. 化 妝 品 基 劑 之 紫 外 光 吸 光 性 對 產 品 防 曬 效 能 之 影 響. 壹 前 言 臭 氧 層 的 破 壞 讓 人 類 受 到 比 已 往 更 高 劑 量 的 紫 外 線 照 射, 進 一 步 使 皮 膚 曬 黑 曬 傷 皮 膚 癌 等 病 變, 且 發 生 率 持 續 增 加

. 弘 光 學 報 70 期. 化 妝 品 基 劑 之 紫 外 光 吸 光 性 對 產 品 防 曬 效 能 之 影 響 廖 燕 鈴 李 珮 琪 * 徐 照 程 * 弘 光 科 技 大 學 化 妝 品 科 技 研 究 所 收 到 日 期 :101.12.19 修 訂 日 期 :102.2.18 接 受 日 期 :102.2.25 摘 要 本 研 究 大 量 篩 選 化 妝 品 配 方 中 常 用 20 種 植 物 萃 取 液 油 相 之 8 種 矽 氧 化 合 物 16 種 合 成 脂 與 19 種 植 物 油 等 基 劑 之 紫 外 光 吸 光 性, 並 探 討 基 劑 選 擇 對 乳 化 配 方 SPF 值 的 影 響 實 驗 首 先 選 用 20 種 植 物 萃 取 原 料 進 行 測 定, 其 中 洋 甘 菊 (Chamomile Extract) 鼠 尾 草 (Sage Extract) 和 常 春 藤 (Ivy Extract) 三 種 原 料 有 較 明 顯 的 吸 光 特 性, 在 340 nm 的 吸 光 值 介 於 0.6-0.2, 在 300 nm 的 吸 光 值 介 於 0.8-0.4 篩 選 8 種 矽 氧 化 合 物 的 結 果, 發 現 唯 有 Dimethicone Copolyol 在 兩 波 段 具 有 吸 光 性,340 nm 的 吸 光 值 為 0.54,300 nm 的 吸 光 值 為 0.59, 其 它 矽 氧 化 合 物 的 吸 光 值 都 小 於 0.1 在 合 成 脂 部 分 選 用 16 種 進 行 比 較, 其 中 只 有 三 異 硬 脂 酸 甘 油 酯 (Glycerin triisostearate) 於 300 nm 吸 光 值 為 0.1, 其 餘 皆 無 明 顯 吸 收 最 後 篩 選 19 種 植 物 油 比 較, 其 中 玫 瑰 籽 油 (Rose Hips Oil) 芝 麻 油 (Sesame Oil) 小 麥 胚 芽 油 (Wheat Germ Oil) 及 蓖 麻 油 (Castor Oil) 4 種 有 較 明 顯 吸 收, 在 300 nm 的 吸 光 值 介 於 1.4-0.4, 玫 瑰 籽 油 與 蓖 麻 油 在 340 nm 的 吸 光 值 為 0.3, 顯 現 應 用 潛 力 本 研 究 以 吸 光 特 性 極 佳 的 油 脂 與 萃 取 液 入 O/W 乳 化 配 方, 並 以 體 外 (in vitro) 法 測 定 其 SPF 值, 結 果 顯 示 O R lotion 具 有 良 好 防 護 能 力, 為 玫 瑰 籽 乳 液 而 添 加 洋 甘 菊 鼠 尾 草 及 常 春 藤 為 O R E lotion(spf 值 1.45) 優 於 未 添 加 (SPF 值 1.24)17%,O R E lotion 之 UVA/UVB Ratio 及 Curve Area 分 別 優 於 未 添 加 18% 及 81%, 因 此 防 曬 配 方 同 時 添 加 油 脂 與 萃 取 液 能 提 升 防 護 之 作 用 研 究 顯 示, 油 脂 與 萃 取 液 具 有 促 進 產 品 防 曬 功 能 潛 力, 提 供 化 妝 品 研 發 之 重 要 參 考 關 鍵 詞 : 化 妝 品 基 劑 紫 外 光 吸 光 性 防 曬 係 數 植 物 萃 取 物 SPF 值 * 通 訊 作 者 : 徐 照 程 43302 臺 中 市 沙 鹿 區 臺 灣 大 道 六 段 1018 號 電 話 :04-26318652 #5321 傳 真 :04-26321046 E-mail:jchsu@sunrise.hk.edu.tw * 通 訊 作 者 : 李 珮 琪 43302 臺 中 市 沙 鹿 區 臺 灣 大 道 六 段 1018 號 電 話 :04-26318652 #5336 傳 真 :04-26321046 E-mail:peggy@sunrise.hk.edu.tw 25

