紅景天苷在日化領(lǐng)域中的研究進(jìn)展

胥鑫萌 王文權(quán) 孫潔怡 孫 康 裴鄭遷 劉軍海

(陜西理工大學(xué)化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，陜西漢中，723000)

紅景天(Rhodiola)是景天科植物之一，由于生長環(huán)境惡劣，因而具有極強(qiáng)生命力。紅景天苷是其重要成分之一，研究表明，紅景天苷具有抗衰老、抗氧化、抗輻射等生物活性[1]。紅景天苷主要從紅景天等植物中提取，目前一般采用微波輔助法、超聲波輔助法以及酶解法等提取方法。

紅景天苷已在洗發(fā)水、沐浴露、化妝品等日化領(lǐng)域有著極為廣泛的應(yīng)用，因其從植物中提取，對(duì)人體無害，屬綠色添加劑。研究發(fā)現(xiàn)，紅景天苷在抵抗紫外線照射，清除有害自由基，延緩機(jī)體衰老等方面具有極大的優(yōu)勢，可在化妝品、洗滌用品中發(fā)揮防曬、美白等作用。本文主要綜述了紅景天苷在日化用品中的應(yīng)用，重點(diǎn)討論了目前的研究熱點(diǎn)，并介紹了其高效的提取方法，探討了目前提取工藝的優(yōu)缺點(diǎn)及今后的發(fā)展趨勢，旨在為紅景天苷在日化領(lǐng)域中的應(yīng)用提供參考。

1 在日化用品中的應(yīng)用

1.1 在美白產(chǎn)品中的應(yīng)用

皮膚顏色主要由皮膚色素含量及分布決定，主要包括黑色素、胡蘿卜素等，其中黑色素廣泛存在于人體毛發(fā)、皮膚及視網(wǎng)膜等處，黑色素的形成主要涉及酪氨酸酶、二羥基吲哚酸氧化酶和多巴色素異構(gòu)酶，其中酪氨酸酶是黑色素合成的重要氧化酶[2]。因此，抑制酪氨酸酶的活性是實(shí)現(xiàn)美白的主要方法之一。而紅景天苷[3]對(duì)黑色素細(xì)胞具有低細(xì)胞毒性，對(duì)細(xì)胞酪氨酸酶及黑色素合成具有抑制作用。

將紅景天苷添加至相關(guān)產(chǎn)品中，可起到美白作用。謝朝暉等[4]用紅景天提取液和石斛多糖提取液研制了一種美白護(hù)膚品，各組分協(xié)同配合，進(jìn)一步增強(qiáng)了對(duì)酪氨酸酶活性的抑制作用，減緩了黑色素的生產(chǎn)速度。王英存等[5]評(píng)價(jià)了紅景天提取物應(yīng)用于化妝品的功效，發(fā)現(xiàn)紅景天提取液可抑制黑色素生成、改善膚色，具有美白功效。

與人工合成的化學(xué)添加劑相比，紅景天苷已成為化妝品中的天然美白添加劑。近年來，紅景天苷在美白化妝品中的應(yīng)用越來越多，例如，其與何首烏提取物、靈芝提取物、銀杏提取物等植物有效成分可協(xié)同研發(fā)有關(guān)美白護(hù)手霜、美白淡斑乳等產(chǎn)品。另外，紅景天苷可抑制酪氨酸酶活性，降低黑色素產(chǎn)生的這種特性為美白產(chǎn)品的研發(fā)提供了一條新的思路，正是這種特性引起了科研人員的興趣和消費(fèi)者的關(guān)注，繼而成為未來美白化妝品研發(fā)的重點(diǎn)。

