朱俐俐,李易珍,王玉變,代東,馮海,2*
(1.浙江工業(yè)大學(xué)藥學(xué)院,浙江杭州310032;2.普陀晨帆海洋科技有限公司,浙江舟山316100)
精細(xì)化工
黃香楝樹(shù)活性成分的提取及防曬研究
朱俐俐1,李易珍1,王玉變1,代東1,馮海1,2*
(1.浙江工業(yè)大學(xué)藥學(xué)院,浙江杭州310032;2.普陀晨帆海洋科技有限公司,浙江舟山316100)
目的:研究黃香楝樹(shù)活性成分的提取優(yōu)化并考察其防曬作用。方法:采用溶劑提取法,對(duì)影響提取的料液比、提取時(shí)間、溫度、溶劑濃度(V%)四個(gè)因素進(jìn)行正交優(yōu)化,制成防曬用品并與市售產(chǎn)品進(jìn)行對(duì)比研究。結(jié)果:最佳提取條件為料液比1:5,提取時(shí)間90 min,溫度50℃,乙醇濃度85%,33.3μg/mL的提取物在UVB段平均吸光度達(dá)到0.896,且防護(hù)效果優(yōu)于市售防曬霜。結(jié)論:按上述條件提取的防曬活性成分在UVB段有較強(qiáng)紫外吸收能力,可開(kāi)發(fā)成天然植物防曬用品。
黃香楝樹(shù);UVB;防曬
隨著大氣中臭氧層的破壞日益嚴(yán)重,紫外線(xiàn)對(duì)人體造成的損傷逐漸引起重視。紫外線(xiàn)可分為UVA、UVB、UVC[1],其中UVB(280~320 nm)照射會(huì)導(dǎo)致皮膚出現(xiàn)紅斑、色素沉著以及DNA損傷等一系列問(wèn)題。目前常用的防曬成分分為化學(xué)和物理防曬劑,化學(xué)防曬劑雖具有較好的紫外吸收效果,但對(duì)皮膚有一定刺激性,而不含化學(xué)合成物的天然防曬劑則可用于孕婦、嬰兒等敏感人群。
黃香楝樹(shù)(Hesperethusa crenulata),屬蕓香科,是生長(zhǎng)于印度次大陸和東南亞地區(qū)的熱帶植物。在緬甸,人們將其磨成的粉末稱(chēng)為特納卡(Thanakha)并涂抹于臉上,用于防曬、清涼、美容,但存在使用不便及影響美觀(guān)等問(wèn)題,提取其有效成分可用于化妝品制備[2]。本文采用溶劑提取法,以UVB段紫外吸收為評(píng)價(jià)指標(biāo)[3],采用正交優(yōu)化篩選出最佳提取條件,并以小鼠為模型動(dòng)物,觀(guān)察其防曬效果。
1.1 實(shí)驗(yàn)材料
黃香楝樹(shù)(緬甸)、ICR小鼠[浙江省醫(yī)學(xué)科學(xué)院,許可證:SCXL[(浙)2014-0001]、UVB紫外燈(8 w×4,上海季光特種照明電器廠(chǎng))、Spectramax M2e型多功能酶標(biāo)儀(Molecular Devisces)、二氯甲烷(上海凌峰華興試劑有限公司,分析純)、丙酮(杭州雙林化工試劑廠(chǎng),分析純)、市售防曬霜(watson,SPF=30)。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 提取溶劑選擇
相關(guān)研究表明,黃香楝樹(shù)防曬活性成分存在一定極性,因此分別用95%乙醇、二氯甲烷、丙酮、水進(jìn)行提取。將黃香楝樹(shù)樹(shù)皮粉碎,過(guò)50目篩,分別用上述四種溶劑加熱回流提取2 h,料液比為1:10得到提取物,稀釋150倍后測(cè)定其在200~400 nm處的吸光度。
1.2.2 提取單因素考察
1.2.2.1 實(shí)驗(yàn)方法
取黃香楝樹(shù)粉末10.00 g,采用乙醇溶劑加熱回流提取,旋蒸得到產(chǎn)物,精密稱(chēng)取0.0200 g產(chǎn)物,溶于4 mL乙醇,稀釋150倍后測(cè)定其在280 nm、290 nm、300 nm、310 nm、320 nm處吸光度A,取其平均值為UVB段吸光度[4]。
1.2.2.2 單因素考察
根據(jù)1.2.2.1方法,對(duì)不同提取時(shí)間(30 min、60 min、90 min、120 min、150 min、180 min)、不同溫度(30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃)、不同乙醇濃度(55%、65%、75%、85%、95%)、不同料液比(1∶5、1∶10、1∶15、1∶20、1∶30)四個(gè)單因素進(jìn)行考察。
1.2.3 正交試驗(yàn)優(yōu)化
根據(jù)1.2.2得出主要影響因素為料液比(A)、提取溫度(B)、乙醇濃度(C)、時(shí)間(D)四個(gè)因素,以四因素三水平建立如表1所示因素水平表,進(jìn)行L9(34)正交設(shè)計(jì)。
表1 優(yōu)化提取條件的因素水平表
1.2.4 提取物處方設(shè)計(jì)
