浅析纯植物提取物的防晒机理研究

王亚南

天津郁美净集团有限公司300110

摘要：本文综述了紫外损伤皮肤机理，并针对机理总结了具有防晒功能的植物源成分。研究表明，部分纯植物提取物表现出良好的紫外线防护效果，且与传统的化学和物理防晒剂相比，具有皮肤刺激性小、光化学稳定、安全可靠等优点，具有广阔的市场前景。

关键词：纯植物提取物；防晒效果；紫外线

引言

近年来，随着对植物资源的深入研究开发，天然、绿色等概念已成为化妆品发展趋势之一，很多纯植物对紫外线有良好的吸收作用，或者具有良好的抗氧化或抗自由基作用，可以通过减轻紫外线对皮肤造成的辐射损伤，间接加强产品的防晒性能。我国幅员辽阔，植物资源丰富，并且具有深厚的中草药学文化积淀，因此研究纯植物在防晒化妆品中的应用具有广阔的前景。

1紫外线概述

（1）紫外线

太阳光辐射包括紫外线、可见光和红外线.其中，紫外线是太阳光中波长较短的一种，波长范围为200～400nm，根据波长的不同可分为长波紫外线(ultravioletA，UVA)、中波紫外线(ultravioletB，UVB)和短波紫外线(ultravioletC，UVC)3个区段，其中到达地面的成分为95%左右的UVA和5%左右的UVB，而UVC基本上被臭氧层吸收而无法到达地面。

（2）紫外线照射引起的皮肤损伤

适量紫外线照射的益处包括促进维生素D的合成、抑制抑郁类疾病的发生等.此外，紫外线辐射也可以用于治疗一些皮肤疾病，如牛皮癣和湿疹.但个体长时间暴露于阳光而又未采取任何保护措施时，阳光中的紫外线会对皮肤产生不同程度的伤害.紫外线照射皮肤的过程中会产生自由基及氧化副产物，对皮肤细胞的DNA、脂质及蛋白质造成破坏，进而导致炎症和免疫及信号通路的变化，促进细胞衰老、癌变，其中包括对皮肤、眼睛及头发的伤害。

（3）紫外线损伤皮肤机理

①紫外线辐射引起皮肤产生氧自由基（ROS）。

UVA辐射引发皮肤的氧化应激反应，产生ROS。UVB辐射将表皮反式尿刊酸转化为顺式尿刊酸，亦能释放ROS。当皮肤内的ROS过剩，细胞凋亡被激活以阻止ROS对细胞的损伤。此时，内源性的抗氧化物质（包括超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、辅酶Q10、谷胱甘肽、维生素E）发挥了清除ROS的作用，减少机体损伤。

②紫外线辐射引起皮肤DNA损伤。皮肤中的核酸、蛋白质、反式尿刊酸、黑色素及其前体能够吸收UVB，直接造成DNA损伤和其他生物组织损伤。当DNA损伤过度，机体为阻止细胞的恶性变化，P53基因表达迅速增强，细胞凋亡被激活。同时，DNA损伤产物环丁烷嘧啶二聚体CPDs亦能诱导NF-kB，IL-6，IL-10及TNF-α的分泌，导致炎症的发生。

2纯植物成分的光防护机理

（1）紫外线吸收

一些纯植物成分，如黄酮类、酚类和蒽醌类，因具有双键、共轭双键或三键结构，能吸收紫外线的能量，转化成热能和光能等形式释放，以减少紫外线对皮肤的损伤。俞晨秀等人对201种中草药的萃取液进行紫外吸收测定，结果发现，黄岑、槐米、丁香的萃取液具有良好的防晒效果，其中黄岑中含有黄岑苷和黄岑素，槐米中含有芦丁，丁香中含有丁香酚，上述成分使其具有良好的紫外线吸收能力。菠萝叶中富含黄酮和酚类化合物，在UVB区（280~320nm）有强吸收峰，最大吸收波长为318nm，具有优异的UVB防护功效。款冬花中的主要活性成分芦丁、款冬酮等，具有大量共轭双键，其提取液在UVB区和UVA区（320~400nm）的平均吸光度值分别为0.348和0.266，是具有广谱防晒作用的纯植物之一。黄连中的活性成分小劈碱具有共轭三键结构，赵强等人采用微波辅助提取法，以质量分数50%乙醇为溶剂对黄连进行提取，提取液中紫外线吸收成分的稳定性良好，最大吸收波长为348nm，显示出良好的UVA防护功能。

