《紅景天苷提取工藝及其護(hù)膚品應(yīng)用初步研究》16000字

第三章紅景天提取液應(yīng)用于護(hù)膚品中的初步探究本課題研究大花紅景天中紅景天苷的提取工藝，確定了最佳提取工藝的條件，提取紅景天苷是為了把它應(yīng)用到護(hù)膚品的原料中，紅景天粗提取液不能直接用于化妝品中，需要去除粗提取液中的乙醇等有機(jī)溶劑，在用能用于護(hù)膚品中的溶劑作為溶媒溶解粗提物，所以需要考察紅景天提取物的溶媒體系。提取得的提取液顏色為深紅棕色，說(shuō)明其中含有的色素較多，后期需要除去部分色素使得到的溶液澄清、透亮。本章主要做的是是紅景天提取物溶媒體系與溶液脫色的考察。3.1大花紅景天的配制取藥材100g，根據(jù)第二章確定的最佳工藝條件提取得的大花紅景天提取液，濃縮以除去乙醇，得紅景天提取物濃縮液212.5g，將其放入冰箱中低溫保存?zhèn)溆?。?g藥材所得的提取物配制10g溶液的比例。3.2大花紅景天提取物溶媒體系篩選紅景天苷易溶于醇與水，護(hù)膚品中常用的醇類(lèi)為1,2-丙二醇與1,3-丁二醇等，本實(shí)驗(yàn)采用1,2-丙二醇與水作為溶媒體系進(jìn)行考察，通過(guò)改變醇與水的比例，再測(cè)定在不同的溶劑比例中紅景天苷的含量，觀察溶液顏色的深淺與通透程度，來(lái)初步確定溶媒體系。取7支試管，編號(hào)為A、B、C、D、E、F、G，按以下溶液配制表加入不同質(zhì)量的水和1,2-丙二醇，配制成醇含量60、50、40、30、20、10、0%的紅景天提取物溶液。表3-1溶液配制表Fig.3-1Solutionpreparationtable編號(hào)濃縮液（g）水（g）1,2-丙二醇（g）含水量（%）含醇量（%）A25037.54060B256.2531.255050C2512.5256040D2518.7518.757030E252512.58020F2531.256.259010G2537.501000

圖3-1水-丙二醇溶媒體系中紅景天苷含量Tab.3-1ConcentrationofSalidrosideinwaterpropyleneglycolsystem由圖3-1可知，當(dāng)水含量為80%時(shí)，即醇含量為20%時(shí)，E樣品溶液中紅景天苷的濃度最高。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，醇含量越高，溶液顏色越深，呈現(xiàn)出深紅棕色，樣品A顏色最深；水含量越多，溶液顏色越淺，E、F兩個(gè)編號(hào)的樣品顏色最為透亮，G雖然顏色最淺但是透光率一般。進(jìn)行含量檢測(cè)和分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)最高含量和最低含量約10%的含量差，而對(duì)其相對(duì)含量進(jìn)行分析，結(jié)果顯示含量相差并不明顯，其中以E最佳，紅景天苷含量達(dá)0.192%，峰面積占比12.88%。綜上，選定溶媒體系為1,2-丙二醇:水=1:4。3.3提取液的脫色取濃縮液，按3.2確定的溶媒體系，以藥材質(zhì)量:溶液質(zhì)量=1:10的比例進(jìn)行配制，即100g藥材的提取物配置成1000mL的溶液，使1mL溶液約含有1mg左右紅景天苷的紅景天提取物溶液。3.3.1測(cè)定方法3.3.1.1紅景天苷保留率的測(cè)定紅景天苷濃度的測(cè)定方法見(jiàn)2.2.3，紅景天苷保留率見(jiàn)式(3-1)。紅景天苷保留率（%）=CxC0式[3-1]中，Cx為脫色后紅景天苷的濃度，單位μg/mC0為脫色前紅景天苷的濃度，單位μg/m

