CN105254775A - 芦荟多糖提取方法和芦荟润肤组合物 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种芦荟多糖提取方法和芦荟润肤组合物；称取芦荟全叶汁，加入无水乙醇，微波处理至混合液温度达75～77℃，冷却，继续以超声波辅助提取混合液中蒽醌类化合物，提取，过滤，得到蒽醌类成分提取液和滤渣；按料液比为1:20～40，向滤渣中加入去离子水，超声波功率400～800W，提取20～60分钟，过滤，得芦荟多糖提取液。本发明提取工艺针对芦荟全叶中的多糖类成分，在保证提取率前提下有效缩短提取时间，所得芦荟多糖提取液具有良好的保湿性，并具有一定的抗氧化活性，且有效脱除了具有潜在皮肤刺激性的蒽醌类物质，使用该芦荟多糖提取液的芦荟润肤配方具有良好的保湿、止痒和抗氧化活性效果。

Description

芦荟多糖提取方法和芦荟润肤组合物

技术领域

本发明涉及植物的提取和应用，具体涉及一种芦荟多糖提取方法和芦荟润肤组合物。

背景技术

芦荟为百合科芦荟属多年生常绿肉质草本植物，品种多达500种以上。食用品种主要是库拉索芦荟。芦荟的主要活性成分是多糖，它们的分子结构、组成和相对分子质量与芦荟的品种、生长环境及生长期有关。库拉索芦荟多糖是带支链的甘露聚糖，以甘露糖为支链连接点，其中葡萄糖、甘露糖含量比为1:22(邓阳勇，伍参荣等，芦荟多糖对衰老小鼠免疫器官的影响，湖南中医药大学学报，2008.28(2):25-27)。芦荟多糖具有免疫调节、抗病毒、抗氧化、抗菌、抗肿瘤、放置糖尿病、促进伤口愈合等多种生物活性功能，是一种疗效显著、毒副作用小的天然药物。

传统提取多糖的方法是热水浸提法，该法得率低、操作费时、能耗大。微波辅助法和超声波辅助法是新型的辅助提取技术，具有操作步骤简单、节省溶剂、产物收率高、处理时间段等优点。何思微、何凤林等对库拉索芦荟中芦荟多糖提取方法进行了比较，结果表明，超声波辅助法最有利于库拉索芦荟中芦荟多糖的提取，超声波辅助法的最佳提取条件为超声波功率800w，超声波时间9min，料液比为1:30(g/ml)，芦荟多糖的提取率为5.42％，分别比热水浸提法和微波辅助法提高了4.43％和3.83％(食品研究与开发，2012年2月，第33卷第2期，32-35)，然而其未考虑对具潜在皮肤刺激性的蒽醌类物质的脱除；同时也没有考虑去除可溶于高浓度乙醇的小分子糖类。

发明内容

本发明的目的在于针对在芦荟多糖的众多已知提取方法过程中，存在提取效率不高，或长时间温度过高，或未考虑对具潜在皮肤刺激性的蒽醌类物质的脱除，或成本较高等问题，提供一种芦荟多糖提取方法，具体是利用微波-超声波联合辅助提取法脱除芦荟叶中的蒽醌类成分，同时进行醇沉的过程，再利用超声波辅助提取法提取芦荟全叶中的活性多糖的方法，并优化了提取工艺。该工艺简单，常温提取，提取效率较高，尽大可能的保持了芦荟多糖的生物活性。多糖浓度为0.1mg/mL左右时，市售芦荟多糖提取液对DPPH的清除率为0，而本发明提取的芦荟多糖提取液对DPPH的清除率能达到49.7％。

本发明的另一个目的是在中医药辨证论治与标本兼治的理论指导下，按照中医君臣佐使的组方思想，以天然植物来源的化妆品原料为基础，提供一种兼具止痒功效的芦荟止痒保湿润肤组合物。

