CN111494261A - 紫苜蓿提取物在具有蓝光防护功效的产品中的应用及制备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种紫苜蓿(Medicago sativa)提取物在具有蓝光防护功效的产品中的应用及制备，本发明首次发现了紫苜蓿提取物具有蓝光防护功效，因此将其应用于化妆品中即可得到具有蓝光防护功效的化妆品，且添加重量比例为0.5‑5％。所述的紫苜蓿提取物的制备方法为：用水或醇溶剂进行热提取，提取液pH调至4‑5之间后，再经热处理，即得。本发明提供的紫苜蓿提取物的紫外‑可见光光谱在400‑500nm(蓝光波段)之间有吸收峰，因此具有优异的吸蓝光效果。本发明提供的紫苜蓿提取物还具有很强的抗氧化活性，对蓝光造成的既有皮肤损伤，有很好的修复作用，将其应用于防蓝光护肤品中具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及中草药提取技术领域，具体涉及一种紫苜蓿提取物在具有蓝光防护功效的产品中的应用及制备，尤其涉及一种采用热处理、澄清处理联用的具有蓝光防护功效的紫苜蓿提取物的制备方法和所得紫苜蓿提取物在具有蓝光防护功效的化妆品中的应用。
背景技术
紫苜蓿(Medicago sativa L，又名Alfalfa)，为豆科蝶形花亚科苜蓿属植物，原产于伊朗，而今广泛分布在世界各地，在我国主要产于西北、华北、东北和江淮流域，为我国推广应用的主要牧草。紫苜蓿因具有产草量高、利用年限长、再生性强、适应性强和营养丰富等特点，素有“牧草之王”的称号。
紫苜蓿的药用价值非常高，具有清热解毒、凉血通淋、益气健脾温肾的功效。现代药理研究也表明，紫苜蓿具有抗氧化、抗菌、护肝、降血压、调血脂、降血糖、止痛镇痛、调节内分泌、增强机体免疫力、抑制肿瘤细胞生长及改善记忆力等多种生物活性。
紫苜蓿的多种生物活性和其化学组成密不可分，紫苜蓿的茎、叶、根和种子等部位富含多种化学成分，主要包括皂苷类、黄酮类、香豆素和生物碱等化学物质。
现有的苜蓿或紫苜蓿提取物的制备方法，一般采用乙醇回流提取、大孔树脂吸附、乙醇洗脱的工艺(如中国专利CN 106344641和CN 1916014的方法)；专利文献CN 108201130则利用纤维素酶提取紫花苜蓿，提取液再经蛋白酶酶解、离心、有机溶剂萃取制得紫花苜蓿提取物。这些方法都用到大量的有机溶剂，不环保，而且耗时长，柱层析和萃取也不便于工业化生产。
短波蓝光是波长处于400nm-480nm之间、具有相对较高能量的光线，是可见光谱的一部分，太阳辐射是蓝光的主要来源。随着人类社会的发展，各种照明、电子设备的普及，蓝光开始无处不在，如灯泡、手机、平板、电脑、电视、LED等。长时间暴露在阳光照射下会对皮肤造成光损伤，既往人们主要关注阳光中的紫外线对人体皮肤的损害，但是，可见光的作用，特别是光谱的蓝光区域在很大程度上被忽略了。蓝光是可见光谱中波长最短、能量最高的波段，其穿透能力比紫外线更强，对人的皮肤也能产生类似紫外线的损伤。除了阳光中的蓝光外，电子设备也能产生蓝光对皮肤造成一定的损伤。
目前市场上化妆品原料种类繁多，以美白、保湿、抗衰、抗氧化居多，较少出现防御蓝光、修复蓝光损伤的原料及产品。而现有专利中，专利文献CN110433092A记载了一种修护蓝光损伤组合物，包括蔓越莓提取物、睡茄根提取物、地中海柏木叶提取物和艾叶提取物。专利文献CN110393676A记载了一种抗蓝光组合物，包括：白藜芦醇10-50份，维生素C10-50份，维生素E 35-40份。专利文献CN110575410A公开了一种含防护蓝光成分的组合物，主要含有金盏花提取物、山茶花提取物、密罗木提取物、烟碱酸、维生素E、透明质酸等成分。专利CN110755333A公开的抗蓝光组合物包括：人参二醇型皂苷、叶黄素、胡萝卜素、白藜芦醇、酯化维生素C、富勒烯、维生素E及可可籽提取物。但是，现有的防蓝光产品专利中，均未见有关于采用紫苜蓿提取物作为防蓝光组分的任何记载。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种紫苜蓿提取物在具有蓝光防护功效的产品中的应用及制备。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种紫苜蓿提取物在制备具有蓝光防护功效的产品中的应用。
