來自阿富汗藥用植物草本防曬霜防曬力和物理穩定性的研發

前言

—長時間暴露在紫外線(UV)下會導致多種皮膚損傷：曬傷、皮膚色素沉著、提早衰老和光致癌

—造成皮膚損傷的主要機制：蛋白質和脂質相互作用並隨後改變它們的活性氧(ROS)。

— UV區域的三個子類別：UVC(200-280 nm)、UVB (280-320 nm) 和 UVA(320-400 nm) 。

— UVB 和程度較輕的UVA是造成皮膚損傷的原因。

—防曬霜可預防曬傷，但有研究表示無法預防皮膚癌和提早衰老。

––ROS 是皮膚損傷的主要原因，例如皮膚癌、光化性角化病、光老化，長期暴露在陽光下而發生。

—除紫外線過濾劑外，在防曬配方中加入抗氧化劑可以提高預防皮膚癌和光老化

—草本萃取物和油是複雜的成分，有不同的作用，例如抗氧化、防曬、抗炎和免疫調節。

—知草本萃取物可改善皮膚外觀和治療各種皮膚疾病。

—植物的抗氧化力，可預防因太陽輻射引起的皮膚損傷

—阿富汗是一個多山的國家，擁有豐富的植物區系，大約 3500 種（25-30% 為特有種）

—沙棘、成熟果油、橄欖油和芝麻油(sea buckthorn, ripe fruit oil,olive fruit oil,and sesame seed oil)經體外方法(試管)測試它們的防曬力。

—篩選Alhagi pseudalhagi草藥和Elaeagnus angustifolia(沙棗)葉萃取物的植物化學特徵和防曬力。

Elaeagnus angustifolia(沙棗)– 取自https://www.picturethisai.com/zh-tw/wiki/Elaeagnus_angustifolia.html 

Hippophae rhamnoides(沙棘)—取自https://www.picturethisai.com/zh-tw/wiki/Hippophae_rhamnoides.html

Alhagi pseudalhagi駱駝刺取自

—https://en.wikipedia.org/wiki/Alhagi_maurorum

材料和方法

化學品

—萃取過程的不同步驟：甲醇 (MeOH)、乙醇 (ethanol) 、乙酸乙酯(ethyl acetate)、己烷 (hexane)、石油醚 (petroleum ether) 和乙醚 (diethyl ether) 等6種。

—乳化劑配方：棕櫚醇(CDH)、 2,6-二丁基對甲酚(BDH)、十二烷基硫酸鈉 (BDH)、丙二醇 (CDH)、對羥基苯甲酸甲酯 (BDH)、對羥基苯甲酸丙酯 (BDH) 和黃原膠 (BDH)等7類

植物的收集和鑑定

—沙棘的成熟果實採自喀布爾北部的卡比薩省。

—沙棗(Elaeagnaceae)的新鮮葉子從喀布爾省西部地區的Paghman收集。

—在喀布爾大學校園內採集開花時的A.pseudalhagi 。

—橄欖油和芝麻油分別從賈拉拉巴德和朱茲詹的當地市場採購。

—所有收集的植物均由 MN Sediqi 教授在喀布爾大學 (KU) 的生藥學系進行植物學鑑定。

植物粗萃的準備

—70°C萃取器(Soxhlet extractor)萃取20克粉狀A. pseudalhagi藥草和沙棗葉→70%甲醇(MeOH)作為溶劑→萃取物通過濾紙(Whatman 1號)過濾→40°C減壓濃縮→粗半固體萃取物→60°C的烘箱 (Yamato DX601)。

— 70°C萃取器萃取20 g沙棘乾粉→正己烷(n-hexane)萃取→30°C(Rotavapor)減壓濃縮→沙棘固定油(HRO)→橙色HRO在烘箱(60°C)乾燥，以確保完全去除正己烷(用作溶劑)和HRO的恆重。

