CN111973528B - 一种具有美白抗炎安全不致敏的薯蓣提取物及其制备方法 - Google Patents

一种具有美白抗炎安全不致敏的薯蓣提取物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有美白抗炎安全不致敏的薯蓣提取物的制备方法,所述制备方法主要包括酶解、树脂吸附和脱色,由此制备出的薯蓣提取物不仅能够去除薯蓣中潜在致痒性成分,同时保留薯蓣多糖和皂苷活性成分。所制备出的薯蓣提取物对皮肤安全、无刺激,并具有美白和抗炎的作用,可适用于化妆品中。

Description

一种具有美白抗炎安全不致敏的薯蓣提取物及其制备方法
技术领域
本发明属于一种具有美白抗炎安全不致敏的薯蓣提取物的制备方法,更具体地说,涉及一种适用于化妆品中的薯蓣提取物、及其制备方法。
背景技术
薯蓣又称山药,始载于《神农本草经》,是中国传统的保健食品。现代研究表明,薯蓣中主要有效成分为多糖和皂苷类,具有降血糖、降血脂、抗氧化、抗衰老、增强免疫和抗肿瘤等功效。
目前有报道,山药多糖具有良好的吸湿性、保湿性和透皮吸收性。现有制备山药多糖的工艺使用了95%乙醇,丙酮,乙醚等。该工艺仅得到了目标成分多糖,没有得到有效成分具有美白抗炎效果的皂苷类,同时使用了大量的溶剂,收率低。
截至目前,山药中的致痒性成分,仍然不能明确。有文献表明,山药中的致痒性成分可能是一类水溶性的、极性较高的化合物,但也不能排除是某些特定的蛋白,或组胺类成分。现有的薯蓣有效成分提取工艺在去除致痒性成分和有效保留薯蓣中的主要有效成分多糖和皂苷类之间无法同时兼顾:薯蓣提取物中的有效成分太低,美白和抗炎作用不佳,而薯蓣提取物中的致痒性成分不能有效去除,薯蓣提取物会对皮肤产生刺激性,不论是哪种情形,都限制了它在化妆品领域中的广泛使用。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题,本申请的发明人以新鲜薯蓣为原料,经过大量的研究,利用酶解、树脂吸附和脱色等技术,确立了薯蓣提取液最优高效制备工艺,制备一种薯蓣提取液,不仅能够去除薯蓣中潜在致痒性成分,同时保留薯蓣多糖和皂苷活性成分。与此同时,本申请的发明人研究了所制备的薯蓣提取液的含量组成,并对其进行安全性评价和功能性测试,发现其对皮肤安全、无刺激,并具有美白和抗炎的作用,可适用于化妆品中。
在本发明中,薯蓣提取物为液体,因此薯蓣提取液与薯蓣提取物含义相同。
本申请中的原料重量指的是在清洗步骤之前对用于制备薯蓣提取液的薯蓣根经称重后得到的重量值。
具体而言,本发明提供一种具有美白抗炎安全不致敏的薯蓣提取液的制备方法,该方法包括以下步骤:
(1)清洗:
用自来水清洗去除薯蓣根表面的泥沙等杂质;
(2)粉碎:
薯蓣根用粉碎机粉碎成小颗粒;
(3)提取:
将预粉碎好的薯蓣投入提取罐中,加入原料重量的4倍~8倍纯水,升温至70℃~90℃,加入0.05%~5%(w/w)的高温淀粉酶,保温提取1~6小时。提取结束,趁热过滤,得到薯蓣提取物粗滤液,滤渣弃去;
(4)酶解:
粗滤液,调节温度至40℃~60℃,加入0.05%~5%(w/w)的蛋白酶,保温酶解1~6小时,酶解结束,70℃~90℃,灭酶0.5小时~1小时。向酶解液中,加入4%~15%(w/w)白色硅藻土助滤,得到精滤液,滤液澄清为褐色;
(5)树脂吸附:
精滤液中加入原料重量4%~15%(w/w)的离子交换树脂(优选为717树脂)搅拌吸1~6小时,吸附结束后过滤,向过滤液中加入HCl,调节过滤液pH值5~7,优选pH值6。
(6)脱色:
将调节pH后的过滤液,调节温度至50℃~70℃,向料液中加入原料重量2%~8%(w/w)活性炭,保温搅拌脱色1~3小时,得到薯蓣提取液,料液为白色至淡黄色。
优选地,在提取步骤中,加入纯水的数量为原料重量的4.5~6.5倍,更优选地为5倍。
优选地,在提取步骤中,在加入纯水后的原料温度升温至75℃~85℃,更优选为80℃。
优选地,在提取步骤中,趁热过量是通过震荡过滤机进行的,这是因为料液粘稠不易过滤,采用震荡过滤机可促进料液过滤。
优选地,在酶解步骤中,将粗滤液的温度调节至50℃~60℃,更优选为55℃,灭酶温度为75℃~85℃,更优选为80℃。