芦荟具有许多重要的药用价值，被誉为“植物界的药房”。芦荟活性多糖对皮肤具有明显的保湿作用以及较强的皮肤渗透力，并且安全度高，经常作为优良的保湿添加剂添加在在化妆品等产品中。牡丹皮为毛茛科植物牡丹的根皮，其主要活性成分为丹皮酚，具有消炎止痒、消肿止痛、抗过敏、抗病毒等作用，同时还能抑制细胞内超氧阴离子自由基产生，使皮肤增白，将皮肤中沉积色素还原退色，消淤化斑。黑种草子是我国新疆以及世界上伊斯兰教国家和地区沿用数千年的“万用”治疗性药物和食物，传统上可用于皮肤瘙痒燥痒、脓性疮疡和各种炎肿，现代药理学研究表明，黑种草子精油具有显著的抑菌、杀菌和抗炎作用。黑种草子中含有大量的油脂，主要为不饱和脂肪酸，特别适合用于化妆品。甘草是一味应用非常广泛的中药，具有解毒的功效，现代药理研究表明，甘草有较强的抗炎和抗变态作用，优于磺胺和一些抗生素的药效，其中所含的甘草酸及甘草次酸盐有温和的消炎作用，一般添加在日晒后的护理产品中，用来消除强烈日晒后皮肤上的细微炎症，还能抑制毛细血管通透性，另外还具有一定的美白功效。月见草油(Eveningpromiseoil)是一种从月见草成熟种子中提取得到的油脂，也是20世纪发现的营养药物。它含有多种脂肪酸，其中不饱和脂肪酸占91.2％，尤其是罕见的人体自身不能合成的γ－亚麻酸，具有较强的生理活性，广泛应用于医药、食品保健、美容健肤等领域。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

第一方面，本发明涉及一种芦荟多糖提取方法，所述提取方法包括如下步骤：

S1、蒽醌类成分脱除：按照料液体积比为1：9，称取芦荟全叶汁，加入无水乙醇，微波处理至混合液温度达75～77℃，冷却，继续以超声波辅助提取混合液中蒽醌类化合物，提取时间30～60分钟，过滤，得到蒽醌类成分提取液和滤渣；

S2、芦荟多糖提取步骤：按料液比为1:20～40，向滤渣中加入去离子水，设置超声波功率400～800W，提取时间20～60分钟，过滤，得芦荟多糖提取液。

优选的，所述芦荟全叶汁是通过如下方法制备而得：取新鲜无病的库拉索芦荟全叶，组织破碎，得到芦荟全叶汁，不高于-10℃冷藏，备用。

优选的，步骤S1中，所述微波处理采用的功率为700W，控制微波时间以混合液温度达75～77℃时为止。

优选的，步骤S1中，所述超声波辅助提取采用的频率为40KHz；功率为100W，时间为30～60分钟。

优选的，步骤S2中，所述料液比为1:30～40，超声波功率为650～800W，提取时间为30～60分钟。

优选的，步骤S2中，所述料液比为1:35～40，超声波功率为700W，提取时间为40～50分钟。

第二方面，本发明还涉及一种前述提取方法获得的芦荟多糖提取液在制备具备抗氧化活性的芦荟润肤组合物中的用途。

优选的，所述芦荟润肤组合物包括如下重量百分比含量的各组分：芦荟多糖提取液20～50％，牡丹皮提取物0.5～1％，甘草浸膏0.1～0.5％，卡波姆0.2～0.4％，月见草油1～3％，黑种草油1～3％，APG1～3％，香精0.1～0.5％，三乙醇胺0.25～0.3％，余量为水。

更优选的，所述芦荟润肤组合物包括如下重量百分比含量的各组分：芦荟多糖提取液30％，牡丹皮提取物0.5％，甘草浸膏0.1％，卡波姆9410.3％，月见草油2％，黑种草油2％，APGC8-101.5％，香精0.2％，三乙醇胺0.3％，余量为水。

第三方面，本发明还涉及一种芦荟润肤组合物，所述组合物包括如下重量百分比含量的各组分：芦荟多糖提取液20～50％，牡丹皮提取物0.5～1％，甘草浸膏0.1～0.5％，卡波姆0.2～0.4％，月见草油1～3％，黑种草油1～3％，APG1～3％，香精0.1～0.5％，三乙醇胺0.25～0.3％，余量为水；所述芦荟多糖提取液为前述提取方法获得的芦荟多糖提取液。

