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黄香楝树活性成分的提取及防晒研究

2016-12-19朱俐俐李易珍王玉变代东冯海

浙江化工 2016年11期
关键词:楝树光度溶剂

朱俐俐,李易珍,王玉变,代东,冯海,2*

(1.浙江工业大学药学院,浙江杭州310032;2.普陀晨帆海洋科技有限公司,浙江舟山316100)

精细化工

黄香楝树活性成分的提取及防晒研究

朱俐俐1,李易珍1,王玉变1,代东1,冯海1,2*

(1.浙江工业大学药学院,浙江杭州310032;2.普陀晨帆海洋科技有限公司,浙江舟山316100)

目的:研究黄香楝树活性成分的提取优化并考察其防晒作用。方法:采用溶剂提取法,对影响提取的料液比、提取时间、温度、溶剂浓度(V%)四个因素进行正交优化,制成防晒用品并与市售产品进行对比研究。结果:最佳提取条件为料液比1:5,提取时间90 min,温度50℃,乙醇浓度85%,33.3μg/mL的提取物在UVB段平均吸光度达到0.896,且防护效果优于市售防晒霜。结论:按上述条件提取的防晒活性成分在UVB段有较强紫外吸收能力,可开发成天然植物防晒用品。

黄香楝树;UVB;防晒

随着大气中臭氧层的破坏日益严重,紫外线对人体造成的损伤逐渐引起重视。紫外线可分为UVA、UVB、UVC[1],其中UVB(280~320 nm)照射会导致皮肤出现红斑、色素沉着以及DNA损伤等一系列问题。目前常用的防晒成分分为化学和物理防晒剂,化学防晒剂虽具有较好的紫外吸收效果,但对皮肤有一定刺激性,而不含化学合成物的天然防晒剂则可用于孕妇、婴儿等敏感人群。

黄香楝树(Hesperethusa crenulata),属芸香科,是生长于印度次大陆和东南亚地区的热带植物。在缅甸,人们将其磨成的粉末称为特纳卡(Thanakha)并涂抹于脸上,用于防晒、清凉、美容,但存在使用不便及影响美观等问题,提取其有效成分可用于化妆品制备[2]。本文采用溶剂提取法,以UVB段紫外吸收为评价指标[3],采用正交优化筛选出最佳提取条件,并以小鼠为模型动物,观察其防晒效果。

1 实验部分

1.1 实验材料

黄香楝树(缅甸)、ICR小鼠[浙江省医学科学院,许可证:SCXL[(浙)2014-0001]、UVB紫外灯(8 w×4,上海季光特种照明电器厂)、Spectramax M2e型多功能酶标仪(Molecular Devisces)、二氯甲烷(上海凌峰华兴试剂有限公司,分析纯)、丙酮(杭州双林化工试剂厂,分析纯)、市售防晒霜(watson,SPF=30)。

1.2 实验方法

1.2.1 提取溶剂选择

相关研究表明,黄香楝树防晒活性成分存在一定极性,因此分别用95%乙醇、二氯甲烷、丙酮、水进行提取。将黄香楝树树皮粉碎,过50目筛,分别用上述四种溶剂加热回流提取2 h,料液比为1:10得到提取物,稀释150倍后测定其在200~400 nm处的吸光度。

1.2.2 提取单因素考察

1.2.2.1 实验方法

取黄香楝树粉末10.00 g,采用乙醇溶剂加热回流提取,旋蒸得到产物,精密称取0.0200 g产物,溶于4 mL乙醇,稀释150倍后测定其在280 nm、290 nm、300 nm、310 nm、320 nm处吸光度A,取其平均值为UVB段吸光度[4]。

1.2.2.2 单因素考察

根据1.2.2.1方法,对不同提取时间(30 min、60 min、90 min、120 min、150 min、180 min)、不同温度(30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃)、不同乙醇浓度(55%、65%、75%、85%、95%)、不同料液比(1∶5、1∶10、1∶15、1∶20、1∶30)四个单因素进行考察。

