劉文，刁海鵬，王浩江，于保鋒

（山西醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，山西太原030001）

一種綠色生物防曬劑在化妝品中的應(yīng)用*

劉文，刁海鵬*，王浩江，于保鋒

（山西醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，山西太原030001）

利用基因工程等生物技術(shù)從大豆中提取出可以有效吸收紫外線的天然防曬劑，并添加到化妝品中，制備出一種全新的可以有效吸收陽光輻射中的全波段紫外線的防曬化妝品。

綠色；生物；防曬劑；化妝品

據(jù)世界衛(wèi)生組織有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，全球每年新增200萬到300萬的皮膚癌患者、200萬白內(nèi)障病人以及超過13萬惡性色素瘤患者。在陽光下暴曬是導(dǎo)致這些疾病的重要原因。紫外C區(qū)（UV-C）：被稱為殺菌區(qū)，包括波長從100～280nm的光波，目前，尚無該區(qū)紫外線對人體皮膚造成傷害的報(bào)道。紫外B區(qū)（UV-B）：波長介于280～320nm之間，它也被稱為灼傷光照區(qū)，可以使皮膚表皮細(xì)胞內(nèi)核酸及蛋白質(zhì)變性，出現(xiàn)急性皮炎等癥狀，皮膚會(huì)出現(xiàn)紅腫，蛻皮等現(xiàn)象，紫外A區(qū)（UV-A）：波長介于320～400 nm，相對B區(qū)而言，其導(dǎo)致皮膚紅斑的可能性較小，但它是以直接色素沉積導(dǎo)致皮膚曬黑，引起皮膚過早老化、皺紋和引致皮膚癌可能性較大的區(qū)域[1]。

目前，市場所售防曬化妝品所采用的均為物理、化學(xué)防曬劑[2，3]，化學(xué)防曬劑的成份是有機(jī)化合物，可導(dǎo)致皮膚敏感，防曬指數(shù)越高，導(dǎo)致皮膚敏感機(jī)會(huì)越高。而物理防曬劑[4]，其實(shí)是用礦物成份代替有機(jī)化合物，產(chǎn)品內(nèi)仍有可能引致皮膚敏感的成份。防曬市場急需一種可以有效吸收陽光輻射中對人體基因損傷的紫外線的綠色防曬化妝品。

利用基因工程從大豆中提取出的核酸可以有效吸收紫外線，把這種天然防曬劑添加到化妝品中，制備出一種全新的可以有效吸收陽光輻射中的全波段紫外線的防曬化妝品。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器及試劑

79-1磁力加熱攪拌器（北京科偉永興儀器有限公司）；FA1004N型電子天平（上海精密科學(xué)儀器有限公司天平儀器廠）；雷磁PHSJ-3F型酸度計(jì)；SHB-III循環(huán)水式多用真空泵（鄭州長城科工貿(mào)有限公司）；高性能分散器（德國IKA）。

蜂蠟，十八醇，棕櫚硬脂酸，月桂醇硫酸酯鈉，尼泊爾甲酯，甘油香精，咪唑烷基脲。

1.2 生物防曬劑的提取

將大豆清洗干凈，粉碎成糊狀，加水充分?jǐn)嚢?，靜置分層，分離除去上部脂肪層，將下層過濾除水，收集得到脫脂豆粕；將脫脂豆粕加入pH值7.5～8.5的微堿性溶液中，充分提取并分離，得到蛋白溶液，調(diào)整蛋白溶液的pH值4.0～4.5，使析出蛋白質(zhì)沉淀，分離并收集上清液，調(diào)節(jié)上清液的pH值為1.8～2.2，使析出核酸沉淀，收集核酸沉淀，加水溶解，調(diào)節(jié)pH值到4.0～4.5，析出并過濾除去其中的水溶性蛋白，濾液中加入95%乙醇溶液，醇沉淀并過濾除去醇溶性蛋白，得到的濾液低溫干燥，得到核酸干粉，即得到核酸干粉防曬劑。此防曬劑幾乎可以完全吸收全波段的紫外線，所以將其加入到普通護(hù)膚品中，既可有效的阻擋引起人體皮膚損傷的中短波紫外線，同時(shí)又允許一些生理需要的光線通過，發(fā)揮其正常的功能。

1.3 防曬化妝品的配制

按照常規(guī)化妝品的制備，制得一種防曬霜。包含大豆核酸的化妝品制備（以下均為重量百分含量）。

1.3.1 參考配方（表1）

表1 綠色生物防曬霜的配方Tab.1The formulations of the green biological sunscreen

1.3.2 操作步驟如表1，將A、B兩組分各原料混勻后分別加熱至80℃左右溶解，將A組冷卻至73℃，然后邊攪拌邊緩慢加入到B組中去，在攪拌加入去離子水。繼續(xù)快速攪拌至完全乳化，冷卻，即得防曬霜。

