微波辅助法提取红柚白囊皮中总黄酮及其抗老化眼霜制备的应用研究*

2024-05-30吴家婷何裕良邓诗如张伊程向海涛张嘉祺项怡桦

广州化工 2024年1期

吴家婷，何裕良，邓诗如，张伊程，向海涛，罗婷，张嘉祺，项怡桦

(广东第二师范学院化学与材料科学学院，广东广州 510800)

柚子是芸香科、柑橘属植物，果圆球形、扁圆形、梨形或阔圆锥状[1]。柚子在中国已有3000多年栽培史，主要分布在浙江、广东和广西等地，我国的柚子种植面积及生产量均居世界首位[2]。柚子皮约占柚子总量45%，大部分会以废弃物的形式直接排入环境。然而，柚子皮含有多种活性成分，在食品工业上和在医学上都有其重要价值[3]。其中，柚子皮中富含的黄酮类化合物具有抗氧化、抗衰老的作用。

黄酮类化合物是一类具有C6-C3-C6骨架的2-苯基色原酮或色原烷的衍生物，在植物体内，大部分化合物是与糖结合成苷类或碳糖基的形式存在[4]。黄酮类化合物酚羟基上的氢原子可与过氧自由基结合生成黄酮自由基，进而与其他自由基反应，从而终止自由基链式反应[5]，因此有较好的抗自由基和抗氧化作用。

近年来，随着我国经济水平的快速提高，人们的生活水平不断上升，环境污染也日益严重，人口老龄化不断推进，抗衰老化妆品的消费市场也在不断地扩大[6]。随着生物科技的发展，在抗衰老化妆品中添加天然植物提取物，逐渐成为化妆品行业发展的趋势，同时也是社会大众对现代化生活品质提出的新需求[7]。

在此前的研究中，张英等[8]发现竹叶中提取的黄酮可以有效地抗自由基、抗氧化，具有作为抗衰老护肤因子的潜能。刘燕等[9]利用银杏叶所含黄酮提取物，开发了具有抗衰老效果的洁面膏和护肤爽等产品。陈雨亭等[10]发现从槐米中提取的黄酮类化合物芦丁，可以明显地清除细胞产生的活性氧自由基；基于此研究，龚盛昭[11]开发出了芦丁抗皱霜。

为了探究柚子皮中的类黄酮提取物制备成具有抗氧化性能的眼霜，我们着重红柚白囊皮提取总黄酮的工艺进行了研究，在全面考虑已有提取方法的优缺点及现有条件的基础上，以总黄酮得率为指标，取柚子皮的中层白囊皮，选用微波辅助乙醇提取法，通过单因素试验和正交试验，确定较优的提取工艺参数。按有关标准对制得的产品进行了理化性能抗氧化性测定，并进行了感官性能测定。

1 实验

1.1 材料

1.1.1 仪器与设备

RE100-Pro数控旋转蒸发仪，上海珂淮仪器有限公司；LAMBDA 265紫外可见分光光度计，珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司；NN-GS575W微波炉，上海松下微波炉有限公司；KQ5200B舒美超声波清洗器，昆山市超声仪器有限公司；JK-MSH-Pro-60WL数显电动搅拌机，上海精学学科仪器有限公司。

1.1.2 材料与试剂

柚子(红柚)，市售；芸香叶苷分析对照品(芦丁标准品)、2，2-联苯基-1-苦肼基自由基(DPPH·)，上海麦克林生化科技有限公司；无水乙醇、亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠、硫酸亚铁、过氧化氢、水杨酸均为分析纯；Glucate SS、Glucate SSE-20、鲸蜡硬脂醇、乳木果油、角鲨烷C15、辛酸/葵酸甘油三酯、卡波姆U20、EDTA-2Na、1，3-丁二醇、HA(透明质酸)、玫瑰香精、苯氧乙醇，广州和顺化工有限公司；去离子水，自制。

1.2 微波辅助乙醇提取黄酮类化合物

1.2.1 原料的处理

选择无明显发霉变质且色泽油亮的柚子皮进行清洗，并将其黄色外果皮与白色中层果皮分开，取中层果皮切成均匀的方块，置于65 ℃烘箱中干燥5 h，将粉碎后的红柚白囊皮置于干燥箱中备用。

1.2.2 芦丁标准曲线的制作

准确称取100 ℃干燥恒重的芦丁标准品3.70 mg，用体积分数为30%乙醇溶解并定容25 mL，得到浓度为148 μg/mL的芦丁标准溶液。分别准确吸取芦丁标准溶液0.00、1.00、2.00、3.00、4.00 mL移入10 mL具塞刻度试管中，先加入体积分数为30%的乙醇溶液至5 mL，再加入5%NaNO2溶液0.6 mL，摇匀后静置6 min，再加入10% Al(NO3)3溶液0.6 mL，摇匀后静置6 min，最后加入10%的NaOH溶液2 mL，充分振荡后放置6 min。以30%乙醇为空白对照，在波长510 nm下测定吸光度，并绘制芦丁标准曲线[12]。

