CN104367486A

CN104367486A - 白蜡树精苷在抗紫外线化妆品中的应用

Info

Publication number: CN104367486A
Application number: CN201410700298.7A
Authority: CN
Inventors: 陈玉娟; 于源华; 王巍; 钟子涛; 夏青
Original assignee: Changchun University of Science and Technology
Current assignee: Changchun University of Science and Technology
Priority date: 2014-11-28
Filing date: 2014-11-28
Publication date: 2015-02-25

Abstract

一种白蜡树精苷在抗紫外线化妆品中的应用，属于化妆品技术领域，其应用是：将白蜡树精苷用于霜剂、乳剂、爽肤水、护肤水、软膏、油剂、凝胶、气雾剂、溶液剂或涂膜剂类化妆品中。有益效果是：无论天然的白蜡树精苷或合成的白蜡树精苷都具有抗紫外线作用，可以作为防晒剂应用于护肤品中，可以制成霜剂、乳剂、面膜、爽肤水、护肤水、软膏、油剂、凝胶、气雾剂、溶液剂、或涂膜剂等各类剂型。并且对人体皮肤无毒副作用，效果相对好于现有的抗紫外线化妆品。

Description

白蜡树精苷在抗紫外线化妆品中的应用

技术领域

本发明属于化妆品技术领域。

背景技术

白蜡树精苷属于简单香豆素类化合物，香豆素类化合物是邻羟基桂皮酸的内酯，具有芳香气味。该类化合物的母核结构有简单香豆素类、呋喃香豆素类、吡喃香豆素类三种类型，是生药中的一类重要的活性成分；广泛分布于植物界中, 特别是在被子植物如木犀科、伞形科、芸香科、豆科、菊科、瑞香科等科中多见；具有抗艾滋病、抗肿瘤、抗氧化、抗微生物、降压、抗辐射等多方面的生物活性。

长时间过量的紫外线辐射会导致多种皮肤损害，降低人们的免疫功能。有文献报道，当臭氧层减少10% 时 , 到达地面的紫外线辐射就增加 2%, 而皮肤病的发病率将增加 25%～ 32% 。天然防晒剂有清除氧自由基和防紫外线的功效，且安全性好，开发与研究天然防晒剂已成为研究者及消费者关注的焦点，如茶多酚、黄芩苷、枸杞多糖、黄芪总黄酮、螺旋藻多糖和沙棘油等。

自然界中的白蜡树精苷主要存在于木犀科岑属植物中，如水曲柳（Fraxinus mandshurica Rupr.）、欧梣（Fraxinus excelsior L.）、日本白蜡树（Fraxinus japonica Blume）等。目前植物资源日趋减少，其中水曲柳已经成为国家二级保护植物，随着植物资源的减少，从水曲柳树皮或者树叶中提取白蜡树精苷，难以满足市场的需求。香豆素类化合物分子量较小，合成相对简单，生物利用度高，近年来已成为国内外许多药学工作者的研究重点。合成了许多种香豆素类化合物，例如：彭艳红合成了吡咯类香豆素，王鹏飞等人合成了吡唑并吡啶类香豆素，饶艳旋等人采用维蒂希反应合成了简单的香豆（7-羟基-3-乙酮基香豆素等）。合成香豆素的方法很多，其中以饶艳旋等人采用维蒂希反应得到的产物与白蜡树精苷的母核的结构最接近，但由于白蜡树精苷分子中5、6、7三取代的作用，采用维蒂希反应不能合成白蜡树精苷。

发明内容

本发明的目的是：提供一种白蜡树精苷在抗紫外线化妆品中的应用，采用将白蜡树精苷掺入化妆品中可有效减轻甚至消除紫外线辐射对人体皮肤的伤害。

本发明的应用是：将白蜡树精苷用于霜剂、乳剂、爽肤水、护肤水、软膏、油剂、凝胶、气雾剂、溶液剂或涂膜剂类化妆品中，白蜡树精苷的分子式为C₁₇H₂₀O₁₀，结构式为

。

合成白蜡树精苷的方法是：反应的条件

A：强还原剂如连二亚硫酸钠（Na₂S₂O₄），为2,6 - 二甲氧-1,4-对苯醌的1～2倍摩尔量；反应体系溶剂为乙酸乙酯，加入量为2,6 - 二甲氧-1,4-对苯醌的5～15倍（M:V；单位：g: mL），温度为15～35℃。

B：用溴化苄进行苄基化反应，加入量为化合物1的2～6倍摩尔量，催化剂为碳酸钾（K₂CO₃），加入量为化合物1的2～6倍摩尔量；溶剂为DMF或丙酮或四氯化碳或氯仿，加入量为化合物1的5～15倍（M:V；单位：g: mL），温度为50℃～80℃，反应时间为12-36h。

