2025 年 4 月,中国药科大学皮肤健康与化妆品研发评价实验室与上海君宇生物科技合作,在 MDPI《Cosmetics》发表了栀子提取物(Gardeniae Fructus extract, GFE)抗 UVB 光损伤的研究(Cosmetics 2025, 12(2), 72,开放获取)。论文方法部分记录的照射源是「UV crosslinker(紫外交联仪),Luyor(上海)」,波长 302nm——对应到路阳的产品线,302nm 版本就是 UCL-3200M。
从仪器应用的角度看,这项研究有一处特别值得拆开讲:同一项研究里用了两个剂量——细胞模型 10 mJ/cm²,3D 表皮模型 400 mJ/cm²,相差 40 倍。一台交联仪要把低到 0.01 J/cm² 的一端和高到 0.4 J/cm² 的一端都做准,靠的不是「照几秒」,而是能量积分。本文把这套照射方案、剂量逻辑与操作要点还原出来。
两个剂量对应两种模型,差别在「光要穿过几层东西才能到达活细胞」:
换句话说,剂量的差异不是随意定的,而是由模型的屏障结构倒推出来的。这一点对做功效评价的人很实用:换模型就要重定剂量,照搬文献数字容易白做。
| 项目 | 细胞模型(HaCaT) | 3D 表皮模型 |
|---|---|---|
| 照射源 | 路阳紫外交联仪(Luyor,302nm) | 同一 UVB 源(论文该节未重复标注型号) |
| 波长 | 302 nm(UVB) | 302 nm(UVB) |
| 剂量 | 10 mJ/cm²(0.01 J/cm²) | 400 mJ/cm²(0.4 J/cm²) |
| 照射时介质 | 细胞表面覆盖薄层 PBS | 浸没于培养液 |
| 照后处理 | 换新鲜培养基,继续培养 24 h | GFE 50 μg/mL 处理 24 h 后判读 |
| 判读终点 | ROS、T-SOD、CAT、GSH-Px、MDA;IL-6、IL-1β | FLG、LOR、IVL 免疫荧光(屏障蛋白) |
论文给出了剂量,但没有给出照射时长与工作距离。这一点恰恰说明:作者记录的是剂量,不是时间。交联仪是封闭腔体,样品放在腔内固定位置,本来就没有「灯距」这个可调量,剂量是那个真正需要写进方法学的数字。
UCL-3200M 的能量量程是 0.000-9.999 J/cm²,10 mJ/cm² 折算成 0.010 J/cm²,只占量程的千分之一。这个位置对控制方式很敏感:
这就是能量模式的意义:微处理器在照射过程中实时监测腔内紫外强度并做时间积分,累积到设定剂量立即停止。灯管变暗它就多照一会儿,强度高它就提前停——写进实验记录的是「10 mJ/cm²」这个可以复核的数字,而不是「照了一下」。
400 mJ/cm² 是细胞端的 40 倍,照射时间从秒级拉到几十秒到分钟级。乍看时间模式也能用,但同样的问题会出现:3D 模型批次间要跨天做,灯管状态、腔体温度都在变,按时间设定的方案批间对不齐,表现为「这一批 FLG 染得淡」这类说不清的现象。
腔体尺寸 32×26×15cm,12 孔 Transwell 整板可以平放进去、一次照完,减少批内差。高剂量端用能量模式的另一个好处是不需要换算:无论目标剂量是 10 还是 400 mJ/cm²,设定的都是同一个物理量,换模型、换课题不用重新摸时间。
先用 UPLC-MS/MS 把 GFE 的化学成分讲清楚:鉴定出 10 种环烯醚萜,其中栀子苷(geniposide)含量居前,另有栀子苷元-1-龙胆二糖苷、栀子苷酸、山栀苷甲酯、去乙酰车叶草苷酸、车叶草苷等。提取工艺为 20 倍体积水、80°C 提取两次各 2 小时,活性炭脱色后经大孔树脂纯化、乙醇洗脱富集、冻干。
判读终点分成四层,由表及里:
| 层次 | 指标 | UVB 模型的变化 | GFE 的作用 |
|---|---|---|---|
| 氧化应激 | ROS(DCFH-DA) | 升高 | 12.5/25/50 μg/mL 均显著抑制 |
