美白化妝品中α-熊果苷穩(wěn)定性研究

阮佳威，陳玉燕，陳德文，張陳樂(lè)，陳梅蘭*

（1.浙江樹(shù)人大學(xué)生物與環(huán)境工程學(xué)院，浙江 杭州 310015；2.珀萊雅化妝品股份有限公司，浙江 杭州 310015；3.國(guó)家日用小商品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，浙江 義烏322000 ）

熊果苷俗稱熊果素，是一種源于天然綠色植物（如熊果樹(shù)葉、沙梨樹(shù)葉和虎耳草等）的脫色提取物。一些水果和其他諸如西洋梨、小山梨等植物中也被發(fā)現(xiàn)含有熊果素[1]。熊果苷依結(jié)構(gòu)不同可分為α-熊果苷和β-熊果苷，α-熊果苷的美白性能優(yōu)于β-熊果苷。α-熊果苷，即4-羥基苯基-α-D-吡喃葡萄糖苷，屬于氫醌葡萄糖苷類化合物，即氫醌的葡萄糖基衍生物（結(jié)構(gòu)式見(jiàn)圖1），是一種天然活性成分，具有一定的生理功能，在動(dòng)植物及微生物細(xì)胞中廣泛存在。氫醌（1，4-對(duì)苯二酚）是化工有機(jī)產(chǎn)品（結(jié)構(gòu)式見(jiàn)圖1），從圖1 可知，熊果苷和氫醌的結(jié)構(gòu)式與酪氨酸類似，因此它們具有競(jìng)爭(zhēng)酪氨酸酶的特性，美白的機(jī)理也就是通過(guò)自身與酪氨酸酶直接結(jié)合，競(jìng)爭(zhēng)多巴的結(jié)合位點(diǎn)，抑制皮膚中酪氨酸酶的活性，阻斷黑色素的生成[2]。因此，從美白的機(jī)理上看，熊果苷和氫醌都具有美白的效果。

圖1 熊果苷、氫醌和酪氨酸的結(jié)構(gòu)式Figure 1 Structure of arbutin，hydroquinone and tyrosine

從熊果苷的結(jié)構(gòu)式可看出，熊果苷就是氫醌的羥基與葡萄糖的一個(gè)羥基結(jié)合形成糖苷鍵，而糖苷鍵在一定的化學(xué)或生物環(huán)境中可能水解斷裂重新形成葡萄糖和氫醌，因此熊果苷有轉(zhuǎn)化為氫醌的可能性，一旦在某種條件下熊果苷轉(zhuǎn)化為氫醌，會(huì)對(duì)人體造成危害。有研究表明熊果苷在弱酸性條件下很容易水解產(chǎn)生D-葡萄糖和氫醌[1]。目前對(duì)于熊果苷作為化妝品原料的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)主要是基于熊果苷本身的毒理學(xué)性質(zhì)進(jìn)行的，熊果苷生成氫醌的可能性研究得較少，國(guó)內(nèi)一些學(xué)者對(duì)熊果苷穩(wěn)定性的研究，主要集中于β-熊果苷穩(wěn)定性的研究，如：佟文鑫等人[1]對(duì)基礎(chǔ)環(huán)境下β-熊果苷穩(wěn)定性進(jìn)行了研究；房軍等[3]研究了化妝品使用過(guò)程中β-熊果苷穩(wěn)定性；艾克蕙等人[4]采用了紅外光譜（IR）的方法測(cè)定了美白祛斑的膏霜中β-熊果苷穩(wěn)定性。α-熊果苷的穩(wěn)定性研究較少，主要是α-熊果苷美白動(dòng)力學(xué)機(jī)制及其配伍性和穩(wěn)定性的研究[5]。因此對(duì)α-熊果苷是否可能轉(zhuǎn)變成氫醌的研究很有必要，以進(jìn)一步確定美白類產(chǎn)品的使用條件和貯存條件。目前，熊果苷的測(cè)量方法已有相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，主要有分光光度 法[1，6]、紅外光譜 法[4，7]、毛細(xì)管氣 相色譜法[8]、毛細(xì)管電泳法[9]、薄層掃描法[10-11]和高效液相色譜法[12-14]等。本文采用反相高效液相色譜法檢測(cè)熊果苷在常見(jiàn)的化妝品基質(zhì)原料和基礎(chǔ)環(huán)境中的穩(wěn)定性，為更好、更安全的使用熊果苷提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 儀器與試劑

Agilent 1200 series 高效液相色譜儀（由高壓六通進(jìn)樣閥，在線脫氣儀，梯度混合儀和UV-Vis檢測(cè)器組成）；KQ-300GVD 型三頻恒溫?cái)?shù)控超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）；BS-224S型電子分析天平（賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司）；柱溫箱（深圳天為機(jī)電設(shè)備有限公司）；HH-1 數(shù)顯恒溫水浴鍋（金壇市江南儀器廠）。

