CN114364368A - 获得生物活性成分的方法、亚临界水提取法用途、生物活性成分及其用途、化妆品组合物用途 - Google Patents

获得生物活性成分的方法、亚临界水提取法用途、生物活性成分及其用途、化妆品组合物用途 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种获得生物活性成分的方法、特定提取方法的用途以及来自可再生资源，特别是来自亚马逊的新生物活性成分，其可用于制备治疗皮肤和头发和/或头皮的化妆品组合物。通过参数化的亚临界水提取法获得所述生物活性成分，以从不同物种以及不同植物部分获得生物活性化合物。

Description

获得生物活性成分的方法、亚临界水提取法用途、生物活性成 分及其用途、化妆品组合物用途
技术领域
本发明涉及一种获得生物活性成分的方法、特定提取方法的用途以及来自可再生资源，特别是来自亚马逊的新生物活性成分，其可用于制备治疗皮肤和头发和/或头皮的化妆品组合物。通过参数化的亚临界水提取法获得所述生物活性成分，以从不同物种和不同植物部分获得生物活性化合物。
背景技术
在其部分中，例如根、茎、叶、花、果实和种子，植物具有多种化学化合物，其具有非常吸引人的性质，能够提供预料不到的美容效果。
因此，生物多样性元素是获得新化妆品原料的丰富来源。然而，其潜力还尚未开发。
这是因为尽管现有技术提出多种提取方法，例如浸渍、渗滤、索氏提取、输注、煎煮、超声提取以及亚临界和超临界流体提取，但仍然需要改进的以及更有效的方法，有效地提供具有高含量生物活性化合物的成分，这些成分表现出经证实的生物有效性，特别是在皮肤、头发或头皮中。
一般来说，从生物多样性中获得新化妆品原料的方法面临着一些挑战。在许多工业过程中，制备产品的初始阶段需要使用适合不同植物基质的特定技术。此外，各种提取方法需要考虑有效性和选择性，这些因素对于获得已证实具有生物活性的化妆品成分是很重要的，因为植物基质的化学组分非常复杂，并且各种类型的化合物、非生物活性生物剂，或者最终甚至有害化合物也能被提取出来。
在这种情况下，由于环境要求、公共卫生法规以及将日益严格的能源成本降至最低的需求，近年来以经济影响为代价，极大地促进了新提取技术的发展。
主要是在高纯度生物活性化合物的回收方面，人们对于使用亚临界和超临界流体的提取方法很感兴趣。然而，近年来，尽管由于相对于传统提取方法具有多项优势，亚临界和超临界流体提取被认为是一项新兴技术，例如，其为一种清洁和选择性技术，但安装亚临界和超临界提取装置的高投资成本仍然是该技术进行工业应用的主要障碍。
因此，对于获得用于化妆品工业的新的有效生物活性成分，特别是用于皮肤、头发和/或头皮的治疗的生物活性成分，仍然存在挑战。
发明内容
为了克服现有技术的障碍，特别是与不同植物物种的复杂化学性质、环境需求、特别是加工效率有关的障碍，本发明提供了一种用于获得(特别是从来自亚马逊的可再生资源中获得)生物活性成分的新方法，其可用于制备治疗皮肤、头发和/或头皮的化妆品组合物。
因此，本发明的目的是一种获得生物活性成分的方法，由于其涉及废物管理并且不使用有机溶剂，所述方法可以称为绿色方法。
本发明的获得生物活性成分的方法包括以下步骤：
a)干燥植物物种的至少一部分；
b)在加压反应器中，通过亚临界水提取法，在以下条件下，从感兴趣的植物物种中提取生物活性成分：压力为约1-210巴，时间为15-120分钟，温度为100-200℃，包含约1:0.5-约1:14的固液比；以及
c)任选地干燥获得的生物活性成分。
在一个具体实施方案中，步骤a)的初始干燥在具有空气循环排气系统的木制干燥房中进行。这些是手工制作的小房子，用于干燥植物部分，例如叶子和/或废物，其生产成本低廉，因此在工业上可行。
在另一个具体实施方案中，步骤b)的提取在如下的特定参数下进行：压力为约1.5-约4巴，时间为约30分钟，温度为140-160℃，固液比为约1:7。