| 抗氧化酶 | T-SOD、CAT、GSH-Px | 降低 | 有效回升 |
| 脂质过氧化 | MDA | 升高 | 降低 |
| 炎症因子 | IL-6、IL-1β(ELISA) | 分泌升高 | 显著抑制 |
| 屏障蛋白 | FLG、LOR、IVL(3D 模型免疫荧光) | 表达下调 | 50 μg/mL 处理 24 h 后上调 |
论文用蛋白质组学与网络药理学两条路交叉验证,数据值得留意:
作者在结论里也明确说明:这些机制属于预测与线索,仍需实验验证。写功效宣称时,把它当作后续验证的方向而不是既定结论,是更稳妥的做法。
同系列还有一台 302nm 的 UCL-3500M,站内已有一篇基于 50 mJ/cm² 剂量、视黄醇与 DNA 修复主题的应用文(见302nm UVB 定量照射一文)。两台都能做 UVB 定量照射,选型看样品量:
| 项目 | UCL-3200M | UCL-3500M |
|---|---|---|
| 灯管配置 | 6 × 8W | 6 × 15W |
| 腔体尺寸 | 32×26×15 cm | 44×34×15 cm |
| 能量量程 | 0.000-9.999 J/cm²,9 组预设 | 0.000-9.999 J/cm²,9 组预设 |
| 适合场景 | 单板或少量样品、剂量跨度大、需要精细控制低剂量端 | 多板并行、大尺寸模型、批量化照射 |
| 对应案例 | 本文(10 与 400 mJ/cm²) | 50 mJ/cm² 皮肤光损伤与 DNA 修复 |
如果课题以 96 孔板为主、每批只有一两块板,3200M 的腔体刚好;如果一次要照十几块板或大尺寸离体皮肤,3500M 的空间更从容。两者的波长版本体系一致:M 为 302nm(UVB)、标准版为 254nm(UV-C)、L 为 365nm(UV-A),同一机型换版本即可,控制逻辑与预设方式不变。
论文方法部分写的是「UV crosslinker, Luyor(上海)」加 302nm 波长,没有落型号。路阳同系列按波长分三个版本:254nm 为标准版、302nm 为 M、365nm 为 L。按 302nm 对应,就是 UCL-3200M。若你的论文要求写明型号,建议同时注明波长与剂量,这两项才是可复现的关键。
UCL-3200M 的能量量程为 0.000-9.999 J/cm²,10 mJ/cm² 即 0.010 J/cm²,分辨到 1 mJ/cm²。低剂量端的关键是别用时间模式:照射时间只有几秒,人工计时的相对误差很大。用能量模式由传感器积分到量自停,剂量才稳定。
因为多了一层角质层。二维 HaCaT 单层细胞表面只有薄 PBS,UVB 几乎直接到达细胞;重建人表皮有角质层与复层结构,UVB 在到达活细胞层之前已被明显衰减。剂量要按模型的屏障结构重定,不能照搬。
看模型。文献在细胞模型上保留薄层 PBS 覆盖,避免细胞干燥;3D 模型浸没于培养液。两种做法都要保证同一批样品的液量一致——液层厚度直接影响到达样品的剂量。照完换新鲜培养基,同时清掉介质光化学产生的活性氧。
不能直接替代。254nm 属 UV-C,DNA 吸收更强、损伤机制与穿透深度都不同,做出的结果不能与 UVB 文献对比。做 UVB 光损伤模型要用 302nm 版本(UCL-3200M);254nm 版本适合核酸膜交联、PCR 去污染与紫外诱变,可参考紫外诱变育种一文。
文献信息:Zong K, Li X, Zhou F, Dong J, Huang Q, Wu J. Photoprotective Effect and Potential Mechanisms of Gardeniae Fructus Extract in UVB-Irradiated HaCaT Cells. Cosmetics 2025, 12(2), 72. DOI: 10.3390/cosmetics12020072(CC BY 开放获取)。文中数据均引自该论文;具体实验条件请以论文原文与仪器说明书为准。