研究:利用石榴果皮萃取液合成奈米氧化鋅,展現出抗氧化、抗菌、防曬與抗老功效,有望帶來更安全、環保的多功能護膚材料...

想保持肌膚年輕狀態,避免過早衰老,預防光老化,做好「防曬﹞是關鍵──其中作為物理防曬劑的「氧化鋅(Zinc Oxide, ZnO)」成分,能阻擋 UVA/UVB,而且相對生物相容性好。將ZnO製成奈米微粒後,又可減少「塗完泛白、不好推」的缺點,並改善光學與分散性,使塗抹更舒服、透氣。使「ZnO奈米顆粒」已成為一種不可或缺的成分。
而隨著「環保永續」的綠色潮流──科學家們也正積極尋求「綠色合成(Green Synthesis)」ZnO奈米顆粒的可靠方案,以替代傳統化學合成法,幫助減少能耗、降低成本外,更可減少可能有害的化學副產物出現。
因此鑒於已有多種植物萃取(如蘆薈、茶樹和印度楝等)被嘗試用來合成ZnO奈米顆粒,只是還未有令人滿意的結果──由 DY Patil Dnyan Prasad 大學和 Srinath 藥學院的研究人員,便將目光投向了往往被視為農業廢棄物的「石榴皮(Punica granatum peel)」,藉由提取其中富含穩定多酚和黃酮類化合物(例如鞣花酸、沒食子酸、槲皮素),充當合成反應過程中的還原劑和穩定劑角色,來產生ZnO奈米顆粒。石榴皮「綠色合成」多功能奈米氧化鋅:抗老、防曬&抗菌
根據Harshad S. Kapare等人的研究報告《Phyto-Assisted Synthesis and Investigation of Zinc Oxide Nanoparticles for Their Anti-Aging, Sun Protection and Antibacterial Activity》表示:
- 將石榴皮製成水溶液萃取(可在總酚含量與穩定性方面最適合用於後續奈米粒子合成者),然後以「硫酸鋅七水合物 (ZnSO₄·7H₂O)」作為鋅離子的前驅物──2者搭配在特定條件(最佳化在pH 10 與 60℃)下進行反應,可產生奈米級ZnO晶體結構,其水合狀態下平均粒徑約為 194 nm,Zeta 電位約 –18.2 mV,代表在水性分散液中有一定程度的穩定性。
發現此石榴皮合成的ZnO奈米顆粒具多功能:
- 抗氧化活性:在 DPPH 自由基清除試驗中展現顯著的自由基清除能力,甚至略優於單純的石榴皮萃取──顯示:石榴皮中的多酚化合物附著在奈米微粒表面,產生「協同」效應,增強了微粒捕捉活性氧自由基 (ROS) 的能力。
- 抗老、抑制皮膚老化酵素:對酪氨酸酶 (tyrosinase) 的抑制率,可達約 72%──這暗示其可提供降低色素沉澱 / 斑點生成之作用。
- 抗菌能力:抑菌環測試,確認其對金黃葡萄球菌(S. aureus)與大腸桿菌(E. coli) 皆有抑制功效。
- 防曬效果 (SPF):測得的 SPF 值約為 29.8,已經高於許多基本防曬標準,顯示這種奈米氧化鋅對紫外線 (UV) 的吸收 / 散射能力非常不錯。
- 動物模型下的皮膚保護:在 UVB 照射後塗抹此ZnO奈米顆粒的大鼠,其表皮厚度明顯減少 (與僅照射紫外線、未塗抹組相比),並且膠原蛋白纖維較有保存,顯示能減緩或防止光老化對皮膚結構的破壞。
綜合這些結果,研究團隊得出結論:由石榴皮萃取物綠色合成的 ZnO奈米顆粒,兼具抗氧化、抗菌、防曬與抗老化潛力,非常適合用於護膚品配方。
但研究人員表示,還有一些問題需要克服:
- 穩定性:此ZnO奈米顆粒的膠體(Nanoparticle Colloids)Zeta 電位僅約 –18.2 mV,對長時間的穩定性仍有待提高(最好能達±30 mV或以上),可能需要額外的配方策略來確保長期儲存和使用。
- 安全評估:目前的活體實驗僅限於小動物模型。未來需要進行更全面的分子生物標誌物分析、以及針對人體的長期安全性和有效性評估。
- 標準化:需要開發標準化的皺紋或組織學特徵評分系統,以提高結果的可解釋性和重現性。
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