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中药抗紫外辐射作用及防晒霜的制备研究
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　　中药抗紫外辐射作用及防晒霜的制备研究

　　余阳洋袁征徐笑飞黄燕傅恬恬
　　指导老师: 张彤项乐源
　　上海中医药大学 级中医临床、 中西医、 针英七年制、 级中药学, 03

　　[摘要]目的: 考察不同中药的防晒效果, 制成适当的外用制剂, 并评价该制剂的效果; 方法: 经过查阅文献资料选取含有防晒化学成分的15味中药, 进行紫外吸收试验, 经过比较紫外吸收度的大小, 选取9味防晒较好的中药进行相同条件的光稳定性、 热稳定性实验: 将优选出的有强紫外吸收、 外观颜色变化较小的、 沉淀物较少的3味中药, 配制成中药防晒霜: 将制备的中药防晒霜、 阳性对照组Parsol1789及空白基质共同分组涂抹于豚鼠背部, 进行皮肤刺激性试验; 结果: 紫外光吸收实验表明, 桑白皮, 羌活, 丹参, 黄连, 绿茶, 红花, 地榆, 黄芩和款冬提取液有较好的紫外吸收作用, 光稳定性、 热稳定性实验表明, 黄连、 款冬、 绿茶提取液较稳定, 紫外吸亮度、 外观颜色变化较小, 放置后提取液中产生的沉淀物较少; 防晒霜的皮肤刺激试验结果显示, 黄连、 款冬、 绿茶、 三味中药提取物制备的防晒霜及空白基质组没有皮肤刺激性, 阳性对照组有皮肤刺激性; 结论: 黄连、 款冬、 绿茶中筛选并研制稳定性好、 皮肤刺激性小的中药防晒霜具有较好的应用前景。
　　[关键词]中药; 抗紫外辐射; 光稳定性; 热稳定性; 皮肤刺激性

　　由于东方女性对于皮肤的美白的追求和对紫外线过量照射危害的认识逐渐加强, 越来越多的人们开始使用防晒类化妆品以防止紫外线对人体的伤害。为此, 防晒类化妆品的研发也成了市场上化妆品研发的热点之一。
　　防晒剂可分二大类: 一类为物理性的紫外线屏蔽剂, 研究证明物理防晒剂多对皮肤无刺激, 但吸着性、 透明性和透气性均差［1］。另一类为化学性紫外线吸收剂, 多数存在着皮肤刺激性、 和光稳定性, 甚至光毒性的弊病。［4］。
　　中药化妆品已有 多年的历史, 从《黄帝内经》开始就有关于相关内容的记载［11］。中医药的大量著作为中药防晒化妆品的探索提供了依据和参考。
　　中国有丰富的中药材资源, 利用中药材提取物作为化妆品的添加剂, 具有药性稳定、 药力持久、 对皮肤作用温和、 刺激性小、 安全性高及疗效显着等特点［4］, 且具有防晒作用的中药除能吸收紫外线外, 有的还兼有治疗日旋光性皮炎, 护肤莹面和祛斑美白作用［13］。
　　因此我们对中药的抗紫外辐射作用进行的探索, 以期筛选出中药防晒添加剂, 开拓中医防晒的新领域。