. 化 妝 品 基 劑 之 紫 外 光 吸 光 性 對 產 品 防 曬 效 能 之 影 響. 壹 前 言 臭 氧 層 的 破 壞 讓 人 類 受 到 比 已 往 更 高 劑 量 的 紫 外 線 照 射, 進 一 步 使 皮 膚 曬 黑 曬 傷 皮 膚 癌 等 病 變, 且 發 生 率 持 續 增 加, 因 此 防 曬 儼 然 成 為 新 興 的 全 民 運 動 不 論 是 重 視 肌 膚 保 護, 或 是 減 緩 光 老 化 的 徵 候, 防 曬 化 妝 品 的 研 發 與 市 場 規 模 迅 速 成 長 1 2 防 曬 劑 的 防 曬 成 分 可 分 為 兩 大 類 3, 一 為 物 理 性 防 曬 劑 (Physical UV filters); 二 則 是 化 學 性 防 曬 劑 (Chemical UV filters) 物 理 性 防 曬 其 原 理 是 利 用 紫 外 線 散 射 反 射 的 作 用 將 光 線 阻 擋, 對 皮 膚 較 無 刺 激 過 敏 性 問 題 運 用 上 的 缺 點 是 塗 抹 時 的 顏 色 厚 重 感 化 學 性 防 曬 是 利 用 有 機 化 合 物 來 吸 收 紫 外 線, 部 分 防 曬 劑 有 造 成 皮 膚 刺 激 及 敏 感 現 象 4, 所 以 防 曬 劑 被 衛 生 署 列 為 含 藥 成 分, 設 有 限 量 基 準 來 降 低 濃 度 過 高 可 能 造 成 的 危 害 如 何 以 較 安 全 及 較 低 劑 量 的 防 曬 劑 來 達 到 足 夠 的 UV 防 護 力, 是 配 方 師 重 要 的 課 題 在 配 方 中 油 脂 是 必 要 的 基 劑 成 份, 目 的 在 於 皮 膚 表 面 形 成 保 護 膜, 防 止 皮 表 水 份 的 蒸 發, 並 提 升 產 品 的 觸 感 與 防 水 性, 其 延 展 性 與 封 閉 性 亦 可 以 保 護 皮 膚, 進 而 減 少 皮 膚 刺 激 發 炎 等 反 應, 防 曬 劑 之 溶 解 與 分 散 也 是 油 脂 的 重 要 功 能 有 研 究 發 現, 亞 麻 籽 油 含 有 50% 以 上 的 α- 亞 麻 油 酸, 其 不 飽 和 脂 肪 酸 共 軛 雙 烯 或 三 烯 結 構, 有 助 於 UVC 及 UVB 範 圍 之 吸 收 5 另 有 研 究 發 現 突 厥 薔 薇 花 之 水 醇 溶 劑 萃 取 物, 因 含 有 類 黃 酮 化 合 物 皆 具 有 230~370 nm 紫 外 線 吸 收 能 力, 添 加 於 水 包 油 (O/W) 乳 化 配 方 中, 對 產 品 有 提 高 SPF 防 曬 效 能 的 潛 力 6 因 此 本 研 究 認 為 在 化 妝 製 品 中 必 然 存 在 的 油 脂 基 劑 與 植 物 萃 取 物, 如 能 對 防 曬 效 能 另 有 貢 獻, 將 可 減 少 化 學 防 曬 劑 用 量, 減 少 防 曬 劑 引 發 刺 激 敏 感 之 危 害, 故 本 研 究 大 量 篩 選 化 妝 品 配 方 中 常 用 20 種 植 物 萃 取 液 油 相 之 8 種 矽 氧 化 合 物 16 種 合 成 脂 與 19 種 植 物 油 等 基 劑 之 紫 外 光 吸 光 性, 並 探 討 基 劑 選 擇 對 SPF 值 的 影 響 貳 研 究 方 法 一 藥 品 正 己 烷 (N-Hexane), 購 自 美 國 TEDIA 公 司 洋 甘 菊 萃 取 液 (Chamomile Extract) 鼠 尾 草 萃 取 液 (Sage Extract) 常 春 藤 萃 取 液 (Ivy Extract) 酪 梨 油 (Avocado Oil) 環 甲 基 矽 氧 烷 (Cyclomethicone) 辛 酸 / 癸 酸 三 酸 甘 油 酯 (Capryic/Capric Triglyceride), 購 自 化 妝 品 原 料 商 富 鉑 公 司 ( 台 灣 ) 玫 瑰 果 油 (Rose Hips Oil) 芝 麻 油 (Sesame Oil) 乳 油 木 果 油 (Shea Oil) 山 茶 花 油 (Camellia Oil) 紫 根 (Shiconix Oil) 荷 荷 芭 油 (Jojoba Oil) 胡 桃 油 (Macadmia Oil), 購 自 化 妝 品 原 料 商 維 亨 公 司 ( 台 灣 ) 人 蔘 萃 取 液 (Ginseng Extract) 小 麥 胚 芽 油 (Wheat Germ Oil) 蓖 麻 油 (Castor Oil) 火 山 豆 油 (Macadamia Nut Oil) 椰 子 油 (Coconut Oil) 開 心 果 油 (Pistachio Nut Oil) 地 中 海 芥 菜 種 子 油 (Abyssinian oil) 白 芒 花 籽 油 (Meadonfoam seed oil) 環 戊 基 矽 氧 烷 及 聚 二 甲 基 矽 氧 烷 (Cyclopentasiloxane and Dimethiconol) 鯨 蠟 基 聚 二 甲 基 矽 氧 烷 (Cetyl Dimethicone;Abil wax 9801) 鯨 蠟 基 聚 二 甲 基 矽 氧 烷 (Cetyl Dimethicone;Abil wax 9840) 三 異 硬 脂 酸 甘 油 酯 (Glycerin Triisostearate) 硬 脂 酸 乙 基 己 酯 (Ethylhexyl Stearate) 十 二 醇 (1- Dodecanol) C12-15 苯 甲 酸 酯 (C12-15 Alkyl benzoate) 鯨 蠟 醇 辛 酸 酯 (Cetyl octanoate) 辛 酸 / 癸 酸 甘 油 三 酯 (Caprylic/Capric acid triglyceride) 棕 櫚 酸 (Hexadecanoic acid) 26