對(duì)提取活性成分進(jìn)行制劑研究,設(shè)計(jì)處方:油相:液體石蠟2.5 g,硬脂酸甘油酯2.5 g,凡士林0.5 g,軟磷脂0.5 g,提取物溶液(1 g、2 g提取物分別溶于2.5 g 1,2-丙二醇);水相:丙三醇1 g,吐溫800.5 g,HA(0.5%10 mL),純水加至50 mL[5]。
制備方法:將油相加熱至80℃,在10000 r/min條件下將油相緩慢加入80℃水相,乳化3 min,室溫下自然冷卻[6],制成含提取物2%、4%兩種不同濃度的制劑備用。
1.2.5 黃香楝樹(shù)提取物抗小鼠光損傷實(shí)驗(yàn)
根據(jù)文獻(xiàn)建立小鼠光損傷模型,取24只ICR小鼠,雌雄各半,8%Na2S脫去小鼠脊柱兩側(cè)毛(皮膚完整,無(wú)紅斑、無(wú)破損)。24 h后隨機(jī)分成3組,分別為黃香楝樹(shù)高、低劑量組、市售組。3%水合氯醛麻醉,將皮膚劃分為左右兩個(gè)區(qū)域,左側(cè)涂抹空白對(duì)照制劑,右側(cè)涂抹1.2.4制成的樣品或市售防曬霜,乳劑用量約為0.05 g/cm2,30 min后置于紫外燈下照射,紫外線(xiàn)強(qiáng)度為240μw/cm2,每次照射5 min,每天1次,連續(xù)照射5天,觀(guān)察小鼠背部皮膚狀態(tài)[7]。
2.1 黃香楝樹(shù)最佳提取溶劑選擇
不同溶劑提取物在200~400 nm的紫外吸收?qǐng)D譜如圖1可知,在UVB波段,吸光度大小依次為乙醇>丙酮二氯甲烷>水。乙醇提取物在230 nm和280 nm有兩處明顯的吸收峰,UVB吸收效果優(yōu)于其他三種溶劑。因此采用乙醇作為提取溶劑進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
圖1 不同溶劑提取物的紫外吸收
2.2 單因素考察
以UVB紫外吸收率作為指標(biāo),對(duì)提取的條件進(jìn)行考察。
料液比對(duì)提取物紫外吸收的影響如圖2所示,在1∶5~1∶15之間隨著料液比增大吸光度增加,而當(dāng)其大于1∶20,紫外吸收未增加反而降低,因此最佳料液比區(qū)間為1∶5-1∶15。提取溫度對(duì)產(chǎn)物紫外吸收有較大的影響,如圖3所示,當(dāng)溫度較低時(shí),產(chǎn)物的吸光度較小,而當(dāng)升高到50℃吸光度變化不大,80℃反而有所降低,因此最佳提取溫度區(qū)間為50℃~70℃。乙醇濃度單因素結(jié)果如圖4所示,表明乙醇濃度增加,吸光度隨之增加,所以最佳濃度區(qū)間為65%~95%。如圖5所示,回流時(shí)間于90 min之前,紫外吸收較低,所以最佳提取時(shí)間90~150 min。
圖2 料液比對(duì)提取物紫外吸收的影響
圖3 提取溫度對(duì)提取物紫外吸收的影響
圖4 乙醇濃度對(duì)提取物紫外吸收的影響
圖5 提取時(shí)間對(duì)提取物紫外吸收的影響
2.3 正交試驗(yàn)考察
從單因素考察結(jié)果可知料液比、提取溫度、乙醇濃度、時(shí)間對(duì)黃香楝樹(shù)提取物的紫外吸收均有影響。通過(guò)正交試驗(yàn)研究各因素對(duì)結(jié)果的影響,采用L9(34)正交設(shè)計(jì)表進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到表2結(jié)果。
表2 優(yōu)化提取條件的正交試驗(yàn)結(jié)果直觀(guān)分析表Tab 2 arrangement and results of orthogonaltest
由表2結(jié)果可知,各因素對(duì)活性成分紫外吸收能力影響大小依次是提取時(shí)間>乙醇濃度>料液比>溫度,最佳的提取工藝為A1B1C2D1,即料液比為1∶5,提取溫度為50℃,乙醇濃度為85%,時(shí)間為90 min。正交優(yōu)化的結(jié)果與單因素實(shí)驗(yàn)的結(jié)果一致。最佳工藝得到的紫外吸收平均值為0.896,RSD小于2%,表明正交優(yōu)化得到的結(jié)果具有較好的重復(fù)性。
2.4 黃香楝樹(shù)提取物抗小鼠光損傷實(shí)驗(yàn)
紫外照射后,左側(cè)空白對(duì)照的皮膚隨著UVB照射劑量的增加,出現(xiàn)了粗糙、紅斑、脫屑、結(jié)痂的現(xiàn)象;低劑量組小鼠皮膚產(chǎn)生紅斑,但明顯少于左側(cè)對(duì)照處,而隨著照射劑量的增加,右側(cè)皮膚出現(xiàn)結(jié)痂現(xiàn)象,證明低劑量組抗光損傷能力較弱;高劑量組小鼠皮膚如圖6b所示,右側(cè)皮膚稍有紅斑和脫屑,未出現(xiàn)結(jié)痂現(xiàn)象,證明其抗光損傷效果明顯優(yōu)于低劑量組;市售防曬霜組皮膚如圖6c所示,右側(cè)皮膚僅有少量紅斑、紅腫出現(xiàn),與高劑量組情況相似。
圖6 提取物抗小鼠光損傷實(shí)驗(yàn)