1.2 在防曬產(chǎn)品中的應(yīng)用

太陽光輻射包括紅外線、可見光和紫外線。其中紫外線波長較短,波長范圍為200～400 nm,根據(jù)波長的不同,又可將紫外線分為長波紫外線UVA(320～400 nm)、中波紫外線UVB (280～320 nm)和短波紫外線UVC (200～280 nm)[6]。其中UVB對(duì)皮膚的損傷能力最強(qiáng),可引起皮膚曬黑和曬傷，而現(xiàn)在的防曬劑就是針對(duì)該波段紫外線進(jìn)行研發(fā)的?，F(xiàn)今，人們對(duì)防曬劑的要求[7]不僅僅滿足于單一的防曬功能，還要求其具有抗炎、曬后修復(fù)等功效，而物理屏蔽劑和化學(xué)吸收劑很難滿足這些要求。天然產(chǎn)物在防曬方面具有獨(dú)特的功效，極具應(yīng)用潛力，有關(guān)紅景天苷及相關(guān)的紅景天苷修飾物在防曬產(chǎn)品中的應(yīng)用報(bào)道越來越多，更多的產(chǎn)品不斷被開發(fā)出來。

紅景天苷能吸收對(duì)皮膚有傷害的紫外線能量，因此可作為防曬添加劑。張旭東[8]用紅景天制造了一種防曬護(hù)手霜，表明其具有顯著防曬效果。楊玲玲等[9]發(fā)明了一種新型防曬霜，其中添加的紅景天成分在UVB區(qū)能有效吸收紫外線，具有顯著的防曬效果，可達(dá)到較好的紫外防護(hù)要求。

利用紅景天苷對(duì)皮膚具有作用溫和、安全性好的優(yōu)勢，生產(chǎn)有關(guān)防曬產(chǎn)品已成為近年來新興的一種防曬理念。但由于復(fù)配的紅景天苷對(duì)紫外線吸收具有防曬指數(shù)欠佳、防曬波段范圍小的缺點(diǎn)，而高純度的紅景天苷可達(dá)到全波段、高吸收紫外線的效果，因此，開發(fā)高效單一的紅景天苷防曬產(chǎn)品，或者利用高科智能技術(shù)提高紅景天苷的穩(wěn)定性，是紅景天苷在防曬領(lǐng)域發(fā)展的方向。

1.3 在抗衰老產(chǎn)品中的應(yīng)用

隨著年齡的增加，人體各項(xiàng)機(jī)能清除自由基的能力減弱，從而出現(xiàn)機(jī)體衰減、退化，而皮膚作為最外層組織，是機(jī)體衰老最直觀的外在表現(xiàn)[10]。皮膚衰老具有普遍性、多因性、進(jìn)行性、退化性等特征，在皮膚結(jié)構(gòu)上主要變現(xiàn)為表皮厚度增加，出現(xiàn)嚴(yán)重的萎縮或增生。要想不再恐懼衰老這個(gè)“時(shí)代病”，就要從根本上減少有害自由基的產(chǎn)生，提高有關(guān)抗氧化酶的活性。國內(nèi)外已有研究[11]顯示，紅景天苷具有抗氧化和延緩機(jī)體衰老的功效。

陳努菊[12]用紅景天提取物和其他天然成分研發(fā)了一種保濕抗衰乳，其中紅景天提取液含量最高，在調(diào)節(jié)皮膚新陳代謝、抗老防衰方面具有顯著效果。從李慧[13]的研究中可知，紅景天苷可通過抑制基因表達(dá)，從而延緩皮膚衰老。周思思等[14]用紅景天對(duì)人類皮膚細(xì)胞的抗衰老作用進(jìn)行研究，結(jié)果表明，紅景天提取物可以促進(jìn)修復(fù)衰老細(xì)胞，而且，在一定濃度下，隨著紅景天提取物濃度增大，促進(jìn)修復(fù)細(xì)胞衰老效果越明顯。