甲醇萃取物的純化

—Step1:EACE 和 APCE 的甲醇溶液→在甲醇水溶液 (70%)→用等體積的石油醚萃取(4 次)待乾燥

—Step2:將ascorbic acid(維生素C/抗壞血酸)添加到水萃取物中(0.5 mg/g)，並將獲得的混合物→冰箱保存24 小時→乙醚洗滌混合物(5次) →在水萃取使用乙酸乙酯(5次):萃取物的乙酸乙酯濃縮、乾燥→EAPE和APPE的萃取物

—Step3:在熱蒸餾水中溶解→維生素C(0.5 mg/g)混合物→冰箱中保存24小時→用乙醚萃取5次)→水用乙酸乙酯萃取(5次):乙酸乙酯萃取物的乾燥→EAPE和APPE的萃取物→本研究

萃取物的定性植物化學篩選

1.生物鹼的檢測(Detection of alkaloids)： 2毫升樣品溶液(MeOH (2 mg/mL)置於試管中，用3滴試劑處理。

— Dragendorff 試驗： 3 滴 Dragendorff 試劑。是否有橙紅色/棕色沉澱

—海格斯測試(Hagers’ test：3滴苦味酸飽和溶液。是否有出現黃白色沉澱

—邁耶氏試驗(Mayer’s test):： 3 滴碘化汞鉀溶液。是否出現奶油狀或黃色沉澱物

—瓦格納試驗(Wagner’s test)：3滴碘溶液滴，有無棕色或紅棕色沉澱

2.酚類檢測(Detection of phenols)

—FeCl ₃測試：將三滴 1% FeCl ₃溶液加入2 mL 樣品溶液中。綠黑色

—乙酸鉛測試(Lead acetated test)：將 1 mL 10% 的乙酸鉛液加入2 mL萃取液試管中：是否有白色沉澱物。

3.黃酮類化合物的檢測(Detection of flavonoids)

— 鹼試劑試驗(Alkali reagent test)：在2 mL萃取液中加約3滴NaOH水溶液（1 N），出現逐漸增加的橙黃色。加入幾滴稀鹽酸會降低所產生顏色的強度。

—氨氣測試(Ammonia test)：將一條浸有測試溶液的濾紙在乾燥時進行氨氣測試。出現橙紅色或黃色

— 筱田試驗(Shinoda test)：含有少量鎂的3mL溶液中加入3滴濃鹽酸，靜置至反應完成。出現粉紅色

4.單寧的檢測(Detection of tannins)

—明膠測定(Gelatin assay)： 2 mL 含有 1% 明膠和 10% NaCl 水溶液與 2 mL 樣品液混合。白色沉澱或乳白色

研發的防曬劑配方的物理化學評價

根據乳液類型、顏色、皮膚的塗抹、沉澱物、pH 值和防曬係數(SPF)，對不同濃度EAPE的配方進行評估

防曬配方的物理穩定性評價

—6% 萃取物的配方具有較高的SPF，同時不會在皮膚上產生任何顏色。

—在兩種儲存條件（40±2°C 的烘箱和 4±2°C 的冰箱）下進行 8 週。

—製劑裝在玻璃容器中。

—7、14、21、28 和 56 天檢查樣品的 pH、SPF、沉澱和感官特性。

—每個測試一式三份，以平均值±標準差記錄結果(in Tables 5& 6 and Figures 3 & 4)

結果與討論

植物萃取物的植物化學篩選(Phytochemical screening of the plant extracts)

—植物化學篩選包括萃取物中黃酮類化合物、酚類化合物、單寧和生物鹼的檢測。

—生物鹼試驗結果為陰性。

—所有萃取物都含有黃酮類和酚類化合物

— 純化的萃取物（EAPE 和 APPE）不含單寧(單寧在乙酸乙酯中的溶解度低)