. 弘 光 學 報 70 期. 鯨 蠟 硬 脂 醇 異 壬 酸 酯 (Cetearyl Isononanoate) 礦 物 油 (Mineral Oil) 聚 乙 二 醇 -200 氫 化 棕 櫚 酸 甘 油 酯 及 聚 乙 二 醇 -7 椰 油 酸 甘 油 酯 (PEG-200 Hydrogenated Glyceryl Palmate and PEG-7 Glyceryl Cocoate) 碳 酸 二 (2- 乙 基 己 基 ) 酯 (Bis(2- ethylhexyl) carbonate), 購 自 化 妝 品 原 料 商 科 友 公 司 ( 台 灣 ) 金 縷 梅 萃 取 液 (Witch Hazel Extract) 甜 油 (Sweet Oil) 橄 欖 油 (Olive Oil) 葡 萄 籽 油 (Grape Seed Oil) 矽 氧 烷 醇 共 聚 物 (Dimethicone Copolyol) 矽 油 (Silicon oil) 棕 櫚 酸 異 丙 酯 (Isopropyl Palmitate) 異 硬 脂 酸 異 硬 脂 (Isostearyl Isosterarate) 石 蠟 油 (Paraffin Oil) 角 鯊 烯 (Squalene) 向 日 葵 籽 油 (Sunflower Seed Oil), 購 自 化 妝 品 原 料 商 佳 逢 公 司 ( 台 灣 ) 岩 薔 薇 純 露 (Cistus Water) 天 竺 葵 純 露 (Geranium Water) 洋 甘 菊 純 露 (Chamomile Water) 月 桂 純 露 (Laurel Water) 聚 二 甲 基 矽 氧 烷 (Dimethicone) 矽 靈 (Dimethicone & Dimethiconol), 購 自 化 妝 品 原 料 商 迦 威 公 司 ( 台 灣 ) 墨 角 藻 (Bladderwrack) 楊 桃 (Averrhoa) 甜 萊 姆 (Sweet Lime) 雪 莉 露 (Wakame) 佛 手 瓜 (Christophine) 芒 果 (Mango) 等 萃 取 液, 購 自 化 妝 品 原 料 商 佳 河 公 司 ( 台 灣 ) 奇 異 果 萃 取 液 (Kiwi Extract) 海 藻 萃 取 液 (Seaweed Extract) 小 黃 瓜 萃 取 液 (Cucumber Extract) 蘆 薈 萃 取 液 ( A l o e E x t r a c t ) 甘 草 萃 取 物 (Liquorice Distillate), 購 自 化 妝 品 原 料 商 來 裕 公 司 ( 台 灣 ) 二 基 劑 原 料 之 紫 外 光 吸 光 特 性 分 析 本 研 究 分 別 以 己 烷 及 純 水 稀 釋 油 脂 或 萃 取 液 至 1%( V / V ), 以 紫 外 光 / 可 見 光 分 光 光 譜 儀 (Spectrophotometer-v630,JASCO, 日 本 ) 進 行 分 析, 並 以 340 nm 及 300 nm 吸 光 值 (Absorbance;Abs) 分 別 代 表 化 妝 品 基 劑 在 UVA 與 UVB 吸 光 特 性 與 peak 積 分 面 積 三 自 製 O/W 乳 液 之 製 備 自 行 設 計 四 種 O/W 乳 液 配 方 ( 如 表 1), 表 1. 自 製 O/W 乳 液 配 方 相 成 分 O S lotion O W lotion O R lotion O R E lotion A B C Sesame Oil Wheat Germ Oil Rose Hips Oil Emulium Delta* Stearic Acid Cetyl Alcohol EDTA-2Na Sorbitol Propylene Glycol Deionized Water Chamomile Extract Sage Extract Ivy Extract 15 3 0.1 2.5 4 71.9 15 3 0.1 2.5 4 71.9 15 3 0.1 2.5 4 71.9 D Uniphen P-23** 0.5 0.5 0.5 0.5 15 3 0.1 2.5 4 68.9 1 1 1 複 方 乳 化 劑 Emulium Delta*:Cetyl Alcohol Glyceryl Stearate PEG-75 Stearate Ceteth-20 Steareth-20 複 方 防 腐 劑 Uniphen P-23**: Phenoxyethanol Methylparaben Ethylparaben Propylparaben Butylparaben Isobutylparaben 27