1.2.3 正交试验优化

根据1.2.2得出主要影响因素为料液比(A)、提取温度(B)、乙醇浓度(C)、时间(D)四个因素,以四因素三水平建立如表1所示因素水平表,进行L9(34)正交设计。

表1 优化提取条件的因素水平表

1.2.4 提取物处方设计

对提取活性成分进行制剂研究,设计处方:油相:液体石蜡2.5 g,硬脂酸甘油酯2.5 g,凡士林0.5 g,软磷脂0.5 g,提取物溶液(1 g、2 g提取物分别溶于2.5 g 1,2-丙二醇);水相:丙三醇1 g,吐温800.5 g,HA(0.5%10 mL),纯水加至50 mL[5]。

制备方法:将油相加热至80℃,在10000 r/min条件下将油相缓慢加入80℃水相,乳化3 min,室温下自然冷却[6],制成含提取物2%、4%两种不同浓度的制剂备用。

1.2.5 黄香楝树提取物抗小鼠光损伤实验

根据文献建立小鼠光损伤模型,取24只ICR小鼠,雌雄各半,8%Na2S脱去小鼠脊柱两侧毛(皮肤完整,无红斑、无破损)。24 h后随机分成3组,分别为黄香楝树高、低剂量组、市售组。3%水合氯醛麻醉,将皮肤划分为左右两个区域,左侧涂抹空白对照制剂,右侧涂抹1.2.4制成的样品或市售防晒霜,乳剂用量约为0.05 g/cm2,30 min后置于紫外灯下照射,紫外线强度为240μw/cm2,每次照射5 min,每天1次,连续照射5天,观察小鼠背部皮肤状态[7]。

2 结果与讨论

2.1 黄香楝树最佳提取溶剂选择

不同溶剂提取物在200~400 nm的紫外吸收图谱如图1可知,在UVB波段,吸光度大小依次为乙醇>丙酮二氯甲烷>水。乙醇提取物在230 nm和280 nm有两处明显的吸收峰,UVB吸收效果优于其他三种溶剂。因此采用乙醇作为提取溶剂进行后续实验。

图1 不同溶剂提取物的紫外吸收

2.2 单因素考察

以UVB紫外吸收率作为指标,对提取的条件进行考察。

料液比对提取物紫外吸收的影响如图2所示,在1∶5~1∶15之间随着料液比增大吸光度增加,而当其大于1∶20,紫外吸收未增加反而降低,因此最佳料液比区间为1∶5-1∶15。提取温度对产物紫外吸收有较大的影响,如图3所示,当温度较低时,产物的吸光度较小,而当升高到50℃吸光度变化不大,80℃反而有所降低,因此最佳提取温度区间为50℃~70℃。乙醇浓度单因素结果如图4所示,表明乙醇浓度增加,吸光度随之增加,所以最佳浓度区间为65%~95%。如图5所示,回流时间于90 min之前,紫外吸收较低,所以最佳提取时间90~150 min。

图2 料液比对提取物紫外吸收的影响

图3 提取温度对提取物紫外吸收的影响

图4 乙醇浓度对提取物紫外吸收的影响

图5 提取时间对提取物紫外吸收的影响

2.3 正交试验考察

从单因素考察结果可知料液比、提取温度、乙醇浓度、时间对黄香楝树提取物的紫外吸收均有影响。通过正交试验研究各因素对结果的影响,采用L9(34)正交设计表进行实验,得到表2结果。

表2 优化提取条件的正交试验结果直观分析表Tab 2 arrangement and results of orthogonaltest

由表2结果可知,各因素对活性成分紫外吸收能力影响大小依次是提取时间>乙醇浓度>料液比>温度,最佳的提取工艺为A1B1C2D1,即料液比为1∶5,提取温度为50℃,乙醇浓度为85%,时间为90 min。正交优化的结果与单因素实验的结果一致。最佳工艺得到的紫外吸收平均值为0.896,RSD小于2%,表明正交优化得到的结果具有较好的重复性。

