天然產(chǎn)物中防曬成分提取及其穩(wěn)定性研究進(jìn)展

展俊嶺，高子怡，皇甫陽(yáng)鑫，趙二勞

(忻州師范學(xué)院 化學(xué)系，山西 忻州 034000)

隨著人們對(duì)防曬化妝品需求的增加，以及對(duì)合成防曬化妝品潛在危害認(rèn)識(shí)的提升，研究制備天然防曬化妝品日益受到人們的關(guān)注，使用天然化妝品成為人們健康生活的基本需求。因此，研究開發(fā)天然產(chǎn)物中防曬成分，并應(yīng)用于防曬化妝品中具有重要的實(shí)際意義。目前，我國(guó)關(guān)于天然產(chǎn)物中防曬成分已進(jìn)行了不少研究[1-3]，取得了一定成果。本文綜述我國(guó)天然產(chǎn)物中防曬成分提取及其穩(wěn)定性研究進(jìn)展，為天然產(chǎn)物中防曬成分的進(jìn)一步研究提供參考。

1 防曬成分提取方法

目前，國(guó)內(nèi)有關(guān)天然產(chǎn)物中防曬成分的提取研究主要有：溶劑提取、超聲輔助提取、微波輔助提取、酶解法以及超高壓提取法，且以溶劑提取和超聲輔助提取研究應(yīng)用較多。

1.1 溶劑提取

溶劑提取是依據(jù)天然產(chǎn)物中各種成分在不同溶劑中溶解性不同，選用對(duì)防曬成分溶解度大，而對(duì)其它成分溶解度小的溶劑，將防曬成分從原料中溶解出來(lái)[4]。朱俐俐等[5]研究了黃香楝樹中防曬成分的乙醇加熱回流提取，通過(guò)正交試驗(yàn)優(yōu)化的最佳提取條件為：乙醇濃度85%，料液比1∶5 (g/mL)，回流溫度50℃，提取90min。該工藝條件下，濃度為33.3μg/mL的黃香楝樹防曬成分在UVB段平均吸光度達(dá)到0.896。甘亮等[6]研究發(fā)現(xiàn)無(wú)水乙醇可提取出漢麻粉中防曬成分(主要吸收波長(zhǎng)在200～350nm)，確定的較佳提取條件為：水浴溫度55℃、料液比1∶6.7 (g/mL)，提取時(shí)間1 h。李紅雙等[7]研究了綠茶、槐米、黃芩等多種天然產(chǎn)物中防曬成分的乙醇提取，確定的最佳提取條件：乙醇濃度60%、提取溫度70℃、提取時(shí)間2h。該條件下，所提防曬成分在紫外區(qū)都有較強(qiáng)吸收。周辰等[8]分別研究了槐米、黃芩和蘆薈中防曬成分蘆丁、黃芩甙和蘆薈甙的提取，確定的槐米中蘆丁較佳提取條件為：料液比1∶5 (g/mL)，在pH值為8的堿性石灰水中煮沸10min，用濃鹽酸調(diào)pH值為4，充分靜置后干燥，蘆丁收率15%；黃芩中黃芩甙的較佳提取條件為：料液比1∶10 (g/mL)，80℃熱水中提取40min，黃芩甙產(chǎn)率4%。而蘆薈中蘆薈甙用甲醇回流提取，產(chǎn)率為2.5%。另外，吳珊等[9]研究發(fā)現(xiàn)葛仙米水提物的防曬能力強(qiáng)于乙醇提取物。溶劑提取天然產(chǎn)物中防曬成分具有設(shè)備簡(jiǎn)單、容易操作，成本低、產(chǎn)量大等優(yōu)點(diǎn)，不足是提取時(shí)間長(zhǎng)，所提防曬成分雜質(zhì)多。