优选地，所述产品包括具有蓝光防护功效的化妆品。
优选地，所述紫苜蓿提取物在具有蓝光防护功效的化妆品中的添加重量比例为0.5-5％。
更优选地，所述紫苜蓿提取物在具有蓝光防护功效的化妆品中的添加重量为0.5-2％。
蓝光对人体造成伤害需要达到一定的剂量，紫苜蓿提取物含量为0.5％时，可将大部分蓝光吸收，透过的这小部分蓝光对人体不会造伤害。我们做过临床测试验证这个结论。在志愿者手臂上涂抹0.5-2％的紫苜蓿提取物，然后照射高剂量(60J/cm2)的蓝光，结果显示，0.5％的紫苜蓿提取物就能明显减轻皮肤的黑度和红度。因此，推荐优选用量可以低至0.5％。推荐的最高用量以100％防蓝光的用量为标准。含量为2％、5％、8％时，都可达到完全的防蓝光效果。但从产品的效果和成本综合考虑，优选用量为0.5-2％。
本发明提供了一种前述的紫苜蓿提取物的制备方法，包括以下步骤：
S1将紫苜蓿切段，于水或醇溶剂中加热提取，收集提取液；
S2将步骤S1的提取液pH调至4-5之间；pH调至4-5之间，更有利于紫花苜蓿提取液中蛋白的沉淀(紫花苜蓿是一种牧草，蛋白含量高)；若pH不在4-5之间，则后续的加热除蛋白就不够彻底；而提取物中的蛋白会影响产品的稳定性：不除蛋白的提取物溶液放置1周左右会析出沉淀；
S3将步骤S2得到的溶液于90-100℃下加热一段时间，然后放冷后过滤，收集滤液，即得紫苜蓿提取物。该步骤进行再次加热的目的是使提取液中的蛋白变性沉淀出来；且通过pH调至4-5之间后再加热，蛋白沉出量最大。
优选地，步骤S1中，所述水的用量为紫苜蓿重量的5-20倍，提取温度为50-100℃，提取次数1-3次，每次1-2小时；
所述醇溶剂是指醇与水组成的溶液，醇的体积分数为10-60％；醇溶剂的用量为紫苜蓿重量的5-20倍量，提取温度为50-80℃，提取次数1-3次，每次0.5-2小时。所述的醇选自乙二醇、丙二醇、丁二醇、和二丙二醇中的至少一种。
优选地，步骤S2中，所述调节pH用的酸为有机酸或无机酸，包括但不限于盐酸、磷酸、乙酸、柠檬酸、苹果酸；
步骤S3中，所述加热时间为0.5-3小时，更优选地为0.5-2小时。
优选地，所述制备方法还包括以下处理步骤：
S4澄清处理：向步骤S3的滤液中加入澄清剂和吸附剂进行澄清处理后过滤，收集滤液；
S5向步骤S4的滤液中加入树脂填料搅拌吸附处理1-2个小时，再用滤膜过滤，然后纳滤的步骤。
优选地，步骤S4中，所述澄清剂为II型ZTC1+1天然澄清剂溶液(按产品说明书配制)，吸附剂选自活性炭和硅藻土中的至少一种。
优选地，所述加入澄清剂和吸附剂进行澄清处理的具体步骤为：室温下，依次向提取液中加入澄清剂，搅拌均匀后静置2-10小时，再加入活性炭或硅藻土，于40-60℃下搅拌10-60分钟；
所述澄清剂用量为提取液重量的0.5-5％，活性炭或硅藻土的用量为提取液重量的0.1-2％。
更优选地，所述澄清剂用量为提取液重量的1-3％，加入澄清剂搅拌均匀后静置4-6小时；所述活性炭或硅藻土的用量为提取液重量的0.1-2％，加入活性炭或硅藻土后的搅拌时间为15-30分钟。
优选地，步骤S5中，所述树脂填料选自大孔吸附树脂、小孔吸附树脂和聚酰胺中的至少一种；所述树脂填料的用量为滤液重量的1-15％；
所述滤膜为0.22μm的聚丙烯滤膜；所述纳滤采用的纳滤膜的截留分子量为200道尔顿；经纳滤后，滤液浓缩至原体积1/2～1/4。
更优选地，所述树脂填料的用量为滤液重量的1-10％，最优选2-5％。
本发明通过步骤S3得到的滤液已具有抗蓝光效果，但稳定性还不够好。S3的滤液室温下放置2-3周会有微量沉淀析出，影响产品在化妆品领域中的应用。因此本发明进一步经澄清、树脂吸附、纳滤除去残留的蛋白、易被氧化物质和金属离子后，得到的紫苜蓿提取物稳定性强。
