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，陳梅蘭*

（1.浙江樹人大學(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.國家日用小商品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，浙江 義烏322000 ）

熊果苷俗稱熊果素，是一種源于天然綠色植物（如熊果樹葉、沙梨樹葉和虎耳草等）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)式見圖1），是一種天然活性成分，具有一定的生理功能，在動植物及微生物細(xì)胞中廣泛存在。氫醌（1，4-對苯二酚）是化工有機(jī)產(chǎn)品（結(jié)構(gòu)式見圖1），從圖1 可知，熊果苷和氫醌的結(jié)構(gòu)式與酪氨酸類似，因此它們具有競爭酪氨酸酶的特性，美白的機(jī)理也就是通過自身與酪氨酸酶直接結(jié)合，競爭多巴的結(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，會對人體造成危害。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]。目前對于熊果苷作為化妝品原料的危險性評價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，國內(nèi)一些學(xué)者對熊果苷穩(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-熊果苷美白動力學(xué)機(jī)制及其配伍性和穩(wěn)定性的研究[5]。因此對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，熊果苷的測量方法已有相關(guān)文獻(xiàn)報道，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熊果苷在常見的化妝品基質(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檢測器組成）；KQ-300GVD 型三頻恒溫數(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，美國天地TEDIA 有限公司）；實驗用水為超純水（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），流動相：水（A）和甲醇（B），甲醇：水為10：90；流速1.0 mL/min；檢測波長為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)儲備液。α-熊果苷和氫醌的分離條件見1.2 色譜條件，標(biāo)準(zhǔn)色譜圖見圖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 中保留時間為5.6 min 的是α-熊果苷，保留時間為7.6 min 的是氫醌。取（5.00 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

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

2.1.1 不同pH 值對α-熊果苷穩(wěn)定性實驗

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1.2），檢測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α-熊果苷穩(wěn)定性實驗

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1.2）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：10 ℃～60 ℃的范圍里，在相同溫度、不同時間和不同溫度、相同時間的情況下，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)境下不會輕易分解出有害物質(zhì)氫醌（圖4）。

2.1.3 不同光照對α-熊果苷穩(wěn)定性實驗

1、取5 mg/L 的α-熊果苷溶液，置于暗箱，箱內(nèi)使用臺燈照射α-熊果苷溶液，分別經(jīng)過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間的增加而逐漸減小。同時，色譜圖（圖5）表明紫外線雖然對α-熊果苷有一定的破壞裂解作用，但是并無氫醌生成。這個結(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α-熊果苷穩(wěn)定性實驗

準(zhǔn)確量取適量1000 mg/L 的α-熊果苷標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液，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)行測定，檢測其中的α-熊果苷含量以及是否有氫醌產(chǎn)生。

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

實驗結(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72 h 后檢測，均未發(fā)現(xiàn)有氫醌生成。

3 結(jié)論

從以上實驗可知，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。

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