红豆杉提取物在日化产品中的应用研究

张 瑜，夏 明

(浙江中医药大学 药学院，浙江 杭州 311402)

1 引言

红豆杉(Taxuschinensis)，又名紫杉，1996年被联合国教科文组织列入世界珍稀濒危植物，但伴随我国大规模种植，目前红豆杉人工种植约1.85亿株，储量已超世界的1/2[1]。红豆杉的药用价值主要体现在抑制肿瘤方面。但是，近年来红豆杉产量已超出了药用所需，据全球紫杉醇市场增长报告显示[2]，从2012年起，野生红豆杉用于紫杉醇制造的比例逐年下降，人工种植红豆杉占据主导地位。伴随21世纪初种植的红豆杉逐步成材，药用领域存在过剩危机，红豆杉种植业开始关注日化应用。红豆杉中紫杉醇类生物碱的毒性是日化应用的瓶颈，在《卫生部关于进一步规范保健食品原料管理的通知》(卫法监发[2002]51号)中，红豆杉被列为严禁用于保健食品的原料，就是由于其抑制细胞分裂的毒性。本文对红豆杉中除紫杉醇类以外的活性成分、提取了工艺及应用价值进行探讨，提出了红豆杉用于日化产品的可能用途、研发思路和模型产品，为红豆杉的日化产品研发提供参考。

2 提取工艺与活性成分

红豆杉在用于日化产品时一般是粗提物。按照提取工艺和极性，红豆杉提取物可分为挥发油、醇提物、水提物和弱极性成分四部分，其中最主要的抗癌活性物质紫杉烷类属于弱极性成分。

2.1 水蒸气蒸馏法

水蒸气蒸馏法是精油提取工艺中最常见的方法。利用高温水蒸气对红豆杉新鲜枝叶进行加热蒸馏、冷凝回流得到油水混合物，再分离得到粗油和馏出水，除杂可得到净油。

水蒸气蒸馏得到的红豆杉挥发油中包括39种脂肪族类、11种芳香族和6种萜类物质[3]。红豆杉挥发油成分整体具有亲脂性，可通过破坏细胞质膜结构、抑制ATP合成等发挥抗菌活性[4]。烯烃约占挥发性成分43.2%，主要为柠檬烯、角鲨烯和雪松烯。柠檬烯具有良好的镇静中枢神经、抗氧化和抑菌作用[5]；角鲨烯可以提高体内超氧化物歧化酶(SOD)活性，增强机体免疫能力[6]；雪松烯具有温和的木质香，对实验小白鼠有镇静催眠的作用[7]。

水蒸气蒸馏法易操作、低成本，但红豆杉并非挥发性含量很高的植物品种，目前文献报道最高的出油率也低于1%。为了提高挥发油得率，可采用超临界萃取、微波等手段优化[8]。

2.2 乙醇提取法

将乙醇作为溶剂对红豆杉枝叶进行分离提纯可得到红豆杉醇提物。

醇提物的主要成分是黄酮类物质，统称为紫杉黄酮。紫杉黄酮之间存在结构性差异，其主要苷元包括槲皮素、银杏素、金松双黄酮等[9]。研究表明[10]，黄酮类也是红豆杉抗癌活性成分之一，通过抑制蛋白激酶、激活癌细胞DNA损伤反应通路等机制发挥作用。此外，紫杉黄酮还可抑制各种致病菌，通过阻止微生物附着和直接破坏细胞结构发挥抗菌活性[11]。其中，槲皮素具有广谱抗菌性，对革兰氏阴性菌的作用强于革兰氏阳性菌，对金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌等均有良好的抑菌效果[12]。

乙醇提取法操作简单、安全性高，为了进一步提高提取率，可以使用酶解、微波、超声等辅助手段。

2.3 水提法

干燥的红豆杉枝叶用水浸泡并加热煮沸，分离煎出液，重复2～3次浓缩煎出液，即为红豆杉水提物。红豆杉水提物的主要成分是多糖。红豆杉多糖具有抗肿瘤和缓解AD的作用。《本草推陈》中记载红豆杉：“利尿，通经。治肾脏病，糖尿病。”其降血糖活性可能也与多糖有关。红豆杉多糖主要存在于细胞壁中，可采用酶提、微波等手段优化提取工艺。田连忠[13]等使用水超声破壁处理技术，得到的红豆杉水提物除多糖外，还含有少量其他亲水组分。

2.4 弱极性组分

弱极性组分，一般使用有机溶剂(如氯仿)浸提获得。弱极性组分中，主要是紫杉醇、三尖杉宁碱等生物碱。由于可以抑制β微管蛋白解聚，激活5-羟色胺等神经递质，其副作用会导致骨髓抑制(80%)、神经毒性(50%～70%)、过敏反应(39%)、胃肠道反应(60%)等不良反应。红豆杉应用于日化产品时，这部分非挥发性的弱极性组分是需要除去的毒性成分。

3 红豆杉脱毒技术

因此，红豆杉应用于日化行业时必须进行脱毒处理。由于主要毒性物质是生物碱类，因而能够将生物碱与其它成分分离的技术都用于脱毒，而脱除的生物碱类，还可以充当很好的药用原料。已见报道的脱毒手段包括以下几种。

