CN105616327B - 一种海参水煮液提取物及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种海参水煮液提取物的制备方法，通过离心、微滤、超滤、树脂吸附、洗脱、旋蒸、干燥，制得干粉状残留物即为海参水煮液提取物。本发明还提供了上述方法制得的海参水煮液提取物，包括海参皂苷30～90wt％，海参多肽5～60wt％，杂质5～10wt％。本发明制得的海参水煮液提取物可作为美白化妆品添加剂。本发明海参水煮液提取物的制备方法获得的海参皂苷质量含量≥30％，其应用充分利用了海参水煮液中的有效成分海参皂苷；本发明工艺操作简单、省时，成本较低；本发明变“海参加工废液”为宝，充分高效地利用海洋生物资源，避免环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及海参水煮液提取物的制备方法及其应用技术领域。
背景技术
近年来，皂苷类化合物在化妆品、医药、食品等领域得到了广泛应用，其中人参皂苷因具有抗衰老、抗氧化、美白等多重护肤功效，多用于制备美白化妆品，而海参皂苷具有抗肿瘤、抗真菌、免疫调节、溶血作用等多种生理活性，应用在医药、食品领域。目前，人参皂苷的开发相对广泛一些，海参皂苷化学结构与人参皂苷具有相似之处，两种皂苷均属于三萜类化合物，且二者的分子量仅相差几百，海参皂苷也应具有一定抗氧化、美白功效。
据研究报道，在皮肤黑色素的合成过程中，酪氨酸酶是关键酶(Fenoll等人，Int.J.Biochem.Cell Biol.，2004，36，235-246)，它在氧的作用下，能够催化黑色素细胞中的酪氨酸生成色素颗粒(王玉林等人，日用化学品科学，2013，36，33-35)。氧自由基在此过程中促进了酪氨酸酶的催化活性，使黑色素不能及时进行代谢而沉积于表皮(Seiberg等人，J.Invest.Dermatol.，2000，115，162-167)。因而，现代化妆品领域主要从“抗氧化”和“抑制酪氨酸酶”两个方面研究化妆品添加剂的美白功效。
海参水煮液是海参加工生产过程中产生的大量废弃液，海参粗皂苷可以从海参水煮液中提取得到，而将该提取物应用于化妆品领域尚无人研究。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可对海参水煮液进行再利用的方法，实现对海参水煮液中皂苷的回收再利用，并开发海参水煮液提取物在化妆品领域中的应用，促进海参加工产业的发展。
为达到上述目的，本发明提供了一种海参水煮液提取物的制备方法，具体步骤如下：
S1、海参水煮液经离心除杂后，依次通过微滤系统和超滤系统，收集流出液；
优选方式下，所述离心处理的条件为转动频率4000～10000r/min，离心时间为15～60min；
优选方式下，所述微滤系统的微滤膜及超滤系统的超滤膜均为陶瓷膜，所述陶瓷膜优选为氧化铝陶瓷膜；所述微滤膜材料孔径为0.2～1.0μm；所述超滤膜材料孔径为0.01～0.1μm，超滤膜分子量切割范围为3000～50000Da；
其中，超滤膜最优分子量切割范围为5000～10000Da。
S2、用NAK-9大孔吸附树脂吸附步骤S1得到的流出液；用水洗脱所述吸附树脂至洗脱液无色，弃去洗脱液；
S3、用10～20v％的乙醇溶液洗脱大孔吸附树脂2～4倍柱体积，弃去洗脱液；
S4、用40～100v％的乙醇溶液洗脱大孔吸附树脂3～6倍柱体积，收集洗脱液；
S5、将步骤S4收集的洗脱液蒸除有机溶剂后，于-70～-40℃冷冻干燥24～72h，制得海参水煮液提取物。
优选方式下，步骤S5所述将步骤S4收集的洗脱液蒸除有机溶剂过程采用旋转蒸发方式，所述旋转蒸发的条件为：真空度-0.08～-0.1Mpa，蒸发温度为35～50℃；旋转蒸发同时，回收洗脱液中的有机溶剂乙醇。
本发明还提供了上述方法制得的海参水煮液提取物，组成包括：海参皂苷30～90wt％，海参多肽5～60wt％，杂质5～10wt％。
本发明还提供了上述海参水煮液提取物的应用，所述海参水煮液提取物可作为美白化妆品添加剂。
上述海参水煮液提取物可以在具有美白功效的化妆品领域进行应用，如护肤化妆品、美容化妆品、美白化妆品、祛斑化妆品、面膜化妆品、眼部化妆品。
本发明的优点和积极效果为：
