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，卷:18(2)DOI: 10.37532/0972-768X.2020.18(2).309

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美人蕉(红色)抗氧化剂草本防晒乳的研制及其体外防晒和抗氧化活性的评价

*通信:

sujeewa Krishanthi Hettihewa博士斯里兰卡鲁胡纳大学药学系，电子邮件: (电子邮件保护)

摘要

本研究的目的是研制一种富含抗氧化剂从斯里兰卡生长的美人蕉花(红色)中提取，并评估体外防晒，自由基清除和抗氧化活性。对制备的粗提物进行总酚、黄酮类化合物含量、体外自由基清除活性、抗氧化活性和防晒活性的定量分析。将花提取物冷冻干粉加入到不同配方中，对其进行物理稳定性参数测试，筛选出最稳定的配方，并对其抗氧化和防晒活性进行评价。结果表明，该提取物总酚和总黄酮含量分别为5389.067±681.343 mg没食子酸当量(GAE)/100 g和6017.442±158.343 mg儿茶素当量(CAE)/100 g花干重(DW)。提取液浓度为1 mg/ml时，具有较好的防晒活性(SPF=32.75)。结果表明，在7 mg/ml乳膏浓度下，配方乳膏的SPF值为37.73。配方草本乳膏均匀，半固体，可洗涤，粉红色焦糖色，气味宜人，pH值为6 ~ 7。在45 d内，药膏的物理稳定性参数无明显变化。结果表明，该配方的防晒霜具有良好的防晒和抗氧化活性，可作为新型草本防晒霜进行商业化开发。

关键字

配方;自由基清除活性和防晒活性

简介

在户外活动中过度暴露在太阳紫外线辐射下，会造成一些有害影响，如过早衰老、低免疫力预防感染、晒伤和皱纹等。紫外线辐射还可诱发免疫调节作用，从而可能导致皮肤癌研究表明，UVA和UVB辐射都有免疫抑制作用。据报道，表皮黑色素积聚在角质形成细胞中，阻碍紫外线光子的穿透进入皮肤作为“天然防晒霜”[1］．此外，使用个人防护用品如太阳镜、帽子和建议使用的服装来保护皮肤对抗紫外线辐射。的皮肤衣服不能保护的部分必须用含有UVB和UVA过滤器的防晒霜保护。许多国家都建议使用防晒霜，因为防晒霜是最好的照片保护措施之一[2］．40多年来，防晒霜已经成为西方国家最受欢迎的防紫外线方式。

防晒霜是在乳液和面霜中用于防止紫外线的主要成分皮肤损害或克服晒伤的有害影响。防晒霜有三种类型，即;修复机制刺激剂、抗氧化剂和物理光子阻滞剂[3.］．一种防晒霜组合物包括全范围(280纳米至400纳米)的UVB和UVA过滤器的组合，以防止对人体造成伤害皮肤以及从活性氧中获得保护物种(ROS)。

防晒系数(SPF)是一个指数，它表明与个人晒伤时间相比，一个人能够在阳光下暴露多长时间而不被晒伤。制造商生产的防晒产品的防晒系数为15至20，甚至50或更高。使用SPF≥15的防晒产品可以显著降低患癌症的几率恶性黑色素瘤与SPF值< 15的防晒霜相比[4］．建议只有使用具有高防晒系数(SPF 70及以上)的防晒产品，才能获得额外的保护[5］．

有机和无机过滤器广泛应用于商用防晒霜中，如UVA和UVB过滤器。有机紫外线滤光剂(水杨酸酯、肉桂酸酯、对甲氧基肉桂酸酯邻氨基苯甲酸酯、苯甲酮类、对氨基苯甲酸酯和二苯甲酰甲烷衍生物)通常是芳香族化合物，通过三种不同的方式起作用，即释放事件能源由于受热或发生构象分子变化或发射出较高波长的辐射，当它们受到辐射时能源的紫外线光子[6］．一些无机色素，如二氧化钛和氧化锌，通常用作防晒霜的活性成分，因为它们能吸收、散射或反射紫外线辐射[7］．此外，无机和有机滤光剂又分为物理滤光剂(UVA、UVB和可见辐射被反射和散射)和化学滤光剂(紫外线辐射被吸收并以热或光的形式重新发射)[8］．