3.1 溶剂脱毒法

以低生物碱的枝叶为原料，先用弱极性溶剂萃取除去紫杉醇类物质，而后加水初步分离红豆杉的水溶性成分和脂溶性成分。再通过固相萃取、大孔吸附树脂等方法分离纯化紫杉醇类。脱毒后的水提物，可采用不同的提取工艺分别提取相应物质。

3.2 酸中和脱毒法

使用酸性溶剂浸提可以中和生物碱，完成脱毒。王宇超等[14]使用醋酸浸提方法，利用醋酸中和紫杉醇等生物碱完成初次脱毒。再通过阳离子交换树脂柱进行离子交换二次脱毒。这一脱毒方法根据酸碱中和的原理，在提取所需成分时避免毒性组分被提取，脱毒更为彻底。

3.3 中药脱毒法

徐英奎还报道了一种中药脱毒方法[15]，高温蒸汽干炒新鲜红豆杉枝叶，雾化至枝叶收缩后醋拌，加红岩土于铁锅文火翻炒，晾凉后加草姜液拌匀反复脱毒。但是该法没有明确机理，可能是通过醋拌对生物碱进行了酸中和，但草姜液的作用并不清楚。可能并不是直接脱毒，而是通过促进细胞分裂来抑制其毒性发挥，毕竟紫杉醇的毒性主要表现为抑制细胞分裂。

4 相关日化产品的研发

红豆杉经有效脱毒后，其他活性成分如挥发油、黄酮等物质得以基本保留，可以作为日化产品的原料或添加物，用来生产功能性日化产品。

4.1 卫生消毒用品

抗菌消毒产品：红豆杉醇提物溶于酒精，在表面活性剂作用下呈水溶性，可以研发红豆杉消毒喷雾等消毒产品和洗手液等抑菌清洗剂。此外，阎菲等[16]按照止血产品的生产方式，加工红豆杉黄酮和多糖提取物，研发了红豆杉外伤止血产品。

止痒产品：杨艳凤[17]提取红豆杉黄酮类，研发了消杀止痒产品，用于除臭、治疗脚气、改善皮肤粗糙。鉴于红豆杉多糖的降血糖功效，还可研发针对糖尿病人的皮肤止痒产品。

4.2 化妆品

(1)清洁类化妆品。红豆杉中黄酮类有抗氧化作用，多糖类可改善皮肤微循环、清洁消炎，由此可以研发沐浴露、洁面皂等洗护用品。利用红豆杉粉末中黄酮等有益成分，能有效减少牙菌斑和牙结石，避免口腔炎症，生产红豆杉清洁牙膏。

(2)护理类化妆品。根据不同护肤品的制作工艺，添加红豆杉精油，起到安神减压、清洁抗菌、抗氧化等功效，研发雪花膏、精华素等系列红豆杉护肤品。

4.3 特殊用途化妆品

(1)抗紫外线产品。顾浩川等调整红豆杉提取物中各活性成分的比例来降低紫杉醇毒性，采用高速匀浆技术将红豆杉醇提物分散成纳米微乳颗粒，研发了抗紫外线的抗菌消炎身体乳[18]。基于这一思路，还可研发红豆杉防晒霜、隔离霜等防晒产品。

(2)除臭剂类产品。红豆杉挥发油类成分和萜烯类成分可以净化空气、镇静安神、缓解紧张，沈祖鸿以此进行红豆杉固体空气清新剂类产品研发[19]。此外，刘胜贵等利用红豆杉挥发油研发了宠物用功能性香水，除臭留香的同时改善宠物情绪和睡眠[20]。

(3)脱毛类产品。利用红豆杉中生物碱类成分的细胞毒性，适当保留略微的毒性生物碱类成分，可以刺激局部毛囊，阻碍毛发生长和促进毛发脱落，用于脱毛类产品的研发。

4.4 香薰产品

(1)安神助眠产品。红豆杉挥发油中的雪松烯具有温和杉木芳香，有镇静助眠作用，根据芳香吸入疗法原理和赵章光先生的“红豆杉睡补”理念，可研发助睡眠香氛和香薰类产品。

(2)膏药类产品。曹建枢等[21]取红豆杉和中草药搭配制成复方保健膏贴剂，可以放入人们贴身衣物中，通过闻香疗法和嗅觉受体刺激人体各处穴位以帮助吸收，起到随身保健作用。

5 展望

随着我国大规模种植，红豆杉用于日化产品已具备资源条件。2020年底出台了《化妆品监督管理条例》和《允许保健食品声称的保健功能目录》，这两部法规认可基于充分的科学依据，日化产品可以有功效宣称。多项研究证明红豆杉各成分的活性作用，可见红豆杉应用于日化产品具备合理性和科学性。基于提取工艺和脱毒技术，红豆杉从枝叶到根都可进行整株全方位利用，研发化妆品、香薰等功能性日化用品是红豆杉资源达到合理高效应用的新途径，具有很大的商业前景和价值，同时，对指导红豆杉功能日化产品工业化生产也具有重要意义。