臺灣化學教育

自製天然精油防蚊液

鍾曉蘭

新北市新北高級中學
教育部高中化學學科中心
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n  防蚊液的乳化劑

防蚊液是利用化學成分塗布在人體後，藉由體溫緩緩加熱的氣味，遮掩蚊子對人體散發的CO₂或乳酸氣味的嗅覺感應。常被選為調製防蚊液的精油有香茅草、檸檬草、薰衣草、迷迭香、肉桂、檸檬馬鞭草等。精油在煉製過程時的添加物和煉製濃度各有不同，選擇時宜注意個人體質是否對此種精油過敏，例如樟腦會引起蠶豆症（一種血液遺傳疾病）患者溶血反應，因此不建議使用。

油和水無法充分溶解在一起，因此需要使用「乳化劑」作為精油和水調和的媒介。藉著乳化劑分子的親油基（能與精油結合的部分）和親水基（能與水分子結合的部分）讓精油能均勻地分布在水中。本次製作的防蚊液的乳化劑是使用卸妝油中常用的Tween 20（Polysorbate 20，聚山梨醇酯20）。

n  精油的成分

何謂精油（Essential oil）？整個中世紀時代認為精油是透過蒸發過程將混濁且不純淨的液體，轉化成無形的氣體狀態，然後再將氣體凝結為透明、具有香氣、澄澈的蒸餾產物。十九世紀末至二十世紀初，隨著分析化學的演進，人們終於知道精油是複雜的物質混合而成的。

精油有兩大成分：一類是萜類分子（terpenes），另一類則是苯基丙烷類分子（phenylpropanoids）。萜類分子是質物精油中最大量的組成成分，幾乎是所有生物體內主要生物合成作用的構成要素。嚴格來說，萜類分子是分子式為異戊二烯（isoprene）的整數倍的烯烴類化合物。異戊二烯是一種含五個碳的共軛二烯烴，分子式為C₅H₈。萜類分子為五個碳整數倍的烯烴類化合物，但是萜類是一個概括名詞，包括因為氧原子加入而變化過的萜類分子結構。苯基丙烷類分子（phenylpropanoids）是精油另一類主要成分，包括苯基丙烷的衍生物，主要源自於葉綠體中的胺基酸合成作用。

精油是從植物中萃取出的油脂，存放在室溫下容易因不同的細菌或真菌滋生而變質（也許會讓氣味改變或引發過敏），且精油照光會分解，需儲存在深色玻璃瓶中。可在含精油的保養品中添加部分抗菌劑，以延長存放的時間，一般自製保養品加入的抗菌劑為化妝品級抗菌劑DMDMH（dimethylol dimethyl hydantoin, DMDM hydantoin, 二甲基二甲醇內醯尿）能在水溶液中慢慢釋放甲醛，進而發揮功能、易添加、功能佳建議添加於清潔用品…等沖洗式成品，建議用量0.6%以下，即30 mL的洗手精最多加入0.2 mL的抗菌劑（1 mL約為20滴，0.2 mL為4滴），若不使用抗菌劑，則保存期限縮短為兩週。

n  精油的功效

在早期精油功效的研究發現：精油具有抗菌、抗炎與抗病毒作用，也具有舒緩及改善焦慮、心悸、緊張與熱潮紅的功能。近期的研究則發現某些精油（如永久花）能藉由有效清除自由基的特性，來傳遞其組織保護與新生的作用，某些精油亦可減緩骨質疏鬆的症狀、經前症候群與更年期的不適，許多精油在B型與C型肝炎的治療是有效的，但尚未提出任何作用的機轉。

以夏日洗手乳或抗痘乳膏中常用的茶樹精油為例，茶樹精油在各種pH、金屬離子及常用化學添加物的共同作用下，其抑菌活性之變化。研究結果顯示茶樹精油在不同pH值條件下，其抑菌活性不受影響；添加金屬離子和化學試劑對茶樹精油則會改變其抑菌活性。於121℃熱處理後之抑菌效果與未經熱處理者相同，顯示精油具有優良之熱穩定性。茶樹精油最低抑菌濃度範圍為0.15％至3.9％（w/v）。於抗發炎試驗中，不論是茶樹精油或是茶樹水萃取液（濃度為50-300 μg/ml），都能明顯抑制發炎（黃淑惠，2006）。

n  器材與藥品

深色噴霧罐 1個、咖啡匙攪拌棒 1支、白色大湯匙 1支、透明塑膠杯 1個、水 1罐、複合式精油 1罐、簡易乳化劑 1罐、化妝品級抗菌劑（DMDMH） 1罐。

n  製作步驟

1.          將透明塑膠杯加入2 0mL的水（若以深色的30 mL塑膠瓶直接製做，可加水至七分滿）。

2.          滴入20滴複合式精油（香茅草：檸檬草：薰衣草：迷迭香：柑橘體積比 = 5：2：1：1：1），若是小朋友或過敏體質的人要使用，建議10-12滴即可。

3.          加入3 mL乳化劑（Tween 20）。

4.          加入4滴（約0.2 mL）的抗菌劑（DMDMH）。

5.          利用攪拌棒將上述的藥品與水均勻混合。

6.          小心將上述的溶液裝入噴霧罐內，再加水至塑膠瓶瓶口，蓋緊蓋子用力搖勻。

7.          每次使用前記得要搖勻後再使用！

n  安全及注意事項

l   使用期限：3個月內！

l   防蚊液不可朝人臉或眼睛，以免危險！

l   若不確定使用是否會過敏，可先將少量的防蚊液噴在手腕上測試，如果會紅腫疼痛，立即停止使用。

n  活動照片

本次實驗的活動照片如圖1~4所示。

圖1：老師講授防蚊液的製作步驟

圖2：學生製做防蚊液

圖3：老師們製做防蚊液

圖4：老師與其防蚊液的製作成品

n  參考資料

1.     化學教育親善大使－動手動腦做化學， https://www.facebook.com/AmbassadorsforChemistryEducation。

2.          寇特·史納伯特著(2014，原文嘉、林妍婷、劉語婕譯)。精油的療癒智慧—芳療科學深度之旅。新北市：世茂。

3.          黃淑惠（2006）。茶樹（Melaleuca alternifolia Cheel）葉抑菌物質之萃取與其化學成份之分析。國立屏東科技大學碩士論文（未出版）。