2.4 黄香楝树提取物抗小鼠光损伤实验

紫外照射后,左侧空白对照的皮肤随着UVB照射剂量的增加,出现了粗糙、红斑、脱屑、结痂的现象;低剂量组小鼠皮肤产生红斑,但明显少于左侧对照处,而随着照射剂量的增加,右侧皮肤出现结痂现象,证明低剂量组抗光损伤能力较弱;高剂量组小鼠皮肤如图6b所示,右侧皮肤稍有红斑和脱屑,未出现结痂现象,证明其抗光损伤效果明显优于低剂量组;市售防晒霜组皮肤如图6c所示,右侧皮肤仅有少量红斑、红肿出现,与高剂量组情况相似。

图6 提取物抗小鼠光损伤实验

3 结论

本文采用溶剂提取法对黄香楝树粉末进行提取,以紫外吸收能力为指标,正交优化后得到最优提取条件。制成制剂后用于小鼠紫外照射对比实验,结果证明提取物在UVB段具有较强的紫外吸收能力,可作为一种天然植物防晒成分,减少紫外线照射造成的光损伤,在防晒化妆品领域具有潜在的前景和价值。

[1]张殿义.紫外线伤害皮肤的机理与防护[J].日用化学品科学,2007,30(5):20-22.

[2]Sakulna W,Tanapat P,Sirirat R,et al.Biological activities and safety of Thanaka(Hesperethusa crenulata)stem bark[J].Journalof Ethnopharmacology,2010,132(2):466-472.

[3]陈淑映,罗德祥,何锦钧,等.100种常用中草药乙醇提取液的防晒性能测定[J].国际医药卫生导报,2005,(6):67-69.

[4]陈淑映,罗德祥,黄健,等.具有提取天然防晒剂价值的中草药[J].广东药学,2005,15(2):7-9.

[5]李艳民,郑林,林滔.3种乳化方法对水包油型乳膏基质质量的影响[J].中国实用医药.2008,3(26):172.

[6]杨建华,孟新源,胡君萍,等.苁蓉美白防晒霜的制备及其质量评价[J].华西药学杂志,2011,26(3):271-273.

[7]林银花,周欣,宋洪涛.防水型防晒乳膏皮肤刺激性及光毒性的实验研究[J].解放军药学学报,2010,(3):210-212.

Research on Protective Effects against Ultraviolet Radiation of Extract from Hesperethusa Crenulata

ZHU Li-li1,LIYi-zhen1,WANG Yu-bian1,DAIDong1,FENG Hai1,2*
(1.Zhejiang University of Technology,Hangzhou,Zhejiang 310032,China;2.PutuoChenfan Sino-tech Oceanic Co.,Ltd,Zhoushan,Zhejiang 316100,China)

Objective:Researched on getting the active ingredients by solvent extraction from Hesperethusacrenulata method and evaluate anti-UV effect.Methods:Selected the extraction conditions of Hesperethusacrenulata by Orthogonal Test techniques,the ultraviolet absorption properties and extraction yield were target.Results:The optimal extraction conditions were as follows:1∶5 of the ratio of material and solvent,extracting for 90 min,50°C,85%ethanol concentration,and the average absorbance of the active ingredientswas 0.896,and its anti-UV effect was better thansunscreen on sale.Conclusion:Ethanol extracts of Hesperethusacrenulatashowed good protection effect which was caused by UVB irradiation,and it can be used as a natural sun-screening agent in cosmetics.

Hesperethusacrenulate;UVB;anti-UV

1006-4184(2016)11-0022-04

2016-05-06

舟山市普陀区科技计划项目(编号:2015 GY302)。

朱俐俐(1991-),女,浙江金华人,硕士研究生在读,主要从事药物新剂型与新技术研究。

*通讯作者:冯海,E-mail:fenghai289289@163.com。

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