α-熊果苷（辛普生化半合成熊果苷ABT-brs，辛普集團(tuán)）；氫醌（辛普穩(wěn)定型氫醌QK，辛普集團(tuán)）；甲醇（色譜純，美國(guó)天地TEDIA 有限公司）；實(shí)驗(yàn)用水為超純水（Millipore，Molsheim，F(xiàn)rance，電阻率18.2 MΩ·cm）；甘油（分析純，杭州雙林化工試劑廠）；硫酸銅（分析純，上海振欣試劑廠）；脂肪醇聚醚-20、尼泊金甲酯、K12-Na（純度99.5 %，均取自以色列SHARON）。

1.2 色譜條件

Agilgent TC C18（4.6 mm×250 mm，粒徑5 μm），流動(dòng)相：水（A）和甲醇（B），甲醇：水為10：90；流速1.0 mL/min；檢測(cè)波長(zhǎng)為220 nm；進(jìn)樣量20 μL，柱溫25 ℃。

1.3 溶液的配制

基質(zhì)原料溶液的配制：按照下列濃度（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)），配制各基質(zhì)原料的溶液備用（甘油：9.5 %；硫酸銅：0.001 %；脂肪醇聚醚-20：1.0 %；尼泊金甲酯：0.2 %；K12-Na：1.0 %）。

標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：準(zhǔn)確稱取0.01 g α-熊果苷用超純水定容至10 mL 的容量瓶中，即得1000 mg/L的α-熊果苷的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液；準(zhǔn)確稱取0.01 g 氫醌用超純水定容至10 mL 的容量瓶中，即得1000 mg/L的氫醌的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。α-熊果苷和氫醌的分離條件見(jiàn)1.2 色譜條件，標(biāo)準(zhǔn)色譜圖見(jiàn)圖2。

圖2 標(biāo)準(zhǔn)樣品色譜圖，濃度均為5.00 mg/LFigure 2 Chromatogram of Alpha-arbutin and Hydroquinone，and C=5.00mg/L

圖2 中保留時(shí)間為5.6 min 的是α-熊果苷，保留時(shí)間為7.6 min 的是氫醌。?。?.00 mg/L）α-熊果苷和氫醌混合溶液，連續(xù)重復(fù)進(jìn)樣6 次，得α-熊果苷和氫醌的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為1.15%和4.43%。

2 α-熊果苷穩(wěn)定性試驗(yàn)

2.1 基礎(chǔ)環(huán)境對(duì)α-熊果苷的穩(wěn)定性影響試驗(yàn)

2.1.1 不同pH 值對(duì)α-熊果苷穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)

配制pH 值分別為4.0、5.0、6.0、7.0 和8.0 的磷酸鹽緩沖液溶液各25 mL，均加入0.125 mL 濃度為1000 mg/L 的α-熊果苷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，制得不同pH 系列的5 mg/L α-熊果苷溶液，進(jìn)色譜分析（色譜條件見(jiàn)1.2），檢測(cè)α-熊果苷和氫醌的含量變化。結(jié)果表明：在pH=4～8 的范圍里α-熊果苷溶液的色譜峰面積基本不變，也未檢出氫醌，表明α-熊果苷在弱酸弱堿的環(huán)境下有較好的穩(wěn)定性（圖3）。

圖3 pH 值對(duì)α-熊果苷穩(wěn)定性影響Figure 3 Influence of pH on the stability of Alpha-arbutin

2.1.2 不同溫度對(duì)α-熊果苷穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)

用貯備液配制濃度為5 mg/L 的α-熊果苷溶液在10 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃等不同溫度下，水浴加熱60 min 后，樣品取出自然冷卻后，進(jìn)色譜柱（色譜條件見(jiàn)1.2）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：10 ℃～60 ℃的范圍里，在相同溫度、不同時(shí)間和不同溫度、相同時(shí)間的情況下，α-熊果苷的色譜峰面積變化不大，穩(wěn)定性較好，均為檢出氫醌，表明α-熊果苷在不同溫度環(huán)境下不會(huì)輕易分解出有害物質(zhì)氫醌（圖4）。

2.1.3 不同光照對(duì)α-熊果苷穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)

1、取5 mg/L 的α-熊果苷溶液，置于暗箱，箱內(nèi)使用臺(tái)燈照射α-熊果苷溶液，分別經(jīng)過(guò)0.2 h，0.5 h，1 h，2 h，3 h，6 h 照射后取樣分析。以下步驟同2.1.1。

圖4 溫度對(duì)α-熊果苷穩(wěn)定性影響Figure 4 Influence of temperature on the stability of Alpha-arbutin

2、取5 mg/L 的α-熊果苷溶液，置于暗箱，箱內(nèi)使用紫外燈照射，分別經(jīng)過(guò)0.2 h，0.5 h，1 h，2 h，3 h，6 h 照射后取樣一次。以下步驟同2.1.1。結(jié)果如下：在臺(tái)燈光照射下，α-熊果苷的色譜峰面積變化不明顯；在紫外光照射下，α-熊果苷的色譜峰面積隨紫外照射時(shí)間的增加而逐漸減小。同時(shí)，色譜圖（圖5）表明紫外線雖然對(duì)α-熊果苷有一定的破壞裂解作用，但是并無(wú)氫醌生成。這個(gè)結(jié)論與文獻(xiàn)[5]的結(jié)論不一致。