此外，步骤c)的干燥可以在使用或不使用干燥剂(例如Aerosil、麦芽糖糊精以及淀粉)的情况下进行。
除了提供优质的活性成分，即，获得不含任何叶绿素的提取物以及更高含量的生物活性化合物，这也是一个连续过程，不需要使用有机溶剂，操作时间短，生产成本低，产量(吞吐量)高。
在还一个方面，本发明涉及使用特定的亚临界水提取方法以从植物中获得高质量的生物活性成分的用途，其中在以下条件下，在加压反应器中进行所述提取：压力为1-210巴，时间为15-120分钟，温度为100-200℃，包含约1:0.5-约1:14的固液比。
本发明获得的活性成分的质量，特别是其高含量的生物活性化合物，无论植物物种的来源和性质如何，提供了有效的美容性能，即，其能够使成分在皮肤、头发和头皮中以不同的作用机制发挥作用。
与常规的亚临界水提取法(其通常使用高压胶囊并且在300巴下获得提取物)不同，本发明的方法使用很低的压力，可以使用不同的设备，例如反应釜。降低的压力也意味着能量消耗减少。
此外，在本发明的方法中，减少水的使用量是非常重要的，因为其减少提取物干燥的能量消耗并且使用更少的水。
本发明上下文中的“生物活性成分”是指通过本文所述的方法获得的产品，例如提取物。
获得的生物活性成分包含一组对皮肤、头发或头皮具有有益作用的生物活性物质或化合物。
在本发明的上下文中，“生物活性物质或化合物”是指这样的分子，其单独或与其他分子组合能够为皮肤、头发或头皮提供美容益处。
具体地，本发明的可用于获得生物活性成分的植物物种是：Byrsonimacrassifolia(Byrsonima crassifólia,nanche)、印加毛竹(Ingá edulis,ice-cream-bean)、Libidibia ferrea(Libidibia férrea,Brazilian ironwood)、Talinumtriagulare(紫草科)、Solanum sessiliflorum(cocona)、Costus arabicus(canarana)、Euterpe oleraceae
Figure BDA0003510166630000031
Spondias mombin(yellow mombin)、Elaeis guineenses(oil palm)和/或Ananas erectifolius(curaua)。
在一个具体的实施方案中，生物活性成分从特定的植物部分获得。例如，不受任何限制的情况下，其可以从地上植物部分获得，例如茎、叶、花和果实，或只有叶，以及农工业残余物，例如种子、中果皮纤维或胶粘。
本发明的生物活性成分适用于化妆品用途，例如用于制备治疗皮肤、头发和/或头皮的化妆品组合物。
本发明的化妆品组合物可以为皮肤、头发和/或头皮提供益处，例如抗衰老、抗氧化、抗炎、水合作用、完整性/屏障功能、色素沉着、细胞更新、针对外部物质的保护、更新/再生、神经内分泌的激活/昼夜节律系统、抗脱发、头发生长控制。这些益处已通过细胞培养中的基因表达筛选、生物信息学分析以及生物学机制的鉴定得到证实。
本发明的生物活性成分是通过参数化的亚临界水提取获得的，以从不同植物物种中获得生物活性化合物。
根据要评估的特定活性，有几种生化和生物测试来评估生物活性化合物的生物潜力。例如，可以通过考虑抗氧化活性的不同化学机制的几种生化方法评估抗氧化活性。这是因为抗氧化剂可以通过多种机制发挥作用，例如清除自由基、分解过氧化物以及螯合金属离子；除了这样的生物试验，其包括抗氧化酶的内源性产生。
选择技术，以评估本发明的提取物(来自选定的植物)的生物学潜力，所述技术涉及对368个基因的基因表达研究，然后鉴定通过各个提取物调节的生物学机制。
为了证明各提取物在先前鉴定的生物学机制中的性能，根据各样品鉴定的潜力，对某些特定标记物或特定功能试验进行蛋白质定量。
进行基因表达试验后，确定了调节生物学机制，以提供如下所示的皮肤益处：