现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明提取得到的紫苜蓿提取物，其紫外-可见光光谱在400-500nm(蓝光波段)之间有吸收峰，因此本发明首次发现其具有优异的吸蓝光效果。
2、将本发明所述的紫苜蓿提取物按照0.5％-5％的比例(重量比)加入到化妆品中，可得具有防护蓝光功效的化妆品。
3、本发明提取得到的紫苜蓿提取物还具有很强的抗氧化活性，对蓝光造成的既有皮肤损伤有很好的修复作用。
4、本发明通过将提取后的滤液pH调至4-5之间，然后再进行热处理，能更有效地去除提取液中的蛋白。
5、本发明通过澄清处理以及采用吸附树脂和纳滤技术对紫苜蓿提取液除杂质，能有效地去除对光、氧气敏感的组分和无机盐，提升提取物的纯度及稳定性。
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为本发明的紫苜蓿提取物吸蓝光效果图；其中，图1a为对照的蒸馏水的吸蓝光效果；图1b为本发明得到的紫苜蓿提取物8％浓度下的吸蓝光效果；图1c为本发明得到的紫苜蓿提取物5％浓度下的吸蓝光效果；图1d为本发明得到的紫苜蓿提取物2％浓度下的吸蓝光效果；图1e为本发明得到的紫苜蓿提取物0.5％浓度下的吸蓝光效果；
图2为本发明的紫苜蓿提取物的紫外-可见光全波长扫描图谱；
图3为本发明的紫苜蓿提取物的ABTS抗氧化能力结果；其中，图3a为紫苜蓿提取物的ABTS抗氧化能力结果；图3b为对比的维生素C的ABTS抗氧化能力结果。
具体实施方式
下面结合具体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，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
一种具有蓝光防护功效的紫苜蓿提取物，采用以下制备方法得到：
(1)取紫苜蓿干燥药材200g，切成3-5厘米长的小段，用10倍于紫苜蓿重量的去离子水，70℃提取2次，每次1.5小时，得提取液约3.2L(3.4kg)。
(2)将上述提取液的pH用20％的柠檬酸水溶液调至4.6，于95℃水浴中放置1小时，放冷后过滤，收集滤液3.1L(3.2kg)；
(3)室温下，向步骤(2)的滤液中加入IIB型澄清剂30g，搅拌均匀后加入IIA型澄清剂30g，搅拌均匀，静置4小时。再加入3.5g活性炭，于40℃下搅拌30分钟，过滤，收集滤液3.1kg。然后向滤液中加入120g D101大孔吸附树脂，室温下，搅拌吸附处理1个小时，用0.22μm滤膜过滤，收集滤液约2.8L。所得滤液——紫苜蓿提取物的紫外-可见光全波长扫描图谱如图2。
(4)用纳滤设备(截留分子量为200道尔顿)将步骤(3)的滤液浓缩至1.4L左右，与1.4L丁二醇混合，搅拌均匀。
实施例2
一种具有蓝光防护功效的紫苜蓿提取物，采用以下制备方法得到：
(1)取紫苜蓿干燥药材300g，切成3-5厘米长的小段，用10倍于紫苜蓿重量的去离子水，80℃提取2次，每次1小时，得提取液约4.4L。
(2)将上述提取液的pH用20％的柠檬酸水溶液调至4.5，于100℃下加热45分钟，放冷后过滤，收集滤液4.1L(4.3kg)；
(3)室温下，向步骤(2)的滤液中加入IIB型澄清剂50g，搅拌均匀后加入IIA型澄清剂50g，搅拌均匀，静置5小时。再加入15g硅藻土，于50℃下搅拌15分钟，过滤，收集滤液约4.2kg。然后向滤液中加入150g聚酰胺，室温下，搅拌吸附处理1个小时，用0.22μm滤膜过滤，收集滤液约4L。
(4)用纳滤设备(截留分子量为200道尔顿)将步骤(3)的滤液浓缩至1L左右，与1L丁二醇混合，搅拌均匀。
实施例3
一种具有蓝光防护功效的紫苜蓿提取物，采用以下制备方法得到：
(1)取紫苜蓿干燥药材300g，切成3-5厘米长的小段，用5倍于紫苜蓿重量的去离子水，50℃提取3次，每次2小时，得提取液约3.8L。
(2)将上述提取液的pH用20％的柠檬酸水溶液调至5，于90℃水溶中加热3小时，放冷后过滤，收集滤液约3.5L(3.6kg)；