近年來，紅景天苷抗衰老的生物活性在化妝品行業(yè)獲得了一定的認(rèn)可，也提高了人們對(duì)其延緩皮膚衰老的信任度，但有關(guān)紅景天苷的大多數(shù)化妝品仍在實(shí)驗(yàn)階段，因此，大力研發(fā)和應(yīng)用有關(guān)產(chǎn)品，使其朝著工業(yè)化生產(chǎn)方向發(fā)展，便于更好地實(shí)現(xiàn)社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

1.4 在護(hù)膚品中的應(yīng)用

隨著人們對(duì)健康的追求日益高漲以及對(duì)皮膚護(hù)理的重視，帶有更高安全性和有效性的護(hù)膚品已成為不可阻擋的一股潮流。護(hù)膚品，即保護(hù)皮膚的產(chǎn)品，具有養(yǎng)顏美容、補(bǔ)水滋潤、提拉緊致的特點(diǎn)，已成為人們生活的必需品?；诩t景天苷對(duì)多種有害自由基具有清除作用，以及存在良好的抗氧化特點(diǎn)，故將其應(yīng)用到護(hù)膚品中，可實(shí)現(xiàn)抑菌、緊致保濕等護(hù)膚效果。

天然化、綠色化、健康化的護(hù)膚品激發(fā)了越來越多學(xué)者的興趣。胡衛(wèi)兵[15]研發(fā)了一種紅景天護(hù)膚劑，經(jīng)過紅景天提取物等多種有效成分合理配方后，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該紅景天霜具有保濕、抗氧化功效。張靜波等[16]用紅景天提取物和冬蟲夏草提取物等物質(zhì)研發(fā)了一種紅景天抗氧化面膜液，其不含有害化學(xué)物質(zhì)，可有效減少皮膚有害自由基,提高皮膚抗氧化能力。

一直以來，國內(nèi)的相宜本草品牌在推出很多有關(guān)紅景天系列的產(chǎn)品，如富含紅景天提取液的潔面乳、精華液、面霜等。而現(xiàn)在的巴顏喀拉、索薇婭等很多品牌的洗發(fā)水、沐浴露、洗手液等產(chǎn)品也含有紅景天提取物成分。但紅景天分布廣泛，引發(fā)了紅景天苷在提取過程中存在原料不一、質(zhì)量不同、藥物殘留等問題，從而導(dǎo)致紅景天苷在護(hù)膚品的安全性無法保證。因此，后期應(yīng)嚴(yán)格控制紅景天來源、提高質(zhì)量以確保安全性，使其在護(hù)膚品的應(yīng)用中蓬勃發(fā)展。

1.5 在洗滌用品中的應(yīng)用

現(xiàn)代洗滌劑是含有多種成分的復(fù)雜混合物，主要由表面活性劑和助劑組成。其中表面活性劑是起清潔作用的主要成分，而助劑是為改善和增加表面活性劑的清洗效能、為適應(yīng)某些特殊需要、為制成所需產(chǎn)品形式而加入的[17]。表面活性劑的作用就是減弱污漬與被洗物之間的附著力，在水流以及機(jī)械力等作用下，使污漬脫離被洗物，從而達(dá)到凈洗目標(biāo)物的目的。而向著多功能、安全低耗以及環(huán)保方向發(fā)展的紅景天苷洗滌劑，已在諸如餐具洗滌、殺菌增效、清潔用品中取得了相應(yīng)進(jìn)展和應(yīng)用。

陳龍弟[18]用紅景天提取液和月桂酰胺丙基氧化胺等物質(zhì)研發(fā)了一種餐具液體洗滌劑，表明復(fù)配紅景天提取液的洗滌劑不僅具有良好的去污能力，而且可有效降低對(duì)手部皮膚的刺激。杜士良[19]將紅景天提取物添加到洗滌劑中作為羊毛處理劑，由于含紅景天的羊毛處理劑pH呈中性，故能夠避免羊毛纖維受損；同時(shí)添加有紅景天提取物,洗滌后具有良好的抑菌效果。黃美蓉[20]研發(fā)了一種含有紅景天提取物、椰油酸鈉、硬脂酸鈉等物質(zhì)的香皂，表明紅景天提取物的加入可使產(chǎn)生的泡沫更細(xì)膩、更溫和，可有效降低對(duì)皮膚刺激，達(dá)到對(duì)皮膚溫和效果。