-抗衰老：硬度(胶原蛋白、TIMPI、MMPI)、弹性系统保护(LOX、TIMP2)、细胞外基质(多功能蛋白聚糖、硫酸乙酰肝素、双链蛋白多糖(biglican)、光亮蛋白聚糖、软骨基质蛋白(matrilin)、多配体蛋白聚糖(sindecan))、真皮-表皮联结、弹性蛋白的产生、增加的表皮厚度(通过IGFI)、弹性系统、细胞更新、通过MTOR以及去乙酰化酶(sirtuins,sirtuínas)进行的刺激；
-抗氧化剂：线粒体生物发生(能量)、氧化应激反应、自噬/解毒；
-抗炎：真皮镇静作用；
-水合作用：水通道蛋白合成、平衡脱屑、NMF合成；
-完整性和屏障功能：脂质合成(脂肪酸、神经酰胺)、粘附/通讯、分子/营养物质的运输、通过角蛋白(keratins,queratinas)的粘附；
-色素沉着：黑素生成抑制(MCIR、MITF、HTR2A)
-针对外部物质的保护：抗菌肽的产生以及微生物信号；
-更新/再生：疤痕，细胞更新；
-神经内分泌系统/昼夜节律：褪黑素降解的减少/皮肤昼夜节律控制(羟色胺能以及褪黑素能系统)；刺激褪黑素降解(羟色胺能和褪黑素能系统)；产生羟色胺以及受体(羟色胺能以及褪黑素能系统)；阳光和幸福感的有益影响(紫外线敏感的角质形成细胞中增加的受体)；刺激去甲肾上腺素的产生(肾上腺素能系统)；在压力条件下刺激屏障增强(增殖、分化、角质形成细胞免疫反应)；通过与微生物群相关的屏障稳态(增加的多巴胺受体-多巴胺能系统)；刺激维生素D的作用(增加的受体-开环甾体(secosterodial)轴)；刺激维生素D的产生(开环甾体轴)；降低皮肤压力(HHA轴)(肾上腺皮质激素神经肽)；减少压力反应/平衡(HHA系统)；减少皮肤致敏性和瘙痒减少(内源性大麻素系统)；在紫外线照射下，减少去甲肾上腺素产生(肾上腺素能系统)黑色素细胞，这增加去甲肾上腺素受体；抑制黑色素生成活性(在阳光的照射下)；减少皮脂产生-通过降低睾酮作用(AR，HSD17B2)以及减少皮脂腺分化(PPARG)；减少致敏性/过敏性反应(组胺降解-组胺级联)；增加组胺受体；产生皮质激素神经肽-增强皮肤应力(HHA轴)-兴奋效应。
进行基因表达试验后，确定头发/头皮中的调节生物学机制，其如下所示：
-男女皆可防脱发；
-恢复发绺色素沉着；以及
-头发生长控制；
-健康的头发生长；
-绺的物理性质(直径、长度、弹性以及强度)；
-毛细管抗衰老；
-向毛球分配更多的营养；
-更强更浓密的头发；以及
-针对头皮屑的健康保养；
以下实施例没有任何限制，描述了本发明的详细实施例。
实施例
实施例1.制备并评估所获得的生物活性成分的活性谱图的方法。
Byrsonima crassifolia、印加毛竹、Libidibia ferrea、Talinum triagulare、Solanum sessiliflorum、Costus arabicus、Euterpe oleraceae、Spondias mombin、Elaeis guineenses e/ou Ananas erectifolius植物物种各自进行如上所述的亚临界提取；获得11种不同的生物活性成分，在细胞培养中的基因筛选中评估所述生物活性成分的作用。
为了这一目的，在木制干燥房中，排气适当的时间，先将所述各个物种进行干燥。然后，在加压反应器中，在2巴的压力、时间为30分钟、高温以及固液比为1:7、1:14和1:1的条件下，通过亚临界水法对干燥材料进行提取。在使用和不使用干燥助剂(Aerosil)的情况下干燥提取的材料。
本发明的方法可以获得更浓的以及更纯的生物活性成分，通过作用于与皮肤、头发和头皮相关的几种生物学机制，证明所述生物活性成分具有美容功效。
实施例2.本发明的化妆品组合物用作身体保湿剂。
Figure BDA0003510166630000061
实施例3.用于为干燥皮肤的身体水合作用的本发明的化妆品组合物。
Figure BDA0003510166630000071
实施例4.护发化妆品组合物。
Figure BDA0003510166630000081
实施例5.护肤化妆品组合物