优选地,在酶解步骤中,灭酶时间优选为0.5小时。
优选地,在酶解步骤中,加入白色硅藻土的数量为原料重量的8%~12%,更优选为10%。
优选地,在树脂吸附步骤中,加入离子交换树脂的数量为原料重量的8%~12%,更优选为10%。优选地,所述离子交换树脂为717树脂。
优选地,在脱色步骤中,将调节pH值后的过滤液的温度调节至55℃~65℃,更优选为60℃。
优选地,在脱色步骤中,加入的活性炭数量为原料重量的3%~7%,更优选为5%。
优选地,加入的HCl为1%~36%(v/v)的HCl。
本发明还提供一种具有美白抗炎安全不致敏的薯蓣提取物,所述薯蓣提取物是所述制备方法制备出来的。
与现有技术相比,本申请可以获得包括以下技术效果:
1)本申请提供的一种制备薯蓣提取液的方法利用酶解、树脂吸附和脱色等技术,确立了薯蓣提取液最优高效制备工艺,制备一种薯蓣提取液,不仅能够去除薯蓣中潜在致痒性成分,同时保留薯蓣多糖和皂苷活性成分。
2)本申请所制备的薯蓣提取液不仅得到有效成分多糖,而且还得到有效成分皂苷类,在制备过程中未大量使用95%乙醇、丙酮和乙醚等溶剂,收率较高。
3)本申请所制备的薯蓣提取液对皮肤安全、无刺激,而且也无眼刺激性,并具有美白和抗炎的作用,可适用于化妆品中。
4)本申请所制备的薯蓣提取液比较稳定,不会有沉淀析出。
总之,本申请获得的薯蓣提取液安全,不致敏,具有美白抗炎功效。
附图说明
图1是本发明的薯蓣提取液对酪氨酸酶活性抑制试验结果图。
具体实施方式
以下将通过实施例来详细说明本申请的实施方式,借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
本申请中所用原料、设备,若无特别说明,均为本领域的常用原料、设备,均来自市售产品。本申请中所用方法,若无特别说明,均为本领域的常规方法。
实施例1:薯蓣提取液制备
一种薯蓣提取液的制备方法,该方法包括以下步骤:
(1)清洗:
用自来水清洗去除薯蓣根表面的泥沙等杂质;
(2)粉碎:
薯蓣根用粉碎机粉碎成小颗粒;
(3)提取:
将预粉碎好的薯蓣根投入提取罐中,加入原料重量的4倍~8倍纯水,升温至70℃~90℃,加入0.05%~5%(w/w)的高温淀粉酶,保温提取1~6小时。提取结束,趁热过滤,得到薯蓣提取物粗滤液,滤渣弃去;
(4)酶解:
粗滤液,调节温度至40℃~60℃,加入0.05%~5%(w/w)的蛋白酶,保温酶解1~6小时,酶解结束,70℃~90℃,灭酶0.5小时~1小时。向酶解液中,加入4%~15%(w/w)白色硅藻土助滤,得到精滤液,滤液澄清为褐色;
(5)树脂吸附:
精滤液中加入原料重量4%~15%(w/w)的离子交换树脂搅拌吸1~6小时,吸附结束后过滤,向过滤液中加入HCl,调节过滤液pH值5~7,优选pH值6。
(6)脱色:
将树脂吸附后的过滤液温度调节至50℃~70℃,向料液中加入原料重量2%~8%(w/w)活性炭,保温搅拌脱色1~3小时,得到薯蓣提取液成品,料液为白色至淡黄色。
优选地,在提取步骤中,加入纯水的数量为原料重量的4.5~6.5倍,更优选地为5倍。
优选地,在提取步骤中,在加入纯水后的原料温度升温至75℃~85℃,更优选为80℃。
优选地,在提取步骤中,趁热过量是通过震荡过滤机进行的。
优选地,在酶解步骤中,将粗滤液的温度调节至50℃~60℃,更优选为55℃,灭酶温度为75℃~85℃,更优选为80℃。
优选地,在酶解步骤中,灭酶时间优选为0.5小时。
优选地,在酶解步骤中,加入白色硅藻土的数量为原料重量的8%~12%,更优选为10%。
优选地,在树脂吸附步骤中,加入离子交换树脂的数量为原料重量的8%~12%,更优选为10%。优选地,所述离子交换树脂为717树脂。
优选地,在脱色步骤中,将调节pH值后的过滤液的温度调节至55℃~65℃,更优选为60℃。
优选地,在脱色步骤中,加入的活性炭数量为原料重量的3%~7%,更优选为5%。
优选地,加入的HCl为1%~36%(v/v)的HCl。