3.3.1.2脫色率的測(cè)定在全波長(zhǎng)掃描下，未測(cè)到紅景天提取物溶液的吸收峰，因?yàn)榧t景天提取物溶液稀釋10倍后呈現(xiàn)出橙黃色，所以選擇OD450作為提取物溶液的檢測(cè)波長(zhǎng)，測(cè)定此波長(zhǎng)下樣品的吸光度。脫色率計(jì)算見(jiàn)式(3-2):脫色率（%）=A0?AXA式(3-2)中，A0Ax3.3.1.3.DPPH清除率的測(cè)定紅景天苷具有抗氧化的生物活性，通過(guò)DPPH法可以測(cè)定從已脫色到未脫色紅景天提取物溶液的抗氧化活性變化。DPPH化學(xué)名為1,1-二苯基-2-三硝基苯肼，它有一個(gè)很穩(wěn)定的碳中心自由基。DPPH溶于無(wú)水乙醇溶液后溶液呈紫色，在OD517處有最大吸收波長(zhǎng)，向其中加入自由基清除劑時(shí)，可以結(jié)合或代替DPPH使自由基數(shù)量減少，使其在OD517處的吸光度變小，根據(jù)這個(gè)原理可評(píng)價(jià)樣品清除自由基的能力。精確稱(chēng)取9.858mg的DPPH于小燒杯中，加無(wú)水乙醇使之溶解，再小心轉(zhuǎn)移至250mL的容量瓶中，定容，配至成濃度為0.1mmol/L的DPPH溶液[35]，按表3-2加入各反應(yīng)物與溶劑，暗處避光反應(yīng)30min，在OD450處測(cè)定吸光值，做三個(gè)平行樣取吸光度平均值。DPPH清除率按式(3-2)計(jì)算，DPPH清除率（%）=1?Ai?式(3-3)中，Ai為加入紅景天提取物樣品溶液后測(cè)得的吸光度；Aj為紅景天提取物樣品溶液本底的吸光度；Ac為空白對(duì)照液的吸光度.表3-2DPPH法加樣表Fig.3-2ClearDPPHexperimentsampletable符號(hào)樣品溶液/mL20%1,2丙二醇水溶液/mLDPPH溶液/mL無(wú)水乙醇/mLAi1120Aj1102Ac0220

3.3.2脫色劑的選擇取3份40g配置好的紅景天提取物溶液,一份加入2%粉末活性炭60℃油浴溫度下攪拌脫色4h，另一份加入2%過(guò)氧化氫60℃油浴溫度下攪拌脫色4h，脫色工藝見(jiàn)圖3-2，第三份不作處理。測(cè)定三份紅景天提取物溶液的紅景天苷濃度，按式(3-2)與式(3-1)分別測(cè)定樣品的脫色率與紅景天苷保留率，結(jié)果如表3-3所示。圖3-2紅景天提取物溶液脫色工藝流程圖Tab.3-2ProcessflowchartofRhodiolaextract表3-3脫色劑選擇結(jié)果表Fig.3-3Decolorizingagentselectionresulttable樣品名稱(chēng)脫色率紅景天苷保留率未脫色溶液--2%活性炭脫色溶液79.53%28.51%2%過(guò)氧化氫脫色溶液43.74%96.42%由表3-2可知，活性炭脫色效果雖然較好，但是紅景天苷保留率大幅度下降，而且粉末活性炭較難去除，仍會(huì)有部分活性炭殘留在溶液中影響溶液外觀顏色；2%過(guò)氧化氫雖然脫色率不高，但是紅景天苷保留率很高。綜合以上數(shù)據(jù)與實(shí)際情況，決定用過(guò)氧化氫進(jìn)行紅景天提取物溶液的脫色研究。