1.2.3 柚子皮中黄酮的提取

准确称取2.0 g干燥的红柚白囊皮粉末于锥形瓶中，按照所需料液比加入乙醇溶液，于微波中按照提取功率和时间提取黄酮，浸提10 min[13]。将浸提液用真空抽滤泵进行抽滤，将抽滤液经旋转蒸发仪浓缩得到红柚白囊皮黄酮提取液。

1.2.4 提取物的中黄酮含量的测定

将提取物定容至10 mL，准确取定容后的提取物2 mL。先加入体积分数为30%的乙醇溶液至5 mL，再加入5%NaNO2溶液0.6 mL，摇匀后静置6 min，再加入10% AL(NO3)3溶液0.6 mL，摇匀后静置6 min，最后加入10%的NaOH溶液2 mL，充分振荡后放置6 min。以体积分数为30%乙醇为空白对照，在波长510 nm下测定吸光度。并根据标准曲线回归方程，计算出柚子皮的黄酮得率。

1.3 抗老化眼霜的制备及性能测定

1.3.1 眼霜的制备

眼霜配方见表1[14-16]，分别称取A相和B相组分原料与烧杯中，75 ℃水浴加热搅拌30 min，使固状物溶解。后将B相加入A相搅拌45 min使其乳化均匀，降温至55 ℃加入C相继续搅拌均匀，降温至45 ℃将D相加入体系，继续搅拌至冷却到室温，即得到柚子皮眼霜样品。

表1 柚子皮保湿眼霜Table 1 Grapefruit peel moisturizing eye cream

1.3.2 眼霜的感官及理化性能的测顶

(1)感官性能测定

取制备的眼霜在室温非阳光照射处，观察其外观，记录眼霜的色泽、膏体是否细腻均匀，用嗅觉闻其气味。

(2)理化性能测定

①pH值测定

取3.0 g眼霜于烧杯中，加30 mL去离子水，超声后在(40±1)℃下分散均匀。用校正好的pH计测定样品水溶液的pH[14]。

②耐热耐寒测定

取两份眼霜5.0 g于烧杯中，分别于40 ℃的烘箱和-10 ℃的冰箱冷冻层中放置24 h后恢复至室温，观察是否有水油分离状[14]。

1.3.3 眼霜的抗氧化性能的测定

称取制备的柚子皮眼霜0.25 g，用纯水超声分散后转移至50 mL容量瓶中定容，得到质量浓度为5 mg/mL的样品溶液用于测定抗氧化性。

(1)对DPPH·的清除率[17]

取三个具塞试管，分别加入3 mL样品溶液与3 mL 2.0×10-4mol/L的DPPH·无水乙醇、3 mL纯水与3 mL DPPH·无水乙醇溶液、3 mL样品溶液与3 mL无水乙醇，摇匀，避光放置30 min后，测在517 nm处的吸光度，所得吸光度分别为Ai1、A01和Aj1，根据公式(1)计算清除率P1。

P1=[1-(Ai1-Aj1)/A01]×100%

(1)

(2)对·OH的清除率[14]

取2 mL 1.00×10-2mol/L的水杨酸-乙醇溶液、2 mL 9.00×10-3mol/L的FeSO4溶液、2 mL的样品溶液和2 mL 8.8×10-2mol/L的H2O2溶液，摇匀后放置于37 ℃水浴中反应30 min，在510 nm下测定吸光度Ai2。以2 mL纯水代替水杨酸溶液测定吸光度Aj2，2 mL纯水代替样品溶液测定吸光度A02。根据公式(2)计算清除率P2。

P2=[1-(Ai2-Aj2)/A02]×100%

(2)

2 结果与讨论

2.1 微波辅助乙醇法提取黄酮类化合物

2.1.1 芦丁标准曲线的绘制

芦丁标准曲线见图1。

图1 芦丁标准曲线Fig.1 Rutin standard curve

由图1可得，芦丁标准曲线方程为y=90.953 29x-0.650 74，相关系数为0.999 01，说明其线性关系很好。将样品的吸光度代入方程计算，即得到柚子皮中黄酮得率。

2.1.2 单因素试验

初始条件为：微波功率550 W、料液比1∶30 g/mL、提取时间20 s、乙醇体积分数为80%[12-13]。在初始条件的基础下，改变单因素：微波功率(200 W、300 W、400 W、550 W、700 W)、料液比(1∶25、1∶30、1∶35、1∶40、1∶45)(g/mL)、时间(0 s、10 s、20 s、30 s、40 s)、乙醇体积分数(40%、50%、60%、70%、80%)，探究对柚子皮黄酮得率得影响。结果见图2～图5。