竹子外表皮中护肤功能因子的研究
【摘要】:皮肤是维护人体生命和健康的重要部分,直接与外界接触,是机体的第一道屏障,极易受到环境因素的影响而导致损伤。同时,伴随着“回归自然”、“崇尚天然”的大趋势,植物来源的活性产物作为在功能性化妆品中的应用已成为世界各国化妆品行业追逐的热点。竹子外表皮中医上又称竹茹,《中药辞海》中记载,竹茹为禾本科刚竹属、箣竹属和牡竹属中一些竹种的茎秆所刮下的外皮层或其次一层,是临床常用中药之一,又是卫生部批准的“可用于保健食品的物品”。但长期以来中医药对竹茹成分和药理的研究十分贫乏。本课题组于2002年间发明的、采用超临界CO2流体萃取技术从刚竹属竹子的茎秆所刮下的外皮层中提取的“竹子三萜皂甙元”,是一种由木栓酮、羽扇豆烯酮及其同系物为主的五环三萜类化合物组成的标准化制剂(EZR2002)。由于超临界C02流体萃取得到的主要是低极性部位,得率偏低,并伴随大量萃余物的产出。传统中医炮制竹茹的方式为酒灸、炒干后水煎,得到的药用成分主要是其强极性部位,故竹茹的超临界CO2流体萃余物应该具有良好的研究和开发价值。本课题正是基于这种背景提出的,以竹茹超临界萃余物为原料,进一步提取、分离得到了竹子精华素(一种代码为EZR2005的标准化制剂)。本文研究探讨了EZR2005的化学组成、生物活性和安全性,现将主要的研究结果归纳如下:
(1)EZR2005制剂的总酚含量为42.1%(其中含总黄酮15.9%)、总糖29.0%(其中多糖含量9.4%)、三萜29.0%、蛋白质9.40%、灰分9.1%和水分5.0%。钾元素极为丰富(2.6%),是一种富钾制剂;在微量元素中,锰的含量最高,达808 mg/kg,其次是锌和铁,分别为81.6和80.7 mg/kg,同时还含有一定量的铜和硒。
(2)采用制备型HPLC从EZR2005乙醚相中得到两个特征性化合物单体,经UV、MS、NMR等手段鉴定为对香豆酸和苜蓿素。借鉴竹叶提取物质量研究的成果,对EZR200s及其不同分级相中的荭草苷、异荭草苷、牡荆苷、异牡荆苷、绿原酸、咖啡酸、对香豆酸和阿魏酸进行分析,确认了EZR2005中同样含有这八种特征性成分。同时,发现了EZR2005中腺苷的存在,并采用分析型HPLC对EZR2005及其分级部位中的腺苷进行定量分析。
(3)综合考虑腺苷提取率及其在提取物中含量的高低,确定超声波辅助提取竹子外表皮中腺苷的优化工艺为:水提(乙醇浓度0%)、固液比15:1、提取温度50℃、超声处理时间45 min。在该工艺条件下,竹子外表皮中腺苷的提取率为96.97±0.25%,提取物中腺苷含量为1.42士0.11 mg/g。
(4)EZR2005及其四个分级部位(乙醚相、乙酸乙酯相、正丁醇相和水分级相)中,四种碳苷黄酮(异荭草苷、荭草苷、牡荆苷和异牡荆苷)和四种酚酸(对香豆酸、咖啡酸、对香豆酸和绿原酸)在ABTS法、DPPH法、FRAP法和总抗氧化能力法等四种不同的抗氧化体系中均表现出优良的抗自由基活性和还原能力。
(5)EZR2005的美容保健功能研究表明,其具有显著的保湿效果,略逊于透明质酸;并能有效地保持皮肤弹性,作用优于透明质酸;对黑色素B16细胞生成黑色素的抑制作用明显,美白效果接近熊果苷。EZR2005及其不同分级部位和对香豆酸单体对体外无细胞系蘑菇酪氨酸酶均表现出抑制作用,并呈剂量依赖关系,EZR2005对蘑菇酪氨酸酶的抑制作用属于混合型抑制。
(6)EZR2005的安全性毒理学评价试验表明,对动物皮肤和眼粘膜无刺激作用;小鼠的经口MTD均大于20 g/kg体重,属实际无毒类;小鼠微核试验、小鼠精子畸形试验、Ames试验结果均呈阴性,未见致突变作用;大鼠30 d喂养试验各项指标均未见明显毒性反应,对高剂量组经解剖及组织学观察也未见异常病理改变,对大鼠体重、进食量、食品利用率、血常规和血生化均无明显影响。得出其最大无作用剂量为10 g/kg体重。表明EZR2005具有良好的外用和食用安全性。
研究表明,来自于竹子外表皮的有效成分“EZR2005”是一种安全、高效的皮肤美容因子,具有抗自由基、抗氧化、保湿、美白和延缓皮肤衰老的功能,可广泛应用于日用化妆品领域。