3.3.3過(guò)氧化氫脫色工藝的研究3.3.3.1過(guò)氧化用量的考察取四份配制好的紅景天提取物溶液40g，編號(hào)為A、B、C、D，按表3-2條件反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束以后，調(diào)反應(yīng)液的PH值在8~9之間，在反應(yīng)液中加入0.02%MnO2，常溫下攪拌至反應(yīng)液表面產(chǎn)生的氣泡消泡后用硅藻土過(guò)濾掉MnO2，靜置、離心，取上清液于比色管中。表3-4過(guò)氧化氫用量的考察Fig.3-4Investigationofhydrogenperoxidedosage編號(hào)過(guò)氧化氫含量（%）脫色溫度（℃）脫色時(shí)間（h）A3%606B2%606C3%604D2.5%604由圖3-3可知，A、B、C的顏色變化均不明顯，A、B的脫色效果幾乎一致顏色也最淺，但當(dāng)脫色時(shí)間為4h時(shí)，2.5%過(guò)氧化氫的脫色效果不如3%，考慮到節(jié)約能源與時(shí)間成本，過(guò)氧化氫的用量確定為3%。圖3-3過(guò)氧化氫用量的考察Tab.3-3Investigationofhydrogenperoxidedosage3.3.3.2脫色時(shí)間的單因素考察取五份配制好的紅景天提取物溶液40g，編號(hào)為A、B、C、D、E，按表3-2條件反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束以后，調(diào)反應(yīng)液的PH值在8~9之間，在反應(yīng)液中加入0.02%MnO2，常溫下攪拌至反應(yīng)液表面產(chǎn)生的氣泡消泡后用硅藻土過(guò)濾掉MnO2，靜置、離心，取上清液于比色管中。表3-5脫色時(shí)間的考察Fig.3-5Investigationofdecolorizationtime編號(hào)過(guò)氧化氫含量（%）脫色溫度（℃）脫色時(shí)間（h）A3%601B3%602C3%603D3%604E3%606圖3-4紅景天苷保留率Tab.3-4TheretentionrateofSalidroside如圖3-4所示，紅景天苷保留率隨時(shí)間的增加而降低，但都在90%以上，當(dāng)脫色時(shí)間為6h時(shí)，紅景天苷的保留率為93.93%，說(shuō)明過(guò)氧化氫能很大程度地保留紅景天提取物溶液中的主要有效成分。由圖3-5可知，E的顏色最淺，D的顏色與E非常接近，最右側(cè)為未脫色原液。綜合考慮時(shí)間成本，確定30%過(guò)氧化氫的脫色時(shí)間為4h。

圖3-5脫色時(shí)間的考察Tab.3-5Investigationofdecolorizationtime3.3.3.3脫色溫度的單因素考察取五份配制好的紅景天提取物溶液40g，編號(hào)為A、B、C、D、E，按表3-2條件反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束以后，調(diào)反應(yīng)液的PH值在8~9之間，在反應(yīng)液中加入0.02%MnO2，常溫下攪拌至反應(yīng)液表面產(chǎn)生的氣泡消泡后用硅藻土過(guò)濾掉MnO2，靜置、離心，取上清液于比色管中。表3-6脫色溫度的考察Fig.3-6Investigationofdecolorizationtemperature編號(hào)過(guò)氧化氫含量（%）脫色時(shí)間（h）脫色溫度（℃）A3%440B3%450C3%460D3%470E3%480

圖3-6紅景天苷保留率Tab.3-6TheretentionrateofSalidroside圖3-7脫色時(shí)間的考察Tab.3-7Investigationofdecolorizationtemperature如圖3-6所示，紅景天苷保留率隨溫度的升高而降低，但是都保持在90%以上，其中脫色溫度為80℃時(shí)，紅景天苷保留率為93.04%，結(jié)合圖3-7，脫色溫度為80℃時(shí)，紅景天提取物溶液的顏色也最淺，為了得到最好的脫色效果，脫色溫度選為80℃。

3.3.4脫色效果如圖3-8所示，未進(jìn)行脫色處理前的溶液顏色很深，而用3%過(guò)氧化氫在80℃下脫色4h后顏色明顯淺了很多，用3.3.1.2的方法，用式（3-2）計(jì)算得出脫色后溶液的脫色率為40.53%。圖3-8脫色效果Tab.3-8Decolorizationeffect分別取以上已脫色溶液和未脫色溶液作為樣品溶液，按表3-2加入樣品與試劑，用式[3-3]分別計(jì)算已脫色和未脫色樣品的DPPH清除率，結(jié)果如表3-7所示,紅景天提取物未脫色溶液的DPPH清除率為89.18%，已脫色溶液的DPPH清除率為88.79%，脫色后的DPPH清除率只降低了0.39%，變化很小，說(shuō)明脫色后紅景天提取物溶液的抗氧化性基本不變。表3-7DPPH法實(shí)驗(yàn)結(jié)果Fig.3-7ExperimentalresultsofDPPHmethod符號(hào)已脫色未脫色Ai0.47180.45740.45891.29081.27011.2817Ai平均值0.46271.2809Aj0.41320.40330.40511.23161.21541.2350Aj平均值0.40721.2273Ac0.49670.50420.48460.49670.50420.4846Ac平均值0.49520.4952DPPH清除率（%）88.79%89.18%