. 化 妝 品 基 劑 之 紫 外 光 吸 光 性 對 產 品 防 曬 效 能 之 影 響. 首 先 將 A 相 ( 油 相 ) 及 B 相 ( 水 相 ) 成 分 分 別 於 水 浴 鍋 加 熱 至 75 攪 拌 溶 解 後, 將 B 相 緩 緩 倒 入 A 相 ( 邊 攪 拌 邊 混 合 ), 並 以 轉 速 800~1200rpm 機 械 攪 拌 10 分 鐘 ( 溫 度 70 ), 之 後 降 溫 並 持 續 攪 拌 至 40, 加 入 C 及 D 相 ( 防 腐 劑 ), 攪 拌 均 勻 後, 冷 卻 至 35 即 可 得 O/W 乳 液 四 In vitro 防 曬 係 數 (Sun Protection Factor;SPF) 測 定 取 自 製 乳 液 0.11g 樣 品, 均 勻 塗 佈 分 散 在 模 擬 人 體 皮 膚 之 3M Transpore TM Tape 55 cm 2 的 面 積 上, 得 到 2mg/cm 2 的 塗 抹 厚 度, 利 用 125 瓦 的 氙 弧 燈 的 防 曬 係 數 分 析 儀 Ultraviolet Transmittance Analyzer-SPF290S(Optometrics, 美 國 ), 探 討 不 同 油 脂 與 萃 取 液 在 配 方 中 對 SPF Crit. Wavelength Curve Area UVA/UVB Ratio 以 及 Boots star rating 之 影 響 7 其 防 曬 係 數 計 算 是 將 不 含 防 曬 樣 品 薄 膜 之 紫 外 線 穿 透 率 除 以 薄 膜 塗 抹 防 曬 樣 品 時 之 紫 外 線 穿 透 率,SPF 計 算 公 式 如 下 8 : E λ : spectral irradiance of terrestrial sunlight under defined conditions B λ :erythemal effectiveness MPF λ :mean monochromatic protection factor UVA/UVB Ratio 計 算 公 式 如 下 9 : 參 結 果 與 討 論 一 基 劑 原 料 之 紫 外 光 吸 光 性 與 peak 積 分 面 積 本 研 究 首 先 選 用 20 種 植 物 萃 取 原 料 進 行 測 定, 其 中 洋 甘 菊 鼠 尾 草 和 常 春 藤 三 種 原 料 之 萃 取 液 有 較 明 顯 的 吸 光 特 性, 在 UVA 的 代 表 波 長 340 nm 的 吸 光 值 介 於 0.626-0.276, 在 UVB 的 代 表 波 長 300 nm 的 吸 光 值 介 於 0.857-0.445( 如 圖 1 表 2) 以 上 三 種 萃 取 液 在 UVA 的 peak 積 分 面 積 占 最 大 ( 如 表 6) 從 這 三 種 萃 取 物 之 化 學 組 成 來 看 ( 如 表 7), 均 含 有 類 黃 酮 (Flavonoids) 化 合 物 10-12, 根 據 2003 年 H.Tabrizi 等 人 研 究, 突 厥 薔 薇 花 之 水 醇 溶 劑 萃 取 物, 發 現 內 含 類 黃 酮 化 合 物, 具 有 230~370 nm 之 紫 外 線 吸 收 能 力, 推 論 具 有 紫 外 線 吸 收 能 力 與 類 黃 酮 有 關 篩 選 8 種 矽 氧 化 合 物 的 結 果, 發 現 唯 有 Dimethicone Copolyol 在 兩 波 段 具 有 吸 光 性, 340 nm 的 吸 光 值 為 0.544,300 nm 的 吸 光 值 為 0.593( 如 圖 2), 其 它 矽 氧 化 合 物 的 吸 光 值 都 小 於 0.1( 如 表 3) 且 在 UVA 的 吸 收 峰 積 分 面 積 比 UVB 大 2.43 倍 ( 如 表 6) 在 合 成 脂 部 分 選 用 16 種 進 行 比 較, 其 中 只 有 三 異 硬 脂 酸 甘 油 酯 (Glycerin triisostearate) 於 300 nm 吸 光 值 為 0.172( 如 圖 3), 其 餘 不 論 在 UVB 或 UVA 的 範 圍, 其 吸 光 特 性 不 佳 ( 如 表 4 6) 最 後 篩 選 19 種 植 物 油 比 較, 其 中 玫 瑰 籽 油 芝 麻 油 小 麥 胚 芽 油 及 蓖 麻 油 四 種 有 較 明 顯 紫 外 線 吸 收, 在 300 nm 的 吸 光 值 介 於 1.414-0.496, 玫 瑰 籽 油 與 蓖 麻 油 在 340 nm 的 吸 光 值 為 0.360 及 0.333( 如 圖 4), 從 上 述 四 種 原 料 的 分 析 結 果, 可 顯 現 部 分 原 料 之 防 曬 應 用 潛 力 ( 如 表 5) 玫 瑰 籽 油 芝 麻 油 小 麥 胚 芽 油 在 UVB 的 peak 積 分 面 積 表 現 較 佳, 蓖 麻 油 則 在 UVA( 如 表 6) 從 這 四 種 植 物 油 所 結 合 的 脂 肪 酸 組 成 成 分 與 碘 價 (Iodine Value) 來 看 ( 如 表 8) 13 14, 均 含 有 較 高 的 碘 價, 也 代 表 不 飽 和 脂 肪 酸 含 量 高, 相 對 的 不 飽 和 度 越 大 碘 價 也 越 高 15 脂 肪 酸 結 構 大 都 以 亞 麻 油 酸 (Linoleic 28

. 弘 光 學 報 70 期. 圖 1. 萃 取 液 原 料 之 紫 外 光 吸 收 光 譜 表 2. 20 種 萃 取 液 原 料 之 吸 光 度 測 定 Abs Sample UVB = 300 nm UVA = 340 nm 原 料 商 Chamomile Extract 0.857 0.626 富 鉑 Sage Extract 0.498 0.461 富 鉑 Ivy Extract 0.445 0.276 富 鉑 Bladderwrack 0.175 0.098 佳 河 Averrhoa 0.103 0.051 佳 河 Ginseng Extract 0.077 0.028 科 友 Kiwi Extract 0.051 0.018 來 裕 Sweet Lime 0.046 0.034 佳 河 Wakame 0.044 0.020 佳 河 Seaweed Extract 0.034 0.019 來 裕 Cucumber Extract 0.033 0.003 來 裕 Christophine 0.027 0.017 佳 河 Mango 0.020 0.009 佳 河 Cistus Water 0.016 0.011 迦 威 Aloe Extract 0.007 0.000 來 裕 Witch Hazel Extract 0.007 0.000 佳 逢 Geranium Water 0.005 0.002 迦 威 Liquorice Distillate 0.001 0.000 來 裕 Chamomile Water 0.001 0.000 迦 威 Laurel Water 0.000 0.000 迦 威 29

