徐銀霜，侯振源

(哈爾濱商業(yè)大學(xué) 藥學(xué)院，哈爾濱150076)

樺樹汁是白樺樹樹干流出的汁液，無色透明或略帶微黃[1-2]，具有美容美白、保濕潤膚、祛斑修復(fù)等功效.我國東北有著極其豐富的樺樹資源，具有很大的開發(fā)價(jià)值[3-5].黑色素是影響皮膚顏色的主要因素之一.酪氨酸酶可使酪氨酸轉(zhuǎn)換為多巴醌，經(jīng)過氧化形成黑色素，隨著肌膚正常的新陳代謝黑色素逐步到達(dá)肌膚的表面，最后和老化的角質(zhì)一起自然剝落[6-11].如果人體肌膚的代謝系統(tǒng)受到阻礙，會使黑色大量堆積，隨著時(shí)間的推移，堆積范圍逐漸擴(kuò)大，進(jìn)而形成黑色素塊，因此抑制酪氨酸酶活性可有效抑制黑色素的合成，達(dá)到美白效果[12-15].對日用化妝品的市場調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前市面上銷售的化妝品類別中，精華液的使用具有很強(qiáng)的實(shí)用性、方便性，所帶來的經(jīng)濟(jì)效益性也極高，頗受消費(fèi)者的歡迎.本文以樺樹汁為主要原料制備高分子溶液，并對其美白效果進(jìn)行研究.將樺樹汁高分子溶液作為精華液，既滿足了消費(fèi)者使用時(shí)的便利性，又迎合市場需求，填補(bǔ)了目前中國市場上樺樹汁精華液領(lǐng)域的空白，具有良好的發(fā)展前景.

1 儀器與試藥

1.1 儀 器

HH-ZK2雙孔智能水浴鍋(騰達(dá)科學(xué)器材公司) ;Bs124s電子天平(北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司)；ND-2智能黏度測試儀(北京金時(shí)速科學(xué)儀器有限公司) ;TU- 1810紫外可見分光光度計(jì)(上海元析通用儀器有限責(zé)任公司)

1.2 試 藥

樺樹汁由哈爾濱神樺匯康生物有限公司提供，人參提取物(什邡恒瑞康生物科技有限公司).透明質(zhì)酸(山東福瑞達(dá)化學(xué)有限公司)，卡波姆940(廊坊聚通化工有限公司)尼泊金乙酯(四川華源盛泰有限公司)，L-酪氨酸(河北鴻韜生物科技有限公司)，酪氨酸酶(上海恒遠(yuǎn)有限公司)，生理鹽水(哈爾濱三聯(lián)藥業(yè)股份有限公司).

2 方法與結(jié)果

2.1 樺樹汁高分子溶液的制備工藝

稱取處方量的透明質(zhì)酸、尼泊金乙酯，人參提取物加入樺樹汁中攪拌溶解，稱取一定量卡波姆加入到溶液中于60 ℃下輕輕攪拌，靜置6～8 h，使卡波姆充分溶脹，即得到樺樹汁高分子溶液.

2.2 樺樹汁高分子溶液制備工藝單因素考察

2.2.1 樺樹汁體積分?jǐn)?shù)的篩選

樺樹汁溶液體積分?jǐn)?shù)分別為100%、70%、50%、30%、10%，卡波姆質(zhì)量濃度為0.5 g/mL，透明質(zhì)酸質(zhì)量濃度為0.015 g/mL，按照制備工藝方法配液，以黏度為指標(biāo)，篩選工藝處方.由表1可知，加入30%時(shí)實(shí)驗(yàn)效果較好，并且隨著樺樹汁體積分?jǐn)?shù)的減少，黏度越小.

表1 樺樹汁質(zhì)量濃度篩選結(jié)果

2.2.2 卡波姆質(zhì)量濃度篩選

卡波姆質(zhì)量濃度分別為0.4、0.45、0.5、0.55、0.6 g/mL，樺樹汁體積分?jǐn)?shù)為50%，透明質(zhì)酸質(zhì)量濃度為0.015 g/mL，按照制備工藝方法配液，以黏度為指標(biāo)，篩選工藝處方.由表2可知，加入0.5 g/mL卡波姆時(shí)實(shí)驗(yàn)效果較好，卡波姆的質(zhì)量濃度對黏度的影響較大，隨著卡波姆質(zhì)量濃度的增加，黏度逐漸增大.

表2 卡波姆質(zhì)量濃度篩選結(jié)果

2.2.3 透明質(zhì)酸質(zhì)量濃度篩選

分別加入質(zhì)量濃度為0.005、0.010、0.015、0.020、0.025的透明質(zhì)酸，樺樹汁體積分?jǐn)?shù)為50%，卡波姆質(zhì)量濃度為0.5 g/mL，按照制備工藝方法配液，以黏度為指標(biāo)，篩選工藝處方.由表3可知，加入0.015 g/mL透明質(zhì)酸時(shí)實(shí)驗(yàn)效果較好，透明質(zhì)酸的質(zhì)量濃度對黏度的影響較大，隨著透明質(zhì)酸質(zhì)量濃度的增加，黏度逐漸增大.

表3 透明質(zhì)酸質(zhì)量濃度篩選結(jié)果

2.3 正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化樺樹汁高分子溶液制備工藝

根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，選取樺樹汁體積分?jǐn)?shù)、卡波姆質(zhì)量濃度和透明質(zhì)酸質(zhì)量濃度三個(gè)因素，每個(gè)因素三個(gè)水平(見表4)按照L9(34)正交表進(jìn)行試驗(yàn)，以黏度為指標(biāo)，優(yōu)化制備工藝，結(jié)果見表5、6.

