化妆品抗氧化作用实验方案

1、实验原理

紫外线(UV)根据波长的不同,可分为紫外线C(UVC,波长:100-290 nm)、紫外线B(UVB,波长:290-320 nm)和紫外线A(UVA,波长:320-400 nm)UVC大部分被臭氧层阻挡,很少到达人体皮肤,而UVA和UVB都可以穿透臭氧层,分别占到达皮肤的紫外线辐射的95%和5%左右。

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图1.UV辐射皮肤示意图

太阳紫外线辐射 (UVR) 穿透皮肤。根据波长,UVR 分为三类:UVA、UVB 和 UVC。UVC 被臭氧层阻挡,UVB 可以渗透到表皮,UVA 可以渗透到真皮。

长期暴露在紫外线下会导致DNA损伤、氧化应激、炎症和细胞凋亡,从而导致皮肤损伤的外部迹象:皮肤松弛、色素沉着过度等。紫外线可以与细胞中的显色基团和光敏剂相互作用,产生ROS,ROS主要包括超氧阴离子(O2−)、过氧化氢(H2O2)、羟基自由基(·OH)和单线态氧(1O2)。

超氧化物歧化酶(SOD)被认为是抗氧化系统中抵御氧化应激的第一道防御屏障,因为它能够催化剧毒的O2–转化为毒性较小的H2O2和O2,然后过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)将H2O2解毒成无毒的H2O和O2。除了抗氧化酶外,非酶抗氧化剂还负责维持细胞活性氧平衡,抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)是主要的非酶促抗氧化剂,抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环被认为是H2O2解毒的最有效途径。ROS清除过程中的任何一个失调都会导致产生过量的ROS,对蛋白质、DNA和脂质造成广泛损害,从而影响正常的细胞功能。

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图2.ROS的产生与消除

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图2.ROS的产生与消除

DPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼)自由基是一种稳定的有机自由基,其分子结构中存在一个未配对的电子,一些抗氧化剂:1.能够提供氢原子,与DPPH自由基中的未配对电子结合,使自由基转变为稳定的分子;2.通过转移电子来中和自由基,这些抗氧化剂通常具有较低的还原电位,能够将电子转移给DPPH自由基,使其未配对电子得到配对,从而转变为稳定的分子;3.抗氧化剂可以与DPPH自由基发生加成反应,形成稳定的加成物。这种转变导致DPPH溶液在517 nm处的吸收峰减弱或消失,溶液颜色从紫色变为浅黄色或无色,发挥抗氧化剂的清除能力。

ABTS是一种含有两个苯环和两个磺酸基团的化合物,其结构使其具有良好的水溶性和稳定性。ABTS可以通过化学方法生成自由基(如ABTS·⁺),这种自由基在特定条件下(如碱性环境)呈蓝色,可以通过分光光度法(通常在734 nm处测量吸光度)检测。当样品中的抗氧化剂与ABTS·⁺反应时,自由基被还原,蓝色褪去,吸光度降低。通过比较样品与对照组的吸光度变化,可以评估样品的抗氧化能力。

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图3.1,1-二苯基-2-三硝基肼自由基(DPPH∙)的化学结构

本实验拟通过检测UV辐射后,利用人真皮成纤维细胞/人永生化角质形成细胞构建实验模型,检测ROS含量,SOD、GSH-PX、MDA、CAT等活力以及生化法检测DPPH、ABTS清除能力,多维度评价样品是否具有抗氧化功效。

2、检测项目

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3.检测流程

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4.部分结果展示

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图1.ROS平均荧光强度典型图

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图2.MDA含量柱形图

与模型对照组比,***p<0.001

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图3.SOD活力柱形图

与模型对照组比,*p<0.05,**p<0.01

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图4.GXH-PX活力柱形图

与模型对照组比,***p<0.001

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图5.抗氧化作用柱形图

与模型对照组比,***p<0.001

5.结果描述

根据测试结果,与正常对照组比,模型对照组的ROS平均荧光强度显著增强,SOD、MDA、GSH-PX等活力含量显著下调,说明本次刺激条件有效;

与模型对照组比,阳性对照组的ROS平均荧光强度显著减弱,,SOD、MDA、GSH-PX等活力显著上调,说明本实验有效且可靠。

与DPPH对照组比,阳性对照组的DPPH清除率显著上调,说明本实验有效且可靠。

6.参考文献

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