C：先加入10～20倍摩尔量的二甲基甲酰胺（DMF）和2～6倍摩尔量的三氯氧磷（POCl₃），然后向反应体系中加入底物，最后加入1～4倍摩尔量的NaOH（用3～6倍体积的水溶解）搅拌0.5～3h，温度为15～35℃。

D：用Pd/C催化加氢还原，加入量为底物的质量的0.5~1.5倍，溶剂为无水乙醇，加入量为底物的1～3倍（M:V；单位：g: mL），氢气压力为3～7bar，温度 30～70℃。

E：与甲氧甲酰基亚甲基三苯基膦反应，加入量为底物的1～3倍摩尔量；溶剂为N，N二乙基苯胺，加入量为底物的15～30倍（M:V；单位：g: mL），温度为150℃～250℃，反应时间为1～8h。

F：与2，3，4，6-四乙酰溴代-b-吡喃葡萄糖进行糖苷化反应，加入量为底物的1～4倍摩尔量；溶剂为二氯甲烷，加入量为底物的10～30倍（M:V；单位：g: mL），催化剂为三甲硅基三氟甲磺酸脂（TMSOTF）或三氟化硼乙醚，加入量为底物的0.1～1.5倍摩尔量，冰浴反应1～8h。

本发明的有益效果是：无论天然的白蜡树精苷或合成的白蜡树精苷都具有抗紫外线作用，可以作为防晒剂应用于护肤品中，可以制成霜剂、乳剂、面膜、爽肤水、护肤水、软膏、油剂、凝胶、气雾剂、溶液剂、或涂膜剂等各类剂型。并且对人体皮肤无毒副作用，效果相对好于现有的抗紫外线化妆品。

附图说明

图1是本发明合成路线图；

图2是各组人皮肤成纤维细胞图像分析结果(1 处理时染色，2正常组培养3天后，3紫外线照射培养3天后，4白蜡树精苷+紫外线照射培养3天后)。

图3是防晒效果综合评价表；

图4是白蜡树精苷防晒霜的紫外吸光度曲线图，横坐标为白蜡树精苷的质量分数（%），纵坐标是白蜡树精苷防晒霜的吸光度值。

具体实施方式

合成白蜡树精苷反应的条件

化合物1的合成：取2,6 - 二甲氧-1,4-对苯醌1000g置于10L的反应器中，用既具有强还原性，又具有强氧化性的连二亚硫酸钠（Na₂S₂O₄）还原，溶剂为乙酸乙酯，室温搅拌40分钟。待反应完成，缓慢加入等体积的水，搅拌，收集乙酸乙酯层，减压回收乙酸乙酯，残余物用少量水洗净，乙酸乙酯进行重结晶，抽滤，得到固体经鉴定为图一中的化合物1（2,6-二甲氧基对苯二酚）851g，收率为84.1%。

化合物1 ESI-MS m/s：169.1 [M-H]⁺，分子式C₈H₁₀O₄。

化合物2的合成：取化合物1（800g）于反应器中，加入苄溴2763g，碳酸钾（K₂CO₃）2230g，溶剂为丙酮，加热回流24h。缓慢加入2倍体积的水，搅拌，静置2小时，抽滤，用丙酮重结晶，抽滤，得到固体经鉴定为图1中的化合物2（1,3-二甲氧基-2,5 - 二苄氧基苯）1419g，收率为86.2%。

化合物2 ESI-MS m/s：351.1 [M+H]⁺，分子式C₂₂H₂₂O₄，¹H-NMR (CDCl₃ ) δ： 3.79 (s，3H，OCH₃ )，4.92 (s，2H，OCH₂Ar)，5.05 (s，2H，OCH₂Ar)，6.25(s，2H，CH_Ar )，7.28-7.47 (m，10H，CH_Ar )。¹³C-NMR(CDCl₃) δ： 56.1 (OCH₃ )， 70.7(OCH₂Ar)，75.1 (OCH₂Ar)，93.7 (Ar 3-C，5-C)，128.6(Ar 1-C)，152.9(Ar 2-C，6-C) ，151.2(Ar 4-C)；单取代苯环的碳信号：127.1 ，127.4，127.8，128.1，128.3，128.2，136.6，136.7。

化合物3的合成：取POCl₃1576g加入到二甲基甲酰胺（DMF）3757g中，搅拌10min，接着加入化合物2（1200g），室温搅拌16h，将反应物冷却至0℃，然后加入NaOH 溶液（274g溶于1500ml水中），搅拌，室温静置1h。将反应物用1500mL乙酸乙酯萃取3次，合并乙酸乙酯层，用酸水（PH=1）洗涤一次，用无水硫酸钠干燥，过滤，减压蒸发溶剂，得到黄色油状物，经鉴定为图1中的化合物3（2,4 - 二甲氧基-3,6 - 二苄氧基苯甲醛）1048g，收率为80.9%。

