楊嬌嬌

（福州萍晴日用化妝品有限公司，福建 福州 350018）

防曬劑黃芩苷、蘆薈苷提取工藝優(yōu)化

楊嬌嬌

（福州萍晴日用化妝品有限公司，福建 福州 350018）

采用酶解輔助醇提法，從天然產(chǎn)物黃芩、庫(kù)拉索蘆薈中提取提純對(duì)280～320nm波段紫外線有強(qiáng)烈吸收特性的黃芩苷、蘆薈苷等活性物質(zhì)作為天然防曬劑，輔以其他防曬基質(zhì)，研制出符合市場(chǎng)需求的天然、溫和、高效且抗敏的天然防曬霜產(chǎn)品，通過(guò)對(duì)提取工藝的優(yōu)化，使黃芩苷提取率達(dá)9.79％，蘆薈苷達(dá)17.36％，制備的防曬霜樣品SPF值經(jīng)檢測(cè)平均值可達(dá)30以上。

提取物；黃芩苷；蘆薈苷；防曬霜；醇提；酶解；防曬劑

1 前言

太陽(yáng)光中的紫外線按照波長(zhǎng)長(zhǎng)度的不同，可以分為3個(gè)波段的紫外線：長(zhǎng)波黑斑效應(yīng)紫外線UVA（320～400nm）、中波黑斑效應(yīng)紫外線UVB（280～320nm）、短紫外線（200～280nm）。陽(yáng)光中紫外線對(duì)人體都存在一定的危害，但3種波段的紫外線對(duì)人體的損害程度存在很大的區(qū)別。其中對(duì)人體造成傷害可能性最小的是短波紫外，產(chǎn)生這種結(jié)果的原因是短波紫外大部分會(huì)被大氣層中的臭氧層吸收，到達(dá)地面強(qiáng)度很小[1,2]；然而陽(yáng)光中中波和長(zhǎng)波紫外線對(duì)人體的傷害卻很是嚴(yán)重，因?yàn)樗鼈兇蟛糠侄寄艿竭_(dá)地面。中波和長(zhǎng)波紫外線均可以穿透人的皮膚，從而導(dǎo)致人類(lèi)皮膚有關(guān)的一系列疾病，如：皮膚癌、皮膚灼傷、皮膚色度的沉淀等，同時(shí)還會(huì)引起人身體的其它不良反應(yīng)：如水腫、發(fā)燒、惡心等一些伴隨癥狀。對(duì)人體傷害最大的為長(zhǎng)波紫外線，它能夠穿透皮下組織，同時(shí)對(duì)人體的傷害具有累積性，也是極其不容易恢復(fù)的[3-5]。

紫外線對(duì)人體的傷害逐漸引起人們的關(guān)注，所以開(kāi)發(fā)防御過(guò)量的UVA、UVB紫外線照射的防曬產(chǎn)品，使人體免受傷害，延緩皮膚衰老顯得日益重要[6]。

國(guó)內(nèi)外的防曬霜的研制已有很大進(jìn)展，出現(xiàn)了各式各樣的防曬霜，但是目前研制的大部分的防曬霜中的紫外線吸收劑均非天然提取物，對(duì)人的皮膚存在一定的刺激性，會(huì)引起敏感皮膚的過(guò)敏反應(yīng)。合成的紫外線吸收劑普遍存在活性成分低、穩(wěn)定性低、溶劑殘留高、致敏性高等共性問(wèn)題[7]。

文章使用酶解輔助醇提法[8]，并通過(guò)單因素與多因素正交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行提取工藝優(yōu)化，從天然產(chǎn)物黃芩、庫(kù)拉索蘆薈中提取提純對(duì)280～320nm波段紫外線有強(qiáng)烈吸收特性的黃芩苷（Baicalin）（圖1）、蘆薈苷（圖2）等活性物質(zhì)作為天然防曬劑，研制天然植物防曬霜，并測(cè)定表征其功效。