1、本发明海参水煮液提取物的制备方法获得的海参皂苷质量含量≥30％，其应用充分利用了海参水煮液中的有效成分海参皂苷。
2、本发明海参水煮液提取物的制备方法中涉及的有机溶剂可回收再利用，绿色环保；工艺操作简单、省时，成本较低。
3、本发明提取的海参粗皂苷具备良好的抗氧化和美白功效，可以作为潜在的美白化妆品添加剂；本发明变“海参加工废液”为宝，充分高效地利用海洋生物资源，避免环境污染。将海参水煮液提取物海参粗皂苷在化妆品领域中进行推广具有巨大的应用前景。
附图说明
图1是人参皂苷Re标准曲线；
图2是实施例2中的不同质量浓度海参水煮液提取物溶液DPPH清除率；
图3是实施例3中的不同质量浓度海参水煮液提取物溶液酪氨酸酶抑制率。
具体实施方式
以下为本发明的具体实施实例，用于进一步说明本发明的优点和特色，但本发明并不受以下实施实例的限制。
实施例1：海参水煮液提取物的制备
①100L海参水煮液采用碟式离心机7000r/min离心25min除杂，然后依次通过微滤系统和超滤系统，其中微滤膜材料为陶瓷膜(Al2O3，0.5μm)，超滤膜材料为陶瓷膜(Al2O3，0.05μm)，超滤膜的分子量切割范围为10000Da。收集流出液。
②将①中所得流出液用5L NAK-9大孔吸附树脂循环吸附4h(吸附1h，中停0.5h)。吸附后的NAK-9大孔吸附树脂转移至玻璃层析柱中，然后用水洗脱至洗脱液无色，洗脱液弃去。
③用10v％的乙醇溶液洗脱大孔吸附树脂3倍柱体积，洗脱液弃去。
④用60v％的乙醇溶液洗脱大孔吸附树脂3倍柱体积，收集洗脱液，采用旋转蒸发仪在循环水泵真空度为-0.1_MPa于35_℃下蒸除并回收洗脱液中的乙醇，于-50_℃冷冻干燥36h，得到海参水煮液提取物。
⑤采用香草醛-冰醋酸法测定海参水煮液提取物中皂苷质量含量。
目前没有商品海参皂苷标准品，可用人参皂苷Re代替海参皂苷为标准品，以人参皂苷质量(μg)为横坐标、波长537nm下的吸光度值为纵坐标绘制其标准曲线，如图1所示，得到计算公式为：y＝0.0045x-0.0035，R2＝0.9991。
最终测定海参水煮液提取物中皂苷质量含量为34.08％，海参多肽质量含量为57.65％，杂质8.27％。
实施例2：海参水煮液提取物对DPPH自由基的清除作用实验
配制0.04g/L的DPPH自由基乙醇溶液，冷藏避光保存；分别配制0.50g/L，0.67g/L，1.01g/L，2.08g/L，3.33g/L，5.07g/L，10.01g/L的海参水煮液提取物水溶液。依次精确移取上述DPPH自由基乙醇溶液和乙醇各2mL于同一个离心管中，混合均匀后避光静置30min后，然后在517nm处测定吸光度Ac，平行测两次；依次精确移取上述DPPH自由基乙醇溶液和海参水煮液提取物溶液各2mL于同一个离心管中，混合均匀后避光静置30min后，在517nm处测定吸光度Ai，平行测两次；依次精确移取乙醇和海参水煮液提取物溶液各2mL于同一个离心管中，混合均匀后避光静置30min后，在517nm处测定吸光度Aj，平行测两次。
按照公式:清除率＝[1-(Ai-Aj)/Ac]×100％计算海参水煮液提取物溶液对DPPH自由基的清除率，并平行测定3次。
将海参水煮液提取物溶液，以乙醇作空白对照，分别进行上述实验，并且平行测两次。
最后计算每个质量浓度的海参水煮液提取物溶液对DPPH自由基的清除率。
图2说明，海参水煮液提取物溶液对DPPH自由基的清除作用与海参水煮液提取物溶液的质量浓度密切相关。当海参水煮液提取物溶液的质量浓度介于0.50g/L～5.07g/L时，海参水煮液提取物溶液对DPPH自由基的清除率随质量浓度的增大而增大，即其清除作用随质量浓度的增加而增强；当质量浓度≥5.07g/L时，海参水煮液提取物溶液对DPPH自由基的清除率保持不变，基本稳定在90％。此外，海参水煮液提取物溶液清除DPPH自由基的半清除率为1.81g/L，说明对DPPH自由基的清除能力很强。
上述实验数据说明海参水煮液提取物溶液具有很好的抗氧化能力，能够抑制酪氨酸酶的催化活性，进而抑制黑色素在表皮沉积，最终达到美白功效。
实施例3：海参水煮液提取物对酪氨酸酶抑制作用实验