化合物3 ESI-MS m/s：379.1 [M+H]⁺，分子式C₂₃H₂₂O₅，¹H-NMR (CDCl₃ ) δ：3.81 (s，3H，OCH₃ )；3.93 (s，3H，OCH₃ )；4.93 (s，2H，OCH₂Ar)；5.06 (s，2H，OCH₂Ar)；6.30(s，1H，CH_Ar )；7.28-7.47 (m，10H，CH_Ar )；10.39 (s，1H，CHO)。¹³C-NMR(CDCl₃)：δ56.1 (OCH₃ )；61.3(OCH₃ )；70.8(OCH₂Ar)；75.1 (OCH₂Ar)；92.6 (Ar 5-C)；110.2(Ar 1-C)；单取代苯环的碳信号：127.1，127.5；127.9；128.1；128.2；128.5；134.2；136.7；137.1；155.5；157.3；158.7；188.9 (CHO)。

化合物4的合成：取化合物3（900g）溶于1000ml无水乙醇和600g Pd-C，将混合物在氢气（4.5bar）下于50℃搅拌3h。将混合物过滤，减压干燥，环己烷重结晶，得到产物458g，收率为97.3%，经鉴定为图1中的化合物4（2,4二甲氧基-3,6二羟基苯甲醛）。

化合物4 Mp. 126-127℃；ESI-MS m/s：199.1 [M+H]⁺；¹H-NMR (CDCl₃ ) δ：3.91 (s，3H，OCH₃ )，4.01 (s，3H，OCH₃ )，5.08 (s，1H，OH)，6.21 (s，1H，CH_Ar )，10.04 (s，1H，CHO)，11.88 (s，1H，OH)；¹³C-NMR (CDCl₃ )δ：56.3 (OCH₃)，61.7 (OCH₃ )，94.6 (Ar 5-C )，108.2(Ar 1-C )，130.3(Ar 3-C )，147.5 (Ar 2-C )，155.3 (Ar 4-C )，157.9(Ar 6-C )，192.1(CHO)。

合物5的合成：取化合物4（400g）和甲氧甲酰基亚甲基三苯基膦（674g），加N，N二乙基苯胺3000g，220℃加热回流4h，减压回收溶剂，残余物用乙醇溶解，上硅胶柱分离，洗脱液为乙酸乙酯-环己烷-甲醇（5:5:1），收集洗脱液，经TLC检测，合并相同的馏分，得到固体化合物5 274g，收率为61.2%，经鉴定为图1中的白蜡树精。

化合物 5 mp. 171～172℃。 TLC 薄层板置紫外灯下 (365 nm) 显弱黄色荧光，异羟肟酸铁反应阳性，FeCl₃ 反应阳性 ( 墨绿色) 。 ESI-MS m/s: 223.1 [M+H]⁺，分子式 C₁₁H₁₀O₅。¹H-NMR (DMSO-d₆) δ: 9. 04 (1H，brs，OH) ，7.97(1H，d，4-H)，6.82(1H，s，8-H)，6.30(1H，d，3-H) ，3.83(3H，s，-OCH₃ )，3. 80 (3H，s，-OCH₃)；¹³C-NMR (DMSO-d₆) δ：160.9(2-C) ，153.3(7-C) ，148.2 (9-C)，143.1(5-C) ，139.5(4-C) ，136.1(6-C)，112.5(3-C)，107.2 (10-C) ， 95.8(8-C) ， 61.7(-OCH₃ ) ，57.1(-OCH₃) 。

化合物6的合成：取化合物5（200g）加入2，3，4，6-四乙酰溴代-b-吡喃葡萄糖（740g），溶剂为二氯甲烷，催化剂为TMSOTF，冰浴反应4h，保证反应体系无水。待反应完成，减压回收有机溶剂，残余物加入5000mL的水，用5000mL正丁醇萃取3次，收集正丁醇层，减压浓缩，干燥，残余物用乙醇重结晶，得到固体283g，收率为81.9%，经鉴定为图一中的化合物6（白蜡树精苷）。

化合物6 mp.128～ 130℃，ESI-MS m/s: 385.1 [M+H]⁺，分子式C₁₇H₂₀O₁₀， Molis反应阳性，水解液TLC 检出白蜡树精和葡萄糖。¹H-NMR (DMSO-d₆) δ：(1H，d，H-3)，8.01(1H，d，H-4)； 6.90 (1H，s，H-5)，9.75(1H，brs，8-OH)， 3.82(3H，s，OCH₃)；¹³C-NMR (DMSO-d₆)δ：160.8(2-C)，157.3(7-C)，151.6(9-C)，149.4(5-C，6-C)，139.5(4-C)，112.4(3-C) ，107.1(10-C)，102.9(Glc 1’- C)，6.8(8-C) ，78.0(Glc 5’-C)，77.1(Glc 3’-C) ，74.5(Glc 2’-C) ，70. 3(Glc 4’-C) ，62. 8(Glc 6’-C)，61.3(-OCH₃)，57.1(-OCH₃) 。