. 化 妝 品 基 劑 之 紫 外 光 吸 光 性 對 產 品 防 曬 效 能 之 影 響. 表 6. 基 劑 原 料 之 紫 外 光 吸 收 面 積 Peak area Sample UVB (290~320 nm) UVA (320~400 nm) Chamomile Extract 25.772 33.313 Sinopurete 16.309 21.273 Sage Extract 14.967 24.736 Ivy Extract 12.782 15.685 Dimethicone Copolyol 17.634 42.920 Glycerintriisostearate 4.448 3.856 Rose Hips Oil 42.345 25.002 Sesame Oil 26.289 8.458 Wheat germ Oil 14.826 4.869 Castor Oil 13.699 28.553 表 7. 萃 取 物 之 化 學 組 成 Sample Chemical composition Chemical name Chamomile Extract Sage Extract Ivy Extract Sesquiterpenes Sesquiterpenic lactones Flavonoids Derived coumarinic Rosmarinic Acid Ursolic Acid Flavonoids Phenolic diterpenes Phenol acids Saponins Flavonoids Phenol acids Polyacetylenes Sesquiterpene hydrocarbons Sterols 倍 半 衍 生 物 倍 半 內 酯 類 黃 酮 香 豆 素 衍 生 物 迷 迭 香 酸 熊 果 酸 類 黃 酮 酚 二 烯 類 酚 酸 皂 苷 類 黃 酮 酚 酸 聚 乙 炔 倍 半 烯 類 碳 水 化 合 物 甾 醇 圖 2. 矽 氧 化 合 物 之 紫 外 光 吸 收 光 譜 30

. 弘 光 學 報 70 期. 表 3. 8 種 矽 氧 化 合 物 之 吸 光 度 測 定 Sample Abs UVB = 300 nm UVA = 340 nm 原 料 商 Dimethicone Copolyol 0.593 0.546 佳 逢 Dimethicone(350cps) 0.084 0.014 迦 威 Dimethicone & Dimethiconol 0.031 0.009 迦 威 Silicon oil 0.031 0.004 佳 逢 Cyclomethicone 0.016 0.003 富 鉑 Cetyl Dimethicone (Abil wax 9801) 0.015 0.002 科 友 Cyclopentasiloxane Dimethiconol 0.014 0.000 科 友 Cetyl Dimethicone (Abil wax 9840) 0.010 0.000 科 友 圖 3. 合 成 脂 之 紫 外 光 吸 收 光 譜 31

. 化 妝 品 基 劑 之 紫 外 光 吸 光 性 對 產 品 防 曬 效 能 之 影 響. 表 4. 16 種 合 成 脂 之 吸 光 度 測 定 Abs Sample UVB = 300 nm UVA = 340 nm 原 料 商 Glycerintriisostearate 0.172 0.054 科 友 Ethylhexyl Stearate 0.091 0.065 科 友 Capryic/Capric Triglyceride 0.089 0.056 富 鉑 1-Dodecanol 0.072 0.058 科 友 C12-15 Alkyl benzoate 0.067 0.047 科 友 Cetyl octanoate 0.061 0.037 科 友 Capryic/Capric acid triglyceride 0.060 0.042 科 友 Hexadecanoic acid 0.058 0.042 科 友 Isopropyl Palmitate 0.042 0.019 佳 逢 Cetearyl Isononanoate 0.039 0.025 科 友 Mineral Oil 0.030 0.019 科 友 PEG-200 Hydrogenated Glyceryl Palmate; PEG-7 Glyceryl Cocoate 0.024 0.004 科 友 Bis(2-ethylhexyl) carbonate 0.019 0.009 科 友 Isostearyl Isosterarate 0.018 0.007 佳 逢 Paraffin Oil 0.018 0.016 佳 逢 Squalene 0.003 0.000 佳 逢 圖 4. 植 物 油 之 紫 外 光 吸 收 光 譜 32

. 弘 光 學 報 70 期. 表 5. 19 種 植 物 油 之 吸 光 度 測 定 Sample Abs UVB = 300 nm UVA = 340 nm 原 料 商 Rose Hips Oil 1.414 0.360 維 亨 Sesame Oil 0.827 0.139 維 亨 Wheat Germ Oil 0.580 0.072 科 友 Castor Oil 0.496 0.333 科 友 Sweet Oil 0.389 0.095 佳 逢 Pistachio Nut Oil 0.378 0.042 科 友 Olive Oil 0.357 0.075 佳 逢 Grape Seed Oil 0.345 0.115 佳 逢 Fancor abyssinian oil 0.280 0.058 科 友 Avocado Oil 0.273 0.093 富 鉑 Shea oil 0.190 0.095 維 亨 Camellia Oil 0.187 0.040 維 亨 Macadamia Nut Oil 0.182 0.067 恆 宜 Sunflower Seed Oil 0.168 0.015 佳 逢 Shiconix Oil 0.166 0.082 維 亨 Meadonfoam seed oil 0.160 0.033 科 友 Jojoba Oil 0.102 0.036 維 亨 Macadmia Oil 0.085 0.052 維 亨 Coconut Oil 0.060 0.039 恆 宜 33

