洪湘瓊+徐曉諾+凌音+沈寒卉

摘要：選擇新鮮蘆薈為研究對(duì)象，運(yùn)用超聲波萃取法提取蘆薈中的防曬成分，利用紫外分光光度計(jì)測(cè)定蘆薈不同生長(zhǎng)部位的紫外吸收光譜圖。通過(guò)分析比較最大波長(zhǎng)值以及光譜圖中吸收峰的吸光度情況，了解蘆薈本體中蒽醌類物質(zhì)的分布情況。實(shí)驗(yàn)測(cè)得：牛長(zhǎng)時(shí)間較短的蘆薈葉皮中，蒽醌類物質(zhì)含量較高；同株蘆薈中，蒽醌類物質(zhì)主要集中在葉皮的尖端與邊緣部分。此外，不同品種的蘆薈本體中，蒽醌類物質(zhì)的具體成分及含量也存在顯著的差異。

關(guān)鍵詞：蘆薈；蒽醌類物質(zhì)；超聲波萃取法；紫外光度分析；實(shí)驗(yàn)探究

文章編號(hào)：1005-6629（2017）8-0047-04

中圖分類號(hào)：G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

萬(wàn)物生長(zhǎng)離不開(kāi)太陽(yáng)，但是過(guò)多的紫外線會(huì)加速肌膚老化，廣大女性廣泛使用各類防曬霜來(lái)減少紫外線對(duì)皮膚的傷害。然而市售的防曬霜大多數(shù)以化學(xué)防曬為主，其中或多或少含有對(duì)人體有害的成分。本研究選取綠色植物蘆薈為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，采用超聲波萃取法將蘆薈中有效防曬成分進(jìn)行提取，利用紫外分光光度計(jì)多角度測(cè)量蘆薈各個(gè)部位的吸光度，著重研究波長(zhǎng)在UVB范圍內(nèi)（ 280～320nm）的吸光度值，以找尋蘆薈中防曬成分的主要分布規(guī)律，并為天然防曬劑的研究提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)資料。

1儀器與試劑材料

計(jì)算機(jī)、威尼爾紫外分光光度計(jì)、Derui超聲波洗滌器（ DR-MS20）、50mL量筒、膠頭滴管、lOmL移液管、lOOmL容量瓶、玻璃棒、無(wú)水乙醇、蒸餾水、新鮮蘆薈

2實(shí)驗(yàn)過(guò)程

2.1防曬成分提取方法的設(shè)計(jì)

將蘆薈葉洗凈晾干、切成丁狀，混合均勻作為實(shí)驗(yàn)材料。取lg蘆薈丁用50mL50%乙醇浸泡lOmin，隨后將該蘆薈丁及溶液放入超聲波儀器中超聲萃取，提取時(shí)間分別為lOmin、20min、30min、40min、50min、60min。過(guò)濾后用lcm的石英比色皿以50%乙醇作參比，測(cè)其紫外吸收光譜。每組進(jìn)行三次平行實(shí)驗(yàn)。并將其光譜圖與浸泡24h的蘆薈乙醇提取液的紫外吸收光譜進(jìn)行對(duì)比。

2.2同株蘆薈不同生長(zhǎng)部位防曬效果比較

取清洗好的蘆薈葉、蘆薈莖、蘆薈根，分別切成小塊，各自混合均勻。各取lg分別用50mL 50%乙醇浸泡lOmin，隨后將該蘆薈小塊及溶液放入超聲波儀器中超聲萃取30min。過(guò)濾后，用lcm的石英比色皿以50%乙醇作參比，測(cè)其紫外吸收光譜。每組進(jìn)行三次平行實(shí)驗(yàn)。

2.3蘆薈的葉皮與葉肉防曬效果比較

把一片蘆薈葉小心切開(kāi)分為綠色的葉皮和透明狀的葉肉兩部分，分別切成小塊，各自混合均勻。參照2.2的方法測(cè)定它們的紫外吸收光譜。每組進(jìn)行三次平行實(shí)驗(yàn)。

2.4同一片蘆薈葉皮不同部位防曬效果比較

（1）取干凈的蘆薈葉，剔除葉肉，將葉皮分成向陽(yáng)面和背陰面兩部分，然后將兩塊葉皮切成小塊，各自混合均勻。各取lg用50mL50%乙醇浸泡lOmin，隨后將溶液放入超聲波儀器中超聲萃取30min。過(guò)濾提取液取出lOmL用50%乙醇稀釋至lOOmL，混合均勻后用lcm的石英比色皿以50%的乙醇作參比，測(cè)其紫外吸收光譜。每組進(jìn)行三次平行實(shí)驗(yàn)。

（2）取清洗好的一片蘆薈葉皮，分成尖部、中部、基部三個(gè)部分切好，隨后切成小塊，各自混合均勻。另取清洗好的一片蘆薈葉皮，按葉緣和葉中央兩個(gè)部分分開(kāi)，隨后切成小塊，各自混合均勻。重復(fù)以上的操作，分別測(cè)它們的紫外吸收光譜。每組進(jìn)行三次平行實(shí)驗(yàn)。

2.5不同葉齡的蘆薈防曬效果比較

取同一株蘆薈中的幼葉與成熟葉，將其葉皮切成小塊，各自混合均勻。參照2.4的方法測(cè)定它們的紫外吸收光譜。每組進(jìn)行三次平行實(shí)驗(yàn)。

2.6不同生長(zhǎng)年份的蘆薈葉皮防曬效果比較

在一株當(dāng)年苗與一株2年苗上各取一片成熟葉葉皮，將其切成小塊，各自混合均勻。參照2.4的方法，分別測(cè)它們的紫外吸收光譜。每組進(jìn)行三次平行實(shí)驗(yàn)。