紅景天洗滌劑既具有一般洗滌劑的清潔功能，又能直接去除有色污漬。在實(shí)際應(yīng)用方面，更確保了其綠色形象。近幾年，有關(guān)紅景天洗滌產(chǎn)品相對(duì)較少，可能是由于技術(shù)水平不完善、投入時(shí)間較少，因此，通過加大研究力度，提升產(chǎn)品創(chuàng)新性，提高加工技術(shù)，有利于促進(jìn)紅景天苷在洗滌用品中的發(fā)展。

2 提取方法

2.1 微波輔助法

微波輔助法是利用微波能進(jìn)行物質(zhì)萃取的一種新型提取技術(shù)。即用微波能[21]加熱與樣品相接觸的溶劑,將所需化合物從樣品基體中分離出來并加入溶劑,是在傳統(tǒng)萃取工藝的基礎(chǔ)上強(qiáng)化傳熱、傳質(zhì)的一個(gè)過程。

近年來，微波輔助法在天然產(chǎn)物提取和分離中具有廣泛的應(yīng)用。王曉亮等[22]的研究表明，微波提取功率對(duì)紅景天苷提取率的影響最大。趙子銘[23]等采用微波輔助乙醇提取紅景天苷，得出在微波功率480 W的條件下紅景天苷提取率為93.53%，進(jìn)一步為紅景天苷的研究提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

與傳統(tǒng)方法相比，微波輔助具有無可比擬的優(yōu)勢，在對(duì)紅景天苷提取時(shí)，具有提高物質(zhì)收率和提取物純度的特點(diǎn)，從而保證了紅景天苷的質(zhì)量和產(chǎn)量。因設(shè)備泄露的微波和波動(dòng)的溫度會(huì)給操作人員帶來一定影響，故不適合工業(yè)化提取。其對(duì)極性溶劑的提取速度快，而對(duì)非極性溶劑幾乎不起作用，故使用該法時(shí)，應(yīng)考慮提取溶劑的極性，以便達(dá)到更佳提取效果。

2.2 超聲波輔助法

超聲波輔助法是利用[24]超聲波空化產(chǎn)生的作用,主要引起四大效應(yīng)：界面效應(yīng)、微擾效應(yīng)、聚能效應(yīng)和湍動(dòng)效應(yīng),這些效應(yīng)能增加細(xì)胞膜和細(xì)胞壁的通透性,甚至使細(xì)胞壁、整個(gè)生物體破裂,超聲波產(chǎn)生的振動(dòng)作用加快了細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的釋放、擴(kuò)散及溶解,使植物中有效成分進(jìn)入溶劑,進(jìn)一步增大了有效成分的溶出。

超聲波輔助法是一項(xiàng)較為成熟、完善的提取技術(shù)，嚴(yán)格把控溫度和超聲功率是應(yīng)用該法的關(guān)鍵之處。在高偉[25]的研究中采用響應(yīng)面法分析，得出紅景天苷的得率的影響為料液比＞溫度＞超聲功率＞提取時(shí)間。吳夢(mèng)[26]采用該法對(duì)紅景天有效成分進(jìn)行提取分離，結(jié)果顯示，此方法對(duì)紅景天有效成分的提取具有較好的效果。

同微波輔助法一樣，該法在提取紅景天苷時(shí)，也具有操作時(shí)間短、溶劑消耗量少和提取率高等優(yōu)點(diǎn)，且提取工藝成本相對(duì)較低，設(shè)備維護(hù)、保養(yǎng)方面也較為便利，因此具有較為顯著的經(jīng)濟(jì)效益。目前，盡管超聲波輔助法發(fā)展迅速，但其提取噪音大、提取功率高等缺點(diǎn)已成為工業(yè)化生產(chǎn)中急需解決的問題。

