若干種防曬水果提取液的紫外吸收光譜測定

文國琴 宋波

摘要 選取番茄、獼猴桃、蘋果（糖心）、石榴、柑橘、油桃、草莓、檸檬8種水果，通過研磨過濾提取有效防曬成分，利用紫外分光光度計分別測定各種提取液的紫外吸收光譜，將各種提取液的最大吸收峰及吸光度從3種（UVA、UVB、UVC）紫外線波長范圍進行分析。結(jié)果表明，不同的水果提取液紫外均有一定的吸收，而且紫外光存在一定的差異。

關(guān)鍵詞 防曬成分;研磨萃取;紫外分光;水果

中圖分類號 TS207.3文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2019）13-0192-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.13.059

開放科學（資源服務(wù)）標識碼（OSID）：

Determination of Several Sunscreen Fruit Extracts by UV Absorption Spectroscopy

Abstract This paper selected eight kinds of fruits such as cherry tomatoes， kiwifruit， apples（candy heart）， pomegranates， citrus fruits， peaches and strawberries. The effective sunscreen components were extracted by grinding and filtering and the spectrophotometer was used. The ultraviolet absorption spectra of various extracts were measured， and the maximum absorption peaks and absorbances of various extracts were analyzed from the three ultraviolet （UVA， UVB， UVC） ultraviolet wavelength ranges. The result showed that different fruit extracts had a certain absorption of ultraviolet， but there were a certain difference in the absorption of ultraviolet light.

Key words Sunscreen ingredients;Abrasive extraction;Ultraviolet spectrometry;Fruit

基金項目 四川省教育廳項目（18ZB0579）。

作者簡介 文國琴（1978—），女，四川宜賓人，副教授，博士，從事資源植物學研究。*通信作者，副教授，博士，從事資源微生物學研究。

收稿日期 2018-12-18

紫外線是電磁波譜中波長10～400 nm 輻射的總稱，根據(jù)波長可分為長波長（UVA，320～400 nm）、中波長（UVB，280～320 nm）和短波長紫外（UVC，200～280 nm）[1]。天然紫外線中，UVA占的比例約為98%，它有很強的穿透力，可以直達肌膚的真皮層，破壞彈性纖維和膠原蛋白纖維，將皮膚曬黑。UVB約占3%;UVC，穿透力較差，因其可以被大氣中的臭氧層完全吸收掉，所以在日光中幾乎沒有。對人體皮膚有傷害的主要是UVA和UVB。相同劑量下的UVA的生物學效應(yīng)遠遠大于UVB的生物學效應(yīng)。UVA是造成人體皮膚光化學反應(yīng)最活躍的原因。近年來，科學家們的研究方向轉(zhuǎn)向了UVA，主要是因為它們不能夠被臭氧層吸收，能穿透玻璃以及云層，UVA照射的強度已經(jīng)遠遠大于UVB，大約是它的10倍左右。人體皮膚被UVA和UVB照射后，50%的UVA能夠滲透到皮膚乳頭層和網(wǎng)狀真皮，90%的UVB可以被皮膚角質(zhì)層阻擋。因此與人體皮膚關(guān)系密切的是UVA，在皮膚光反應(yīng)中非常重要，已經(jīng)受到各國公共衛(wèi)生學者的關(guān)注[2-4]。

皮膚是日常生活中的保護層，環(huán)境影響、不良生活習慣、工作壓力、強烈紫外線照射、內(nèi)分秘失調(diào)、熬夜、吸煙、喝酒等都會使皮膚變差。如果長期不進行保養(yǎng)，就會出現(xiàn)皮膚粗糙、干燥、暗淡無光澤，甚至會長皺紋等。每個人都想讓自己的皮膚變好，因而防曬又成為化妝美容行業(yè)著重研究的對象。水果是生活中常見的食物，目前國內(nèi)對水果防曬的研究較少。

此次試驗所采取的試驗樣品為番茄、獼猴桃、蘋果、石榴、柑橘、油桃、草莓、檸檬，根據(jù)相關(guān)資料顯示均具有不同程度的防曬效果[5-7]。筆者選擇8種水果進行試驗，進一步探尋不同水果的提取液對紫外光的吸收情況，以期探尋到具有最佳效果的水果，為天然防曬劑的制取提供一些理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 儀器