优选的，所述组合物包括如下重量百分比含量的各组分：芦荟多糖提取液30％，牡丹皮提取物0.5％，甘草浸膏0.1％，卡波姆9410.3％，月见草油2％，黑种草油2％，APGC8-101.5％，香精0.2％，三乙醇胺0.3％，余量为水；

优选的，所述芦荟润肤组合物为芦荟润肤霜或芦荟润肤乳液。

第四方面，本发明还涉及一种芦荟润肤组合物的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

A1、称取所述芦荟多糖提取液、牡丹皮提取物、甘草浸膏、1wt.％卡波姆941水溶液与水置于容器中，混匀，搅拌并加热至70～80℃，备用，作为A相；

A2、称取所述月见草油、黑种草油与APGC8-10，混匀，搅拌并加热至70～80℃，备用，作为B相；

A3、保持在70～80℃，将B相加入A相，搅拌，冷却至约45～50℃，加入所述香精和三乙醇胺，混匀，即得所述芦荟润肤组合物。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

①本发明提取工艺针对芦荟全叶中的多糖类成分，在保证提取率前提下有效缩短提取时间，所得芦荟多糖提取液具有良好的保湿性，并具有一定的抗氧化活性，且有效脱除了具有潜在皮肤刺激性的蒽醌类物质。

②芦荟止痒润肤乳液配方所用原料以天然植物来源为基础，具有良好的保湿和止痒效果。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为超声功率对多糖提取效果的影响示意图；

图2为超声时间对多糖提取效果的影响示意图；

图3为料液比对多糖提取效果的影响示意图；

图4为芦荟苷、乙醇提取液与芦荟多糖提取液高效液相色谱图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干调整和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明涉及一种基于微波和超声波辅助提取法除杂和提取芦荟鲜叶中多糖类成分的方法，包括：原料预处理步骤、蒽醌类成分脱除步骤和芦荟多糖提取步骤。

提取工艺的确定：

在本发明中，为了简化工艺和提高提取效率，采用了先醇沉后水提的实验方案，并比较了振摇、超声、微波超声联用法对除去单糖及寡糖继而提取多糖的效果的影响。结果如表1所示，因为本发明中采用的多糖含量测定方法是蒽酮-硫酸法，而该法是通过硫酸使多糖经脱水反应生成糠醛或羟甲基糠醛，生成的糠醛或羟甲基糠醛可与蒽酮反应生成蓝绿色糠醛衍生物，故样品溶液中若含有可溶于乙醇的单糖及寡糖等小分子糖类物质，会导致多糖含量测定结果偏高。对比乙醇提取液中多糖含量测定结果及之后的水提液中多糖含量可知，第一组具有较高的多糖提取率是因为在除杂步骤中，乙醇对单糖及寡糖等的提取不充分，导致乙醇提取残渣中含有较多单糖及寡糖等糖类物质，并在后续的水提过程混入多糖提取液，导致测得的多糖含量比实际数据高。三组实验方法中，微波超声联用组的多糖提取率、单糖提取率均为最高，可见微波超声联用辅助醇沉效果最好。

表1不同辅助醇沉方法的比较

提取参数的确定：

本发明中，在进行多糖提取工艺的研究中，发现影响提取效率的主要因素有：超声功率、提取时间和料液比。因此，在超声功率为400～800W、提取时间为20～60分钟、料液比g/mL为1：20～40，以多糖提取率为指标，采用单因素试验法和正交设计试验法进行选择实验，筛选最佳提取工艺条件。

(1)单因素试验结果如图1、2、3所示；

首先，选定液料比为1:20、提取时间为30min时，探究不同超声功率对芦荟原汁中多糖提取效率的影响.本发明分别考察了功率为400W、500W、600W、700W、和800W时对芦荟多糖提取效率的影响。由图1可知在400W、500W、600W时，芦荟多糖的提取率没有太大变化.但当超声功率变为600W以及700W时，多糖提取率从0.47mg/g上升到了0.59mg/g.若继续增大超声的功率，提取率会下降，由此可知超声功率定为700W为宜。