方法1:新鲜的薯蓣根2000g清洗、粉碎后添加10L(5倍)纯水,升温至80℃加入分别加入10g(0.5%)高温淀粉酶保温酶解2小时。用振荡筛过滤,得到粗滤液。粗滤液控制温度在55℃,添加10g(0.5%)碱性蛋白酶酶解2小时,酶解结束后,物料升温至80℃灭酶30分钟后,添加200g(10%)白色硅藻土助滤,得到精滤液,滤液称重为9880g,含固量为4.93%。
将精滤液加入200g(10%)717树脂常温搅拌吸附1小时,过滤,得过滤液pH=8.5~9.5,过滤液中加入6%(v/v)盐酸50ml,调节料液pH=6~6.5。将树脂吸附后的过滤液温度调节至60℃,随后加入100g(5%)活性炭保温搅拌脱色1小时,过滤,滤液重量11020g,含固量为3.27%。得到薯蓣提取液。
方法2:新鲜的薯蓣根2000g清洗、粉碎后添加16L(8倍)纯水,升温至90℃,加入100g(5%)高温淀粉酶保温酶解1小时。用振荡筛过滤,得到粗滤液。粗滤液控制温度在60℃,添加100g(5%)碱性蛋白酶酶解1小时,酶解结束,物料升温至90℃灭酶30分钟后,添加300g(15%)白色硅藻土助滤,得到精滤液,滤液称重为15.7kg,含固量为3.1%。
将精滤液加入300g(15%)717树脂常温搅拌吸附1小时,过滤,得过滤液pH=8.5~9.5,滤液中加入6%盐酸(v/v)75ml,调节料液pH=6~6.5。将树脂吸附后的过滤液温度调节至70℃,随后加入160g(8%)活性炭保温搅拌脱色1小时,过滤,滤液重量17.6kg,含固量为2.16%。得到成品薯蓣提取液。
方法3:新鲜的薯蓣根2000g清洗、粉碎后添加8L(4倍)纯水,升温至70℃,加入10g(0.5%)高温淀粉酶保温酶解6小时。用振荡筛过滤,得到粗滤液。粗滤液控制温度在60℃,添加10g(0.5%)碱性蛋白酶酶解6小时,酶解结束,物料升温至70℃灭酶30分钟后,添加80g(4%)白色硅藻土助滤,得到精滤液,滤液称重为7860g,含固量为5.94%。
将精滤液加入80g(4%)717树脂常温搅拌吸附6小时,过滤,得滤液pH=8.5~9.5,滤液中加入6%盐酸(v/v)100ml,调节料液pH=6~6.5。将树脂吸附后的过滤液温度调节至50℃,随后加入40g(2%)活性炭保温搅拌脱色3小时,过滤,滤液重量8700g,含固量为3.92%。得到成品薯蓣提取液。
方法4:新鲜的薯蓣根2000g清洗、粉碎后添加9L(4.5倍)纯水,升温至75℃,加入10g(0.5%)高温淀粉酶保温酶解6小时。用振荡筛过滤,得到粗滤液。粗滤液控制温度在60℃,添加10g(0.5%)碱性蛋白酶酶解6小时,酶解结束,物料升温至85℃灭酶30分钟后,添加160g(8%)白色硅藻土助滤,得到精滤液,滤液称重为7160g,含固量为5.79%。
将精滤液加入240g(12%)717树脂常温搅拌吸附6小时,过滤,得滤液pH=8.5~9.5,滤液中加入1%盐酸(v/v)100ml,调节料液pH=6~6.5。将树脂吸附后的过滤液温度调节至65℃,随后加入140g(7%)活性炭保温搅拌脱色3小时,过滤,滤液重量7950g,含固量为5.03%。得到成品薯蓣提取液。
方法5:新鲜的薯蓣根2000g清洗、粉碎后添加13L(6.5倍)纯水,升温至85℃,加入10g(0.5%)高温淀粉酶保温酶解6小时。用振荡筛过滤,得到粗滤液。粗滤液控制温度在55℃,添加10g(0.5%)碱性蛋白酶酶解6小时,酶解结束,物料升温至75℃灭酶60分钟后,添加240g(12%)白色硅藻土助滤,得到精滤液,滤液称重为6790g,含固量为6.17%。
将精滤液加入160g(8%)717树脂常温搅拌吸附5小时,过滤,得滤液pH=8.5~9.5,滤液中加入36%盐酸(v/v)100ml,调节料液pH=6~6.5。将树脂吸附后的过滤液温度调节至55℃,随后加入60g(3%)活性炭保温搅拌脱色2小时,过滤,滤液重量8170g,含固量为5.67%。得到成品薯蓣提取液。
对照方法1
新鲜的薯蓣根2000g清洗、粉碎后添加10L(5倍)纯水,升温至30℃保温2小时。用振荡筛过滤,得到粗滤液。粗滤液添加100g(5%)白色硅藻土助滤,得到精滤液,滤液称重为9550g,含固量为4.6%。
将精滤液加入1g(0.05%)717树脂常温搅拌吸附0.1小时,测定料液pH=6~6.5。将上述料液加入6g(0.3%)活性炭25℃下脱色0.5小时,过滤,滤液重量15000g,含固量为3.1%。得到薯蓣提取液。