（2）自由基清除

植物中提取的抗氧化活性成分主要有多糖类化合物、黄酮类化合物、多酚类化合物、生物碱、皂苷类、维生素等。白藜芦醇是非黄酮类的多酚化合物，主要存在于虎杖、葡萄、桑树、朝鲜槐等多种植物中。白藜芦醇是一种有效的羟基、超氧化物和金属诱导基团的清除剂，并对ROS引起的细胞膜脂质过氧化和DNA损伤具有保护作用。银杏叶中富含槲皮素、木犀草素、异银杏素、芦丁等黄酮类物质，对自由基具有良好的清除能力，帮助肌肤抵抗UV造成的氧化伤害。枸杞多糖是枸杞子的主要功效成分，具有丰富的生物活性，枸杞多糖通过清除自由基、激活抗氧化应激通路、增强抗氧化酶的活性，抑制脂质过氧化和减轻氧化应激损伤这五个方面进行抗氧化，减少UV对皮肤的侵害，同时增强肌肤抗氧化能力，对抗皮肤光老化。益母草中含有的益母碱也是一种天然抗氧化成分，对自由基有良好的清除功效，从而减轻紫外线对细胞膜中不饱和脂类的损伤。

（3）抑制色素沉着

紫外线对黑色素的合成有着重要影响。其中UVA照射会诱导ROS的生成，而ROS的产生会促进酪氨酸酶的表达，增加其活性，从而刺激黑色素的合成。UVB在色素沉着中所起的作用和机制有别于UVA，除了会激活色素相关酶（如酪氨酸酶）的转录，它还会刺激黑素细胞分化，同时诱导角质形成细胞分泌相关激素、免疫调节因子和干细胞生长因子等，从而刺激黑色素的生成。红景天提取液中的主要成分为红景天苷和黄酮类化合物，刘有停等对红景天提取液的美白功效进行了详细研究，结果表明，在质量分数1.00%的受试浓度下，红景天提取液对DPPH自由基的清除率为92.2%，对酪氨酸酶的抑制率为79.1%，黑色素细胞相对细胞存活率高于75%，对小鼠黑素细胞合成黑色素的抑制率为39%，说明红景天提取液具有良好的美白效果。芦荟中的芦荟素，能通过竞争性抑制多巴氧化位点而抑制多巴醌的形成，还能通过竞争性抑制羟化酶位点上的铜离子，达到非竞争性抑制酪氨酸羟化酶活性的作用，是一种良好的植物美白成分。这些纯植物成分通过影响黑素细胞增殖、抑制黑素细胞和酪氨酸酶活性、抑制内皮素激活酪氨酸酶、抑制黑色素转移等机制减少因紫外线诱导引发的色素沉着和肤色不均情况。

3防晒成分的稳定性

防晒成分的稳定性，主要以温度、光照和放置时间对其紫外吸收的影响为评价指标。郭飞燕等考察了菠萝叶中所提防晒成分的稳定性，发现该防晒成分在－10℃～40℃的不同温度下保温4h，其紫外吸光度值保留率基本不变;在白炽灯下放置15d，其紫外吸光度值保留率变化不明显;在避光条件下放置15d，其紫外吸光度值保留率基本不变;在室温32℃的自然环境下放置15d，其紫外吸光度值保留率相对稳定。表明菠萝叶防晒成分稳定性良好。郭青枝等对吴茱萸中防晒成分在光照(0～10h)、温度(0～40℃)下进行稳定性测定，发现其紫外吸收保留率基本不变，稳定性良好。周辰等分别研究了槐米、黄芩和芦荟中防晒成分的稳定性，发现在不同环境条件下，随着时间延长紫外吸收保留率虽有所变化，但变化趋势缓慢，认为它们基本稳定。另外，赵强等研究了黄连防晒成分、王春晓等研究了芒果叶防晒成分、王燕华等研究了山茱萸防晒成分以及姚培正等研究了槐米、黄芩和芦荟中防晒成分的稳定性，发现在实验条件下，光照、温度和放置时间均对它们的紫外吸收保留率影响不大，表明它们均具有相对稳定性。综上可见，这些天然产物中的防晒成分均具有相对的稳定性，都可作为防晒成分应用于防晒产品中。

结语

利用天然产物中防晒成分制备天然防晒化妆品应用于人们日常生活中，符合人们回归自然、绿色防晒的健康生活需求。目前我国学者对天然产物中防晒成分的提取及其稳定性已进行了不少研究，取得了一定成果。但由于我国天然产物资源的丰富性、复杂性，需研究的空间还很大，且当前有关天然产物防晒成分研究深度不够，需研究的内容还很多。相信不久的将来，诸多具有良好防晒功能的天然防晒化妆品定会进入人们的日常生活中，在人们健康生活中发挥积极作用。

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