全 文 :收稿日期:2013-01-05
作者简介:张 凯(1983-),男,湖北人,硕士研究生。
银耳、透骨草、谷精草提取物的
制备及其复配物的功效评价
张 凯,孟祥艳,孙 永,郭平叶
(广州环亚化妆品科技有限公司,广东 广州 510633)
摘要:采用正交试验对银耳子实体多糖、透骨草抑菌成分以及谷精草总黄酮提取条件优化,并对3种提取
物复配后的产物进行护肤功效评价。结果表明,优化条件下银耳子实体多糖得率32.15%,透骨草提取物稀
释5倍后抑菌圈直径为22.2mm,谷精草黄酮得率为0.067%。对3种提取物复配比例优化,结果显示,复
配产物保湿效果与1%透明质酸钠接近,抑菌圈明显,自由基清除率在测试条件下超过80%。试验为中草
药提取物在化妆品中应用提供理论依据。
关键词:化妆品;银耳子实体;透骨草;谷精草;多糖;抗自由基
中图分类号:TQ658.2文献标识码:A 文章编号:1006-7264(2013)03-0028-05
化妆品用植物资源蕴涵着悠久的中草药文化,
以“安全、健康、有效”的特点逐渐得到消费者的
追捧。如银耳多糖能提高机体免疫力,抗肿瘤,保
持皮肤水分[1];谷精草黄酮类化合物具有抗菌、消
炎、抗衰老和消除人体内活性氧自由基的功能[2];透
骨草皂苷具有较强的抗菌活性[3]。本实验室前期对众
多植物活性成分的提取工艺和功效进行了研究,发
现银耳、谷精草和透骨草3种提取物在保湿、抗氧
化以及抑菌等方面具有显著功效。对3种药材提取
工艺进行优化,并对3种提取物复配后的护肤功效
进行评价,为中草药功效性原料的应用和深度开发
提供依据。
1 材料、仪器和方法
1.1 材料
银耳子实体(市售一级古田银耳,产地福建古
田);透骨草(大戟科植物地构叶全草,市售广东地
构叶,产地广东);谷精草(谷精草干燥带花茎的头
状花序,广州大参林药房所售谷精子,产地广东);
黑曲霉(Aspergillusniger购于中国农业微生物菌种保
藏中心);芦丁对照品(中国药品生物制品检定所);
马铃薯培养基(PDA);硅藻土(广州环凯生物科技
有限公司);大孔树脂AB-8(天津兴南允能高分子
技术有限公司);透明质酸钠(山东福瑞达生物医药
有限公司)。
乙醇、丁二醇、苯酚、浓硫酸、甘油、过氧化
氢、硫酸亚铁、三氯化铝和水杨酸等试剂为市售常规
化学纯。
1.2 仪器
电热恒温水浴锅(上海一恒科学仪器有限公司);
高速中药粉碎机(天津市泰斯特仪器有限公司);
RE-3000B型旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂);三
用紫外分析仪(上海市安亭电子仪器厂);TDL-5-A型
低速台式离心机(上海安亭科学仪器厂);BSA224S型
电子天平(赛多利斯科学仪器 (北京) 有限公司);
UV-1750型紫外分光光度计(日本岛津);BSP-100生
化培养箱(上海博讯);皮肤水份流失测试仪(德国
CK)。
1.3 方法
1.3.1 银耳子实体多糖提取工艺
银耳子实体→40℃~50℃去离子水浸泡→剪碎→
加热提取→趁热取上清硅藻土抽滤→减压浓缩→丁二
醇溶解。
1.3.2 谷精草总黄酮的提取
药材粉碎→加热乙醇提取(料液比1∶10)→滤
纸抽滤→减压蒸馏→浓缩液过AB-8大孔树脂→乙醇
日用化学品科学
DETERGENT & COSMETICS
第 36卷第 3期
2013年 3月
Vol.36 No.3
Mar. 2013
·28·
DOI:10.13222/j.cnki.dc.2013.03.011
第 3期
洗脱→减压蒸馏→丁二醇溶解。
1.3.3 透骨草提取液的制备
药材粉碎→加热乙醇提取(料液比1∶10)→滤纸
抽滤→减压蒸馏→浓缩液过AB-8大孔树脂→乙醇洗
脱→减压蒸馏→丁二醇溶解。
1.3.4 银耳子实体多糖、谷精草总黄酮含量测定
采用苯酚-硫酸法测定银耳提取液中多糖质量
浓度[4]。
以芦丁为对照品测定谷精草总黄酮的含量。黄
酮化合物与Al3+在碱性条件下形成络合物,此络合
物在400 nm~700nm可见区有稳定的特征吸收峰,
选择510nm作为测定波长[5]。
1.3.5 保湿功效测定
通过测定不同质量分数保湿剂的体外相对保湿
率和体内相对保湿率,来进行保湿功效评价。
将样品均匀地涂敷在贴有透气胶带的玻璃板上,
立即放入温度25℃,相对湿度80%的恒温恒湿室,
4h后称重并计算保湿率。该保湿率与1%透明质酸
纳(含20%丁二醇) 保湿率比值即为体外相对保湿
率[6]。
测试者为4名经培训过的25岁~30岁志愿者,
测试环境为温度 25℃,相对湿度 80 % 的恒温恒湿
室。将1%透明质酸纳(含20%丁二醇) 涂敷于面
部一区域作为参照样品,待测样涂敷于面部另一区
域作为测试样品,用量为2mg / cm2。使用后分别于
30min、60min和120min用皮肤水份流失测试仪测
试皮肤水分含量(MMV),测试3个~4个点,取平
均值。样品与对照品 MMV 比值即为体内相对保湿
率[7]。
1.3.6 抗氧化评价
参照Fenton反应的方法建立·OH自由基产生体
系模型,利用H2O2与 Fe2+混合后产生·OH,在反应
体系中加入水杨酸,·OH氧化水杨酸生成在510nm
处有强吸收的有色物质。若加入能够清除·OH的被
测物,有色物质的生成量减少。通过测定该有色物
质的量确定被测物对·OH的清除率[8]。
清除率(%)=[A对照 -(A样品 -A0)/A对照]×100%
式中:A对照为没加样品的吸光度;A样品为加样品的吸光
度;A0为没加水杨酸的吸光度。