白蜡树精苷对紫外线损伤人皮肤成纤维细胞的保护作用

采用胶滴法在六孔板中培养人皮肤成纤维细胞，在培养基中加入白蜡树精苷，观察人皮肤成纤维细胞形态并测定其活性，紫外灯下每天照射10min，培养3天后，中性红染色，10%甲醛溶液固定，MHF-V501（MORITEX）图像分析系统通过倒置显微镜对胶滴中细胞的染色情况进行扫描计数分析，测定各组人皮肤成纤维细胞的增殖情况，其中阴性对照组在开始处理时染色的测定值的均值为27.64；培养3天后，正常培养测定的均值是105.39，紫外线照射组测定均值是33.01，培养基中加入白蜡树精苷并紫外照射组测定均值是76.43（见图2）。结果表明培养基中加了白蜡树精苷的胶滴中人成纤维细胞的平均数量明显高于不加白蜡树精苷胶滴中的细胞，说明白蜡树精苷具有保护人皮肤成纤维细胞抵抗紫外损伤的作用。

白蜡树精苷防晒霜的制备

白蜡树精苷10g溶于865g去离子水，加热至85 ℃作为A 相，保温备用；将十六十八醇30g、硬脂酸40g、聚氧乙烯(2)硬脂醇醚10g、聚氧乙烯(21)硬脂醇醚10g、单硬酯酸甘油酯30g混合后加热至85 ℃搅拌溶解作为B 相，保温备用；两相温度都控制在85 ℃左右，在均质机搅拌状态下，将B相缓慢加入A相，同时用均质机继续匀质3min左右；然后控制温度在80℃左右保温搅拌消泡，当体系降温至45 ℃时，加入尼泊金甲酯5g，继续缓慢搅拌，冷却至室温时即可得到1000g的白蜡树精苷防晒霜。

白蜡树精苷防晒霜的抗紫外线性能测定

根据QB/ T 2410 -1998 规定的防晒化妆品UVB区防晒效果的评价方法进行操作。吸光度与防晒性能关系见图3。

分别将添加白蜡树精苷质量分数为0.1%，0.3 %，0.6%，0.8%，1.0%，1.2%，晒霜均匀的涂抹于石英比色皿的透光面上，使比色皿的表面防晒霜达到4mg/cm²，然后在波长为280-320nm下测吸光度。通过6次平行试验，计算各白蜡树精苷防晒霜在波长为280、290、300、310、320nm下的吸光度值，再把5个波长下吸光度的平均值作为相应白蜡树精苷防晒霜在波长280-320nm下的吸光度。测定的结果见图4。

从图3和图4可知，在波长280-320nm，添加白蜡树精苷的质量分数为0.6%，吸光度值为1.39，可以抵抗中等强度阳光紫色线的照射，而且随着白蜡树精苷的添加量的增加，吸光度也随之增加，当白蜡树精苷的质量分数达到1.0%时，吸光度达到1.71，可以抵抗夏日在户外工作强烈阳光的紫外线照射。

实施例1

白蜡树精苷爽肤水的制备

取透明质酸钠0.2g，加去离子水700mL溶解，然后加入丙三醇100mL、丙二醇50mL，作为A溶液；白蜡树精苷10g，溶于100mL 95%乙醇中，然后加入尼泊金甲酯1g，玫瑰香精1mL，然后搅拌下，缓慢加入A溶液，用去离子水补足至1000mL。

实施例2

白蜡树精苷乳剂的制备

取白蜡树精苷10g，加蒸馏水856g溶解，然后加入甘油10g，丙二醇10g，三乙醇胺10g，透明质酸钠1g，混匀，作为A相，80℃保温备用；称取十六醇10g，羊毛脂10g，硬脂酸20g，液体石蜡20g，硅油30g，橄榄油10g，加热至80℃融化；80℃左右，一边搅拌一边把B相缓慢加入A相，匀质3min，同时加入尼泊金甲酯3g，冷却至室温时即可得到1000g的白蜡树精苷乳剂。

Claims

1.一种白蜡树精苷在抗紫外线化妆品中的应用，其应用是：将白蜡树精苷用于霜剂、乳剂、爽肤水、护肤水、软膏、油剂、凝胶、气雾剂、溶液剂或涂膜剂类化妆品中，白蜡树精苷的分子式为C₁₇H₂₀O₁₀，结构式为

。