其次，选定液料比为1:20、提取功率为800W时，考察不同超声时间对芦荟原汁中多糖提取效率的影响。如图2所示，随着超声时间的增加，芦荟多糖的提取率也会随之增大.当超声时间在20～40min时，多糖提取率增加的更为显著，并在40min处达到最大值.继续增加时间，提取率增加会趋于平缓甚至降低.可能是因为时间过长杂质浸出量过大，整个溶剂体系的粘度增大，导致多糖的溶出率趋于平缓、降低，所以超声时间应确定在40min处为最佳。

接着，选定超声时间为30min、提取功率为700W时，考察不同液料比对于芦荟中多糖提取效率的影响。结果如图3所示，随着液料比的增加，芦荟多糖提取率也有提高.液料比为20.0-35.0mL/g时，多糖提取率显著升高，主要原因可能是液料比的增大促进了多糖的溶出速率.但当液料比过大，就会增加后续的浓缩成本而且长时间的浓缩会促使多糖降解失活.综合考虑，液料比条件确定为为1:35为宜。

(2)正交设计试验及结果分析如表2、3、4所示；

表2正交实验水平因素[L9(3)3]

表3正交实验结果

表4正交设计试验结果方差分析

误差来源	离差平方和	自由度	均方(MS)	F值	显著性
						A	0.01	2	0.01	1.73	不显著
B	0.03	2	0.01	4.75	显著
						C	0.01	2	0.00	1.00	不显著
误差	0.01	2	-	-	-

F临界值：F0.01(1,2)＝8.65,F0.05(1,2)＝4.46.

根据R值可以发现，在超声波提取中，对结果影响大小的因素依次为：超声时间>超声功率>料液比，最佳组合为A2B3C3，方差分析结果也表明，超声时间对芦荟中多糖类成分的提取影响效果最显著。

蒽醌类成分检测：

本发明中，参照相关文献色谱条件，以芦荟苷化学对照品作为芦荟中蒽醌类物质的代表，分别对芦荟苷、乙醇提取液以及多糖提取液进行高效液相色谱分析，结果见图4。

从芦荟苷对照品的HPLC色谱图可知，芦荟苷的保留时间为17.305min.将其与乙醇提取液及多糖提取液的HPLC色谱图(图4a)进行比较，可以发现在乙醇提取液的色谱图(图4b)中，保留时间为17.204min处也具有一较高吸收峰，而在芦荟多糖提取液色谱图(图4c)中17min处并无吸收峰的存在。由此可以说明，乙醇提取液中含有较多芦荟苷，而最终多糖提取液中并无芦荟苷的存在。也进一步说明本发明所设计工艺在醇沉过程中，能将芦荟凝胶中的芦荟蒽醌类物质较好除去，使最终多糖提取物较为纯净安全。

抗氧化活性检测：

利用DPPH法检测多糖提取液的抗氧化活性，并与市售芦荟提取液做比较。结果表明，多糖浓度为0.01mg/mL左右时，市售芦荟多糖提取液对DPPH自由基的清除率为0，而本发明提取的芦荟多糖提取液对DPPH自由基(1，1-二苯基-2-三硝基苯肼)的清除率能达到49.7％。

具体芦荟多糖的制备以及应用见以下各实施例：

实施例1

本实施例涉及一种基于微波和超声波辅助提取法除杂和提取芦荟鲜叶中多糖类成分的方法，具体包括如下步骤：

步骤1：原料预处理

取新鲜无病的库拉索芦荟全叶，洗净，切成块状，组织破碎，得到芦荟全叶汁，-10℃冷藏，备用。

步骤2：蒽醌类成分的脱除

按照料液体积比1：9称取芦荟全叶汁置于烧杯中，加入9倍体积的无水乙醇，微波(700w)加热至77℃，冷却，置于超声波(频率为40KHz；功率为100W)提取仪中提取30分钟，静置1小时，过滤，滤渣备用。

步骤3：芦荟多糖的提取

将步骤2所得滤渣转移至烧杯中，加入40倍量去离子水，以超声波辅助提取法提取，超声功率700W，提取时间50分钟，过滤，滤液即为芦荟多糖提取液。对所得提取液进行冷冻干燥，得芦荟多糖。