1.3.7 抑菌活性测试
采用琼脂扩散法测定复配物对供试菌的抑制
作用。吸取 2 mL 制好的菌液,混合入 18 mL 温度
低于 50℃的 PDA 培养基中,使最终菌液浓度为
105 cfu/mL,制备带菌培养基,倒平板。凝固后对
称放置无菌牛津杯,将牛津杯中加入 200μL 复配
物,用 20 % 丁二醇溶液作为溶剂对照,重复
3 次。于 28℃生化培养箱中培养 72 h,十字交叉
法测量抑菌圈的大小[9]。
2 结果与分析
2.1 银耳子实体多糖提取工艺优化
根据前期试验结果,选择 L9(34) 正交表分析
料液比、提取时间、提取温度以及提取次数等因
素对多糖得率的影响。
由表1可知,各因子对提取效果的影响程度依
次为A(料液比)>C(提取时间)>D(提取次数)>B
(提取温度)。由表2方差分析结果可知,上述实验
中因子A与C在不同显著性水平有影响,所以选择
最好的水平,取A3C3,因子B和D影响不显著,考
虑节约成本选择 B1D1。综合考虑,采用组合是
A3B1C3D1,即以 1∶100 的料液比,60℃提取 1 次,
提取时间为6h,该条件下多糖得率32.15%。
因 子
A(料液比)
/V·V-1 B/℃ C/h D(提取次数)
1 1∶50 60 2 1 24.67
2 1∶50 80 4 2 26.56
3 1∶50 100 6 3 27.22
4 1∶75 60 4 3 32.96
5 1∶75 80 6 1 32.27
6 1∶75 100 2 2 30.26
7 1∶100 60 6 2 33.14
8 1∶100 80 2 3 31.55
9 1∶100 100 4 1 32.10
均值1 26.150 30.257 28.827 29.680
均值2 31.830 30.127 30.540 29.987
均值3 32.263 29.860 30.877 30.577
极差 6.113 0.397 2.050 0.897
试验号 多糖得率/%
表 1 银耳子实体多糖提取正交试验 L9(34) 设计与结果分析
Tab.1Orthogonaldesignandresultanalysisoftremellafruitingbody
polysaccharideextractionL9(34)
科技广场
张 凯,孟祥艳,孙 永,郭平叶:
银耳、透骨草、谷精草提取物的制备及其复配物的功效评价
·29·
日用化学品科学 第 36卷
2.2 透骨草提取物提取工艺优化
根据前期试验结果,选择L9(34) 正交表来分析
提取溶剂乙醇的质量分数、提取时间、提取温度和提
取次数等因素对提取工艺的影响,以抑菌圈的大小
(在测试抑菌圈时,提取液稀释5倍) 为考察指标。
由表3可知,各因子对提取效果的影响程度依次
为温度>乙醇质量分数>提取次数>提取时间。由表
4方差分析结果可知,上述实验中因子B与D在不
同显著性水平有影响,所以选择最好的水平,取
B1D3,因子 A、C 影响不显著,考虑节约成本选择
A1C1。综合考虑,采用组合是A1B1C1D3,该条件下抑
菌圈直径为22.2mm。
2.3 谷精草黄酮类成分提取工艺优化
根据前期试验结果,选择L9(34) 正交表来分析
提取溶剂乙醇质量分数、提取时间、提取温度以及提
取次数等参数对黄酮得率的影响。
由表5可知,各因子对提取效果的影响程度依次
为提取次数>提取时间>提取温度>乙醇质量分数。
综合考虑到时间和能耗等成本,故最佳提取工艺为
A2B3C1D2,在该条件下黄酮得率为0.067%。
表 2 银耳子实体多糖提取正交试验方差分析
Tab.2Varianceanalysisoforthogonalexperimentoftremellafruiting
bodypolysaccharideextraction
因素 偏方平方和 自由度 F/比 F/临界值 显著性
A 69.823 2 284.992 9.000 *
B 0.245 2 1.00 9.000
C 7.251 2 29.596 9.000 *
D 1.246 2 5.086 9.000
误差 111.18 2
因 子
A(提取次数)B/℃ C/h D(乙醇质
量分数)/%
1 1 60 1 60 23.0
2 1 75 2 70 18.3
3 1 90 3 80 12.7
4 2 60 2 80 23.9
5 2 75 3 60 18.5
6 2 90 1 70 12.5
7 3 60 3 70 23.5
8 3 75 1 80 18.9
9 3 90 2 60 12.6
均值1 18.000 23.467 18.133 18.033
均值2 18.300 18.567 18.267 18.100
均值3 18.333 12.600 18.233 18.500
极差 0.333 10.867 0.134 0.467
试验号
抑菌圈
直径/mm
表 3 透骨草活性物提取正交试验 L9(34) 设计与结果分析
Tab.3 Orthogonaldesignandresultanalysisofsperanskiagrass
activesextractionL934
因 素 偏方平方和 自由度 F/比 F/临界值 显著性
A 0.202 2 6.966 9.000
B 177.696 2 6127.448 9.000 *
C 0.029 2 1.000 9.000
D 0.382 2 13.172 9.000 *
误差 0.03 2
表 4 透骨草提取正交试验方差分析