2.2 化妝品基質(zhì)原料對(duì)α-熊果苷穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)

準(zhǔn)確量取適量1000 mg/L 的α-熊果苷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液，分別用9.5 %甘油，0.001 %硫酸銅，1.0 %脂肪醇聚醚-20，0.2 %尼泊金甲酯，1.0 %K12-Na 這五種基質(zhì)原料的溶液配制成5 mg/L 的α-熊果苷溶液，靜置7 h，在最佳色譜條件下進(jìn)行測(cè)定，檢測(cè)其中的α-熊果苷含量以及是否有氫醌產(chǎn)生。

圖5 紫外光照對(duì)α-熊果苷穩(wěn)定性影響Figure 5 Influence of ultra violet on the stability of α-arbutin

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，α-熊果苷具有良好的穩(wěn)定性，在所使用的基質(zhì)原料的溶液中基本沒(méi)有分解產(chǎn)生氫醌。α-熊果苷在各基質(zhì)原料溶液中經(jīng)過(guò)72 h 后檢測(cè)，均未發(fā)現(xiàn)有氫醌生成。

3 結(jié)論

從以上實(shí)驗(yàn)可知，α-熊果苷在基本環(huán)境條件下（不同pH 值，不同溫度，不同時(shí)間及日光燈照射）穩(wěn)定性較好。化妝品的基礎(chǔ)原料，如甘油、硫酸銅、脂肪醇聚醚-20、尼泊金甲酯、K12-Na 等也不影響它的穩(wěn)定性。但它在紫外光照射下發(fā)生降解，降解產(chǎn)物不是氫醌，具體的降解物需進(jìn)一步分析。

因此α-熊果苷作為一種良好的化妝品美白劑，在非紫外光條件下使用應(yīng)該是安全可靠的。

[1]佟文鑫，李佳興，劉東紅.化妝品基礎(chǔ)環(huán)境對(duì)β-熊果苷穩(wěn)定性的影響[J].日用化學(xué)品科學(xué)，2010，33（11）：15-18.

[2]張明光，胡立松，王石發(fā).熊果苷的合成方法及其檢測(cè)研究進(jìn)展[J].化工時(shí)刊，2006，20（12）：61-64.

[3]房軍，楊艷偉，張偉，宋鈺，等.化妝品中β-熊果苷穩(wěn)定性研究[J].衛(wèi)生研究.2009，2（38）:214-215.

[4]艾克蕙，梁今明，曾春蓮，等.紅外光譜法測(cè)定祛斑膏霜中熊果苷的含量和穩(wěn)定性[J].日用化學(xué)工業(yè)，1999（2）：1-6.

[5]劉有停.α-熊果苷美白動(dòng)力學(xué)機(jī)制及其配伍性和穩(wěn)定性的研究[D].北京：北京化工大學(xué)，2012.

[6]王冬梅，楊勤玲，王茂義，等.紫外分光光度法測(cè)定祛斑霜中氫醌的含量[J].中國(guó)現(xiàn)代應(yīng)用藥 學(xué)，2003，20（1）：48-49.

[7]柳潤(rùn)霞，張?jiān)平?，李冰潔，?東北地區(qū)鹿蹄草中熊果苷的含量測(cè)定[J].黑龍江醫(yī)藥科學(xué)，2013，36（2）：26-27.

[8]周樺，吳曉芳，張曉煒，等.毛細(xì)管氣相色譜法測(cè)定化妝品中熊果苷[J].中國(guó)公共衛(wèi)生，2002，18（5）：584.

[9]陳纘光，張孔，莫金垣，等.毛細(xì)管電泳安培法測(cè)定雞矢藤中熊果苷的含量[J].分析化學(xué)，2002，30（7）：886.

[10]趙煥霞，石延榜.薄層掃描法測(cè)定腹水草根部熊果苷的含量[J].河南中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，22（4）：33.

[11]唐新雯，劉廷江.薄層掃描法測(cè)定毛大丁草中熊果苷含量[J].中國(guó)藥業(yè)，2009，18（2）：29.

[12]程鵬，陳梅蘭，朱巖.高效液相色譜法測(cè)定化妝品中α-、β-熊果苷及煙酰胺[J].色譜，2010，28（1）：89-92.

[13]邱東方，郭應(yīng)臣，王宏偉.反相HPLC 法測(cè)定化妝品中熊果苷的含量[J].化學(xué)研究，2000，11（4）：34-35.

[14]黃少嫦，黃百芬，陳青俊，等.應(yīng)用高效液相色譜法測(cè)定化妝品中熊果苷的含量[J].香料香精化妝品，2001，2（1）：13-16.