. 化 妝 品 基 劑 之 紫 外 光 吸 光 性 對 產 品 防 曬 效 能 之 影 響. 表 8. 植 物 油 之 脂 肪 酸 組 成 成 分 Sample Composition Iodine Value L i n o l e i c 4 1. 0-5 1. 0 % L i n o l e n i c 2 8. 0-3 8. 0 % Rose Hips Oil O l e i c 1 2. 5-1 5. 0 % 150~194 P a l m i t i c 3. 0-8. 0 % S t e a r i c 1. 0-3. 0 % L i n o l e i c 3 5. 0-5 0. 0 % O l e i c 3 5. 0-5 0. 0 % P a l m i t i c 7. 0-1 2. 0 % Sesame Oil S t e a r i c 3. 5-6. 0 % 103~116 E i c o s e n o i c 1. 0 % S t e a r i c 1. 0 % P a l m i t o l e i c 0. 5 % Wheat Germ Oil Castor Oil L i n o l e i c 5 0. 0-6 2. 0 % O l e i c 1 4. 0-2 8. 0 % P a l m i t i c 9. 0-1 8. 0 % L i n o l e n i c 2. 0-1 0. 0 % S t e a r i c 0. 5-5. 0 % O t h e r s 2. 0 % R i c i n o l e i c 8 5. 0 % O l e i c 2. 0 % L i n o l e i c 1. 0 % P a l m i t i c 0. 5 % L i n o l e n i c 0. 5 % S t e a r i c 0. 5 % D i h y d r o x y s t e a r i c 0. 3 % O t h e r s 0. 2 % 110~130 83~88 acid) 或 油 酸 (Oleic acid) 為 主, 而 Linoleic acid 與 Oleic acid 在 UVB 與 UVA 具 有 較 明 顯 吸 收, 推 斷 明 顯 吸 收 作 用 與 不 飽 和 脂 肪 酸 結 構 有 關 16 二 自 製 O/W 防 曬 乳 液 之 配 方 設 計 乳 液 化 妝 品 為 油 性 成 分 含 量 不 高 的 液 態 乳 化 劑 型, 在 肌 膚 表 面 的 延 展 性 佳, 使 用 觸 感 清 爽 不 油 膩, 適 合 夏 天 肌 膚 使 用, 因 此 選 為 本 研 究 之 配 方 劑 型 本 研 究 選 擇 具 UV 防 護 促 進 潛 力 之 三 種 油 脂 及 植 物 萃 取 液, 油 脂 分 別 玫 瑰 籽 油 芝 麻 油 及 小 麥 胚 芽 油, 而 植 物 萃 取 液 分 別 洋 甘 菊 鼠 尾 草 及 長 春 藤 萃 取 液 自 製 O/W 乳 液, 另 玫 瑰 籽 油 具 有 撫 平 肌 膚 補 充 乾 燥 肌 膚 水 分 及 抗 氧 化 和 芝 麻 油 具 有 肌 膚 修 復 與 滋 潤 特 性, 而 且 小 麥 胚 芽 油 含 豐 富 維 他 命 E, 油 脂 成 分 在 配 方 中 劑 量 為 15%; 洋 甘 菊 萃 取 可 舒 緩 肌 膚, 使 肌 膚 更 舒 適, 增 添 肌 膚 光 澤 度 鼠 尾 草 萃 取 有 抗 菌 和 舒 緩 及 長 春 藤 萃 取 具 有 鎮 靜 與 收 斂 功 效, 配 方 中 劑 量 為 1%; 水 相 保 濕 劑 採 用 黏 度 較 甘 油 低, 觸 感 不 錯 且 有 抗 菌 作 用 的 丙 二 醇 及 可 從 自 然 界 取 得 的 山 梨 糖 醇 降 低 配 方 中 油 水 相 介 面 能 的 乳 化 劑 選 擇 Emulium Delta, 其 HLB 值 為 9, 複 合 了 安 定 乳 化 的 Cetyl alcohol 使 觸 感 滑 潤 易 塗 抹 的 glyceryl stearate 減 少 刺 激 性 的 PEG-75 stearate 以 及 兼 具 乳 化 及 溶 解 力 的 Ceteth-20 及 Steareth-20 等 最 後 設 計 添 加 Uniphen P-23, 其 中 包 含 了 橫 跨 水 相 油 相 抗 黴 菌 酵 母 菌 34

. 弘 光 學 報 70 期. 的 對 羥 基 苯 甲 酸 脂 類 防 腐 劑 (Methylparaben, Ethylparaben Propylparaben Butylparaben Isobutylparaben) 以 及 抗 細 菌 並 扮 演 parabens 溶 劑 的 Phenoxyethanol, 達 到 全 面 抑 制 微 生 物 生 長, 保 持 油 性 原 料 安 定 的 功 效 三 自 製 含 植 物 油 脂 防 曬 乳 液 之 UV 防 護 促 進 性 評 估 分 別 自 製 芝 麻 油 (O S lotion) 小 麥 胚 芽 油 (O W lotion) 及 玫 瑰 籽 油 (O R lotion) 三 種 O /W 乳 液, 以 體 外 (in vitro) 法 測 定 其 SPF 值, 結 果 顯 示 O S lotion SPF 值 為 1.15 ± 0.03 O W lotion SPF 值 為 1.11± 0.04 與 O R lotion SPF 值 為 1.24 ± 0.07, 明 顯 顯 示 O R lotion 與 O W lotion 相 比, 具 有 顯 著 差 異 (p<0.05), 優 於 12%, 與 O S lotion 相 比, 雖 未 達 顯 著 差 異 (p=0.11), 平 均 差 8%, 則 與 紫 外 線 吸 收 性 排 序 相 符 其 中 採 用 1994 年 Diffey 方 法 計 算 的 臨 界 波 長 (Critical wavelength,λc),curve Area 則 是 防 曬 劑 涵 蓋 的 波 長 範 圍 λc 是 指 涵 蓋 波 長 範 圍 (290 nm~400 nm) 下 90 % 積 分 面 積 的 臨 界 值, 可 表 示 對 UVA 防 護 頻 寬 的 廣 度, 依 美 國 食 品 藥 品 管 理 局 (Food and Drug Administration, FDA) 規 定 防 曬 產 品 λc> 370nm 時, 即 可 標 示 UVA 防 護 效 果 λc 分 別 為 O S lotion 384.8 nm O W lotion 385.8 nm 及 O R lotion 384.4 nm, 三 種 乳 液 皆 可 以 阻 禦 紫 外 線 波 長, 也 有 較 廣 的 保 護 頻 寬 Curve Area 分 別 為 O S lotion 5.84 O W lotion 4.89 及 O R lotion 8.26, 其 中 O R lotion 涵 蓋 波 長 範 圍 優 於 其 他 兩 種 乳 液, 因 此 對 紫 外 線 的 防 護 效 果 極 佳 而 UVA/UVB Ratio 表 示 的 是 UVA 防 護 效 果 對 於 UVB 防 護 效 果 的 一 個 比 值, 這 個 比 值 越 高, 代 表 這 個 防 曬 成 分 對 UVA 的 防 護 力 越 好 Boots 則 是 對 於 UVA/UVB Ratio 給 予 一 個 等 級 的 劃 分 ( 如 表 9) 8 而 O S lotion 0.667 O W lotion 0.785 O R lotion 0.593, 三 種 乳 液 都 具 有 良 好 的 UVA 防 護 能 力 由 以 上 四 種 參 數 來 看, 結 果 O R lotion 防 護 能 力 極 佳 ( 如 表 11), 將 作 為 表 9. Boots Star 與 UVA/UVB Ratio 對 照 表 UVA/UVB Ratio Boots Stars UVA Category 0~0.2 none none 0.21~0.4 Minimum 0.41~0.6 Moderata 0.61~0.8 Good 0.81~0.9 Superior >0.91 Ultra 表 11. 三 種 單 方 O/W 乳 液 之 紫 外 線 防 護 能 力 參 數 Sample SPF Crit. Wavelength Curve Area UVA/UVB Ratio O S lotion O W lotion O R lotion : 較 高 評 價 35