对方法1、方法2、方法3、方法4和方法5和对照方法获得的薯蓣提取液分别进行稳定试验和实施例2中所述的斑贴试验,结果如表1所示。
稳定试验方法:将样品置于60℃和80℃恒温干燥箱内,观察样品是否有沉淀析出,与初始样品进行对比。试验共10天,第5天及第10天分别对产品进行观察。
表1.不同方法获得的薯蓣提取液的稳定试验和斑贴试验结果
稳定试验 斑贴试验
方法1 稳定 无刺激
方法2 稳定 无刺激
方法3 稳定 无刺激
方法4 稳定 无刺激
方法5 稳定 无刺激
对照方法 不稳定,5天则有沉淀析出 刺激皮肤
实施例2:斑贴试验
按照《化妆品安全技术规范》进行斑贴试验,斑贴试验入选受试者共30名,年龄介于21~52岁,其中女性18名,男性12名。用移液器吸取0.025mL薯蓣提取液和空白对照蒸馏水,分别滴加在滤纸片上。将加有受试物的斑试器贴敷于受试者前臂曲,用手掌轻压使之均匀地贴敷于皮肤上,持续24h。结果表明,所有受试者均无不良反应,表明薯蓣提取液对皮肤无刺激性。如实施例1中的表1所示,按照实施1中的方法2、方法3、方法4和方法5获得的薯蓣提取液也具有类似的效果。
实施例3:眼刺激性试验
按照标准SNT 2329-2009化妆品眼刺激性/腐蚀性的鸡胚绒毛尿囊膜(CAM)试验。取薯蓣提取液(按照实施1中的方法1制备)0.3ml直接滴加于CAM表面,观察CAM反应情况,并记录作用5min内每种毒性效应出现的时间。出血、凝血和血管融解分别进行评分。结果表明,薯蓣提取液刺激性评分均为0.07分,证明薯蓣提取液无眼刺激性。类似地,按照实施1中的方法2、方法3、方法4和方法5获得的薯蓣提取液也取得类似的效果。
实施例4:薯蓣提取液对酪氨酸酶活性抑制试验
吸取0.03ml的L-酪氨酸溶液和0.2mL磷酸盐缓冲液于96孔酶标板中,再分别加入取样品(按照实施1中的方法1制备出的薯蓣提取液)0.02ml,对照组以0.02ml的纯水代替样品,摇匀。同时设置颜色清除组以扣除样品本身颜色的影响,冰水浴10min。样品孔和对照孔分别加入0.01ml的洋蘑菇酪氨酸酶溶液,空白孔加入0.01mL的纯水,37℃水浴20min。最后再冰水浴10min。以不加酪氨酸酶的孔为空白调零,用酶标仪在470nm处测定吸光度值。抑制试验结果如图1所示。
由图1可知,实验浓度范围内具有抑制酪氨酸酶活性的效果,抑制酪氨酸酶活性50%时样品浓度即IC50值是:2.63%。类似地,按照实施1中的方法2、方法3、方法4和方法5获得的薯蓣提取液也具有抑制酪氨酸酶活性的效果。酪氨酸酶是肌肤黑色素形成的首要限速酶,它的活性与皮肤黑色素合成量相关。本试验结果表明本发明的薯蓣提取液能有效地抑制酪氨酸酶的活性,抑制黑色素形成,因而具有美白皮肤的效果。
实施例5:薯蓣提取液对人角质细胞分泌炎症因子的影响
检测薯蓣提取物对人角质细胞分泌炎症因子的影响,以评价其抗炎功效。
在无菌操作台中将培养皿中生长至80~90%的角质细胞收集计数。根据计数结果,按照2.0~8.0×104cells/well接种至96孔细胞培养板中,每孔100μL,空白孔加入10μLPBS,样品孔加入不同浓度的样品,每个浓度设三个平行,培养24h。测试样品对角质细胞的毒性,检测出安全浓度后用于测试对炎症因子的影响。
将LPS(细菌脂多糖)溶液、地塞米松溶液、薯蓣提取液(按照实施1中的方法1制备),均用0.22μm滤膜过滤除菌,备用。
空白对照组:110μL PBS溶液;
LPS组:200μg/mL LPS添加10μL,PBS溶液添加100μL;
地塞米松组:200μg/mL LPS添加10μL,100μg/mL地塞米松溶液添加100μL;
样品组:200μg/mL LPS添加10μL,薯蓣提取液分别配制0.5%(v/v)、0.05%(v/v)、0.005%(v/v)浓度分别添加100μL。
表2.薯蓣提取液抗炎试验结果
Figure BDA0002652129850000101
与空白组比较*P<0.05;与LPS组比较P<0.05