将本实施例制得的芦荟多糖提取液用于制备芦荟止痒润肤露，具体制法如下：

按照表5所示的配方依次称取芦荟多糖提取液、牡丹皮提取物、甘草浸膏、1wt.％卡波姆941水溶液与水置于烧杯中，混匀，搅拌并加热至70℃，备用，作为A相；依次称取月见草油、黑种草油与APGC8-10(烷基糖苷C8-10)，混匀，搅拌并加热至70℃，备用，作为B相；保持在70℃左右，将B相加入A相，搅拌，冷却至约45℃，加入香精，三乙醇胺，混匀，即得。

表5芦荟止痒润肤露

本实施例制得的芦荟止痒润肤露用于皮肤表面，对于蚊虫叮咬所致的痒痛和皮肤干燥瘙痒有显著的缓解效果。本发明制得的芦荟止痒润肤露的止痒功用是基于本工艺所得的芦荟多糖的保湿和抑菌功效，以及配方其它组分的止痒相关功效；另外润肤功用是基于本工艺所得的芦荟多糖的保湿和抗氧化功效(以DPPH的清除效果表征)，以及配方其它组分对皮肤的滋养、保湿等功效。

实施例2

本实施例涉及一种基于微波和超声波辅助提取法除杂和提取芦荟鲜叶中多糖类成分的方法，具体包括如下步骤：

步骤1：原料预处理

取新鲜无病的库拉索芦荟全叶，洗净，切成块状，组织破碎，得到芦荟全叶汁，-12℃冷藏，备用。

步骤2：蒽醌类成分的脱除

按照料液体积比1：9称取芦荟全叶汁置于烧杯中，加入9倍体积的无水乙醇，微波(700w)加热至75℃，冷却，置于超声波(频率为40KHz；功率为100W)提取仪中提取60分钟，静置1小时，过滤，滤渣备用。

步骤3：芦荟多糖的提取

将步骤2所得滤渣转移至烧杯中，加入20倍量去离子水，以超声波辅助提取法提取，超声功率400W，提取时间60分钟，过滤，滤液即为芦荟多糖提取液。对所得提取液进行冷冻干燥，得芦荟多糖。

将本实施例制得的芦荟多糖提取液用于制备芦荟止痒润肤露，具体制法如下：

按照表6所示的配方依次称取芦荟多糖提取液、牡丹皮提取物、甘草浸膏、1wt.％卡波姆941水溶液与水置于烧杯中，混匀，搅拌并加热至80℃，备用，作为A相；依次称取月见草油、黑种草油与APGC8-10(烷基糖苷C8-10)，混匀，搅拌并加热至80℃，备用，作为B相；保持在80℃左右，将B相加入A相，搅拌，冷却至约50℃，加入香精，三乙醇胺，混匀，即得。

表6芦荟止痒润肤露

本实施例制得的芦荟止痒润肤露用于皮肤表面，对于蚊虫叮咬所致的痒痛和皮肤干燥瘙痒有显著的缓解效果。

实施例3

本实施例涉及一种基于微波和超声波辅助提取法除杂和提取芦荟鲜叶中多糖类成分的方法，具体包括如下步骤：

步骤1：原料预处理

取新鲜无病的库拉索芦荟全叶，洗净，切成块状，组织破碎，得到芦荟全叶汁，-15℃冷藏，备用。

步骤2：蒽醌类成分的脱除

按照料液体积比1：9称取芦荟全叶汁置于烧杯中，加入9倍体积的无水乙醇，微波(700w)加热至76℃，冷却，置于超声波(频率为40KHz；功率为100W)提取仪中提取45分钟，静置1小时，过滤，滤渣备用。

步骤3：芦荟多糖的提取

将步骤2所得滤渣转移至烧杯中，加入30倍量去离子水，以超声波辅助提取法提取，超声功率800W，提取时间20分钟，过滤，滤液即为芦荟多糖提取液。对所得提取液进行冷冻干燥，得芦荟多糖。