由于对人体有接触性皮炎、光刺激、光敏等不良影响，几种合成的过滤分子的用途有限LD乐动体育官网皮肤［9］．研究还表明，防晒霜中的活性成分，如二氧化钛和氧化锌，本身可能会产生活性氧，从而致癌和有毒物种(ROS)像H₂O₂而单线态氧，¹O₂和高度氧化的自由基(OH和O_{2 -})，当暴露于紫外线辐射时[10，11]。既然有了保护的需要皮肤紫外线辐射造成的有害影响，以及通过合成过滤器预防这些副作用[9]，科学家开始寻找具有抗氧化活性、副作用较小的天然光保护剂[8］．

草药和草药制剂一直在使用历史在斯里兰卡和其他国家长期生产的药品、药品和化妆品制剂[12-14］．它们提供紫外线(UV)辐射防护的潜力已被引导寻找方法来满足对太阳辐射防护的需求，并防止紫外线辐射的副作用[14］．

抗氧化剂如高分子量多酚、酚酸、类黄酮、维生素C、维生素E和类胡萝卜素等天然植物化学物质已被证明是有益的光保护剂，以保护人类皮肤相对于有害影响的数目[15］．大量天然苯酚衍生物(多酚类)显示出抗氧化和光保护活性，因此，它们可作为药物光保护配方的组成部分[15]。尽管孤立的植物化合物在保护皮肤方面表现出很高的潜力，但由于其复杂的成分，整个草药提取物表现出更好的潜力[9］．

因此，本研究的目的是利用斯里兰卡生长的美兰蕉(红色)花的冷冻干燥提取物配制草药防晒霜，并评估配方的有效性(体外防晒活性和抗氧化活性)和物理稳定性。

材料与方法

工厂材料取样和认证

鲜嫩杂交美人蕉(红色)和芦荟叶片采自斯里兰卡加勒地区(地理坐标;纬度:6.053519;经度:80.220978)，并在斯里兰卡Peradeniya植物园的国家植物标本馆认证。

化学物质

福林- ciocalteu苯酚试剂，盐酸，儿茶素，碳酸钠，氢氧化钠，亚硝酸钠，氯化铝，没食子酸，2-2-二苯基-1-苦基肼(DPPH)， TPTZ(2,4,6-三吡啶-striazine)， Trolox，甲醇，乙醇，丙酮，FeCl_3..6H₂硬脂酸、三羟醇胺、蜂蜡、十六醇、聚乙二醇、羟基苯甲酸甲酯、玫瑰水、乙烯二胺四乙酸、阿拉利亚油、橄榄石油和所有其他化学品都是从斯里兰卡当地代理商那里购买的。

提取物的制备

采用所公布的方法对烘箱干燥的花进行萃取[15］．简而言之，粉末状的干花美人蕉(红色)在室温(28±2°C)的黑暗条件下浸泡在酸化70%的水丙酮(AAD)中(200 ml)，在Scott Duran瓶中过夜。提取液用四层细棉布过滤，在35℃以下真空旋转蒸发器(HAHN HS-2005S-N)上浓缩。将浓缩滤液冷冻干燥(BIOBASE BK-FD10PT)，并在-40 O C保存，直到进一步使用。总酚含量(TPC)类黄酮含量(TFC)、体外防晒、自由基清除活性和抗氧化活性测定[15］．

从芦荟叶上剥下新鲜芦荟凝胶(50克)，在70%乙醇(200毫升)中浸泡12小时，提取芦荟叶。凝胶提取液通过细棉布过滤，并储存在冰箱(-20℃)中，直到用于草药霜配方。

总酚含量和总黄酮含量的测定

采用福林- ciocalteu法和氯化铝比色法对70%酸化丙酮水干花提取物进行测定，总酚含量(TPC)以mg没食子酸当量(GAE)/100 g干重(DW)表示类黄酮含量(TFC)分别以mg儿茶素当量(CAE)/100 g DW表达[15］．

FRAP法测定铁还原抗氧化能力

采用铁还原抗氧化能力(FRAP)法测定提取物的抗氧化能力，以mmol Fe(II)当量/100 g DW为单位[15］．

DPPH法测定自由基清除活性

用2,2-二苯基-1-苦酰肼(DPPH)法测定提取物的自由基清除活性，并以mmol Trolox当量(TE)/100 g DW表示[15］．

体外防晒系数(SPF)的测定

采用Mansur数学方程计算SPF值，取代了体外紫外分光光度法[16］．SPF值采用Mansur方程1计算。

曼苏尔方程-----------------------(1)

EE (λ) -红斑效应谱，I (λ) -太阳强度谱，Abs (λ) -防晒产品吸光度，CF -校正因子(10)，EE x I值为常数，为预定值。

草药霜配方

根据所给出的组成，制备了不同的半固态乳液基水浸油(O/W)配方。表1）.