萃取物和固定油的防曬能力

—所有植物萃取物在UVA和UVB區域都具有防曬能力。

—290〜370nm的吸光度是恆定的，370nm後下降。

—萃取物的紫外吸收順序：EAPE>APPE>EACE>APCE。

—純化的萃取比粗萃(甲醇）萃取物具有更高的吸收。

—多酚和黃酮類化合物已被報導可作為防曬劑。

— EAPE和APPE的甲醇溶液增加紫外線的吸收，可能純化萃取物中多酚和黃酮類化合物的濃度較高。

— 與 HRO 相比，芝麻油和橄欖油的吸收非常的微小。

—橄欖油在 UVA 和 UVB 區域的吸收曲線幾乎相同

—在 290〜310 nm：芝麻油＞橄欖油，因此，芝麻油被選擇用於配方中。

— 全乾果（種子和果肉）的油是使用己烷提取的，比其它從HR種子中獲得的油具有更高的吸收率，但具有強烈的橙色，這限制局部配方中的高濃度使用。

防曬配方的SPF和理化性質

—將不同百分比的萃取物加入基礎霜中會導致乳液製劑發生一些變化。

—配方的顏色從空白的淺黃色到8% EAPE (SUNF 8%)防曬配方的棕色。

—在皮膚上塗抹後，只有SUNF 8%會在皮膚上產生顏色。

—6% EAPE (SUNF 6%)的防曬配方具有更高的SPF且不會使皮膚著色。

— 將萃取物添加到基礎霜中不會導致配方的表面粘性或塗抹發生任何變化，也不油膩。

—在防曬製劑中，隨著萃取物濃度的增加，製劑的pH值降低(pH8.03至6.39)。

—皮膚pH值在5〜5.5，外用製劑的pH值可接受5〜5.5的微酸性。

— 6% 和 SUNF 8% 的pH值在 5-7，是可接受的。

— 基礎乳液的SPF 從0.27±0.08 到含有 8% EAPE的21.05±0.85，基礎乳液的 SPF 可忽略不計

—在基礎霜中添加萃取物導致乳液配方的 SPF 值顯著增加(萃取物濃度、防曬指數也增加)

防曬劑配方的物理穩定性

–評估在 40°C 烘箱和 4°C 冰箱中的防曬劑配方，監測 8 週儲存期間的物理穩定性：SPF、pH、沉澱、相分離的發生和顏色變化。

— 離心測試未有發現。

–在40°C（烘箱）和4°C（冰箱）儲存期間，6% EAPE 的防曬配方的 SPF 微小變化。8週內配方的SPF沒有顯著差異，SPF值穩定。

–pH 值是一個重要特性，應與製劑的其他成分相容以避免刺激。因此，須測量製劑的pH值，以確保pH在儲存期間保持穩定。

–含6% EAPE 的防曬劑配方，在烘箱和冰箱中的樣品pH值為6.86±0.13 至6.67±0.09和6.86±0.13至6.84±0.08。

–在8 週內，製劑的pH值沒有顯著差異，製劑的感官特性是穩定的。

結論

— 防曬霜可預防紫外線引起的皮膚損傷，包括曬傷、早衰和皮膚癌。

— 多數合成防曬霜在短期或長期塗抹在皮膚上都會產生不良影響。因此，需要有效和安全的紫外線過濾劑，尤其是天然來源的紫外線過濾劑。

— 天然或草本防曬霜是首選，與合成產品相比，富含天然和安全的化合物。

–目前發現，富含黃酮類和多酚的 EAPE 具有很高的防曬能力。

–含有芝麻油、HRO 和 6% EAPE 的外用草本防曬配方的 SPF 值為 16.03。

–在 4°C 的冰箱和 40°C 的烘箱中儲存 8 週期間保持穩定。

 

原文Ahmady, A. ….(2020). Sun Protective Potential and Physical Stability of Herbal Sunscreen Developed from Afghan Medicinal Plants. Turk J Pharm Sci, 17(3):285-292. doi: 10.4274/tjps.galenos.2019.15428.