1.2 超聲輔助提取

超聲輔助提取是利用超聲波產(chǎn)生的強(qiáng)烈振動(dòng)、空化和攪拌等效應(yīng)，使物料細(xì)胞壁破裂，促進(jìn)溶劑和有效成分雙向傳遞，加速有效成分溶出[10]。史方超等[11]研究了槐米中防曬成分蘆丁超聲輔助提取，采用正交試驗(yàn)優(yōu)化的最佳提取條件為：乙醇濃度70%，料液比1∶30 (g/mL)，超聲溫度65℃，超聲時(shí)間30min，所提防曬成分在紫外各區(qū)間均具有較強(qiáng)吸收，即具有廣譜防曬能力。王雪梅等[12]研究了黃蜀葵花中防曬成分超聲輔助提取，確定的較佳提取條件：乙醇濃度60%，料液比1∶50 (g/mL)，在50℃提取20min。此條件下防曬成分提取率高達(dá)36.2%。郭飛燕等[13]研究了菠蘿葉中防曬成分超聲輔助提取，確定的最佳提取工藝：丙酮為溶劑，料液比0.1200∶25(g/mL)，超聲功率144W，溫度50℃，提取時(shí)間90min，該條件下菠蘿葉中防曬成分提取效果最佳。高子怡等[14]采用單因素逐項(xiàng)優(yōu)化法，研究了黃柏中防曬成分超聲輔助提取，得到的最佳提取條件為：乙醇濃度60%，料液比1∶60(g/mL)，超聲功率240W，提取時(shí)間40min。此條件下黃柏防曬成分的平均紫外吸光度值為0.543。另外，王燕華等[15]、白建華等[16]以及洪湘瓊等[17]分別研究山茱萸、虎杖以及蘆薈中防曬成分超聲輔助提取，發(fā)現(xiàn)這些天然產(chǎn)物中防曬成分，都具有較強(qiáng)的紫外吸收能力。超聲輔助提取省時(shí)、高效、節(jié)能、污染少，是一種理想的天然防曬成分提取方法。

1.3 微波輔助提取

微波輔助提取是利用不同成分物質(zhì)吸收微波能的能力不同，使植物細(xì)胞被選擇性加熱，導(dǎo)致細(xì)胞壁破裂，提高溶劑穿透力，從而加快活性成分的溶出[10]。劉培等[18]研究了微藻中防曬成分微波輔助提取，通過(guò)正交試驗(yàn)優(yōu)化的最佳提取工藝：以質(zhì)量比1∶2的水與丙二醇溶液為提取劑，料液比1∶20 (g/mL)，先攪拌浸泡24h，在微波功率300W、溫度100℃下，提取10min。該條件下，所提微藻防曬成分的防曬效果最好。趙強(qiáng)等[19]研究了微波輔助提取黃連中防曬成分，發(fā)現(xiàn)以50%乙醇為溶劑效果好于以水為溶劑，所提防曬成分的防曬能力較強(qiáng)，且具有廣譜防曬作用。微波輔助提取無(wú)污染、提取效率高，特別是提取時(shí)間短、節(jié)約能源，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

1.4 酶解提取

酶解提取是利用酶的專一性特點(diǎn)，能有效分解植物細(xì)胞壁，減少傳質(zhì)阻力，促進(jìn)有效成分溶出[20]。楊嬌嬌[21]分別研究了黃芩和庫(kù)拉索蘆薈中防曬成分黃芩苷和蘆薈苷的酶解提取，通過(guò)正交試驗(yàn)優(yōu)化的黃芩中防曬成分黃芩苷提取條件為：乙醇濃度60%，料液比1∶15 (g/mL)，復(fù)合酶(果膠酶與纖維素酶)濃度45U/g，酶解溫度50℃，酶解時(shí)間2.5h。該條件下，黃芩中防曬成分黃芩苷提取率為9.79%。庫(kù)拉索蘆薈中防曬成分蘆薈苷的提取條件為：料液比1∶12 (g/mL)，復(fù)合酶(果膠酶與纖維素酶)濃度30U/g，乙醇濃度60%，酶解溫度50℃，酶解時(shí)間1.0h。該條件下，庫(kù)拉索蘆薈中防曬成分蘆薈苷提取率為17.36%。因酶解提取相對(duì)成本較高，不適宜工業(yè)化生產(chǎn)。