表1。研究了不同配方(F1-F6)配制的草药膏的组成美人蕉(红色)花提取物(g)

乳膏物理参数评估

对制备的所有配方(F1-F6)进行物理稳定性试验，以确定其pH值(使用pH计)、外观(气味、颜色和粗糙度)、均质性(通过视觉外观、触觉外观)、室温下45天的洗涤能力(用自来水洗涤)。选择了最稳定的配方并进行进一步分析。

DPPH法测定乳膏的自由基清除活性

采用2,2-二苯基-1-苦酰肼(DPPH)法测定最稳定乳膏的自由基清除活性，并以mmol Trolox当量(TE)/100 g乳膏表示。结果以mmolTrolox当量与100g乳膏表示[15］．

FRAP法测定乳膏的铁还原抗氧化能力

采用铁还原抗氧化能力(FRAP)法测定配制的最稳定面霜的抗氧化能力，结果以mmol Fe(II)当量/100 g面霜表示[15］．

乳霜的体外防晒系数(SPF)评价

采用Mansur数学方程计算SPF值，采用紫外分光光度法[16］．将乳膏溶解在甲醇中，制备0.5 mg/ml、1.0 mg/ml和1.5 mg/ml的浓度系列溶液。将皮酮溶解于甲醇(0.1 mg/ml、0.5 mg/ml、1.0 mg/ml和1.5 mg/ml)中制备一系列阳性对照。SPF值的计算采用Mansur方程和给定的归一化积函数。

统计分析

所有实验测量均重复三次，结果以均数±标准差表示。

结果及讨论

花提取物中总酚和总黄酮含量

花总酚含量(5389.067±681.343 mg没食子酸当量(GAE)/100 g干重(DW))和总酚含量均较高类黄酮含量(6017.442±158.343 mg儿茶素当量(CAE)/100 g DW花)的提取物测试。

美人蕉花提取物的铁还原抗氧化能力和自由基清除活性

以浓度为5 mg/ml的样品为对照，对70%酸性丙酮提取物的体外抗氧化活性进行了评价，结果表示为43.742±2.047 mmol Fe(II)当量/100 g DW的花。酸化70%丙酮水提取物的自由基清除活性为17.430±2.673 mmolTrolox当量/100 g DW。本研究结果表明，酸化70%水丙酮提取物干燥美人蕉(红色)花在FRAP和DPPH实验中都有很好的抗氧化活性。这些结果与Srivastava & Vankar在2010年发表的关于印度人抗氧化活性的数据一致美人蕉印度花[17］．

美人蕉花提取物的防晒活性

结果表明，在浓度为1 mg/ml时，70%酸化丙酮水提取物具有良好的防晒活性(SPF=32.75)，而Dermatone的SPF值为35.48。从这项研究中获得的遮阳活性的结果，与Patel, Naikawade, Magdum和Sathe在2016年对canana indica Linn (Scitaminaceae)和Clitoriaternata Linn (Fabaceae)的花提取物在200至400 nm范围内的紫外线吸收活性的研究结果一致，这是由于黄酮类化合物的存在。

草本乳霜配方及乳霜物理稳定性测试

对制备的F1-F6配方进行了物理稳定性测试，选择F4为最稳定的配方，并进行进一步分析。配方F4获得的物理参数结果见表2．草本乳膏配方为半固态、均匀、柔软、不油腻、平铺性好、可水洗，颜色呈粉红色焦糖色，气味怡人。乳霜的pH值在6到7之间，这是很好的皮肤pH值。

表2。配方药膏的物理参数结果

试验45天的稳定性物理参数研究结果

第1天、第5天、第30天和第45天观测的物理参数结果见表3在室温下45 d，各物理参数无明显变化。

表3。配方乳膏稳定性物理参数研究结果

C:条件;A1: pH值;A2:外观;A3:气味A4:同质性;A5:感觉后;A6:传播能力;A7:涂片类型;A8:删除;NCC:无颜色变化;P:愉快的; G: Good; E: Emollient; NG: Not greasy; ES: Easy

体外清除自由基活性、铁还原活性和45天的防晒活性

结果表明，含有70%酸性丙酮水溶液美人蕉干花提取物(红色)的配方面霜具有良好的自由基清除活性(DPPH法为3.881 mmol trolox当量/100 g重量)和抗氧化活性(FRAP法为10.422 mmol Fe(II)当量/100 g重量)。在不同浓度下对所配制的药膏进行了SPF测定，结果表明，在药膏浓度为7 mg/ml时，所配制的药膏具有较好的防晒活性(SPF=37.73)。结果也显示出浓度依赖性反应。记录配方乳膏在室温下第1、5、30、45天的体外防晒活性和抗氧化活性结果(表4，图1）.