Tab.4Varianc analysisoforthogonalexperimentofsperanskiagrass
activesextraction
表 5 谷精草黄酮类提取正交试验 L9(34) 设计与结果分析
Tab.5Orthogonaldesignandresultanalysisoffloseriocauliflavone
extractionL9(34)
因 子
A(乙醇
质量分数)/%
B/h C/℃ D(提取
次数)
1 60 1 60 1 0.053
2 60 2 70 2 0.065
3 60 3 80 3 0.070
4 75 1 70 3 0.064
5 75 2 80 1 0.056
6 75 3 60 2 0.067
7 90 1 80 2 0.065
8 90 2 60 3 0.067
9 90 3 70 1 0.057
均值1 0.063 0.061 0.062 0.055
均值2 0.062 0.063 0.062 0.066
均值3 0.063 0.065 0.064 0.067
极差 0.001 0.004 0.002 0.012
试验号
黄酮得率
/%
科技广场
·30·
第 3期
2.4 3种提取物的复配优化与功效评价
依据前期对3种提取物保湿、抑菌以及抗氧化
效果的测试结果,选择L9(34) 正交表分析3种提取
物(银耳子实体多糖含量20mg/mL,谷精草总黄酮
含量5mg/mL,透骨草5g药材得1g提取物) 不同
配比对保湿、抑菌和抗氧化效果的影响,根据综合评
分法确定最优配比。
综合评分法:复配物护肤效果用 W表示,S表
示相对保湿率,T 表示抑菌圈大小,R 表示自由基
清除率。选取 S、T 和 R 一同作为评价指标,要求
S≥70 %,R≥70%,T≥15mm。考虑到复配物是纯
天然无防腐添加,评分权重以 T 为主,S、R 次之,
选取 WS=(S-70%)×100,WR=(R-70%)×100,
WT =(T-15)×3,故确定模型为W =WS +WR +
WT =30S体外+70S体内+3T+100R-185(其中S
=30%S 体外+70%S 体内,S≥70%,T≥15mm,
R≥70%)。
由表6可知,各组分对复配物护肤效果的影响程
度依次为谷精草>银耳>透骨草提取物。由表 7 可
知,因子B在显著水平0.1是显著的,因子A、C在
显著水平0.1不显著。综合考虑成本和护肤功效,选
择最佳配比为A2B3C1,该复配物综合得分70.01。
3 结论
1) 在文献报道[10,11]的基础上研究了银耳子实体多
糖的提取,考察了其体外和体内保湿功效。结果表
明:料液比和提取时间对银耳子实体多糖提取影响显
著,在料液比1∶100,60℃提取1次,提取时间6h
的条件下多糖得率32.15%。提取物经过测试,其保
湿性能良好,可作为天然功效成分应用于化妆品中。
2) 建立透骨草提取物抑菌效果与乙醇质量分数、
提取温度、时间和次数正交试验模型。结果表明:提
取溶剂乙醇质量分数和提取温度对提取物抑菌活性影
响显著,在优化条件下,提取物稀释5倍后抑菌圈直
径为22.2mm,为今后透骨草抑菌活性物质提取与分
析提供了参考。
3) 建立了谷精草黄酮得率与提取溶剂乙醇质量
分数、提取时间、提取温度以及提取次数的关系,在
优化条件下黄酮得率为0.067%。
4) 在试验范围内对 3 种提取物复配比例优化,
发现谷精草提取物对综合护肤效果影响显著。3种提
取物复配后具有良好的保湿、抑菌和抗氧化效果,保
湿效果与1%透明质酸钠接近,抑菌圈明显,自由
基清除率在测试条件下超过80%。试验为中草药提
取物在化妆品中的应用提供事实依据,对今后天然功
效性原料的应用和深度开发也有一定的参考价值。
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表 6 3种提取物复配物功效评价正交试验 L9(34)
设计与结果分析
Tab.6Orthogonaldesignandresultanalysisofthreeextractcompound
withcontentoftheskinefficacyevaluationL9(34)
因 子 评价指标
A
(银耳)
/%
B
(谷精
草)/%
C
(透骨
草)/%
S
(体外)
/%
S
(体内)
/%
T/mmR/% w
1 40 10 10 78.12 80.22 16.2 82.54 25.73
2 40 15 15 82.35 80.62 21.6 84.65 45.59
3 40 20 20 84.26 83.24 27.3 85.78 66.23
4 50 10 15 95.31 95.08 15.2 84.32 40.07
5 50 15 20 96.87 96.74 18.6 87.65 55.23
6 50 20 10 91.24 90.56 27.4 82.05 70.01
7 60 10 20 99.25 99.77 15.2 92.56 52.77
8 60 15 10 95.87 96.45 24.7 81.78 67.16
9 60 20 15 97.25 98.25 28.5 64.35 62.80
均值1 45.850 39.523 54.300
均值2 55.103 55.993 49.487
均值3 60.910 66.374 58.077
极差 15.060 26.824 8.590
试验号
表 7 功效评价正交试验方差分析表
Tab.7Varianceanalysisoforthogonalexperimentoftheskinefficacy