. 化 妝 品 基 劑 之 紫 外 光 吸 光 性 對 產 品 防 曬 效 能 之 影 響. 調 製 成 複 方 防 曬 乳 液 四 自 製 添 加 植 物 萃 取 對 防 曬 乳 液 之 影 響 本 研 究 選 擇 玫 瑰 籽 油 與 洋 甘 菊 萃 取 液 鼠 尾 草 和 常 春 藤 萃 取 液 為 複 方 (O R E lotion), 並 且 與 O R lotion 評 估 提 升 效 果 在 UVB 防 護 效 能 評 估 則 O R E lotion(spf 值 1.45) 表 現 優 於 O R lotion(spf 值 1.24)17%( 表 10 及 圖 5) UVA 防 護 效 能 評 估,O R E 與 O R lotion λc 分 別 為 384.6 nm 與 384.4 nm 皆 > 370nm,O R E lotion(curve Area 14.95) 涵 蓋 波 長 優 於 O R lotion(curve Area 8.26)81% O R E lotion 之 UVA/UVB Ratio (0.697) 比 O R lotion UVA/UVB Ratio (0.593) 高 18%( 表 10 及 圖 6) 研 究 顯 示 防 曬 配 方 中 同 時 添 加 油 脂 及 萃 取 液 能 提 升 防 護 能 力, 具 有 加 成 作 用, 進 而 減 少 化 學 防 曬 劑 的 刺 激 性, 同 時 可 使 皮 膚 減 輕 曬 傷 或 發 炎 的 機 會, 未 來 可 提 供 化 妝 品 開 發 類 似 產 品 之 參 考 肆 結 論 本 研 究 探 討 化 妝 品 常 用 基 劑, 包 括 20 種 萃 取 液 8 種 矽 氧 化 合 物 16 種 合 成 酯 與 19 種 植 物 油 之 UVA 及 UVB 紫 外 線 吸 光 性 測 定, 萃 取 液 及 植 物 油 具 有 明 顯 吸 收 性, 矽 氧 化 合 物 吸 收 值 小 於 0.1, 合 成 酯 無 明 顯 表 現 因 此 挑 選 植 物 油 作 為 油 相, 萃 取 液 為 水 相, 分 別 採 用 吸 光 性 前 三 名 原 料 入 自 製 含 植 物 油 脂 O/W 乳 化 配 方, 植 物 油 添 加 15% 萃 取 液 添 加 1% 本 研 究 自 製 乳 液 植 物 油 分 別 為 O S lotion( 芝 麻 油 ) O W lotion( 小 麥 胚 芽 油 ) 及 O R lotion( 玫 瑰 籽 油 ), 利 用 in vitro 防 曬 係 數 測 定, 探 討 基 劑 在 乳 化 配 方 中 對 防 曬 係 數 之 影 響, 結 果 化 妝 品 基 劑 紫 外 線 吸 光 值 與 SPF 值 大 小 次 序 相 符, 在 參 數 方 面 具 有 良 好 的 UVA 與 UVB 防 護 效 能, 而 O R lotion 優 於 其 他 兩 種 乳 液, 因 此 O R lotion 之 玫 瑰 籽 油 優 於 其 他 油 脂, 所 以 油 脂 基 劑 在 防 曬 配 方 中 佔 很 大 重 要 性, 可 作 為 參 考 依 據 而 添 加 洋 甘 菊 鼠 尾 草 與 常 春 藤 萃 取 液 為 O R E lotion 與 未 添 加 乳 液 評 估 提 升 效 果, 在 UVB 防 護 效 能 評 估 則 O R E lotion 之 SPF 值 優 於 未 添 加 17%, 且 UVA 防 護 效 能 評 估 O R E lotion 之 UVA/UVB Ratio 及 Curve Area 優 於 未 添 加 18% 及 81%, 因 此 多 添 加 萃 取 液 防 曬 乳 液, 具 有 促 進 SPF 值 之 潛 力 本 研 究 顯 示 油 脂 及 萃 取 液 在 防 曬 配 方 中 能 提 升 皮 膚 之 防 護 能 力, 並 減 少 化 學 防 曬 劑 的 刺 激 性 和 副 作 用, 提 供 化 妝 品 研 發 之 重 要 參 考, 未 來 將 進 一 步 探 討 油 相 基 劑 對 防 曬 劑 分 散 性 與 包 覆 防 曬 劑, 期 望 增 加 防 曬 效 能, 減 少 化 學 防 曬 劑 的 用 量, 以 及 降 低 化 學 防 曬 劑 刺 激 性 反 應 表 10. 三 種 O/W 乳 液 之 紫 外 線 防 護 能 力 測 量 值 Sample O S lotion O W lotion O R lotion O R E lotion SPF 1.15±0.03 1.11±0.04 1.24±0.07 1.45±0.05 Crit. Wavelength 384.8±1 385.8±0.8 384.4±0.98 384.6±0.18 Curve Area 5.84±1.16 4.89±6 8.26±1.86 14.95±4.85 UVA/UVB Ratio 0.667±0.05 0.785±0.08 0.593±0.05 0.697±0.06 Boots 3 3 2 3 36