圖1

圖2

2 材料與方法

2.1 材料

黃芩、庫(kù)拉索蘆薈：北京同仁堂福建藥業(yè)連鎖有限公司福州東大藥店購(gòu)買(mǎi)。

2.2 試劑

實(shí)驗(yàn)使用的試劑及規(guī)格見(jiàn)表1。

2.3 儀器

實(shí)驗(yàn)使用的儀器型號(hào)見(jiàn)表2。

表2 實(shí)驗(yàn)儀器、型號(hào)及廠家一覽表

2.4 黃芩苷和蘆薈苷提取液的制備

2.4.1 黃芩提取液的制備

將黃芩藥材碾磨成300目的微小顆粒，取3g，連同一定量的復(fù)合酶置于500mL平底燒瓶中，水浴加熱回流；然后將提取液經(jīng)過(guò)0.45μm的濾膜過(guò)濾，定容至100mL。取過(guò)濾液1.000mL于5mL的容量瓶中，并用甲醇定容，獲得我們所需的黃芩苷提取液的實(shí)驗(yàn)液[9-10]。

2.4.2 蘆薈提取液的制備

將蘆薈藥材碾磨成300目的微小顆粒，取蘆薈細(xì)粉5g，加入復(fù)合酶置于500mL平底燒瓶中，水浴加熱回流，在不同條件下提取，考察不同提取條件的提取效果。每次提取液過(guò)濾，定容至100mL，精密量取1.000mL，水浴蒸干，用甲醇定容到5mL容量瓶中，制得各供蘆薈苷提取物的試品液。

2.5 黃芩苷和蘆薈苷含量的測(cè)定

2.5.1 黃芩苷含量的測(cè)定

以甲醇-水-磷酸（47：53：0.2）為流動(dòng)相，檢測(cè)波長(zhǎng)為280nm，流速0.8mL/min，樣品溶液過(guò)0.45μL微濾膜濾，用高效液相色譜法（HPLC）測(cè)定峰面積A，每次進(jìn)樣的體積保持恒定，為10μL。實(shí)驗(yàn)采用外標(biāo)法測(cè)定計(jì)算不同設(shè)定條件下提取黃芩苷（Baicalin）的百分含量（即提取率）[9]。

表1 實(shí)驗(yàn)材料、廠家一覽表

2.5.2 蘆薈苷含量的測(cè)定

色譜條件：以甲醇-水-冰醋酸（42：58：0.5）為流動(dòng)相，檢測(cè)波長(zhǎng)為359nm，流速1mL/min，樣品溶液過(guò)0.45uL微孔濾膜，進(jìn)樣10uL，用高效液相色譜法（HPLC）測(cè)定峰面積A，外標(biāo)一點(diǎn)法計(jì)算不同設(shè)定條件下提取蘆薈苷（Barbaloin）的百分含量（即提取率）[10-12]。

3 結(jié)果與討論

3.1 黃芩苷單因素結(jié)果與討論

3.1.1 黃芩苷（Baicalin）提取率受復(fù)合酶濃度的影響

以60％的乙醇溶液作提取液，保持提取液體積45mL，提取時(shí)間2.5h，提取溫度50℃。考察復(fù)合酶濃度變化對(duì)黃芩苷（Baicalin）提取率的影響，結(jié)果曲線見(jiàn)圖3。

圖3 黃芩苷（Baicalin）提取率隨復(fù)合酶濃度變化圖

由圖3可知，隨著復(fù)合酶濃度的增加，黃芩苷（Baicalin）的提取率升高，復(fù)合酶濃度45U/g時(shí)，提取率達(dá)到峰值；復(fù)合酶濃度超過(guò)45U/g時(shí)，隨著酶液濃度的增加，酶分子飽和，緩慢與底物反應(yīng)，從而提取率提高不多[9]。

3.1.2 黃芩苷（Baicalin）提取率受提取溫度的影響

以60％的乙醇溶液作提取液，保持提取液體積為45mL，提取時(shí)間2.5h，復(fù)合酶濃度為45U/g。考察提取溫度變化對(duì)黃芩苷（Baicalin）提取率的影響，結(jié)果曲線見(jiàn)圖4。

