁茶在整个UVA波段的紫外吸收明显高于防晒剂567，具有高效UVA紫外吸收能力。总体而言，苦丁茶质量浓度为防晒剂质量浓度5倍时，在UVA和UVB波段都有很好的紫外吸收，具有高效广谱防晒效果。苦丁茶最重要的功效性组分茶多酚为无毒级和无遗传毒性类组分［14］，在使用剂量上与防晒剂557等化学防晒剂不同，本身没有安全性剂量限制，而且作为防晒剂时使用的剂量也远小于食用剂量。因此，苦丁茶防晒剂具有高效广谱防晒剂性能。

图2 苦丁茶和防晒剂的紫外吸收比较

2.3 pH值的影响

将苦丁茶萃取母液加入到不同pH值的φ（C2H5OH）＝75% 的 溶 液 中，使 溶 液 中ρ苦丁茶＝0.20g／L，测定苦丁茶在不同pH 值条件下的工作液的紫外吸收，如图3所示。

图3 不同pH值下苦丁茶工作液的紫外吸收光谱

由于苦丁茶中含有茶多酚、黄酮、酚酸、咖啡碱、多糖及花色素等物质，其中酚类物质含量最高［15－16］。酚结构中酸性羟基在碱中易碱化成盐，电离成阴离子，使共轭体系增强，吸收的波长变长从而产生红移［17］，且紫外吸收能力也有增强。但随着红移，苦丁茶对UVB波段的紫外吸收能力下降较多，导致弱碱性条件下苦丁茶的综合防晒能力下降。

而在酸性和中性条件下，图3表明，在pH＝3～7时的3条紫外吸收曲线（pH值为3、6、7）基本重合，说明苦丁茶在弱酸性和中性条件下，紫外吸收性能稳定，故苦丁茶防晒剂更适合于中性和弱酸性条件下使用。

2.4 光照时间的影响

将苦丁茶工作液分为2份，一份在夏天9：00—16：00置于自然光照下累积照射，另一份避光条件下保存，每隔一定时间，用紫外分光光度计测定其紫外吸收曲线，观察325nm处吸光度值的变化，计算保留率［6－7］，保留率＝（A／A0）×100%，其中，A0为起始时防晒剂的吸光度；A为放置一定时间后防晒剂的吸光度。考察光照对苦丁茶防晒能力的影响，结果见表1所列。表1结果表明，光照对苦丁茶工作液影响小，因此，该苦丁茶防晒剂对光稳定。

表1 不同时间下光照对保留率的影响 %

2.5 温度的影响

将苦丁茶工作液在0～50℃下放置6h后，测定其保留率，结果见表2所列。

表2 温度对保留率的影响

由表2可看出，0～20℃间保留率在98.8%以上，20～40℃间保留率在99%以上，40℃和50℃下的保留率达到98.5%以上，说明苦丁茶的热稳定性良好［6－7］。

2.6 存放时间的影响

将苦丁茶工作液在室内条件下存放7、30、60、90、360d后进行防晒光区的紫外波长扫描，结果基本重合，故该苦丁茶防晒剂存放1a稳定。

3 结束语

苦丁茶在防晒光区紫外吸收能力强、吸收波段宽泛、稳定性好，同时还具有排毒、养颜、抗辐射、清除体内自由基等多种功能［18］，是一种集防晒、营养、美容和保健多功能于一体的高效广谱植物防晒剂。而且苦丁茶是一种在我国西南地区多省大面积种植的植物，适合于产品化，其产品开发研制有望改变防晒剂依赖进口和对皮肤造成刺激的局面。但在苦丁茶防晒组分有效成分的提取和结构分析、产品化性能评定等方面还有待进一步的研究。

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Study of efficient sunscreen property of Ilex kudingcha within a broad－spectrum

YU Chen－xiu1，2， YU Cheng－fei3

（1.Dept.of Pharmacy，Anhui College of Traditional Chinese Medicine，Wuhu 241000，China；2.Anhui Medicinal Plants Institute，Nanling 241314，China；3.Dept.of Materials，Nanjing Institute of Technology，Nanjing 211167，China）

Based on the comparative study of UV absorption among 211Chinese herbal medicine in the spectrum between 290nm and 400nm，it is concluded that Ilex kudingcha has particularly excellent UV absorption ability of sunscreen in majority spectrum，with its absorption spectrum stretching broad.When the dosage of Ilex kudingcha（ρ）is 0.20g／L，the sunscreen property of it is still stable after an accumulative sunshine exposure of 48hor a heat treatment of 50℃，or after an indoor storage of 1a.The best absorption behavior can be maintained at the condition of pH value from 3to 7.When the dosage of Ilex kudingcha is five times that of 2－ethylhexyl－4－methoxycinnamate，oxybcnzone and 2－ethylhexyl salicylate，the UV absorption of Ilex kudingcha is stronger than those of the above three.Ilex kudingcha has an efficient sunscreen property within a broad－spectrum.

Ilex kudingcha；UV absorption；sunscreen property

O629

A

1003－5060（2012）11－1537－04

10.3969／j.issn.1003－5060.2012.11.023

2012－02－23；

2012－04－19

安徽省教育厅自然科学基金资助项目（KJ2009B207Z）

俞晨秀（1962－），女，安徽芜湖人，安徽中医药高等专科学校副教授.

（责任编辑 闫杏丽）