配制pH＝6.8的磷酸盐缓冲液(PBS)；100U/mL的酪氨酸酶液，-20℃保存；1.5g/L的多巴溶液，4℃下避光保存；2.08g/L，3.99g/L，10.01g/L，20.02g/L，29.99g/L，40.03g/L，50.04g/L，70.01g/L，89.99g/L，100.02g/L的海参水煮液提取物水溶液。
表1 抑制酪氨酸酶实验表
按照表1的四组内容精密移取反应液于四个EP管中，混合均匀。放在37℃恒温水浴锅中10min后，将1mL的多巴溶液分别加入到四个EP管中，混合均匀，4min后迅速将反应液移至比色皿中，5min时，在475nm处测吸光度，得到四个值：AT1、AT2、AC1、AC2。
根据公式：抑制率＝[1-(AT1-AT2)/(AC1-AC2)]×100％来计算不同质量浓度海参水煮液提取物溶液的酪氨酸酶抑制率。
实验结果(图3)说明并不是所有质量浓度的海参水煮液提取物溶液对酪氨酸酶有抑制作用，海参水煮液提取物溶液的质量浓度极小(≤2.08g/L)或极大(≥95.01g/L)非但没有抑制酪氨酸酶的作用，反而对酪氨酸酶具有激活作用。当海参水煮液提取物溶液的质量浓度介于3.99～50.04g/L时，对酪氨酸酶的抑制率与其质量浓度成正相关，即抑制率随着质量浓度的增加而增加；当海参水煮液提取物溶液质量浓度≥70.01g/L时，对酪氨酸酶的抑制率与其质量浓度呈现负相关，即抑制率随着质量浓度的增加反而降低；此外，当海参水煮液提取物溶液质量浓度介于50.04～70.01g/L时，对酪氨酸酶的抑制作用趋于平缓，抑制率达到最大值为30.42％。综上，海参水煮液提取物溶液的质量浓度与其对酪氨酸酶的抑制作用并非呈单一的变化趋势，因而将海参水煮液提取物添加到美白化妆品的过程中选择适当的质量浓度至关重要。
结果：利用超滤系统、微滤系统及大孔树脂从海参水煮液中提取海参粗皂苷，并采用香草醛-冰醋酸法测定其中的海参皂苷含量，计算该海参水煮液提取物中海参皂苷质量含量为34.08％。海参水煮液提取物水溶液对DPPH自由基清除作用实验和对酪氨酸酶抑制作用实验结果表明，该海参水煮液提取物溶液质量浓度≥5.07g/L时，具有较好的清除自由基能力及抑制酪氨酸酶能力，说明海参水煮液提取物具有良好的美白功效，在美白化妆品领域中具有潜在的应用价值。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种海参水煮液提取物的制备方法，其特征在于，具体步骤为：
S1、海参水煮液经离心除杂后，依次通过微滤系统和超滤系统，收集流出液；
所述微滤系统的微滤膜及所述超滤系统的超滤膜均为陶瓷膜；所述微滤膜材料孔径为0.2～1.0μm；所述超滤膜材料孔径为0.01～0.1μm，超滤膜分子量切割范围为3000～50000Da；
S2、用NAK-9大孔吸附树脂吸附步骤S1得到的流出液；用水洗脱所述吸附树脂至洗脱液无色，弃去洗脱液；
S3、用10～20v％的乙醇溶液洗脱大孔吸附树脂2～4倍柱体积，弃去洗脱液；
S4、用40～100v％的乙醇溶液洗脱大孔吸附树脂3～6倍柱体积，收集洗脱液；
S5、将步骤S4收集的洗脱液蒸除有机溶剂后，于-70～-40℃冷冻干燥24～72h，制得海参水煮液提取物。
2.根据权利要求1所述海参水煮液提取物的制备方法，其特征在于，步骤S1所述离心处理的条件为转动频率4000～10000r/min，离心时间为15～60min。
3.根据权利要求1所述海参水煮液提取物的制备方法，其特征在于，所述陶瓷膜为氧化铝陶瓷膜。
4.根据权利要求1所述海参水煮液提取物的制备方法，其特征在于，所述超滤膜分子量切割范围为5000～10000Da。
5.根据权利要求1所述海参水煮液提取物的制备方法，其特征在于，步骤S5所述将步骤S4收集的洗脱液蒸除有机溶剂过程采用旋转蒸发方式，所述旋转蒸发的条件为：真空度-0.08～-0.1Mpa，蒸发温度为35～50℃；旋转蒸发同时，回收洗脱液中的有机溶剂乙醇。
6.权利要求1所述制备方法制得的海参水煮液提取物，其特征在于，组成包括：海参皂苷30～90wt％，海参多肽5～60wt％，杂质5～10wt％。
7.权利要求6所述海参水煮液提取物的应用，其特征在于，所述海参水煮液提取物用于美白化妆品添加剂。
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