金莲花中活性成分的提取及防晒能力的研究

刘春艳，强琳辉

（承德石油高等专科学校 化工系，河北 承德 067000）

金莲花（Trollius Chinensis）又称旱金莲，为毛莨科植物，属多年生草本植物，主要分布于河北、内蒙古、东北和山西等地[1]。金莲花以干燥花朵及花蕾入药，味苦、性寒、无毒，有效治疗咽喉肿痛、牙疼目赤等症状，具有清热解毒、抗菌消炎的功效。现代药理学分析得出，金莲花含有黄酮类、生物碱、挥发油、有机酸、氨基酸及微量元素等有益人体健康的成分，可提高皮肤的抗氧化能力、促进代谢、恢复弹力，因此可以开发其在日用化妆品行业中的应用。

金莲花生长在海拔1 800m以上的高山草甸或森林地带，在夏秋季节耀眼阳光的直射下，灿烂开放、金黄璀璨。即使在采摘后于烈日下曝晒多日，脱除水分晾晒花茶，仍旧保持鲜明的黄色，浸泡于滚烫的开水中舒展而开的花瓣，神采依旧。这些现象都表明金莲花具有抵御紫外线的能力，但尚未见到关于其防晒能力及其应用的相关报道。因此，本课题组采用索氏蒸馏法提取金莲花活性成分，并对金莲花的防晒性能进行验证，为深入研究金莲花在日用化妆品领域的应用提供理论依据。

1 试剂及仪器

1.1 试剂

自采新鲜金莲花、石油醚（60-90）、无水乙醇（分析级）、去离子水。

1.2 仪器

万能粉碎机、UV752型紫外可见分光光度计（上海佑科仪器仪表有限公司）、FA124C精密电子天平（上海邦西仪器科技有限公司）、索氏提取器（250 mL）。

2 金莲花活性成分的提取

2.1 金莲花打粉

金莲花鲜花采摘于河北省承德市围场县兰旗卡伦乡金莲花栽培基地，采集时间为2018年9月。在干燥通风的实验室内，将金莲花平铺除去杂草、干叶等杂质，避光阴晾，待彻底失去水分后打粉，过50目筛后备用。

2.2 活性成分提取

取5.0g金莲花样品，按照试验设计配制一定量的石油醚溶液，采用索氏提取法提取金莲花的浸提液，将浸提液经旋转蒸发仪浓缩后得浸膏。金莲花活性成分的提取条件优化，以波长在320～400nm的紫外区的平均吸光度值为指标，对石油醚浓度、提取时间和提取温度采用单因素逐项优化法进行[2]。

3 金莲花防晒能力的测定方法

波长在320～400 nm的紫外线穿透能力极强，可以透过皮肤表层直达真皮层，引起晒伤，出现皮肤刺痛、红肿脱皮、黑色素沉积，甚至导致皮肤癌等严重伤害。因此利用紫外分光光度法，检测金莲花活性成分在UV-A（320～400nm）波段的吸收率来评价其防晒能力。用50%的乙醇溶液稀释1 g金莲花浸膏至 100 mL，测定样品在320、330、340、350、360、370、380、390 nm 和 400 nm 处的透光率[3]，根据公式:紫外吸收率/%=（1-透光率）×100，计算样品紫外吸收率，比较金莲花活性成分提取条件对防晒能力的影响，优化提取条件。

4 结果与分析

4.1 石油醚浓度对金莲花防晒能力的影响

称量金莲花5 g，设置提取温度60 ℃、提取时间120 min，配制不同浓度的石油醚溶液 150 mL，提取活性成分，并利用紫外分光光度法得到相应样品的紫外吸收率，考察石油醚浓度的影响，确定最佳石油醚浓度，结果如图1所示。

由图1可见，紫外吸收率数值随石油醚溶液的浓度增大而增大，在石油醚体积分数70%处达到最高点63%，随后出现下降。可认为石油醚体积分数为70%时，金莲花提取物的紫外吸收率最高，即防晒能力最强。

图1 不同石油醚浓度下金莲花提取物的紫外吸收率

4.2 提取时间对金莲花防晒能力的影响

称量金莲花5 g，设置提取温度70 ℃，配制体积分数70%的石油醚溶液150 mL，获取不同提取时间下金莲花提取物的紫外吸收率，考察其对防晒能力的影响，确定最佳提取时间，结果如图2所示。

图2 不同提取时间下金莲花提取物的紫外吸收率

由图2可见，在提取小于120 min时，紫外线吸收率的数值提高明显，之后放缓于180 min处达到最高点81%，再延长提取时间则开始下降，可认为在此时间点已经达到扩散平衡，金莲花提取物的紫外吸收率最高，即防晒能力最强。

4.3 提取温度对金莲花防晒能力的影响

称量金莲花5 g，设置多个提取温度，配制体积分数70%的石油醚溶液150 mL，每次均提取180 min，计算金莲花提取物的紫外吸收率，考察其对防晒能力的影响，确定最佳提取温度，结果如图3所示。

由图3可见，随着温度的升高，紫外线吸收率的数值增大，当温度超过80 ℃时，数值仍有增加，但增加缓慢。这是由于金莲花活性成分在石油醚中的溶解度随着温度的升高而升高，当温度过高时，其活性成分会被分解，且溶剂在高温下也会被带进提取物中，因此选择最佳提取温度点为80 ℃。

图3 不同提取温度下金莲花提取物的紫外吸收率

4.4 金莲花提取物紫外吸收率的正交实验

在上述单因素试验的基础上进行正交实验，筛选出提取金莲花防晒成分的最佳工艺参数。

根据极差R值大小可知影响产率主次因素的顺序是:B>C>A，即提取时间是影响金莲花防晒能力的主要因素，其次是提取温度和石油醚体积分数。根据R值大小确定最佳反应条件为B3C3A3，即提取时间为180 min，提取温度为80 ℃，石油醚体积分数为70%。按此最佳条件进行实验，所得金莲花提取物的紫外线吸收率为83%。

5 结论

按照正交实验确定的最佳提取条件:石油醚体积分数 70%、提取时间 180 min、提取温度 80 ℃，进行3次平行试验提取金莲花活性成分，将提取物进行紫外分光光度法的检测，取平均值的紫外吸收率为81.3%。紫外线吸收率的大小可有效反映相关产品的防晒效果，当紫外线吸收率大于80%时，即认为产品已具备防晒能力，数值越高，则防晒能力越强。由获得的试验数据可知，本试验获取的最佳提取工艺条件稳定、可靠，且金莲花活性成分具备一定的防晒能力[4]，可以开发其在防晒化妆品中的应用。

表 1 正交实验因素水平设计