由圖4可知，黃芩苷（Baicalin）提取率隨著溫度增加而增加，當(dāng)溫度達(dá)到50℃時(shí)，黃芩苷（Baicalin）提取率達(dá)到最大，當(dāng)溫度繼續(xù)增加，提取效率出現(xiàn)了下降的情況，分析原因，可能是溫度過(guò)高，導(dǎo)致酶蛋白受損，酶生物活性降低，從而使黃芩苷（Baicalin）提取率降低。

3.1.3 黃芩苷（Baicalin）提取率受提取時(shí)間的影響

復(fù)合酶濃度40U/g、以60％的乙醇溶液作提取液，加入量45mL、提取溫度50℃，考察不同提取時(shí)間對(duì)黃芩苷（Baicalin）提取率的影響變化趨勢(shì)，結(jié)果曲線見(jiàn)圖5。

圖4 黃芩苷（Baicalin）提取率隨提取溫度變化圖

圖5 黃芩苷（Baicalin）提取率隨提取時(shí)間變化圖

由圖5可知，黃芩苷（Baicalin）提取率在2.5小時(shí)最高，當(dāng)提取時(shí)間超過(guò)2小時(shí)，其提取率增加緩慢。

3.1.4 黃芩苷提取率受濃度為60％的乙醇溶液加入量的影響

復(fù)合酶濃度45U/g、提取時(shí)間2h、提取溫度45℃，考察不同乙醇溶液添加量對(duì)黃芩苷提取率的影響，試驗(yàn)結(jié)果曲線見(jiàn)圖6。

由圖6可知，黃芩苷（Baicalin）的含量隨乙醇溶液添加量的升高而增加，添加量為45mL時(shí)達(dá)到最高，考慮成本問(wèn)題以及乙醇對(duì)皮膚有一定的刺激性，增高乙醇濃度，對(duì)后續(xù)處理工藝增加困難，故添加量為比較45mL適宜。

圖6 黃芩苷（Baicalin）提取率隨乙醇添加量變化圖

3.2 正交試驗(yàn)優(yōu)化黃芩苷（Baicalin）提取工藝

3.2.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)果

根據(jù)上述單因素試驗(yàn)結(jié)果，復(fù)合酶濃度、提取溫度、提取時(shí)間、60％乙醇溶液添加量對(duì)黃芩苷（Baicalin）提取率具有重要影響。試驗(yàn)對(duì)提取時(shí)間、提取溫度、復(fù)合酶濃度、60％乙醇溶液添加量4個(gè)因素各取3個(gè)水平，采用L9（34）正交設(shè)計(jì)，進(jìn)行試驗(yàn)。各因素的水平設(shè)置見(jiàn)表3，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

由表5方差分析試驗(yàn)結(jié)果可知，各個(gè)因素沒(méi)有顯著差異，對(duì)上述結(jié)果進(jìn)行直觀分析，4因素的主次關(guān)系為：B〉C〉D〉A(chǔ)，由正交試驗(yàn)結(jié)果，通過(guò)直觀分析和方差分析，篩選出最佳方案，即A2B2C2D3，即提取時(shí)間為2.5h，提取溫度為50 ℃，復(fù)合酶濃度為45U/g，60％乙醇溶液添加量為45mL。

3.2.2 最佳提取條件的驗(yàn)證試驗(yàn)

取黃芩細(xì)粉3g至1000mL的圓底燒瓶中，加入復(fù)合酶濃度45U/g，pH=4.8，60％乙醇溶液45mL，提取時(shí)間為2.5h，溫度為50℃，在最佳試驗(yàn)條件下重復(fù)三次試驗(yàn)，求其平均值。驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