紫外可見分光光度計（上海佑科）;BS110S電子天平（北京賽多利斯天平有限公司）。

1.2 試劑與材料

乙醇，化學純，購自成都金山化學試劑有限公司;無水乙醇，化學純，購自成都金山化學有限公司;蒸餾水等。

1.3 方法

通過比較各類文獻中的提取方法，該試驗采用研磨過濾的方法萃取水果中有效防曬成分，并利用分光光度計測定各種水果的紫外吸收光譜圖。對各種水果的吸收光譜圖進行深入分析。

具體操作為：取番茄、獼猴桃、（糖心）蘋果、石榴、柑橘、油桃、草莓、檸檬清洗干凈，切塊混勻。分別稱各種水果各1 g，用50 mL 50%的無水乙醇浸泡10 min，在研缽中進行研磨，濾紙過濾后用50%的無水乙醇做對比，測其紫外吸收光譜，每一組進行3次試驗[8]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同水果對紫外光吸收效果的比較分析

試驗結(jié)果顯示（表1），所選用的8類水果對紫外光都有一定的吸收能力，但其吸收峰存在一定的差異。8種水果在波長200～220 nm對紫外光有吸收峰，5種水果在波長250～300 nm有吸收峰，3種水果在315～350 nm有吸收峰。這些數(shù)據(jù)表明以上水果均具有防曬效果。

2.2 不同水果對 UVA 吸收情況的比較分析

太陽光中，98%以上的UVA能透過臭氧層和云層照射到地球表面，因此它具備很強的穿透力，可以穿透許多的塑料和玻璃[9]。UVA 是導(dǎo)致皮膚光老化、局部及全身免疫抑制和皮膚惡性腫瘤的重要原因之一，它穿透力強，能穿透基底膜到達真皮層可以損傷真皮內(nèi)的成纖維細胞等。UVA照射皮膚后，能激活體內(nèi)光敏性物質(zhì)，如卟啉、核黃素等，從而發(fā)生光熱反應(yīng)產(chǎn)生活性氧（ROS），間接引起黑素細胞氧化損傷，使黑素前體轉(zhuǎn)變成黑素，加速黑素細胞內(nèi)現(xiàn)有黑素小體的轉(zhuǎn)移，進一步導(dǎo)致皮膚的即刻曬黑反應(yīng)。此外UVA照射皮膚后均能在一定程度上引起氧化損傷，但在分子水平上，低劑量的UVA輻射不是被細胞內(nèi)DNA吸收，而是間接引起光毒性DNA損傷[10]。

試驗數(shù)據(jù)測得，（糖心）蘋果、柑橘、檸檬可吸收一定程度的 UVA（表2）。這3種水果對UVA的最大吸光度存在一定差異，其中柑橘的吸光度最高，糖心蘋果的吸光度最低（圖1）。

在320～400 nm波長內(nèi)，檸檬的最大吸收峰為342.0 nm，最大吸光度為0.269，柑橘最大吸收峰為327.5 nm，最大吸光度為0.637，（糖心）蘋果最大吸收峰為323.0 nm，最大吸收度為0.174。柑橘和（糖心）蘋果的吸收峰差別不大，但兩者吸光度相差值很大，接近0.5。由圖1可知，柑橘的防曬效果最強，其次為檸檬，最后為（糖心）蘋果。

2.3 不同水果對 UVB 吸收情況的比較分析

據(jù)了解，太陽光譜中的UVB輻射（紅斑效應(yīng)紫外線輻射）會導(dǎo)致視網(wǎng)膜表皮損傷，引起包括年齡相關(guān)的黃斑性病變（ARMD）在內(nèi)的多種人體視網(wǎng)膜疾病，這是一種世界范圍內(nèi)的眼科疾病。另外UVB輻射也是導(dǎo)致過氧化脅迫的主要來源之一，可以使RPE細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)和形態(tài)發(fā)生改變[9]。

由試驗數(shù)據(jù)可知，（糖心）蘋果和柑橘可吸收一定程度的UVB（表3），但是兩者存在顯著差異，柑橘的吸光度比（糖心）蘋果的高很多（圖2）。

在UVB波段范圍內(nèi)，糖心蘋果的最大吸收峰為281.0，其對應(yīng)的吸光度為0.235，柑橘的最大吸收峰為283.0，其對應(yīng)的吸光度為1.744;兩者的吸收峰僅相差2個數(shù)值，但其吸光度卻相差很大，因此柑橘的防曬效果比蘋果強很多。