2.3 酶解法

酶解法，利用特定酶進(jìn)行相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)除掉一些特定結(jié)構(gòu)的方法。大多數(shù)植物有效成分存在于植物細(xì)胞質(zhì)中，因此，在提取過程中溶劑需要克服來自細(xì)胞壁和細(xì)胞間質(zhì)的阻力。而植物細(xì)胞壁主要成分為纖維素和果膠，故選用纖維素酶和果膠酶對(duì)細(xì)胞壁進(jìn)行破壞，可加快有效成分的溶出速率，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)率提取。

纖維素酶具有降解粗纖維、破碎細(xì)胞壁、使植物細(xì)胞內(nèi)容物成分有效釋放出來的作用，有利于植物細(xì)胞內(nèi)有效成分的析出與釋放。董彥莉[27]等研究了纖維素酶酶解法提取紅景天苷效果，結(jié)果表明，采用纖維素酶酶解法具有很好的效果，可為紅景天苷的有效提取提供新的可選途徑。岳顯文[28]研究對(duì)比了水提法和酶解法對(duì)紅景天有效成分的提取效率，結(jié)果表明，酶解法的提取率相比水提法提高了74.16%。

酶解法是近年來應(yīng)用于植物提取的一項(xiàng)新技術(shù)，在對(duì)紅景天苷進(jìn)行提取時(shí)，因作用條件溫和的特性避免了高溫對(duì)其結(jié)構(gòu)的破壞，且在縮短提取時(shí)間的同時(shí)也提高了提取率，是一種具有較強(qiáng)應(yīng)用價(jià)值的提取技術(shù)。但酶在提取過程中也會(huì)受到酸堿度、溫度的約束，進(jìn)一步限制了提取效果。若將酶解法和其他技術(shù)聯(lián)用，可有效避免酶解法的不足，從而更高效地提取目標(biāo)成分。

3 結(jié)語

紅景天苷是紅景天中的重要成分之一，在日化用品中具有廣泛的應(yīng)用和商業(yè)價(jià)值。在美白產(chǎn)品中，紅景天苷是一種綠色添加劑，可與多種天然植物提取物復(fù)配使用發(fā)揮美白作用；在防曬產(chǎn)品中，提高產(chǎn)品純度將是其在防曬領(lǐng)域的發(fā)展方向；此外，紅景天苷對(duì)防老抗衰具有一定作用，但與之有關(guān)的化妝品并不多；相比抗衰產(chǎn)品，紅景天苷在護(hù)膚品中的應(yīng)用較為常見，但其產(chǎn)品安全性還需深入研究；在洗滌用品中，有關(guān)產(chǎn)品大部分仍在實(shí)驗(yàn)階段，故將實(shí)驗(yàn)成果轉(zhuǎn)化為實(shí)踐產(chǎn)品還需要開展更多的工作。

紅景天苷是一種綠色的植物提取物，將其應(yīng)用到化妝品、洗滌用品中，對(duì)人體無毒無害，符合現(xiàn)代人的生活理念，因此，追求新型的、提取率高的技術(shù)，是實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)化高效提取紅景天苷的發(fā)展趨勢。總的來看，微波法雖然所需溫度較低，但其波動(dòng)的微波能量和溫度使得該法只能局限于實(shí)驗(yàn)階段；而超聲波法正好彌補(bǔ)了微波法在溫度方面的缺陷，故已在工業(yè)化生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用；相比之下，酶解法作用條件溫和、提取時(shí)間短且提取率高，因此，應(yīng)用該法提取紅景天苷將是未來的發(fā)展方向。相信隨著研究工作的不斷開展，有關(guān)紅景天苷的應(yīng)用與提取必將會(huì)有越來越多令人可喜的成果。