表3 黃芩苷（Baicalin）提取因素水平表

表4 黃芩苷（Baicalin）提取正交試驗(yàn)結(jié)果

表5 黃芩苷（Baicalin）提取的方差分析表

表6 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果

3.3 蘆薈苷提取工藝的優(yōu)化分析

同黃芩苷的分析方法，先進(jìn)行單因素分析，分別以復(fù)合酶濃度、提取溫度、提取時(shí)間、乙醇添加量等因素，再采用L9（34）正交試驗(yàn)表安排實(shí)驗(yàn)，以獲取最佳工藝參數(shù)。以提取液中的蘆薈苷（Barbaloin）,作為提取工藝的優(yōu)化的關(guān)鍵指標(biāo)，進(jìn)而確定最優(yōu)的工藝。

根據(jù)單因素分析、正交試驗(yàn)及方差試驗(yàn)得出最佳提取條件為復(fù)合酶濃度30U/g、提取溫度50℃、提取時(shí)間1h、60％乙醇溶液添加量60mL并做三組試驗(yàn)驗(yàn)證了結(jié)果，蘆薈苷（Barbaloin）提取率分別為：平均值為17.36％。

3.4 制備防曬劑為黃芩苷、蘆薈苷的防曬霜

3.4.1 蘆薈、黃芩提取物防曬霜配方[13]

將上述最佳提取條件提取的黃芩提取液和蘆薈提取液作為防曬霜的原料，按表7的配方量進(jìn)行打樣。

3.4.2 防曬劑為蘆薈苷、黃芩苷防曬霜制備工藝

將B相物料依次加入并加熱至75～85℃，攪拌至B相物料熔化后備用；將甘油物料依次加入去離子水中，不斷攪拌下使其熔化，再依次加入黃芩提取物及蘆薈提取物；（此時(shí)溫度不宜過(guò)高）。再講上述A相溶液加入均質(zhì)乳化機(jī)主鍋中不斷攪拌下，將B相溶液加入均質(zhì)乳化機(jī)中，將均質(zhì)乳化器打開(kāi)，在轉(zhuǎn)速4000r/min，均質(zhì)5～10min即可。待冷卻至45℃，加入（日用）香精，調(diào)香、調(diào)節(jié)PH后，繼續(xù)攪拌5～10min，使攪拌均勻，控制pH在4.0～8.5后，待冷卻至30～40℃膏體成型后即可出鍋[14]。

表7 蘆薈、黃芩提取物防曬霜配方

3.4.3 防曬劑為蘆薈苷、黃芩苷的防曬霜測(cè)定

將所得樣品將制備好的樣品送至有關(guān)機(jī)構(gòu)檢測(cè)，所得SPF（Sun protecyion Factor）的平均值可達(dá)到30以上，其他指標(biāo)均符合《化妝品安全技術(shù)規(guī)范（2015版）》的要求。在街道上做隨機(jī)測(cè)試，共做20組人體試驗(yàn)——試用本產(chǎn)品，并記錄其給予評(píng)價(jià)。該產(chǎn)品評(píng)價(jià)匯總?cè)缦拢河X(jué)得手感細(xì)膩，質(zhì)感輕柔，防水防汗，且不油膩占90％，其5％覺(jué)得滋潤(rùn)度不夠，不能滿足其皮膚需求；5％的人覺(jué)得防水防汗，但是覺(jué)得有點(diǎn)油膩。

4 結(jié)論

4.1 黃芩苷提取工藝參數(shù)：在復(fù)合酶濃度45U/g，60％乙醇溶液45mL，提取時(shí)間2.5h，溫度50℃的提取條件下，黃芩苷（Baicalin）的提取率平均值可達(dá)9.79％。

4.2 蘆薈苷提取工藝參數(shù)：在復(fù)合酶濃度30U/g，60％乙醇溶液60mL，提取時(shí)間定1h，溫度50℃的提取條件下，蘆薈苷（Barbaloin）提取率平均值可達(dá)17.36％。

4.3 黃芩苷、蘆薈苷作為防曬劑，防曬效果顯著，平均值可達(dá)到SPF30，具有有效阻隔和吸收紫外線的功效。

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10.3969/j.issn.1007-550X.2017.06.006

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1007-550X（2017）06-0049-06

2017-04-20

楊嬌嬌（1993-），女，福建南平人，大學(xué)本科，主要從事化妝品研發(fā)。