　　( 1) 材料与方法
　　1.1材料
　　1.1.1实验动物
　　选用250g的豚鼠50只, 雌雄各半, ( 级别: 普通级, 许可证号: scxk( 沪) -0007) 由上海中医药大学实验动物中心提供
　　1.1.2实验材料
　　中药绿茶、 、 黄芩、 桑白皮、 槐米、 地榆、 陈皮、 甘草、 款冬、 羌活、 丹参、 黄连、 虎杖、 米仁、 当归、 红花、 菊花、 芦荟、 绿茶、 海藻、 螺旋藻、 购于龙华店佛慈堂
　　辅料: 硬脂酸、 棕榈酸异丙酯、 十六醇、 羊毛脂、 单甘酯、 司班60、 EDTA-Na2、 防腐剂GermallⅡ、 甘油、 1,3-丁二醇、 吐温60、 去离子水
　　阳性对照防晒剂: Parsol1789
　　1.1.3主要仪器
　　SB-5200D超声波清洗机( 宁波新芝生物科技股份有限公司) 、 UV-8453紫外分光亮度计( Agilent公司) 、 剃毛刀( ? )
　　2.2方法
　　2.2.1中药提取液的制备
　　2.2.1.1预处理
　　取中药黄芩、 桑白皮、 槐米、 地榆、 陈皮、 甘草、 款冬、 羌活、 丹参、 黄连、 虎杖、 米仁、 当归、 绿茶、 海藻、 螺旋藻、 粉碎至细末。红花、 菊花不粉碎。芦荟取鲜品。
　　2.2.1.2中药提取
　　称取以上中药粉末各5g中加入40ml蒸馏水, 超声提取30min。滤过, 量取滤液体积。
　　称取红花、 菊花5g分别放入烧杯中, 加入2倍量蒸馏水80ml, 超声提取30min。滤过, 量取滤液体积。
　　称取10g鲜芦荟放入烧杯中, 加入2倍量蒸馏水80ml, 超声提取30min。滤过, 量取滤液体积。
　　2.2.2紫外吸收实验
　　取中药提取液适量, 稀释至同一浓度, 放入石英比色杯中, 以紫外分光亮度法测定样品在紫外波段250-400nm( UVB290-320nm波段和UVA320-400nm) 的吸收曲线。若吸收度超过2, 则用蒸馏水加以稀释后再测, 直至吸收度读数在0.3-0.8为止, 稀释倍数以50、 100、 500、 1000、 5000倍为原则。记录中药提取液在波长范围250-400nm的紫外光谱图。
　　2.2.2.1热稳定性试验:
　　将中药提取液经80—85℃恒温静置1h,选用波长范围250—400nm紫外线, 紫外分光亮度法测定样品的吸收曲线。记录中药提取液在进行热稳定试验后的性状变化和吸收曲线的改变情况。
　　2.2.2.2光稳定性试验:
　　将中药提取液经日光暴晒8h后,选用波长范围250—400nm紫外线, 紫外分光亮度法测定样品的吸收曲线。记录中药提取液在进行光稳定试验后的性状变化和比较常温和吸收曲线的改变情况。
　　2.2.2.3紫外吸收实验数据比较
　　根据中药提取液紫外线吸收曲线、 热稳定和光稳定的试验数据进行比较, 筛选具有广谱防晒作用, 光稳定性和热稳定性好的中药提取液作为防晒成分进行中药防晒霜剂的制备。
　　2.2.3中药防晒霜剂的制备
　　2.2.3.1处方
　　油相: 硬脂酸2.0g, 棕榈酸异丙酯1.0g,十六醇1.0g,羊毛脂1.5g,单甘酯2.5g,司班601.0g, EDTA-Na20.1%, 防腐剂GermallⅡ
　　水相: 甘油1.5g,1,3-丁二醇0.75g,吐温601.5g,去离子水37ml
　　防晒成分: 防晒剂Parsol1789( 2%、 10%) 、 黄连、 款冬、 绿茶提取液( 2%)
　　2.2.3.2制法
　　空白基质: 按照防晒霜制剂配方将水相各个成分缓慢加热至75℃, 不断搅拌直至全部混溶, 油相各个成分缓慢加热至75℃后, 拿出水浴锅, 不断搅拌将油相倒入水相直至全部混溶入水相中; 搅拌至温度下降至50℃加入香料和防腐剂, 冷却至室温, 即可包装。
　　中药防晒霜: 按照防晒霜制剂配方将水相各个成分缓慢加热至75℃, 不断搅拌直至全部混溶, 分别将黄连、 款冬、 绿茶提取液防晒霜, 黄连、 款冬、 绿茶提取液, 混匀加入油相中; 油相各个成分缓慢加热至75℃后, 拿出水浴锅, 不断搅拌将油相倒入水相直至全部混溶入水相中; 搅拌至温度下降至50℃加入香料和防腐剂, 冷却至室温, 即可包装。
　　阳性对照防晒霜: 防晒剂Parsol1789在制备过程中加入油相, 按上述方法制成阳性对照防晒霜。
　　2.2.4皮肤刺激性试验
　　2.2.4.1动物分组
　　由于动物实验中心空间原因, 本次实验分五组空白基质对照组、 黄连组、 绿茶组、 款冬组、 阳性对照组。每组随机选取豚鼠雄雌各五只并用染料做标记, 在其脊椎两侧各用剪刀剪取2cm宽3cm长的区域, 涂抹约12mg的霜剂。用剃须刀将选取区域的豚鼠毛剔除干净且不能有红肿破皮现象。
　　2.2.4.2皮肤刺激性试验方法
　　涂剂方法:
　　( 1) 空白基质对照组: 豚鼠皮肤剃毛区域左边均匀涂上防晒霜空白基质, 右边不予以涂药, 用单层纱布包扎, 普通饲料喂养, 24h后用棉签洗去药物后, 再同以上方法给药一次, 涂敷24h后观察结果。
　　( 2) 黄连组: 豚鼠皮肤剃毛区域左边均匀涂上防晒霜空白基质, 右边均匀涂上自制的黄连防晒霜, 用单层纱布包扎, 普通饲料喂养, 24h后用棉签洗去防晒霜后再同以上方法给药一次, 涂敷24h后观察结果。
　　( 3) 绿茶组: 方法同黄连组
　　( 4) 款冬组: 方法同黄连组
　　( 5) 阳性对照组: 豚鼠皮肤剃毛区域左边均匀涂上防晒霜基质, 右边涂上自制的阳性对照防晒霜, 用单层纱布包扎, 普通饲料喂养, 24h后用棉签洗去防晒霜后再同以上方法给药一次, 涂敷24h后观察结果。
　　实验程序:
　　根据以上步骤给豚鼠涂上防晒霜后, 在0h、 24h、 48h分别观察豚鼠的皮肤状况, 并根据选取的皮肤刺激性实验结果评判表格记录实验数据。
　　2.2.4.3评价方法
　　去除涂敷物后的1h、 24h及48h, 观察涂敷部位皮肤的反应。
　　按皮肤刺激反应积分对照表所列现象进行积分加总, 再对照皮肤刺激强度评价表评价其刺激强度
　　表1: 皮肤刺激反应积分对照表
　　积分红斑形成积分水肿形成
　　0无红斑0无水肿
　　1勉强可见1勉强可见
　　2明显红斑2皮肤隆起轮廓清楚
　　3中等严重红斑3水肿隆起约1mm
　　4紫红色红斑并有焦痂形成4水肿隆起超过1mm且范围扩大
　　表2: 皮肤刺激强度评价表
　　强度平均积分值
　　无刺激性0~0.4
　　弱刺激性0.5~1.9
　　中度刺激性2.0~5.9