本文采用溶劑提取法對(duì)黃香楝樹(shù)粉末進(jìn)行提取,以紫外吸收能力為指標(biāo),正交優(yōu)化后得到最優(yōu)提取條件。制成制劑后用于小鼠紫外照射對(duì)比實(shí)驗(yàn),結(jié)果證明提取物在UVB段具有較強(qiáng)的紫外吸收能力,可作為一種天然植物防曬成分,減少紫外線(xiàn)照射造成的光損傷,在防曬化妝品領(lǐng)域具有潛在的前景和價(jià)值。
[1]張殿義.紫外線(xiàn)傷害皮膚的機(jī)理與防護(hù)[J].日用化學(xué)品科學(xué),2007,30(5):20-22.
[2]Sakulna W,Tanapat P,Sirirat R,et al.Biological activities and safety of Thanaka(Hesperethusa crenulata)stem bark[J].Journalof Ethnopharmacology,2010,132(2):466-472.
[3]陳淑映,羅德祥,何錦鈞,等.100種常用中草藥乙醇提取液的防曬性能測(cè)定[J].國(guó)際醫(yī)藥衛(wèi)生導(dǎo)報(bào),2005,(6):67-69.
[4]陳淑映,羅德祥,黃健,等.具有提取天然防曬劑價(jià)值的中草藥[J].廣東藥學(xué),2005,15(2):7-9.
[5]李艷民,鄭林,林滔.3種乳化方法對(duì)水包油型乳膏基質(zhì)質(zhì)量的影響[J].中國(guó)實(shí)用醫(yī)藥.2008,3(26):172.
[6]楊建華,孟新源,胡君萍,等.蓯蓉美白防曬霜的制備及其質(zhì)量評(píng)價(jià)[J].華西藥學(xué)雜志,2011,26(3):271-273.
[7]林銀花,周欣,宋洪濤.防水型防曬乳膏皮膚刺激性及光毒性的實(shí)驗(yàn)研究[J].解放軍藥學(xué)學(xué)報(bào),2010,(3):210-212.
Research on Protective Effects against Ultraviolet Radiation of Extract from Hesperethusa Crenulata
ZHU Li-li1,LIYi-zhen1,WANG Yu-bian1,DAIDong1,FENG Hai1,2*
(1.Zhejiang University of Technology,Hangzhou,Zhejiang 310032,China;2.PutuoChenfan Sino-tech Oceanic Co.,Ltd,Zhoushan,Zhejiang 316100,China)
Objective:Researched on getting the active ingredients by solvent extraction from Hesperethusacrenulata method and evaluate anti-UV effect.Methods:Selected the extraction conditions of Hesperethusacrenulata by Orthogonal Test techniques,the ultraviolet absorption properties and extraction yield were target.Results:The optimal extraction conditions were as follows:1∶5 of the ratio of material and solvent,extracting for 90 min,50°C,85%ethanol concentration,and the average absorbance of the active ingredientswas 0.896,and its anti-UV effect was better thansunscreen on sale.Conclusion:Ethanol extracts of Hesperethusacrenulatashowed good protection effect which was caused by UVB irradiation,and it can be used as a natural sun-screening agent in cosmetics.
Hesperethusacrenulate;UVB;anti-UV
1006-4184(2016)11-0022-04
2016-05-06
舟山市普陀區(qū)科技計(jì)劃項(xiàng)目(編號(hào):2015 GY302)。
朱俐俐(1991-),女,浙江金華人,碩士研究生在讀,主要從事藥物新劑型與新技術(shù)研究。
*通訊作者:馮海,E-mail:fenghai289289@163.com。