一种绿色生物防晒剂在化妆品中的应用*

刘文，刁海鹏，王浩江，于保锋

（山西医科大学基础医学院，山西太原030001）

一种绿色生物防晒剂在化妆品中的应用*

刘文，刁海鹏*，王浩江，于保锋

（山西医科大学基础医学院，山西太原030001）

利用基因工程等生物技术从大豆中提取出可以有效吸收紫外线的天然防晒剂，并添加到化妆品中，制备出一种全新的可以有效吸收阳光辐射中的全波段紫外线的防晒化妆品。

绿色；生物；防晒剂；化妆品

据世界卫生组织有关资料统计，全球每年新增200万到300万的皮肤癌患者、200万白内障病人以及超过13万恶性色素瘤患者。在阳光下暴晒是导致这些疾病的重要原因。紫外C区（UV-C）：被称为杀菌区，包括波长从100～280nm的光波，目前，尚无该区紫外线对人体皮肤造成伤害的报道。紫外B区（UV-B）：波长介于280～320nm之间，它也被称为灼伤光照区，可以使皮肤表皮细胞内核酸及蛋白质变性，出现急性皮炎等症状，皮肤会出现红肿，蜕皮等现象，紫外A区（UV-A）：波长介于320～400 nm，相对B区而言，其导致皮肤红斑的可能性较小，但它是以直接色素沉积导致皮肤晒黑，引起皮肤过早老化、皱纹和引致皮肤癌可能性较大的区域[1]。

目前，市场所售防晒化妆品所采用的均为物理、化学防晒剂[2，3]，化学防晒剂的成份是有机化合物，可导致皮肤敏感，防晒指数越高，导致皮肤敏感机会越高。而物理防晒剂[4]，其实是用矿物成份代替有机化合物，产品内仍有可能引致皮肤敏感的成份。防晒市场急需一种可以有效吸收阳光辐射中对人体基因损伤的紫外线的绿色防晒化妆品。

利用基因工程从大豆中提取出的核酸可以有效吸收紫外线，把这种天然防晒剂添加到化妆品中，制备出一种全新的可以有效吸收阳光辐射中的全波段紫外线的防晒化妆品。

1 实验部分

1.1 仪器及试剂

79-1磁力加热搅拌器（北京科伟永兴仪器有限公司）；FA1004N型电子天平（上海精密科学仪器有限公司天平仪器厂）；雷磁PHSJ-3F型酸度计；SHB-III循环水式多用真空泵（郑州长城科工贸有限公司）；高性能分散器（德国IKA）。

蜂蜡，十八醇，棕榈硬脂酸，月桂醇硫酸酯钠，尼泊尔甲酯，甘油香精，咪唑烷基脲。

1.2 生物防晒剂的提取

将大豆清洗干净，粉碎成糊状，加水充分搅拌，静置分层，分离除去上部脂肪层，将下层过滤除水，收集得到脱脂豆粕；将脱脂豆粕加入pH值7.5～8.5的微碱性溶液中，充分提取并分离，得到蛋白溶液，调整蛋白溶液的pH值4.0～4.5，使析出蛋白质沉淀，分离并收集上清液，调节上清液的pH值为1.8～2.2，使析出核酸沉淀，收集核酸沉淀，加水溶解，调节pH值到4.0～4.5，析出并过滤除去其中的水溶性蛋白，滤液中加入95%乙醇溶液，醇沉淀并过滤除去醇溶性蛋白，得到的滤液低温干燥，得到核酸干粉，即得到核酸干粉防晒剂。此防晒剂几乎可以完全吸收全波段的紫外线，所以将其加入到普通护肤品中，既可有效的阻挡引起人体皮肤损伤的中短波紫外线，同时又允许一些生理需要的光线通过，发挥其正常的功能。

1.3 防晒化妆品的配制

按照常规化妆品的制备，制得一种防晒霜。包含大豆核酸的化妆品制备（以下均为重量百分含量）。

1.3.1 参考配方（表1）

表1 绿色生物防晒霜的配方Tab.1The formulations of the green biological sunscreen

1.3.2 操作步骤如表1，将A、B两组分各原料混匀后分别加热至80℃左右溶解，将A组冷却至73℃，然后边搅拌边缓慢加入到B组中去，在搅拌加入去离子水。继续快速搅拌至完全乳化，冷却，即得防晒霜。

2 结果与讨论

2.1 温度对产品性能的影响

温度控制对产品的性能的影响较大。温度的高低直接影响产品的乳化效果，乳化温度过高会导致里面的一些物质挥发或分解，使得配方失调，温度过高还会使得加热时间和冷却时间延长，浪费能源；而温度过低会使得部分物质溶解不完全，从而使产品乳化不完全。一般乳化温度控制在产品的凝固点10℃左右，而本产品的凝固点在60～65℃，所以较适宜的温度控制在80℃左右即可。