2.4 不同水果對 UVC 吸收情況的比較分析

短波紫外線輻射（UVC）可以對人體造成較大傷害。日光中含有的短波紫外線幾乎被臭氧層完全吸收，不具穿透力，不能穿透大部分塑料和透明玻璃，因而不受人們的重視，實則對人體具有一定程度的傷害[10]。試驗數(shù)據(jù)表明（表4），這些水果在UVC波段有較強的吸收峰，說明這些水果含有相同的具有防曬效果的化學成分，它們的吸光度差別不是很大，說明它們的含量也差別不大。另外在UVC波段，番茄、石榴、草莓這3種水果在260 nm還有一個吸收峰，說明這3種還含有與其他幾種水果不同的化學成分，也間接表明這3種水果的防曬效果要更強些（圖3）。

由圖3可知，所選8種水果在UVC波段具有較高的吸收峰。番茄、石榴、草莓在該波段具有2個不同的吸收峰，第1個吸收峰主要集中在250～280 nm，第2個吸收峰則與其他水果一樣，其余水果則是只有一個吸收峰，這些水果的吸收峰都相差不大，大多集中在200～215 nm，它們的吸光度也在1～3。柑橘的吸光度最大，達2.919，番茄的吸光度最小，只有1.476。根據(jù)圖3可知，柑橘的防曬效果最強，其次則是檸檬、草莓、獼猴桃、石榴、油桃、（糖心）蘋果和番茄。

3 結(jié)論與討論

該研究選取了8種水果對它們的紫外吸收情況進行分析，試驗數(shù)據(jù)顯示這些水果均有一定的防曬效果，不同水果對UVA、UVB、UVC這幾個波長的吸收都存在較大的差異，如（糖心）蘋果、柑橘對3種不同波長的紫外線都可進行吸收;獼猴桃與油桃僅對UVC波長進行吸收;（糖心）蘋果和柑橘對UVB波長進行吸收，其他幾種水果在280～320 nm波長內(nèi)不行吸收。通過對比可發(fā)現(xiàn)，這些水果的防曬功能主要集中在UVA和UVC，對UVB的吸收相對較少，而UVA和UVC這2個領(lǐng)域正是人們忽略的地方。市面上的防曬霜都能對UVB可基本充分吸收，但是都沒有考慮到UVA和UVC對人體皮膚的傷害。UVA比UVB對人體更有害，暴露于大量的太陽輻射下會使皮膚色素沉著并對健康不利，一直以來，人們都普遍認為皮膚光老化是UVB導(dǎo)致產(chǎn)生的結(jié)果，但是根據(jù)近幾年的許多研究來看，與光老化密切相關(guān)的是UVA。長期接觸UVA會導(dǎo)致人體皮膚彈性蛋白沉積、膠原纖維減少以及皮膚光老化。通過與UVB相比較，UVA更容易滲透到人體皮膚的基底層，在經(jīng)過UVA照射后會觸發(fā)皮膚基底細胞的增殖，人體皮膚每天暴露于亞紅斑劑量UVA，1個月后，就可出現(xiàn)角質(zhì)層增厚、真皮炎性滲透、表皮增生、朗格漢斯細胞減少以及彈力纖維的溶解沉積等，這些現(xiàn)象說明長期暴露于UVA照射，會導(dǎo)致皮膚光老化[1]。長期受紫外燈照射的人會由于UVC而導(dǎo)致皮膚病。通過對試驗數(shù)據(jù)的分析，提議將這些防曬水果提取液添加在防曬霜中，也可通過多食用以上水果以阻擋紫外線對人體皮膚的傷害。另外對于經(jīng)常使用紫外燈從事試驗的研究員、實驗員，以及從事珠寶鑒定工作的相關(guān)人員，建議可以利用這些水果的提取液制作出特殊的防曬霜來幫助他們避免UVC對皮膚的傷害，減少皮膚病的發(fā)生率。

紫外線與皮膚的健康密切相關(guān)，人們在日常生活中不可避免地會與紫外線接觸，如何有效的防曬將是人們十分關(guān)注的問題。特別注意的是在加強對UVB 防護的同時，更要注意對UVA和UVC的防護，警惕其產(chǎn)生的各種不良生物學效應(yīng)。當前使用的防曬霜中可能會添加某些對人體造成傷害的化學成分，如果用水果提取液替代，不僅不會減少污染還會減少傷害。水果種類繁多，具有防曬效果的水果也很多，此次試驗選取了幾種防曬水果來進行檢測，相信在未來會有更多的研究者對這方面進行研究，利用水果來達到防曬的目的，為天然防曬劑的制取提供理論依據(jù)。

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