【关键词】:竹子精华素(EZR_(2005)) 功能性化妆品 护肤因子 腺苷 美白 保湿 抗皱 竹子外表皮
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TQ658.2
【目录】:
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TQ658.2
【目录】:
- 致谢4-5
- 摘要5-8
- Abstract8-11
- 缩略词表11-13
- 目录13-20
- 第一章 绪论20-42
- 1.1 天然植物护肤功能因子20-25
- 1.1.1 抗皮肤过氧化与延缓衰老20-21
- 1.1.2 保持皮肤水分21-22
- 1.1.3 美白作用22-23
- 1.1.4 抗辐射与防晒23-24
- 1.1.5 抗炎、抗过敏24-25
- 1.1.6 抑菌25
- 1.2 植物多酚25-34
- 1.2.1 酚类化合物的定义和分类25-26
- 1.2.2 酚类化合物的提取方法26-29
- 1.2.2.1 水提法26
- 1.2.2.2 有机溶剂萃取法26
- 1.2.2.3 超声波辅助提取法26-27
- 1.2.2.4 超临界萃取法27
- 1.2.2.5 微波辅助提取法27-28
- 1.2.2.6 酶解提取法28
- 1.2.2.7 半仿生提取法28-29
- 1.2.3 酚类化合物的分离纯化29-31
- 1.2.3.1 重结晶法29
- 1.2.3.2 纸层析法29
- 1.2.3.3 薄层层析法29-30
- 1.2.3.4 柱层析法30
- 1.2.3.5 高速逆流色谱法30-31
- 1.2.3.6 高效液相制备色谱法31
- 1.2.4 植物多酚的药理活性31-34
- 1.2.4.1 抗氧化31-32
- 1.2.4.2 抗心血管动脉粥样硬化32
- 1.2.4.3 抗癌32-33
- 1.2.4.4 抗炎33
- 1.2.4.5 抗病毒33-34
- 1.3 竹子34-39
- 1.3.1 竹子外表皮35
- 1.3.2 竹茹的药用价值35-36
- 1.3.3 竹茹在食品中的应用36
- 1.3.4 竹茹中的活性成分36-37
- 1.3.5 竹茹的功能37-39
- 1.3.5.1 对心血管的作用37-38
- 1.3.5.2 抗疲劳作用38
- 1.3.5.3 抗肿瘤作用38
- 1.3.5.4 护肝作用38
- 1.3.5.5 促进毛发生长38
- 1.3.5.6 对脂肪酸合酶的抑制38-39
- 1.4 腺苷39-41
- 1.4.1 腺苷的分布39-40
- 1.4.2 腺苷的活性40-41
- 1.5 本课题的立题背景和研究内容41-42
- 1.5.1 立题背景41
- 1.5.2 主要研究内容41-42
- 第二章 EZR_(2005)化学成分研究42-53
- 2.1 材料与方法42-46
- 2.1.1 实验材料42
- 2.1.2 主要试剂42-43
- 2.1.3 主要仪器与设备43
- 2.1.4 实验方法43-45
- 2.1.4.1 水分43
- 2.1.4.2 灰分43
- 2.1.4.3 蛋白质43
- 2.1.4.4 总糖43-44
- 2.1.4.5 矿物质44
- 2.1.4.6 次生代谢产物类别的定性扫描44
- 2.1.4.7 多糖44
- 2.1.4.8 总黄酮44-45
- 2.1.4.9 酚酸45
- 2.1.4.10 三萜45
- 2.1.5 EZR_(2005)的部位分级45-46
- 2.1.6 EZR_(2005)及其分级产物的HPLC成分扫描46
- 2.1.7 数据分析46
- 2.2 结果与讨论46-51
- 2.2.1 EZR_(2005)中常规化学组分46-47
- 2.2.2 EZR_(2005)中生物活性组成预试47
- 2.2.3 EZR_(2005)中生物活性组成的定量分析47-48
- 2.2.4 EZR_(2005)有效成分的HPLC扫描48-49