2.2 搅拌速度对产品性能的影响

乳化时搅拌越强烈，乳化剂用量也越低，乳化效果也好，产品也越细腻。而过分的强烈搅拌对降低颗粒大小不一定很有效，容易混入空气。一般情况下，在开始乳化时应采用较高速搅拌，对乳化有利，在乳化结束的时候进入冷却阶段后，以中等速度较有利，这样可以减少混入的气泡。故在乳化过程采用较高的速度一般控制在1500r·min-1左右，而在降温的时候控制在600r·min-1左右。由于本产品是膏状，则搅拌到固化温度为止。

2.3 防晒剂加入量对产品性能的影响（表2）

表2 防晒剂的加入量对产品性能的影响Tab.2The influence of the adding amount of sunscreen on the product

经实验研究，防晒霜的生物防晒剂的加入量为1%比较合适，既能使防晒霜达到药理性能，又能使防晒霜稳定性及颜色都较好。当加入绿色防晒剂太多时体系的稳定性较差，加入绿色防晒剂太少时，防晒霜的防晒效果会较差。综合以上，加入量为1%左右最为合适。

2.4 尼泊金甲酯用量对保质期的影响

由于化妆品中含有相当的水分，此外还有生物防晒霜，这样会使防晒霜变质，使得产品有异味，变色及产生气泡等现象。因此需要加入一定量的防腐剂，本产品用的是尼泊尔金甲酯，经过试验，所取用防腐剂的总量为2%时，产品具有较好的保质期，而且比较经济实惠，见表3。

表3 防腐剂的加入量对产品的保质期的影响Tab.3The influence of adding amount of preservatives on the product

2.5 防晒霜紫外吸光度的测定

称取防晒霜1g左右，加无水乙醇使其溶解，定容至100mL，测定其紫外吸光度。在UVA（320～400nm）、UVB（280～320nm）、UVC（200～280nm）段均有较大的吸收，基本对紫外线的全波段都有吸收。

2.6 产品的质量检测

防晒霜的质量检测包括一些理化、感官、卫生指标等，按照QB/T1857-1993的标准检验见表4。

指标霜体pH值稳定性ω(汞)/mg·kg-1ω(砷)/mg·kg-1ω(铅)/mg·kg-1细菌总数/个·g-1金黄色葡萄球菌数/个·g-1粪大肠杆菌数/个·g-1绿脓杆菌群数/个·g-1检测结果细腻7.2无分离现象，稳定0.02 0.8 6.0＜20未检出未检出未检出标准要求细腻4.0-8.5耐热、耐寒，无分离现象≤1≤10≤40≤1000不得检出不得检出不得检出

2.7 防晒霜的防晒效果鉴定

取健康家兔，设立实验组和对照组，实验组在剃毛区涂抹防晒霜，对照组涂抹普通润肤霜，在紫外灯下连续照射，每天2次，每次10min，共照射10次，5d后观察。结果显示，对照组的裸露皮肤发生过敏反应，出现水泡及蜕皮现象，而是用防晒霜的家兔皮肤正常。所以此防晒霜能够起到良好的防晒作用。

2.8 防晒霜的致敏性鉴定

选用250～300g健康豚鼠20只，在颈背脊柱两侧3×3cm范围内剪毛，按局部封闭涂皮法进行皮肤致敏试验，致敏3次，每周一次，末次致敏后间隔2周，进行激发接触，结果显示受试豚鼠皮肤未出现变应性反应，即此防晒霜没有致敏性。

2.9 防晒霜的抗衰老功效鉴定

用丹磺酰氯对受试者皮肤进行荧光染色，将纱布剪成1cm2大小，涂满丹磺酰氯溶液，然后平贴在选定的受试部位，上覆玻璃红，用胶带固定，24h后除去丹磺酰氯斑贴物，用水洗去过量染液。然后涂抹此防晒霜，与此对照的部位涂普通润肤霜，每天在紫外灯下检测荧光消退情况，发现涂有此防晒霜的皮肤细胞更新速率比对照组增快17%，有明显的抗衰老功效。

3 结论

（1）对制作产品时的乳化温度及搅拌速度进行研究，得出较适宜的乳化温度控制在80℃左右即可；在乳化过程采用较高的速度一般控制在1500 r· min-1左右，而在降温的时候控制在600r·min-1左右。

（2）防晒霜的生物防晒剂的加入量为1%比较合适，既能使防晒霜达到药理性能，又能使防晒霜稳定性及颜色都较好。

（3）所取用防腐剂尼泊尔金甲酯的总量为2%时，产品具有较好的保质期，而且比较经济实惠。

（4）对所得产品进行紫外吸收测定，所添加的大豆核酸防晒剂使得所制得的产品对全波段紫外线都有较好的吸收效果。

（5）通过检测，所得的绿色生物防晒霜符合国家所规定的的各项指标。而且没有致敏性，有明显的抗衰老的功效。所以，该绿色生物防晒化妆品有潜在的市场价值，具有推广价值。

［1］徐良.防晒化妆品市场现状、法规管理与未来发展［J］.日用化学品科学，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

山西省高校高新技术产业化项目（20120015）；山西医科大学基础医学院“331基础医学科技培植基金计划”项目（2012-03）

刘文（1982-），男，硕士学历，助理实验师，毕业于山西大学，无机化学专业，现从事生物化学及生物无机化学研究。

刁海鹏，男，副教授，现从事生物化学研究。