弘光學報70期 圖5. 四種O W乳液之SPF值 圖6. 比較四種O W乳液之紫外線吸收光譜 37

. 化 妝 品 基 劑 之 紫 外 光 吸 光 性 對 產 品 防 曬 效 能 之 影 響. 伍 參 考 文 獻 1. Gies, P.H., Roy, C.R., Toomey, S. & McLennan, A. (1998, November).Protection against solar ultraviolet radiation. Mutat.Res, 422 (1), 15-22. 2. S h u - P i n g Wa n g, We n - Ts o n g L e e, Determination of Benzophenones in a cosmetic matrix by supercritical fluid extraction and capillary electrophoresis. Journal of Chromatography A, 987 (2003), 313-316. 3. Sylvia A. Wissing, Rainer H. Muller, Cosmetic applications for Solid Lipid Nanoparticles (SLN). International Journal of Pharmaceutics, 254 (2003), 65-68. 4. 洪 偉 章 陳 榮 秀, 化 粧 品 化 學, 高 立 圖 書 有 限 公 司,2003, 第 九 章,p.111. 5. Chmielarz, B. Bajdor, K. Labudzinska, A. and Klukowska-Majewska Z. Studies on the double bond positional isomerization process in linseed oil by UV, IR and Raman spectroscopy. Journal of Molecular Structure, 348 (1995), 313-3 16. 6. Tabrizi, H. Mortazavi, S. A. and Kamalinejad, M. An in vitro evaluation of various Rosa damascena flower extracts as a natural antisolar agent. International Journal of Cosmetic Science, 2003, 25, 259-265. 7. Pissavini, M. Ferrero, L. Alard, V. Heinrich, U. Tronnier, H. Kockott, D. Lutz, D. Tournier, V. Zambonin, M. and Meloni, M. Determination of the in vitro SPF. Cosmetics & Toiletries, 118(10), 2002, 63-72. 8. Kale, S. Ansari, A. Ghoge, P. Sonawane, A. and Waje, Ashwini. Formulation and In-Vitro Evaluation of Sun Protection Factor of Apium graveolens Linn. Seed Oil Sunscreen Cream. International Journal of Pharmaceutical Research, 2010, 2(4), 26-29. 9. Summation in SPF calculations, 上 網 日 期 :2012 年 9 月 20 日, 檢 自 :http://www. optometrics.com 10. Chamomile flower medulat 上 網 日 期 : 2 0 1 2 年 9 月 2 4 日, 檢 自 : h t t p : / / w w w. greentech.fr/ 11. Phytexcell Sage 上 網 日 期 :2012 年 9 月 24 日, 檢 自 :http://www.crodarom.com 12. A new type of Ivy functional & standardized fluid extract for cosmetics 上 網 日 期 :2012 年 9 月 24 日, 檢 自 :http://www.greentech. fr/ 13. Oleochemicals 上 網 日 期 :2012 年 9 月 9 日, 檢 自 :http://www.parchem.com/ 14. Richard D. O Brien, Fats and Oils: Formulating and Processing for Applications, CRC Press LLC.,2004, 174-233. 15. 李 仰 川 詹 馥 妤, 化 妝 品 學 原 理, 新 文 京,2008, 第 四 章,p.51. 16. 蔡 季 真, 油 脂 與 乳 化 劑 型 對 防 曬 產 品 的 SPF 值 之 影 響, 靜 宜 大 學 應 用 化 學 研 究 所 碩 士 論 文,2005, 第 四 章,p.88. 38

. 弘 光 學 報 70 期. UV absorbance of base ingredients and their influence on the UV protection of cosmetics Yen-Ling Liao Pei-Chi Lee * Jaw-Cherng Hsu * Graduate Institute of Cosmetic Science, Hungkuang University Received 19 December 2012 ; accepted 25 February 2013 Abstract This study aimed to explore the variation of the UV protection abilities of sunscreen products by adjusting the formula with different base oils and extracts, different combination of both raw materials under the same amount of sunscreen. Twenty kinds of plant extracts, eight kinds of silicone compounds, seventeen kinds of synthetic esters and nineteen kinds of plant oils were selected and investigated in this study. First, the results of various plant extracts showed chamomile extract, sage extract and ivy extract had obvious absorbance between 0.6-0.2 at 340 nm and between 0.8-0.4 at 300 nm. Among silicone compounds, only dimethicone copolyol had obvious absorbance is 0.54 at 340 nm and 0.59 at 300 nm, others were less than 0.1. Comparing the results of synthetic esters only glycerin triisostearate had obvious absorbance is 0.1at 300 nm. The results of plant oils showed rose hips oil, sesame oil, wheat germ oil and castor oil had obvious absorbance between 1.4-0.4 at 300 nm and 0.3 at 340 nm. The UV protection parameters of three kinds of plant oils as base components in same sunscreen formulation were compared. The results showed rose hips lotion had best protection ability. After addition of chamomile, sage and ivy extract mixture, SPF value even increase by 17%, the UVA/UVB ratio and curve area are superior to the not added by 18% and 81% respectively. According to our screening results, some palnt oils and extracts showed potential to be best choice as base component of sunscreen products. Key words: Cosmetics base oil, Plant extract, SPF value, UVA/UVB ratio *Corresponding author 39