花青素的提取及其在化妝品領(lǐng)域的研究

陳蘇敏 李成 方怡琳 林錦雄

廣州艾蓓生物科技有限公司 廣東 廣州 510850

1 花青素的提取

基于國(guó)內(nèi)外的微波提取應(yīng)用技術(shù)，目前利用花青素的微波提取應(yīng)用方法主要包括有有機(jī)微波照射提取法、有機(jī)溶劑微波提取法、超臨界的微流體溶液萃取等。微波提取法對(duì)植物花青素的化學(xué)分子形態(tài)結(jié)構(gòu)分析無(wú)較大破壞性的作用，且可以進(jìn)一步提高提取率。有機(jī)溶劑萃取法得到的產(chǎn)品純度較低，一般在50%-70%。超臨界流體萃取不僅能提高花青素的回收率，還可以提高產(chǎn)品的純度至95%，而且對(duì)植物花青素的合成破壞和副作用最小。

2 花青素的分離純化

2.1 分離純化的方法選擇

花青素的純化分離以及純化處理方法主要有新型超過(guò)壓穿濾法和新型大孔樹脂涂層吸附過(guò)濾法。超高效過(guò)濾法是近20年發(fā)展起來(lái)的一種膜分離技術(shù)，國(guó)外有學(xué)者使用500-5000Da的超濾膜可以較高純度的花青素，該法的最大特點(diǎn)是不僅可以得到高純度的產(chǎn)品，而且可以將產(chǎn)品按分子量進(jìn)行分級(jí)。

大孔樹脂分離吸附催化法對(duì)粗提物的吸附純化劑和分離吸附效果較好，是近代迅速發(fā)展應(yīng)用起來(lái)的一類有機(jī)物和高聚物中的吸附催化劑，其聚合結(jié)構(gòu)孔徑與密度比例的表面積都比較大，在大孔樹脂內(nèi)部充分具有三維空間立體和大孔徑的結(jié)構(gòu)，具有物理化學(xué)反應(yīng)穩(wěn)定性高、比孔徑表面積大、吸附純化容量大、選擇性較好、吸附純化速度快、解吸吸附條件溫和、使用壽命周期長(zhǎng)、節(jié)省處理費(fèi)用等諸多重要優(yōu)點(diǎn)，且不容易溶于酸、堿及各種堿性有機(jī)溶劑。目前該項(xiàng)新技術(shù)也已經(jīng)被允許在各類醫(yī)療保健食品中廣泛應(yīng)用。

2.2 大孔吸附樹脂的選擇

本次試驗(yàn)分別比較了AB-8大孔吸附樹脂、D101大孔吸附樹脂、D113大孔吸附樹脂三種不同類型的樹脂對(duì)花青素的吸附、解吸附特性，結(jié)果3種樹脂花青素都有較好的吸附和解吸附特性，其中AB-8型的吸附率為65．2%，解吸附率為60%，兩項(xiàng)指標(biāo)均為最高值，純化后花青素純度可達(dá)到31．2%。結(jié)果表明，AB-8大孔樹脂對(duì)花青素的吸附效果最好，洗脫率為94．37%，所得溶質(zhì)純度可達(dá)89．63%。結(jié)果表明，AB-8大孔樹脂對(duì)花青素的吸附效果最好。

大孔吸附樹脂 吸附率（%） 解吸附率（%）AB-8 65.2 60 D101 63.4 56 D113 59.2 53

綜上表顯示：AB-8大孔樹脂對(duì)花青素的吸附效果最好。

2.3 不同上樣量下AB-8樹脂對(duì)乙醇一次洗脫花青素解析率和提取率的比較

表1 樹脂上樣量比例和乙醇濃度對(duì)解析率的影響

綜表顯示：樹脂上樣量比為1:20，乙醇濃度為95%時(shí)的解析率和提取率最大。

表2 樹脂上樣量比例和乙醇濃度對(duì)提取率的影響

3 花青素在化妝品領(lǐng)域的研究

花青素是一種天然的陽(yáng)光照射遮蓋物，能夠有效阻止各種紫外線照射侵害面部皮膚，保持并不斷增強(qiáng)多種維生素在人體內(nèi)的活性，是多種維生素的天然增效劑，在整個(gè)人體細(xì)胞內(nèi)有較好的人體生物化學(xué)利用度，功效持久；同時(shí)能夠抵抗輻射、增白、保濕、清除體內(nèi)自由基、預(yù)防各種癌癥、口服的外用皮膚霜和化妝品等；對(duì)多種環(huán)境因素作用造成的面部皮膚粗糙老化都是具有獨(dú)特的保護(hù)功效。花青素在人體皮膚護(hù)理方面的廣泛應(yīng)用并不是它的單一功能方面單獨(dú)起作用，而是它的一種綜合調(diào)理作用。也就是在肌膚抗皺、防曬美白的時(shí)候同時(shí)也可以起到肌膚保濕等重要作用。含花青素的化妝品在防水條件下對(duì)皮膚也有很好的附著能力，并且可使粗大的面部毛孔迅速收縮。汗腺逐漸膨脹，使松弛的面部皮膚逐漸收斂、繃緊、減少出現(xiàn)皺紋，從而可以使面部皮膚逐漸顯現(xiàn)出細(xì)膩的水潤(rùn)外觀。花青素本身具有多羥基團(tuán)的結(jié)構(gòu)，在干燥空氣環(huán)境中易受熱吸濕，花青素具有能與各種多糖、蛋白質(zhì)、脂類、多肽等形成復(fù)合的化學(xué)特性。