将本实施例制得的芦荟多糖提取液用于制备芦荟止痒润肤露，具体制法如下：

按照表7所示的配方依次称取芦荟多糖提取液、牡丹皮提取物、甘草浸膏、1wt.％卡波姆941水溶液与水置于烧杯中，混匀，搅拌并加热至75℃，备用，作为A相；依次称取月见草油、黑种草油与APGC8-10(烷基糖苷C8-10)，混匀，搅拌并加热至75℃，备用，作为B相；保持在75℃左右，将B相加入A相，搅拌，冷却至约48℃，加入香精，三乙醇胺，混匀，即得。

表7芦荟止痒润肤乳液

本实施例制得的芦荟止痒润肤露用于皮肤表面，对于蚊虫叮咬所致的痒痛和皮肤干燥瘙痒有显著的缓解效果。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种芦荟多糖提取方法，其特征在于，所述提取方法包括如下步骤：

S1、蒽醌类成分脱除：按照料液体积比为1：9，称取芦荟全叶汁，加入无水乙醇，微波处理至混合液温度达75～77℃，冷却，继续以超声波辅助提取混合液中蒽醌类化合物，提取时间30～60分钟，过滤，得到蒽醌类成分提取液和滤渣；

S2、芦荟多糖提取步骤：按料液比为1:20～40，向滤渣中加入去离子水，设置超声波功率400～800W，提取时间20～60分钟，过滤，得芦荟多糖提取液。

2.根据权利要求1所述的芦荟多糖提取方法，其特征在于，所述芦荟全叶汁是通过如下方法制备而得：取新鲜无病的库拉索芦荟全叶，组织破碎，得到芦荟全叶汁，不高于-10℃冷藏，备用。

3.根据权利要求1所述的芦荟多糖提取方法，其特征在于，步骤S1中，所述微波处理采用的功率为700W，控制微波时间以混合液温度达75～77℃时为止。

4.根据权利要求1所述的芦荟多糖提取方法，其特征在于，步骤S1中，所述超声波辅助提取采用的频率为40KHz；功率为100W。

5.根据权利要求1所述的芦荟多糖提取方法，其特征在于，步骤S2中，所述料液比为1:30～40，超声波功率为650～800W，提取时间为30～60分钟。

6.根据权利要求5所述的芦荟多糖提取方法，其特征在于，步骤S2中，所述料液比为1:35～40，超声波功率为700W，提取时间为40～50分钟。

7.一种根据权利要求1～6中任一项所述的方法获得的芦荟多糖提取液在制备具备抗氧化活性的芦荟润肤组合物中的用途。

8.根据权利要求7所述的用途，其特征在于，所述芦荟润肤组合物包括如下重量百分比含量的各组分：芦荟多糖提取液20～50％，牡丹皮提取物0.5～1％，甘草浸膏0.1～0.5％，卡波姆0.2～0.4％，月见草油1～3％，黑种草油1～3％，APG1～3％，香精0.1～0.5％，三乙醇胺0.25～0.3％，余量为水。

9.一种芦荟润肤组合物，其特征在于，所述组合物包括如下重量百分比含量的各组分：芦荟多糖提取液20～50％，牡丹皮提取物0.5～1％，甘草浸膏0.1～0.5％，卡波姆0.2～0.4％，月见草油1～3％，黑种草油1～3％，APG1～3％，香精0.1～0.5％，三乙醇胺0.25～0.3％，余量为水；所述芦荟多糖提取液为根据权利要求1～6中任一项所述的方法获得的芦荟多糖提取液。

10.一种根据权利要求9所述的芦荟润肤组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

A1、称取所述芦荟多糖提取液、牡丹皮提取物、甘草浸膏、1wt.％卡波姆941水溶液与水置于容器中，混匀，搅拌并加热至70～80℃，备用，作为A相；

A2、称取所述月见草油、黑种草油与APGC8-10，混匀，搅拌并加热至70～80℃，备用，作为B相；

A3、保持在70～80℃，将B相加入A相，搅拌，冷却至约45～50℃，加入所述香精和三乙醇胺，混匀，即得所述芦荟润肤组合物。