Figure BDA0003510166630000091
实施例6.防晒化妆品组合物
Figure BDA0003510166630000092
通过本发明的教导和实施例，本领域技术人员将能够容易地评估本发明的优点，并提出实施的变体和等效替代方案，而不脱离随附权利要求所限定的本发明的范围。

Claims (14)

1.一种获得生物活性成分的方法，其特征在于，
包括以下步骤：
a)干燥植物物种的至少一部分；
b)在加压反应器中，通过亚临界水提取法，在以下条件下，从所述植物物种中提取生物活性成分：压力为约1-210巴，时间为15-120分钟，温度为100-200℃，包含约1:0.5-约1:14的固液比；以及
c)任选地干燥获得的生物活性成分。
2.权利要求1的方法，其特征在于，
在步骤a)中，在木制干燥房中，通过空气循环系统的排气进行至少一部分植物物种的干燥。
3.权利要求1的方法，其特征在于，
在加压反应器中，通过亚临界水的提取，在以下条件下，进行步骤b)：压力为约1.5-约4巴、时间段为约30分钟、温度为140-160℃以及固液比为约1:7。
4.权利要求1的方法，其特征在于，
使用干燥剂进行步骤c)的干燥生物活性成分。
5.权利要求1的方法，其特征在于，
所述植物物种选自Byrsonima crassifolia、印加毛竹(Inga edulis)、Libidibiaferrea、输叶梧桐(Guazuma ulmifolia)、Talinum triagulare、Solanum sessiliflorum、Costus arabicus、Euterpe oleraceae、Spondias mombin、Elaeis guineenses和/或Ananas erectifolius。
6.权利要求1的方法，其特征在于，
所述植物部分选自地上植物部分，例如茎、叶、花以及果实，和/或农工业残余物，例如种子、中果皮纤维或粘胶纤维。
7.亚临界水提取法的用途，其特征在于，
其用于从植物物种中获得生物活性成分，其中在加压反应器中，在以下条件下进行所述提取：压力为1-210巴，时间为15-120分钟，温度为100-200℃，包含约1:0.5-约1:14的固液比。
8.权利要求7的用途，其特征在于，
压力为1.5-4巴，时间为约30分钟，温度为140-160℃，固液比为约1:7。
9.权利要求7的用途，其特征在于，
所述植物物种选自Byrsonima crassifolia、印加毛竹(Inga edulis)、Libidibiaferrea、输叶梧桐、Talinum triagulare、Solanum sessiliflorum、Costus arabicus、Euterpe oleraceae、Spondias mombin、Elaeis guineenses和/或Ananas erectifolius。
10.一种生物活性成分，其特征在于，
其包含生物活性化合物，其中所述生物活性成分通过权利要求1-6中任一项所定义的方法获得。
11.权利要求10定义的生物活性成分的用途，其特征在于，
其用于制备治疗皮肤、头发和/或头皮的化妆品组合物。
12.权利要求11的用途，其特征在于，
所述化妆品组合物提供抗衰老、抗氧化、抗炎、水合作用、完整性/屏障功能、色素沉着、细胞更新、针对外部物质的保护、更新/再生、神经内分泌系统的活性/昼夜节律、抗脱发和头发生长控制。
13.一种化妆品组合物，其特征在于，
其包含至少一种权利要求10定义的生物活性成分，以及化妆品可接受的载体。
14.权利要求13的化妆品组合物，其特征在于，
其为皮肤、头发和/或头皮提供美容益处，
其中所述益处是抗衰老、抗氧化、抗炎、水合作用、完整性/屏障功能、色素沉着、细胞更新、针对外部物质的保护、更新/再生、神经内分泌系统的活性/昼夜节律、抗脱发和头发生长控制。
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