3.1 抗氧化

花青素屬于植物多酚生物類黃酮物質(zhì)，其最主要的兩種生理活性是其功能也就是自由基的抗清除作用能力和機(jī)體抗氧化作用能力。研究結(jié)果充分證明:花青素不僅是目前世界發(fā)現(xiàn)最有效的面部抗氧化劑，也可說(shuō)是最強(qiáng)效的一種自由基面部清除劑，花青素的面部抗氧化作用性能比動(dòng)物ve高50倍，比藥物vc高20倍，花青素可強(qiáng)力清除自由基氧化物脂褐素（色素），幫助肌膚增白。當(dāng)花青素脫氧濃度為1．0mg/ml時(shí)，對(duì)dpph對(duì)羥自由基的清除率甚至可直接達(dá)到97%、超高脫氧陰極陽(yáng)離子和對(duì)羥自由基的清除率可直接達(dá)到60%以上。說(shuō)明富含花青素食物或化妝品都具有一定的人體抗氧化作用能力。

3.2 抗皺作用

花青素的長(zhǎng)效抗皺緊膚作用基于它不僅能有效維護(hù)皮膚膠原的正常合成；還能有效使人體皮膚變得年輕化、健康彈性化、細(xì)胞多而富有生命活力，能有效恢復(fù)其皮膚伸展性和皮膚彈性，幫助保護(hù)機(jī)體皮膚免受強(qiáng)烈太陽(yáng)光線輻射后的損傷、改善與骨關(guān)節(jié)等連接處的皮膚彈性、改善局部血液循環(huán)，可以有效避免或大大減少面部皺紋的自然產(chǎn)生。Jack Masquelier等，證明了花青素對(duì)Vc保護(hù)和再生的同時(shí)，對(duì)維持膠原質(zhì)的彈性和強(qiáng)度也起作用。這是因?yàn)閂c幫助構(gòu)造膠原質(zhì)，使賴氨酸、脯氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱u基賴氨酸和羥輔氨酸(用膠原質(zhì)創(chuàng)建主要氨基酸)，而低聚原花青素實(shí)質(zhì)與Vc一起保護(hù)膠原質(zhì)和維護(hù)皮膚健康。2019年，中國(guó)專利CN201911073311．X開發(fā)了一種抗皺化妝品，抗皺化妝品內(nèi)天然的提取物包括花青素，能夠防止對(duì)人體的皮膚造成刺激，同時(shí)能夠防止皮膚的水分流失，刺激真皮層進(jìn)行微循環(huán)，進(jìn)而達(dá)到保證皮膚補(bǔ)水比較有利的效果，同時(shí)它還可以有效保證皮膚角質(zhì)層和細(xì)胞間的各種脂質(zhì)對(duì)比使皮膚功能保持充分水份和可以屏障皮膚功能等都起重要保護(hù)作用，使得人們能夠在不同的環(huán)境下都不必?fù)?dān)心皮膚的老化。

3.3 抵御紫外線、防曬作用

花青素是有種水溶性的植物色素，屬于天然的陽(yáng)光遮蓋物，將形成黑色素的酚型鄰苯二甲酸醌色素結(jié)構(gòu)逐漸還原成酚型色素結(jié)構(gòu)，使植物色素逐漸褪色；同時(shí)可抑制因合成蛋白質(zhì)中的氨基和脫氧核酸之間氨基失衡發(fā)生的美拉德反應(yīng)，而有效抑制了中性脂褐素、老年斑的形成，讓皮膚更加有光澤。芬蘭大學(xué)一位學(xué)者曾從體外細(xì)胞學(xué)家的角度，通過(guò)紫外照射能源激光照射病人皮膚組織細(xì)胞的體外醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)病人人體皮膚中的組織細(xì)胞暴露在紫外照射能源僅30分鐘，陽(yáng)光可以殺死皮膚細(xì)胞大約50%，但隨著紫外花青素的大量加入只有80%的病人皮膚組織細(xì)胞可以免受陽(yáng)光損壞，且與Vc 相比具有較好的紫外線吸收作用；2016 年，中國(guó)專利CN201610984947．X開發(fā)了一種原花青素白炭黑防曬，比現(xiàn)有技術(shù)的防曬產(chǎn)品對(duì)紫外線的吸收和反射能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好、增白效果、保濕效果明顯，，還可使松弛的面部皮膚得到收斂、繃緊、減少皺紋，使面部皮膚更加的細(xì)膩；大大提高了皮膚色素白炭黑和其中含有原料的花青素/原花青素兩種原料的綜合利用經(jīng)濟(jì)價(jià)值；表明花青素有很好的防曬作用。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著現(xiàn)代高科技的迅猛發(fā)展，花青素日益被人們所重視且國(guó)內(nèi)外化妝品領(lǐng)域都已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，特別是西歐各國(guó)，幾乎都把低聚花青素當(dāng)作21世紀(jì)抗衰老的物質(zhì)。法國(guó)、日本、北美、荷蘭、意大利、新加坡、朝鮮等國(guó)家也已經(jīng)有自己的國(guó)際營(yíng)銷市場(chǎng)。但相對(duì)于我們國(guó)家花青素的使用率還是比較低的，所以充分利用我國(guó)豐富植物資源，開發(fā)含花青素的純天然、高效、無(wú)毒，且具有抗皺、美白防曬、保濕、抗輻射、養(yǎng)顏等功效的化妝品，更為具有廣闊的市場(chǎng)前景和廣泛應(yīng)用價(jià)值。