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)

隨著人們對防曬化妝品需求的增加，以及對合成防曬化妝品潛在危害認(rèn)識的提升，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，選用對防曬成分溶解度大，而對其它成分溶解度小的溶劑，將防曬成分從原料中溶解出來[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，通過正交試驗優(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)無水乙醇可提取出漢麻粉中防曬成分(主要吸收波長在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)備簡單、容易操作，成本低、產(chǎn)量大等優(yōu)點(diǎn)，不足是提取時間長，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、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、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，通過正交試驗優(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。微波輔助提取無污染、提取效率高，特別是提取時間短、節(jié)約能源，具有較高的經(jīng)濟(jì)價值。

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拉索蘆薈中防曬成分黃芩苷和蘆薈苷的酶解提取，通過正交試驗優(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℃，酶解時間2.5h。該條件下，黃芩中防曬成分黃芩苷提取率為9.79%。庫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℃，酶解時間1.0h。該條件下，庫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、光照和放置時間對其紫外吸收的影響為評價指標(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穩(wěn)定。表明菠蘿葉防曬成分穩(wěn)定性良好。郭青枝等[24]對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，隨著時間延長紫外吸收保留率雖有所變化，但變化趨勢緩慢，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)驗條件下，光照、溫度和放置時間均對它們的紫外吸收保留率影響不大，表明它們均具有相對穩(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。目前我國學(xué)者對天然產(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，諸多具有良好防曬功能的天然防曬化妝品定會進(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。