evaluation
因 素 偏方平方和 自由度 F/比 F/临界值 显著性
A 345.311 2 3.106 9.000
B 1097.700 2 9.873 9.000 *
C 111.179 2 1.000 9.000
误差 111.18 2
科技广场
张 凯,孟祥艳,孙 永,郭平叶:
银耳、透骨草、谷精草提取物的制备及其复配物的功效评价
·31·
日用化学品科学 第 36卷
Sort and application of low-foaming surfactant
WANG Zi-qian
(Shanghai Xihe Fine Chemicals Co.,Ltd.,Shanghai 201620, China)
Abstract: Foam exist everywhere in the production of modern industry. The most effective way to eliminate foam is to use a defoaming agent.
However,foam-inhibiting and foam-decreaseing ability of defoaming agent was disappearing in the defoaming process. It led to the poor
stability.Lowfoamingsurfactantcan fundamentallysolvetheproblem. Thispaperintroduced thepresentapplication,production situation and
property of several low foaming surfactants, including EO /PO block polyether, iso-octanol phosphate derivatives, fatty acid methyl ester
ethoxylatesandpolyethermodifiedsilicone.
Key words: low-foaming;blockpolyether;iso-octanolphosphate;fattyacidmethylesterethoxylates;polyethermodifiedsilicone
(上接第 22 页)
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Preparation of tremella, speranskiae tuberculatae and eriocaulon buergerianum
extracts and their performance in cosmetics
ZHANG Kai, MENG Xiang-yan, SUN Yong, GUO Ping-ye
(Guangzhou Huanya Cosmetics Technology Co., Ltd., Guangzhou, Guangdong 510633, China)
Abstract: Theextractionconditionsoftremellafruitingbodypolysaccharides,speranskiagrasscompositionandfloseriocaulivalleyofflavonoids
were optimized by orthogonal test, and the efficacy of three extracts in skin care products were evaluated. The results showed that on the
optimized conditions, the yield of tremella fruiting body polysaccharides was 32.15%, and that of flos eriocauli flavone 0.067% as well. The
diameter of bacteria inhibition zone of speranskia grass extract, diluted 5 times before test, was 22.2mm. The mixture of three extracts, with
optimized proportion, showed obviousbacteriostaticring, thesimilarmoisturizingeffectas 1% sodium hyaluronate product, and the free radical
clearancewasover80%atthesametimeunderthetestcondition. Thisstudyprovided theoreticalbasisfortheapplication ofherbalextracts in
cosmetics.
Key words: cosmetic;tremellafruitingbody;speranskiagrass;floseriocauli;polysaccharideflavone;anti-freeradical
科技广场
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·32·