　　( 2) .实验结果
　　1.1中药提取液的制备结果颜色性状
　　表3: 中药提取液的颜色性状和浓度结果如下
　　中药
　　提取液桑白皮羌活丹参黄连绿茶地榆红花黄芩海藻
　　原颜色淡褐色淡黄色棕色深黄色深褐色深褐色橘红色嫩黄色深褐色
　　性状透明透明透明透明透明透明透明透明透明
　　气味轻轻轻较重轻轻轻较重轻
　　药物浓度( g/ml) 0.220.160.240.240.130.210.070.210.12

　　中药
　　提取液螺旋藻槐米陈皮甘草米仁当归虎杖菊花款冬
　　原颜色深褐色白黄色橘色深红色白色深红色深褐色淡黄色深红色
　　性状透明透明透明透明透明透明透明透明透明
　　气味轻轻较重轻轻较重较重轻轻
　　药物浓度( g/ml) 0.170.150.280.130.150.230.260.070.15

　　1.2紫外吸收实验
　　1.2.1中药提取液在波长范围250—400nm的数据和紫外光谱图
　　经过紫外光吸收实验后, 桑白皮, 羌活, 丹参, 黄连, 绿茶, 红花, 地榆, 黄芩和款冬的在250-400nm波段吸收明显, 作为下一步实验对象。