实验结果显示薯蓣提取液对LPS诱导的角质细胞分泌IL-6和TNF-α炎症因子有一定的抑制作用,具有抗炎功效,如表2所示。类似地,按照实施1中的方法2、方法3、方法4和方法5获得的薯蓣提取液也具有抗炎功效。
本申请还存在其它多种可实施的技术方案,在此不做一一列举,本申请权利要求中要求保护的技术方案都是可以实施的。
本申请说明书中未作详细描述的内容属于本领域技术人员的公知常识。
如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语,故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内,本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题,基本达到所述技术效果。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例,但如前所述,应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述发明构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围,则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种具有美白抗炎安全不致敏的薯蓣提取物的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)清洗:清洗去除薯蓣根表面的泥沙等杂质;
(2)粉碎:将清洗后的薯蓣根粉碎;
(3)提取:将预粉碎好的薯蓣投入提取罐中,加入原料重量的4倍~8倍纯水,升温至70℃~90℃,加入原料重量0.05%~5%的高温淀粉酶,保温提取1~6小时,提取结束后趁热过滤,得到薯蓣提取物粗滤液,滤渣弃去;
(4)酶解:将得到的粗滤液,调节温度至40℃~60℃,加入原料重量0.05%~5%的蛋白酶,保温酶解1~6小时,酶解结束后, 70℃~90℃灭酶0.5小时~1小时,然后向酶解液中,加入原料重量4%~15%的白色硅藻土助滤,得到精滤液;
(5)树脂吸附:往得到的精滤液中加入原料重量4%~15%的离子交换树脂搅拌吸1~6小时,吸附结束后过滤,向过滤液中加入HCl,调节过滤液pH值5~7;
所述离子交换树脂为717树脂,加入所述离子交换树脂的数量为原料重量的8%~12%;
(6)脱色:
将调节pH值后的过滤液的温度调节至50℃~70℃,向料液中加入原料重量2%~8%的活性炭,保温搅拌脱色1~3小时,得到薯蓣提取液。
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在提取步骤中,加入纯水的数量为原料重量的4.5~6.5倍。
3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在提取步骤中,在加入纯水后的原料温度升温至75℃~85℃。
4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在提取步骤中,趁热过滤是通过震荡过滤机进行的。
5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在酶解步骤中,将粗滤液的温度调节至50℃~60℃,灭酶温度为75℃~85℃。
6.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在酶解步骤中,加入白色硅藻土的数量为原料重量的8%~12%。
7.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在脱色步骤中,将调节pH值后的过滤液的温度调节至55℃~65℃。
8.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在脱色步骤中,加入的活性炭数量为原料重量的3%~7%。
9.一种具有美白抗炎安全不致敏的薯蓣提取物,其特征在于,所述薯蓣提取物是由权利要求1~8中任意一项所述的制备方法制备出来的。
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