2 結(jié)果與討論

2.1 溫度對產(chǎn)品性能的影響

溫度控制對產(chǎn)品的性能的影響較大。溫度的高低直接影響產(chǎn)品的乳化效果，乳化溫度過高會(huì)導(dǎo)致里面的一些物質(zhì)揮發(fā)或分解，使得配方失調(diào)，溫度過高還會(huì)使得加熱時(shí)間和冷卻時(shí)間延長，浪費(fèi)能源；而溫度過低會(huì)使得部分物質(zhì)溶解不完全，從而使產(chǎn)品乳化不完全。一般乳化溫度控制在產(chǎn)品的凝固點(diǎn)10℃左右，而本產(chǎn)品的凝固點(diǎn)在60～65℃，所以較適宜的溫度控制在80℃左右即可。

2.2 攪拌速度對產(chǎn)品性能的影響

乳化時(shí)攪拌越強(qiáng)烈，乳化劑用量也越低，乳化效果也好，產(chǎn)品也越細(xì)膩。而過分的強(qiáng)烈攪拌對降低顆粒大小不一定很有效，容易混入空氣。一般情況下，在開始乳化時(shí)應(yīng)采用較高速攪拌，對乳化有利，在乳化結(jié)束的時(shí)候進(jìn)入冷卻階段后，以中等速度較有利，這樣可以減少混入的氣泡。故在乳化過程采用較高的速度一般控制在1500r·min-1左右，而在降溫的時(shí)候控制在600r·min-1左右。由于本產(chǎn)品是膏狀，則攪拌到固化溫度為止。

2.3 防曬劑加入量對產(chǎn)品性能的影響（表2）

表2 防曬劑的加入量對產(chǎn)品性能的影響Tab.2The influence of the adding amount of sunscreen on the product

經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究，防曬霜的生物防曬劑的加入量為1%比較合適，既能使防曬霜達(dá)到藥理性能，又能使防曬霜穩(wěn)定性及顏色都較好。當(dāng)加入綠色防曬劑太多時(shí)體系的穩(wěn)定性較差，加入綠色防曬劑太少時(shí)，防曬霜的防曬效果會(huì)較差。綜合以上，加入量為1%左右最為合適。

2.4 尼泊金甲酯用量對保質(zhì)期的影響

由于化妝品中含有相當(dāng)?shù)乃?，此外還有生物防曬霜，這樣會(huì)使防曬霜變質(zhì)，使得產(chǎn)品有異味，變色及產(chǎn)生氣泡等現(xiàn)象。因此需要加入一定量的防腐劑，本產(chǎn)品用的是尼泊爾金甲酯，經(jīng)過試驗(yàn)，所取用防腐劑的總量為2%時(shí)，產(chǎn)品具有較好的保質(zhì)期，而且比較經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，見表3。

表3 防腐劑的加入量對產(chǎn)品的保質(zhì)期的影響Tab.3The influence of adding amount of preservatives on the product

2.5 防曬霜紫外吸光度的測定

稱取防曬霜1g左右，加無水乙醇使其溶解，定容至100mL，測定其紫外吸光度。在UVA（320～400nm）、UVB（280～320nm）、UVC（200～280nm）段均有較大的吸收，基本對紫外線的全波段都有吸收。

2.6 產(chǎn)品的質(zhì)量檢測

防曬霜的質(zhì)量檢測包括一些理化、感官、衛(wèi)生指標(biāo)等，按照QB/T1857-1993的標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)見表4。

指標(biāo)霜體pH值穩(wěn)定性ω(汞)/mg·kg-1ω(砷)/mg·kg-1ω(鉛)/mg·kg-1細(xì)菌總數(shù)/個(gè)·g-1金黃色葡萄球菌數(shù)/個(gè)·g-1糞大腸桿菌數(shù)/個(gè)·g-1綠膿桿菌群數(shù)/個(gè)·g-1檢測結(jié)果細(xì)膩7.2無分離現(xiàn)象，穩(wěn)定0.02 0.8 6.0＜20未檢出未檢出未檢出標(biāo)準(zhǔn)要求細(xì)膩4.0-8.5耐熱、耐寒，無分離現(xiàn)象≤1≤10≤40≤1000不得檢出不得檢出不得檢出