2.7不同品種的蘆薈葉皮防曬效果比較

取不夜城蘆薈、庫(kù)拉索蘆薈、中華蘆薈、白樺蘆薈成熟葉的葉皮切成小塊，各自混合均勻。參照2.4的方法，分別測(cè)定它們的紫外吸收光譜。每組進(jìn)行三次平行實(shí)驗(yàn)。

3實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 利用超聲波萃取法超聲萃取30min，可以有效提取蘆薈中的蒽醌類物質(zhì)

蘆薈中防曬的主要成分為蒽醌類物質(zhì)，蒽醌類物質(zhì)由于存在較長(zhǎng)的共軛體系，在紫外區(qū)域會(huì)出現(xiàn)較強(qiáng)的紫外吸收峰。本實(shí)驗(yàn)中所得到的紫外吸收光譜，均在波長(zhǎng)為294～298nm紫外區(qū)域出現(xiàn)較強(qiáng)的紫外吸收峰（見(jiàn)表1），這一數(shù)據(jù)表明提取成分確實(shí)含有醌樣結(jié)構(gòu)。蘆薈的防曬成分主要是對(duì)中波紫外線UVB （280～320nm）有較好的吸收效果，其防曬機(jī)制在于：蘆薈蒽醌類物質(zhì)在紫外線的激發(fā)下會(huì)吸收紫外線的光能，電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，當(dāng)電子重新回到基態(tài)時(shí)，所吸收的光能以熒光的形式釋放出來(lái)。也就是說(shuō)，在這個(gè)過(guò)程中，蘆薈蒽醌類物質(zhì)吸收了紫外線能量，并將其轉(zhuǎn)化為沒(méi)有損傷作用的熒光。

比較λ_mux值處測(cè)得的吸光度數(shù)據(jù)（見(jiàn)表1），可以發(fā)現(xiàn)超聲波萃取法比乙醇浸泡法更為省時(shí)高效；比較不同萃取時(shí)間下的吸光度值（見(jiàn)圖1），超聲萃取30min是相對(duì)最佳的實(shí)驗(yàn)條件。因此，本研究后續(xù)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)都是取lg蘆薈用50mL50%乙醇浸泡lOmin，隨后超聲萃取30min以提取蘆薈中的蒽醌類物質(zhì)。

3.2 同株蘆薈蒽醌類物質(zhì)主要集中分布在葉片上

比較分析蘆薈中根、莖、葉的紫外吸收光譜圖，發(fā)現(xiàn)只有蘆薈葉片的紫外光譜圖中有吸收峰，而蘆薈根和蘆薈莖的紫外吸收光譜圖中沒(méi)有吸收峰（見(jiàn)圖2）。數(shù)據(jù)表明蘆薈中的蒽醌類物質(zhì)主要集中在葉片中，其根部和莖部幾乎不含蒽醌類物質(zhì)。

3.3 同一蘆薈葉蒽醌類物質(zhì)主要集中分布在葉皮中

同一蘆薈葉中，蘆薈葉皮λ_max值與蘆薈葉肉是基本相近。不過(guò)在兩者λ_max處測(cè)得的吸光度值存在很大的差異，葉皮的吸光度值明顯高于蘆薈葉肉（見(jiàn)圖3）。這說(shuō)明具有防曬作用的蒽醌類物質(zhì)主要集中在蘆薈的葉皮內(nèi)，而白色透明狀的葉肉幾乎沒(méi)有防曬功能。

3.4 同一蘆薈葉皮不同部位的蒽醌類物質(zhì)分布不均勻

分析比較蘆薈葉皮的各部位紫外吸收光譜圖可以看出，背陰面葉皮中的蒽醌類物質(zhì)含量高于向陽(yáng)面葉皮（見(jiàn)圖4）；葉尖的蒽醌類物質(zhì)含量高于葉片中部，葉片基部的蒽醌類含量最低（見(jiàn)圖5），葉緣部分的蒽醌類物質(zhì)含量高于中央部分（見(jiàn)圖6）。

3.5同種蘆薈蒽醌類物質(zhì)含量與生長(zhǎng)時(shí)間有關(guān)

同株蘆薈，上部幼葉中蒽醌類物質(zhì)含量明顯高于下部成熟葉（見(jiàn)圖7），不同株的蘆薈對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，生長(zhǎng)年份越長(zhǎng)的蘆薈蒽醌類物質(zhì)含量越低（見(jiàn)圖8）。

3.6不同品種蘆薈防曬效果不同

蘆薈的種類有許多種，從吸收峰以及吸光度（如表2）的差異可以推測(cè)：不同品種的蘆薈其蒽醌類物質(zhì)的具體成分有明顯差異，且蒽醌類物質(zhì)的含量也存在高低之分。

4結(jié)語(yǔ)

蒽醌類物質(zhì)是蘆薈葉滲出物中的主要化學(xué)成分，也是蘆薈防曬中的主要成分。我們用超聲波萃取法對(duì)其提取并用紫外分光光度計(jì)對(duì)其在蘆薈中的分布情況進(jìn)行了深入的研究與探討。同一品種的蘆薈中，蒽醌類物質(zhì)主要集中在蘆薈葉皮的尖端與葉緣部分，而且生長(zhǎng)時(shí)間越短的蘆薈，蒽醌類物質(zhì)的含量越多。同時(shí)，不同品種的蘆薈中蒽醌類物質(zhì)的具體成分不同，含量也有高有低。我們將在已有的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，繼續(xù)深入研究其他多肉植物的防曬效果，并嘗試自制天然的防曬劑，以降低化學(xué)防曬劑對(duì)人體皮膚的傷害。endprint