(3)室温下，向步骤(2)的滤液中加入IIB型澄清剂18g，搅拌均匀后加入IIA型澄清剂18g，搅拌均匀，静置2小时。再加入3.6g硅藻土，于60℃下搅拌10分钟，过滤，收集滤液3.4kg。然后向滤液中加入68g聚酰胺，室温下，搅拌吸附处理2个小时，用0.22μm滤膜过滤，收集滤液3.2L。
(4)用纳滤设备(截留分子量为200道尔顿)将步骤(3)的滤液浓缩至0.8L左右，与0.8L丁二醇混合，搅拌均匀。
实施例4
一种具有蓝光防护功效的紫苜蓿提取物，采用以下制备方法得到：
(1)取紫苜蓿干燥药材300g，切成3-5厘米长的小段，用5倍于紫苜蓿重量的去离子水，100℃提取1次，每次1小时，得提取液约1.0L。
(2)将上述提取液的pH用35％的盐酸水溶液调至4，加热至100℃并保持微沸0.5小时，放冷后过滤，收集滤液约0.8L(0.8kg)；
(3)室温下，向步骤(2)的滤液中加入IIB型澄清剂12g，搅拌均匀后加入IIA型澄清剂12g，搅拌均匀，静置10小时。再加入17g硅藻土，于40℃下搅拌60分钟，过滤，收集滤液0.72kg。然后向滤液中加36g聚酰胺，室温下，搅拌吸附处理1个小时，用0.22μm滤膜过滤，收集滤液0.5L。
(4)用纳滤设备(截留分子量为200道尔顿)将步骤(3)的滤液浓缩至0.25L左右，与0.25L丁二醇混合，搅拌均匀。
实施例5
一种具有蓝光防护功效的紫苜蓿提取物，采用以下制备方法得到：
(1)取紫苜蓿干燥药材300g，切成3-5厘米长的小段，用10倍于紫苜蓿重量的40％丁二醇，80℃提取1次，每次1小时，得提取液约2.6L。
(2)将上述提取液的pH用35％的盐酸水溶液调至5，于100℃加热1小时，放冷后过滤，收集滤液约2.5L(2.6kg)；
(3)室温下，向步骤(2)的滤液中加入IIB型澄清剂25g，搅拌均匀后加入IIA型澄清剂25g，搅拌均匀，静置4小时。再加入20g硅藻土，于40℃下搅拌60分钟，过滤，收集滤液2.6kg。然后向滤液中加60g聚酰胺，室温下，搅拌吸附处理1个小时，用0.22μm滤膜过滤，收集滤液2.3L。
(4)用纳滤设备(截留分子量为200道尔顿)将步骤(3)的滤液浓缩至1L左右。
效果验证：
1、一种具有蓝光防护功效的紫苜蓿提取物吸蓝光能力测试
将实施例1中的紫苜蓿提取物用蒸馏水分别稀释12.5倍、20倍、50倍和200倍，得8％、5％、2％和0.5％的紫苜蓿提取物水溶液。分别取80ml 8％、5％、2％和0.5％的紫苜蓿提取物水溶液装于四个内径约4cm的塑料瓶中，在距离塑料瓶约5cm的位置放置防蓝光测试卡，在塑料瓶的另一侧，距离瓶子4-5cm的位置，用蓝光笔照射，检验紫苜蓿提取液吸收蓝光的效果。取80ml蒸馏水装于内径约4cm的塑料瓶中，同法操作，作为对照。
结果如图1所示，蒸馏水对蓝光无吸收效果，蓝光穿透蒸馏水后，在防蓝光测试卡上留下明亮、刺眼的斑点(图1a)。2-8％的紫苜蓿提取液将蓝光完全吸收，防蓝光测试卡上没有亮斑(图1b、1c、1d)。0.5％的紫苜蓿提取液将大部分蓝光吸收，防蓝光测试卡上有微弱的亮斑(图1e)。
将实施例2-5中的紫苜蓿提取物用蒸馏水稀释50倍，得2％的紫苜蓿提取物水溶液。同法测试吸蓝光效果。结果表明实施例2-5中的紫苜蓿提取物在2％的浓度下均可将蓝光完全吸收。
2、一种具有蓝光防护功效的紫苜蓿提取物抗氧化能力测试
选用实施例1中的紫苜蓿提取物进行抗氧化能力测试。抗氧化能力检测用ABTS(2,2'-azino-bis3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid)法。其原理是：无色的ABTS在氧化剂的作用下被氧化成绿色的ABTS·+(ABTS工作液)，有抗氧化剂存在时，ABTS·+的产生会被抑制，通过405nm处的吸光度测定ABTS·+的含量即可测定并计算出样品的总抗氧化能力。
实验所用主要试剂及仪器如表1所述。在96孔板中，加入ABTS工作液和不同浓度的紫苜蓿提取物，室温反应10min后，于405nm处检测吸光度。