2.7 防曬霜的防曬效果鑒定

取健康家兔，設(shè)立實(shí)驗(yàn)組和對照組，實(shí)驗(yàn)組在剃毛區(qū)涂抹防曬霜，對照組涂抹普通潤膚霜，在紫外燈下連續(xù)照射，每天2次，每次10min，共照射10次，5d后觀察。結(jié)果顯示，對照組的裸露皮膚發(fā)生過敏反應(yīng)，出現(xiàn)水泡及蛻皮現(xiàn)象，而是用防曬霜的家兔皮膚正常。所以此防曬霜能夠起到良好的防曬作用。

2.8 防曬霜的致敏性鑒定

選用250～300g健康豚鼠20只，在頸背脊柱兩側(cè)3×3cm范圍內(nèi)剪毛，按局部封閉涂皮法進(jìn)行皮膚致敏試驗(yàn)，致敏3次，每周一次，末次致敏后間隔2周，進(jìn)行激發(fā)接觸，結(jié)果顯示受試豚鼠皮膚未出現(xiàn)變應(yīng)性反應(yīng)，即此防曬霜沒有致敏性。

2.9 防曬霜的抗衰老功效鑒定

用丹磺酰氯對受試者皮膚進(jìn)行熒光染色，將紗布剪成1cm2大小，涂滿丹磺酰氯溶液，然后平貼在選定的受試部位，上覆玻璃紅，用膠帶固定，24h后除去丹磺酰氯斑貼物，用水洗去過量染液。然后涂抹此防曬霜，與此對照的部位涂普通潤膚霜，每天在紫外燈下檢測熒光消退情況，發(fā)現(xiàn)涂有此防曬霜的皮膚細(xì)胞更新速率比對照組增快17%，有明顯的抗衰老功效。

3 結(jié)論

（1）對制作產(chǎn)品時(shí)的乳化溫度及攪拌速度進(jìn)行研究，得出較適宜的乳化溫度控制在80℃左右即可；在乳化過程采用較高的速度一般控制在1500 r· min-1左右，而在降溫的時(shí)候控制在600r·min-1左右。

（2）防曬霜的生物防曬劑的加入量為1%比較合適，既能使防曬霜達(dá)到藥理性能，又能使防曬霜穩(wěn)定性及顏色都較好。

（3）所取用防腐劑尼泊爾金甲酯的總量為2%時(shí)，產(chǎn)品具有較好的保質(zhì)期，而且比較經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。

（4）對所得產(chǎn)品進(jìn)行紫外吸收測定，所添加的大豆核酸防曬劑使得所制得的產(chǎn)品對全波段紫外線都有較好的吸收效果。

（5）通過檢測，所得的綠色生物防曬霜符合國家所規(guī)定的的各項(xiàng)指標(biāo)。而且沒有致敏性，有明顯的抗衰老的功效。所以，該綠色生物防曬化妝品有潛在的市場價(jià)值，具有推廣價(jià)值。

［1］徐良.防曬化妝品市場現(xiàn)狀、法規(guī)管理與未來發(fā)展［J］.日用化學(xué)品科學(xué)，2003,26（12）：155-158.

［2］Gasparro FP，Mitehniek M,Nash JF.A review of sunscreen safety and efficacy［J］.PhotochemPhotobiol，1998,68（3）:243-256.

［3］Lowe NJ.An overviewof ultraviolet radiation,sunscreens,and photo-induced dermatoses［J］.Dermatol Clin.，2006,24（1）:9-17.

［4］Couteau C,Alami S,Guitton M.Mineral filters in sunscreen products-comparison of the efficacy of zinc oxide and titanium dioxide byin vitromethod［J］.Pharmazie.，2008,63（1）:58-60.

Application of a green creature sunscreen in cosmetic*

LIU Wen，DIAO Hai-peng*，WANG Hao-jiang，YU Bao-feng
（School of Basic Medical Sciences,Shanxi Medical University,Taiyuan 030001，China）

A new natural sunscreen which can absorb ultraviolet effectively was extracted from soybeans with genetic engineering of biotechnology.A new sunscreen cosmetic which can absorb the full-band UV in solar radiation was prepared.

green；creature；sunscreen；cosmetic

TQ658.2

A

1002-1124（2014）11-0062-03

2014-10-30

山西省高校高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目（20120015）；山西醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院“331基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)科技培植基金計(jì)劃”項(xiàng)目（2012-03）

劉文（1982-），男，碩士學(xué)歷，助理實(shí)驗(yàn)師，畢業(yè)于山西大學(xué)，無機(jī)化學(xué)專業(yè)，現(xiàn)從事生物化學(xué)及生物無機(jī)化學(xué)研究。

刁海鵬，男，副教授，現(xiàn)從事生物化學(xué)研究。