3.4本章小結(jié)本章主要研究了紅景天提取物的溶媒體系與紅景天提取物溶液的脫色工藝。紅景天提取液經(jīng)過(guò)濃縮除醇后，首先考察了提取物的溶媒體系，按1g藥材的提取物配制成10g溶液的比例進(jìn)行配制，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)20%1,2-丙二醇水溶液配制的提取物溶液中紅景天苷的含量最高，而且溶液顏色相對(duì)較淺，因而確定用20%1,2-丙二醇與80%的水作為溶媒體系進(jìn)行提取物的配制。但由于配制好的提取物顏色仍然較深，在比較了2%的活性碳與2%的30%過(guò)氧化氫作為脫色劑對(duì)提取物溶液進(jìn)行脫色后的脫色率與紅景天苷保留率后，綜合考慮下選定30%過(guò)氧化氫作為脫色劑，經(jīng)過(guò)過(guò)氧化氫用量、脫色時(shí)間、脫色溫度三個(gè)單因素的考察，得出最佳脫色工藝為：紅景天提取物的20%1,2-丙二醇水溶液用3%的30%過(guò)氧化氫在80℃的溫度下脫色4h。脫色后溶液的脫色率為40.53%，DPPH清除率為88.79%，抗氧化性基本保持不變。

第四章結(jié)論與展望4.1結(jié)論本課題結(jié)合國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，考慮實(shí)際實(shí)驗(yàn)條件與實(shí)驗(yàn)操作的安全性，決定使用醇提法對(duì)紅景天苷進(jìn)行提取工藝的研究。實(shí)驗(yàn)考察了五個(gè)可能影響紅景天苷提取率的單因素：乙醇體積分?jǐn)?shù)、料液比、提取溫度、提取時(shí)間、提取次數(shù)，在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上綜合考慮實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的原料成本與時(shí)間成本，得出了最佳工藝條件為：提取溶劑為70%體積分?jǐn)?shù)的乙醇，使用的為料液比1:15，在85℃水浴溫度下回流提取，第一次提取1h，第二次提取0.5h，提取率為0.83%。提取紅景天苷是為了使其作為綠色、安全的原料添加進(jìn)化妝品之中。紅景天粗提液顏色呈深褐色，顯示其含有較多的色素與雜質(zhì)，不適合直接作為原料添加進(jìn)護(hù)膚品中。實(shí)驗(yàn)分別考察了活性炭與30%過(guò)氧化氫對(duì)紅景天提取物的20%丙二醇水溶液的脫色效果，發(fā)現(xiàn)過(guò)氧化氫雖然脫色效果不如活性炭，但是紅景天苷的保留率顯著高于活性炭，加之活性炭較難以徹底去除，決定以30%過(guò)氧化氫作為脫色劑。通過(guò)進(jìn)行脫色時(shí)間與脫色溫度的兩個(gè)單因素實(shí)驗(yàn)，得出最佳脫色條件為：紅景天提取物溶于20%1,2-丙二醇水溶液后，用3%的30%過(guò)氧化氫在80℃的溫度下脫色4h。脫色后溶液的脫色率為40.53%，DPPH清除率為88.79%，抗氧化性基本保持不變。4.2展望（1）本課題考察的是研究了乙醇提取法提取紅景天苷，實(shí)驗(yàn)得出了醇提法提取大花紅景天苷的最佳工藝條件，為工業(yè)化提取提供了可借鑒的提取工藝。但是由于時(shí)間與實(shí)驗(yàn)條件不足，本課題沒(méi)有考察其他的提取方法，但是醇提法工藝簡(jiǎn)單，對(duì)設(shè)備的要求不高，使用的提取溶劑乙醇也相對(duì)便宜、易得，后期污水處理也相對(duì)更加容易，適合大多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)。（2）本課題還研究了紅景天提取物溶液用30%過(guò)氧化氫脫色的脫色工藝，為企業(yè)的后續(xù)脫色提供了參考。最終脫色后的溶液呈透明的紅棕色，說(shuō)明其仍然含有較多的色素，但是限于時(shí)間因素，沒(méi)有嘗試使用其他的方法進(jìn)行脫色處理，此脫色方法簡(jiǎn)單、易行，原料易得，對(duì)于外觀顏色要求不高的護(hù)膚品可這種脫色方法可以考慮應(yīng)用這種脫色方法。參考文獻(xiàn)[1]中國(guó)藥典委員會(huì).中華人民共和國(guó)藥典（一部）[M].北京:中國(guó)醫(yī)藥科技出版社,2020:161.[2]于慶海編著.珍稀藥用植物紅景天[M].