創意化學實驗：攔截紫外線，效果看得見！ 蔡威任1、陳昭錦2,* 1中國醫藥大學中醫學系2國立臺灣師範大學附屬高級中學*t35116@ntnu.edu.tw n  前言 今年五月臺灣提早進入夏季，連續數月的高溫讓許多常在戶外活動的人們難以招架豔陽的威力，氣象局人員也持續提醒大家不可忽略防曬的重要性。在陽光下長時間的曝曬可能導致人類皮膚老化甚至引發黑色素瘤，各種防曬乳液因應而生。消費者購買防曬乳時，通常會先注意到商品上標示的防曬係數SPF，防曬係數愈高的產品愈可能受到青睞。它們是否真的有較佳的防曬效果呢？消費者如何能感受這些產品的差異呢？ 本創意實驗設計，選用在紫外光照射下會分解的維他命B2，將其配成水溶液，觀測其在陽光照射下的濃度變化。改變不同防護條件，以可見光分光光度計分析維他命B2溶液照光後吸收度和濃度隨時間的變化情形，如此可在不傷害人體的前提下，觀測不同防護條件下維他命B2濃度的衰退速率，以比較不同防曬乳阻隔紫外線的效果。 n  原理和概念 維他命B2又稱為核黃素（riboflavin），是一種橘黃色結晶性粉末，微溶於水，水溶液為黃綠色螢光，其外觀、溶液顏色及結構式，如圖1所示。對熱甚安定，但對光甚敏感，特別是紫外線，其水溶液照光後顏色會變淺，因此要儲存於深色瓶中。 圖1：維他命B2粉末（左），維他命B2水溶液（中），維他命B2結構式（右）。 （圖片來源：維基百科，https://zh.wikipedia.org/wiki/核黄素） 若在沒有任何防護下，放置於維他命B2溶液在陽光下曝曬，溶液的顏色會逐漸消褪。若在盛裝維他命B2溶液的容器外塗上防曬乳加以保護，則溶液的顏色消褪的速率應該會變慢，藉此可以比較不同防曬乳阻隔紫外線的效果。 n  實驗器材與試劑 (一)實驗器材與設備 電子秤、透明塑膠片、燒杯、玻棒、滴管、比色管、試管、試管架、塑膠尺、安全吸球、分度吸量管、封口膜、塑膠盆、24格細胞培養塑膠盤（見圖2）、比色燈、分光光度計SP-830+。 (二)藥品 維他命B2粉末、維他露P健康微泡飲料、維大力汽水、各種品牌防曬乳、護手霜。 圖2：24格細胞培養塑膠盤（左），維大力汽水（右）。 n  實驗步驟 1.        配製3公升100 ppm維他命B2溶液，避光保存，亦可用市售的維他露P健康微泡飲料（維他命B2含量0.12mg/100g）或維大力汽水（維他命B2含量0.75mg/100g）代替。 2.        檢量線製作 (1)      首先要找出最適合的可見光分析波長，文獻指出維他命B2溶液在440~460nm有較大的吸收。我們先把100 ppm維他命B2溶液放置於比色管中，選擇分析波長範圍為400~500 nm，波長間隔為5 nm，進行光譜分析。找出吸收值最大時的波長，約在445 nm。 (2)      利用分度吸量管和安全吸球，分別稀釋100 ppm溶液為80 ppm, 60 ppm, 40 ppm, 20 ppm, 10 ppm。 (3)      設定分析波長為445 nm，分別測定前述六種不同濃度的維他命B2溶液的吸收值，每個溶液樣品均測3個數據取平均值。 (4)      吸收度對濃度作圖，找出迴歸直線方程式。 3.        每組不同防護條件下，使用一個24格細胞培養塑膠盤，其中每4格為一組（見圖3左），如此每種相同條件（相同照光時間、相同防護）均可獲得4組數據。它的優點是可以一次進行多組比較，藥品用量少，且移動過程中較不會因晃動而使藥品灑出。再者，其上可以覆蓋塑膠片，其上塗抹不同的防護物質，如此可以方便地取得多組數據。 4.        把透明塑膠片裁成恰可覆蓋塑膠盤的大小，第一組在其上不塗抹任何物質，第二組塗抹護手霜，第三組塗抹妮X牌SPF30防曬乳，第四組塗抹曼X牌SPF50，第五組塗抹蜜X牌SPF48防曬乳。 5.        […]