图1所示。中药乳膏稳定性研究结果。

表4。配方中草药乳膏的体外防晒活性和抗氧化活性稳定性研究结果

More, Sakharwade, Tembhurne， & Sakarkarin在2013年进行的一项研究表明，含有Butea单精子叶提取物的配方面霜具有抗紫外线的效力，对中波紫外线具有良好的SPF值。不同浓度的配方对UVA和UVB射线均显示出令人满意的保护作用[18］．

结论

在目前的研究中，研究人员试图配制一种新型草药防晒霜，这种防晒霜富含斯里兰卡生长的美人蕉(红色)花，具有良好的抗氧化活性。因此，我们配制了含有70%丙酮水溶液的美人蕉干花提取物(红色)的草药防晒霜，并进行了进一步分析。结果表明，当鲜奶油浓度为7 mg/ml时，SPF值为37.73;当鲜奶油浓度为50 mg/ml时，DPPH法抗氧化活性为3.881±0.033 mmol TE/100 g重量，FRAP法抗氧化活性为10.422±0.055 mmol Fe(II)当量/100 g重量。配方中草药乳膏的防晒活性和抗氧化活性呈浓度依赖性反应。所配制的草本防晒乳为半固态、均匀、柔软、不油腻、扩散能力好、可水洗、粉红色焦糖色、气味宜人。乳霜的pH值在6到7之间，这对皮肤ph值。所制药膏的稳定性参数在研究期间(室温45天)没有明显变化，因此得出结论，美菜花(红色)和所制药膏具有良好的防晒和抗氧化活性，可作为一种具有抗氧化活性的新型药膏上市。

参考文献

1. D 'Orazio J, Jarrett S, Amaro-Ortiz A，等(2013)紫外线辐射与皮肤。国际分子科学杂志。多学科数字出版研究所(MDPI)。
2. Bens G(2014)防晒霜。实验进展医学和生物学，810,429 -63。
3. González S, Fernández-Lorente M, gilaberter - calzada Y(2008)最新进展皮肤包括光。皮肤科临床杂志，26(6)，614-626。
4. 王志强，王志强，等。防晒霜使用与随后的黑色素瘤风险:一项基于人群的队列研究。临床肿瘤学杂志，34(33)，3976-3983。
5. 范尼切克，傅瑞敏，李廷斯卡，等。UV-公众索引。欧洲共同体出版物，布鲁塞尔，比利时，(28)，1。
6. Manaia EB, Kaminski R C K, Corrêa m.a，等(2013)无机紫外线过滤器。巴西药学杂志，49(2)，201-209。
7. 李志强，李志强，等。无机防晒霜的光催化活性。分散科学技术，22(4)，381-386。
8. Saewan, Jimtaisong A(2013)天然黄酮类化合物的光保护。
9. Korac R R, Khambholja KM (2011)皮肤保护。
10. 蛇形N, Dondi D, Albini A(2007)无机和有机紫外线过滤器:它们在防晒霜和防晒产品中的作用和功效。无机化学学报，360(3)，794-802。
11. 邓ford R, Salinaro A, Cai L，等。无机防晒成分催化化学氧化和DNA损伤。FEBS通讯，418(1-2)，87-90。
12. Al-Snafi, A E(2015)美人蕉的生物活性成分和药理作用综述。乐动体育在线国际杂志药理学药理学杂志，5(2)，71-75。
13. 张志强，李志强，张志强，等。植物提取物及其皮肤用途。
14. 李志强，李志强，李志强，等。咖啡酸和阿魏酸作为外用光保护剂的体外和体内评价。国际药学杂志，199(1)，39-47。
15. 王志强，王志强，王志强，等。野生猕猴桃的提取、分离及体外生物活性研究，清华大学学报(自然科学版)，2014。
16. Hettihewa SK, Opatha SAT.(2020)防晒的比较研究。
17. 王志强，王志强，王志强(2010)美人蕉花中花青素的新来源。植物生理学与生物化学，48(12)，1015-1019。
18. More BH, Sakharwade SN, Tembhurne S V，等。丁茶叶膏外用防晒活性评价。国际化妆品科学研究杂志，3(1)，1 - 6。