1.5 超高壓提取

超高壓提取是在常溫下，對(duì)原料與溶劑的混合液施加100MPa以上的靜壓力，導(dǎo)致原料細(xì)胞壁、細(xì)胞膜改變，溶劑可快速進(jìn)入原料細(xì)胞，促使有效成分快速溶出[22]。侯麗麗[23]研究了槐花中防曬成分黃酮常溫超高壓提取，由正交試驗(yàn)優(yōu)化的最優(yōu)工藝條件為：70%乙醇為溶劑，料液比1∶80(g/mL)，浸泡1h后，在壓力400MPa下，提取2.0min。該工藝條件下，槐花中防曬成分黃酮提取率為10.14%。超高壓提取具有提取時(shí)間短、能耗低、提取溫度低、可防止熱敏性成分失活、綠色環(huán)保，是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ奶烊划a(chǎn)物中防曬成分提取新技術(shù)。

2 防曬成分的穩(wěn)定性

防曬成分的穩(wěn)定性，主要以溫度、光照和放置時(shí)間對(duì)其紫外吸收的影響為評(píng)價(jià)指標(biāo)。郭飛燕等[13]考察了菠蘿葉中所提防曬成分的穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)該防曬成分在-10℃～40℃的不同溫度下保溫4 h，其紫外吸光度值保留率基本不變；在白熾燈下放置15 d，其紫外吸光度值保留率變化不明顯；在避光條件下放置15 d，其紫外吸光度值保留率基本不變；在室溫32℃的自然環(huán)境下放置15 d，其紫外吸光度值保留率相對(duì)穩(wěn)定。表明菠蘿葉防曬成分穩(wěn)定性良好。郭青枝等[24]對(duì)吳茱萸中防曬成分在光照(0～10 h)、溫度(0～40℃)下進(jìn)行穩(wěn)定性測(cè)定，發(fā)現(xiàn)其紫外吸收保留率基本不變，穩(wěn)定性良好。周辰等[8]分別研究了槐米、黃芩和蘆薈中防曬成分的穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)在不同環(huán)境條件下，隨著時(shí)間延長(zhǎng)紫外吸收保留率雖有所變化，但變化趨勢(shì)緩慢，認(rèn)為它們基本穩(wěn)定。另外，趙強(qiáng)等[19]研究了黃連防曬成分、王春曉等[25]研究了芒果葉防曬成分、王燕華等[15]研究了山茱萸防曬成分以及姚培正等[26]研究了槐米、黃芩和蘆薈中防曬成分的穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)條件下，光照、溫度和放置時(shí)間均對(duì)它們的紫外吸收保留率影響不大，表明它們均具有相對(duì)穩(wěn)定性。綜上可見，這些天然產(chǎn)物中的防曬成分均具有相對(duì)的穩(wěn)定性，都可作為防曬成分應(yīng)用于防曬產(chǎn)品中。

3 展望

利用天然產(chǎn)物中防曬成分制備天然防曬化妝品應(yīng)用于人們?nèi)粘Ｉ钪校先藗兓貧w自然、綠色防曬的健康生活需求。目前我國(guó)學(xué)者對(duì)天然產(chǎn)物中防曬成分的提取及其穩(wěn)定性已進(jìn)行了不少研究，取得了一定成果。但由于我國(guó)天然產(chǎn)物資源的豐富性、復(fù)雜性，需研究的空間還很大，且當(dāng)前有關(guān)天然產(chǎn)物防曬成分研究深度不夠，需研究的內(nèi)容還很多。所以，今后天然產(chǎn)物防曬成分研究方向：一是應(yīng)該擴(kuò)大對(duì)天然產(chǎn)物研究范圍，繼續(xù)篩選含有豐富防曬成分的植物資源；二是要研究天然產(chǎn)物防曬成分的純化工藝，進(jìn)而厘清防曬成分與防曬功能的結(jié)構(gòu)與功效關(guān)系、明了防曬機(jī)理，為天然產(chǎn)物防曬成分在防曬化妝品中的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。由此，相信不久的將來(lái)，諸多具有良好防曬功能的天然防曬化妝品定會(huì)進(jìn)入人們的日常生活中，在人們健康生活中發(fā)揮積極作用。