表1.实验所用主要试剂及仪器
| 仪器试剂名称 | 品牌 | 型号 |
| ABTS检测试剂盒 | 碧云天生物 | S0119-300次 |
| 维生素C | 国药 | 10004014-25G |
| 96孔板 | Corning | 3599 |
| 酶标仪 | Thermo | MultiSkan FC |
结果如图3所示，紫苜蓿提取物剂量依赖性地还原ABTS·+，使绿色的ABTS工作液还原成无色的ABTS，发挥抗氧化功效，其抗氧化能力(IC50＝0.048％)与维生素C(IC50＝0.027％)相当。
综上所述，本发明首次发现了紫苜蓿提取物具有蓝光防护功效，因此将其应用于化妆品中即可得到具有蓝光防护功效的化妆品，且优选其添加重量比例为0.5-2％。
本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，以上实施例仅用于说明本发明，而并不用于限制本发明的保护范围。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种紫苜蓿提取物在制备具有蓝光防护功效的产品中的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述产品包括具有蓝光防护功效的化妆品。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述紫苜蓿提取物在具有蓝光防护功效的化妆品中的添加重量比例为0.5-5％。
4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述紫苜蓿提取物在具有蓝光防护功效的化妆品中的添加重量比例为0.5-2％。
5.一种根据权利要求1所述的紫苜蓿提取物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1将紫苜蓿切段，于水或醇溶剂中加热提取，收集提取液；
S2将步骤S1的提取液pH调至4-5之间；
S3将步骤S2得到的溶液于90-100℃下加热一段时间，然后放冷后过滤，收集滤液，即得紫苜蓿提取物。
6.根据权利要求5所述的紫苜蓿提取物的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述水的用量为紫苜蓿重量的5-20倍，提取温度为50-100℃，提取次数1-3次，每次1-2小时；
所述醇溶剂是指醇与水组成的溶液，醇的体积分数为10-60％；醇溶剂的用量为紫苜蓿重量的5-20倍量，提取温度为50-80℃，提取次数1-3次，每次0.5-2小时。
7.根据权利要求5所述的紫苜蓿提取物的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述调节pH用的酸为有机酸或无机酸；
步骤S3中，所述加热时间为0.5-3小时。
8.根据权利要求5所述的紫苜蓿提取物的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括以下处理步骤：
S4澄清处理：向步骤S3的滤液中加入澄清剂和吸附剂进行澄清处理后过滤，收集滤液；
S5向步骤S4的滤液中加入树脂填料搅拌吸附处理1-2个小时，再用滤膜过滤，然后纳滤的步骤。
9.根据权利要求8所述的紫苜蓿提取物的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述澄清剂为II型ZTC1+1天然澄清剂溶液，吸附剂选自活性炭和硅藻土中的至少一种。
10.根据权利要求8所述的紫苜蓿提取物的制备方法，其特征在于，步骤S5中，所述树脂填料选自大孔吸附树脂、小孔吸附树脂和聚酰胺中的至少一种；所述树脂填料的用量为滤液重量的1-15％；
步骤S5中，所述滤膜为0.22μm的聚丙烯滤膜；所述纳滤采用的纳滤膜的截留分子量为200道尔顿；经纳滤后，滤液浓缩至原体积1/2～1/4。
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