　　图1: 桑白皮紫外光谱图

　　图2: 羌活紫外光谱图

　　图3: 丹参紫外光谱图

　　图4: 黄连紫外光谱图

　　图5: 绿茶紫外光谱图

　　图6: 红花紫外光谱

　　图7: 地榆紫外光谱图

　　图8: 黄芩紫外光谱图

　　图9: 款冬紫外光谱图
　　1.2.2稳定性试验和光稳定性试验结果
　　表4: 热稳定性试验和光稳定性试验结果
　　植物提取液名称原颜色光稳定性试验后热稳定试验后
　　桑白皮淡褐色变浅, 混浊变浅, 沉淀
　　羌活淡黄色不变不变
　　丹参棕色变深变浅, 大量沉淀
　　黄连深黄色不变不变
　　绿茶深褐色不变不变
　　地榆深褐色混浊, 沉淀变浅, 花絮样沉淀
　　红花橘红色变浅, 花絮样沉淀变浅, 花絮样沉淀
　　黄芩嫩黄色混浊, 大量沉淀变深, 沉淀
　　款冬深紫色不变不变
　　结果表明, 热稳定和光稳定实验后紫外光谱比较没有明显变化。但部分中药提取液在颜色和性状上发生较大变化。
　　1.2.3选取的中药提取液
　　稳定性表明: 羌活、 绿茶、 黄连、 款冬四味中药在光稳定性和热稳定性较好。但考虑到羌活的味道比较重, 影响到防晒霜的味道, 故选取绿茶、 黄连、 款冬三味中药作为下一步实验对象。
　　1.3中药防晒霜剂制备
　　按2.2.3制成中药防晒霜性状如下:
　　基质: 白色细腻芳香膏霜
　　含黄连防晒霜: 浅黄色细腻芳香膏霜
　　含绿茶防晒霜: 肉色细腻芳香膏霜
　　含款冬防晒霜: 正黄色细腻芳香膏霜
　　含阳性对照的Parsol17892%防晒霜: 白色细腻芳香膏霜
　　含阳性对照的Parsol178910%防晒霜: 白色细腻芳香乳液
　　1.4皮肤刺激性试验结果
　　表5: 皮肤刺激性试验结果
　　防晒霜红斑形成平均积分强度
　　基质无红斑00
　　含黄连防晒霜无红斑00
　　含绿茶防晒霜无红斑00
　　含款冬防晒霜无红斑00
　　含Parsol17892%防晒霜无红斑00
　　含Parsol178910%防晒霜明显红斑22
　　结果显示黄连、 款冬、 绿茶、 基质组没有皮肤刺激性, 阳性对照组Parsol1789有皮肤刺激性。

　　( 3) 结果与讨论
　　( 1) 中药提取方法中运用了超声法。超声提取与煎煮法、 浸渍法和渗漉法相比, 提取效率较高, 省时易行, 因此采用了超声法作为提取方法。
　　( 2) 按照美国食品药物管理局( FDA) 涂层标准是2mg/cm2.若以标准石英吸收槽厚1cm来测试, 则厚度为标准涂层的500倍。因此先将待测制品, 并以适当的溶剂稀释后再测吸亮度。进行紫外吸收实验时, 为保证吸收度在0.3—0.8的范围, 因此采取以50、 100、 500、 1000、 5000倍稀释的原则进行稀释。在皮肤刺激性实验时标准涂层厚度, 选用稀释500倍的提取液进行实验。
　　( 3) 药物的加入方法: 防晒霜制备时, 选用了药物溶于基质的方法。油溶性的溶于油相, 如防晒霜Parsol1789; 水溶性的溶于水相, 如绿茶、 黄连、 款冬提取液, 再将水相和油相乳化混合。
　　( 4) 在配置霜剂时, 我们观察到在成型的乳剂基质配方中再加入中药提取液, 不能形成霜剂, 在霜剂中形成小颗粒且不易涂展, 经讨论后了解中药提取液pH值会影响到霜剂的成型, 改进了配方, 得到了膏体均匀细腻的霜剂。在加入防晒剂Parsol1789时, 加入2%Parsol1789的霜剂得到了较好的状态, 但在加入10%的Parsol1789时, 最后得到的是乳液, 可能为Parsol1789浓度过大形成结晶体, 影响了霜剂的成型。
　　( 5) 在进行皮肤刺激性试验时, 由于使用工具不当, 实验初期多次损伤到豚鼠皮肤致使实验失败, 后不断提高实验操作技术避免了对豚鼠皮肤的损伤。在实验中中药提取液的添加量相同, 提高了实验结果的可比性, 结果显示中药提取液制成的防晒霜对皮肤均无刺激性。因此可考虑在以后的实验中将进一步考察中药提取液的不同加入量对皮肤刺激性的影响。
　　( 6) 在动物实验中, 在涂抹10%的Parsol1789时, 小鼠有抽搐现象, 且过半小时后仍可见皮肤潮红, 但12小时后观察发现皮肤没有异样, 分析可能为豚鼠皮肤自行修复; 对比下涂中药防晒霜的豚鼠表皮与涂空白基质的豚鼠表皮都未出现红肿、 水肿等过敏现象。
　　( 7) 本文的研究结果表明从中药中筛选并研制稳定性好、 皮肤刺激性小的中药防晒霜具有较好的应用前景。

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