表4 因素水平表

表5 正交實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析表

直觀分析顯示，最佳工藝為A3B2C2，樺樹汁體積分?jǐn)?shù)為30%，卡波姆質(zhì)量濃度0.5 mg/mL,透明質(zhì)酸質(zhì)量濃度0.015 mg/mL.對結(jié)果的影響依次為B>A>C.方差分析結(jié)果顯示A、B、C均沒有顯著性差異.

表6 方差分析表

將優(yōu)選得到的工藝，進(jìn)行三批驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見表7，平均黏度值為32.8 mPa·s，結(jié)果較為穩(wěn)定，因此確定優(yōu)化后的提取工藝為：樺樹汁體積分?jǐn)?shù)30%、卡波姆質(zhì)量濃度0.5 mg/mL和透明質(zhì)酸質(zhì)量濃度0.015 mg/mL.

表7 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.4 高分子溶液黏度的檢測方法

取高分子溶液注入同軸圓筒旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)外筒中，將內(nèi)筒浸入外筒的樣品內(nèi)，至規(guī)定的高度，開動機(jī)器測定樣品黏度.經(jīng)查閱文獻(xiàn)可知，高分子溶液的最佳黏度值為33 mPa·s.

2.5 樺樹汁高分子溶液對酪氨酸酶抑制作用研究

2.5.1 溶液的配制

精密吸取5份樺樹汁高分子溶液各10 mL，分別精密加入0、2.5、10、40、90 mL pH6.8的磷酸緩沖溶液后搖勻即得100%、80%、50%、20%、10%體積分?jǐn)?shù)的樺樹汁高分子溶液.

精密稱取維生素C乙基醚溶液250 mg，加入pH6.8的磷酸緩沖溶液定容至50 mL后搖勻即得維生素C乙基醚溶液.

2.5.2 酪氨酸酶抑制率的測定

實(shí)驗(yàn)分為7組，分別為維生素C乙基醚陽性對照組、生理鹽水陰性對照組和100%、80%、50%、20%、10%體積分?jǐn)?shù)的樺樹汁高分子溶液實(shí)驗(yàn)組.

取A、B、C、D四只試管，分別加入0.25 mL的1 mg/mL的L-酪氨酸溶液.向A和C管中另加入0.25mL PBS溶液.向B和D管中各加入0.25 mL的待測樣品.將4支試管中的溶液混勻，在37 ℃恒溫水浴鍋中加熱10 min后，于C和D管中加入0.25 mL的0.07 mg/mL的酪氨酸酶液，A和B管加入相同體積的PBS緩沖液補(bǔ)足測試樣體積，在將四只試管置于37 ℃水浴鍋繼續(xù)保溫反應(yīng)20 min.分別從4支試管中取上述試液加入石英比色皿中，用紫外分光光度計(jì)檢測475 nm處的吸光值.按式(1)計(jì)算酪氨酸酶抑制率.各試管中的試劑加樣量詳見表8.結(jié)果見表9和圖1.

圖1 不同體積分?jǐn)?shù)樺樹汁高分子溶液對酪氨酸酶的抑制率

表8 各試管中的試劑加樣量

表9 不同體積分?jǐn)?shù)樺樹汁高分子溶液對酪氨酸酶抑制作用的影響

酪氨酸酶抑制率

I=[(C-A)-(D-B)]/(C-A)×100%

(1)

由表9可知，樺樹汁高分子溶液對酪氨酸酶抑制作用的起始體積分?jǐn)?shù)較低，在10%時(shí)抑制率即可達(dá)到34.82%，隨著體積分?jǐn)?shù)的增加，抑制率增大，在50%時(shí)抑制率達(dá)到74%，與維生素C乙基醚接近，隨著體積分?jǐn)?shù)的進(jìn)一步增加，其抑制率略有降低.實(shí)驗(yàn)組與生理鹽水組相比有顯著性差異(P<0.05)，50%、80%、100%樺樹汁高分子溶液組與陽性對照組比較沒有顯著性差異.由此可說明高體積分?jǐn)?shù)樺樹汁高分子溶液對酪氨酸酶顯著抑制作用，作用效果與維生素C乙基醚相當(dāng).

3 結(jié) 語

本實(shí)驗(yàn)采用單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)對樺樹汁高分子溶液的制備工藝進(jìn)行優(yōu)選，根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果選取對黏度影響較大的樺樹汁、卡波姆和透明質(zhì)酸質(zhì)量濃度進(jìn)以黏度為指標(biāo)優(yōu)化工藝，篩選出樺樹汁高分子溶液的最佳制備工藝為：樺樹汁體積分?jǐn)?shù)30%，卡波姆質(zhì)量濃度0.5 g/mL，透明質(zhì)酸質(zhì)量濃度0.015 g/mL，得到的樺樹汁高分子溶液質(zhì)量最優(yōu)；最后進(jìn)行三批平行實(shí)驗(yàn)進(jìn)行工藝驗(yàn)證，平均黏度為32.8 mPa·s，證明該工藝穩(wěn)定可行.

此外在實(shí)驗(yàn)中以L-酪氨酸為底物，采用分光光度法研究樺樹汁高分子溶液對酪氨酸酶活性的抑制作用，探討樺樹汁高分子溶液的美白效果.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，樺樹汁高分子溶液對酪氨酸酶的抑制率與質(zhì)量濃度相關(guān)，低質(zhì)量濃度時(shí)抑制率隨著樺樹汁高分子溶液的增加而增加，高質(zhì)量濃度時(shí)抑制率變化不大.當(dāng)達(dá)到50%時(shí)，抑制率高達(dá)74%，其最大抑制率與維生素C乙基醚相當(dāng)，具有顯著的美白作用.