北京:中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社.2005:4-5.[3]張曉峰,劉海青.青藏紅景天:資源?開(kāi)發(fā)?研究[M].西安:陜西科學(xué)技術(shù)出版社,2009:1-3.[4]包文芳,吳維春.抗疲勞藥用植物紅景天[M].北京:人民軍醫(yī)出版社,2003:1-5.[5]王愛(ài)玲,曲瑋,梁敬鈺.紅景天屬植物化學(xué)成分及藥理作用研究進(jìn)展[J].海峽藥學(xué),2004,26(1):1-8.[6]YenMH,etal.Artemisiacapillarisinhibitedenterovirus71-inducedcellinjurybypreventingviralinternalization[J].KaohsiungJMedSci,2017,34:150-159.[7]駱傳環(huán),舒融.紅景天中糖組份的分析[J].中國(guó)醫(yī)藥工業(yè)雜志,1997,28(10):463-464.[8]王方宇.薔薇紅景天化學(xué)成分研究[D].沈陽(yáng):沈陽(yáng)藥科大學(xué),2007:(起止頁(yè)碼).12-13.[9]葉剛,楊銳,楊懷銘.云南紅景天對(duì)衰老模型大鼠的抗衰老研究[J].中國(guó)老年學(xué)雜志,2014,14(34):3960-3962.[10]陳亞?wèn)|,曹秀蘭.高山紅景天對(duì)小鼠耐缺氧抗疲勞及耐低溫作用的影響[J].中國(guó)中醫(yī)藥科技,2002,9(3):157-158.[11]王珊珊.紅景天提取物及其復(fù)方抗疲勞活性的研究[D].合肥:合肥工業(yè)大學(xué),2017:69-71.[12]關(guān)偉,楊長(zhǎng)青.高山紅景天提取物對(duì)小鼠不同抑郁模型的影響[J].中國(guó)民康醫(yī)學(xué),2012,24(21):2602－2604.[13]王珊珊.紅景天提取物及其復(fù)方抗疲勞活性的研究[D].合肥:合肥工業(yè)大學(xué),2017:69-71.[14]葉倩男.紅景天苷保肝作用及相關(guān)機(jī)制的研究進(jìn)展[J].上海中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào),2020,34(1):83-100.[15]徐遙.紅景天多糖的保肝活性及其脂質(zhì)體的制備研究[D].江蘇:江蘇大學(xué),2018:69-71.[16]郭益冰.紅景天苷及其類(lèi)似物的合成和初步生物活性研究[D].江蘇:南通大學(xué)航海醫(yī)學(xué)研究所,2010:43-45.[17]馬晶波.紅景天甙對(duì)黑素細(xì)胞生物學(xué)作用的研究及美白中草藥篩選過(guò)程中一些問(wèn)題的探討[D].上海:復(fù)旦大學(xué),2003:8-10.[18]王英存,湯曉琳,劉丹,等.紅景天提取物應(yīng)用于化妝品的生化和細(xì)胞學(xué)功效評(píng)價(jià)[J].日用化學(xué)品科學(xué),2018,41(3):44-50.[19]馬天翔.紅景天中苷（苷元）類(lèi)成分的抗輻射活性及其在Caco-2模型中的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制研究[D].北京:中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院,2031:105-123.[20]王寶濤,錢(qián)齊宏,楊子良.紅景天苷抑制人成纖維細(xì)胞中波紫外線損傷作用的研究[J].江蘇中醫(yī)藥,2011,43(4):83-85.[21]MaoGX,XingWM,WenXL,etal.SalidrosideprotectsagainstprematuresenescenceinducedbyultravioletBirradiationinhumandermalfibroblasts[J].IntJCosmetSci,2015,37(3):321-328.[22]YuanXY,PangXW,ZhangGQ,etal.Salidroside'sProtectionAgainstUVB-MediatedOxidativeDamageandApoptosisIsAssociatedwiththeUpregulationofNrf2Expression[J].PhotomedLaserSurg,2017,35(