- 2.2.5 EZR_(2005)分级相中有效成分的HPLC扫描49-51
- 2.3 本章小结51-53
- 第三章 EZR_(2005)特征性成分研究与腺苷的发现53-70
- 3.1 材料与方法54-57
- 3.1.1 实验材料54
- 3.1.2 标准品54-55
- 3.1.3 主要仪器与设备55
- 3.1.4 实验方法55-57
- 3.1.4.1 EZR_(2005)乙醚相中特征性成分的分离制备和结构鉴定55-56
- 3.1.4.2 EZR_(2005)及其分级相中特征性成分的定量分析56
- 3.1.4.3 EZR_(2005)及其分级相中腺苷定量的定量条件56-57
- 3.1.4.4 数据分析57
- 3.2 结果与分析57-67
- 3.2.1 EZR_(2005)特征性成分的分离纯化和结构鉴定57-60
- 3.2.1.1 乙醚相中化合物1和化合物2的分离制备57-58
- 3.2.1.2 化合物1和化合物2的结构鉴定58-59
- 3.2.1.3 乙醚相中对香豆酸和苜蓿素含量的定量分析59-60
- 3.2.2 EZR_(2005)及其分级相中黄酮和酚酸含量的测定60-65
- 3.2.2.1 四个竹叶碳苷黄酮和四个肉桂酸衍生物的标准曲线60-62
- 3.2.2.2 精密度62
- 3.2.2.3 稳定性62
- 3.2.2.4 重现性62-63
- 3.2.2.5 回收率63
- 3.2.2.6 样品测定63-65
- 3.2.3 EZR_(2005)及其不同分级部位中腺苷含量的测定65-67
- 3.2.3.1 腺苷的标准曲线65-66
- 3.2.2.2 精密度、稳定性和回收率66
- 3.2.2.3 样品测定66-67
- 3.3 讨论67-69
- 3.4 本章小结69-70
- 第四章 超声波辅助提取竹子外表皮中腺苷的工艺学研究70-81
- 4.1 材料与方法71-72
- 4.1.1 实验材料71
- 4.1.2 主要试剂71
- 4.1.3 主要仪器和设备71
- 4.1.4 实验方法71-72
- 4.1.4.1 原料中腺苷含量的测定71-72
- 4.1.4.2 超声波辅助提取工艺的优化72
- 4.1.4.3 数据分析72
- 4.2 结果与分析72-79
- 4.2.1 单因素试验结果72-76
- 4.2.1.1 乙醇浓度对腺苷含量和提取率的影响72-73
- 4.2.1.2 提取温度对腺苷含量和提取率的影响73-74
- 4.2.1.3 固液比对腺苷含量和提取率的影响74-75
- 4.2.1.4 超声时间对腺苷含量和提取率的影响75-76
- 4.2.1.5 超声功率对腺苷含量和提取率的影响76
- 4.2.2 优化设计76-79
- 4.3 讨论79-80
- 4.4 本章小结80-81
- 第五章 EZR_(2005)及其特征性成分抗氧化活性的比较研究81-98
- 5.1 材料与方法82-85
- 5.1.1 实验材料82
- 5.1.2 主要试剂82-83
- 5.1.3 主要仪器与设备83
- 5.1.4 实验方法83-85
- 5.1.4.1 ABTS法83
- 5.1.4.2 DPPH法83-84
- 5.1.4.3 FRAP法84
- 5.1.4.4 全血体系总抗氧化能力试剂盒(T-AOC)法84-85
- 5.1.5 数据分析85
- 5.2 结果与分析85-94
- 5.2.1 清除ABTS~+的能力85-88
- 5.2.2 清除DPPH~.的能力88-91
- 5.2.3 还原力91-92
- 5.2.4 总抗氧化能力92-94
- 5.3 讨论94-96
- 5.4 本章小结96-98
- 第六章 EZR_(2005)及其活性成分的保湿美白作用的研究98-114
- 6.1 材料与方法99-103
- 6.1.1 实验材料99
- 6.1.2 主要试剂99-100
- 6.1.3 主要仪器与设备100
- 6.1.4 实验方法100-103
- 6.1.4.1 EZR_(2005)护肤功能的研究100-101
- 6.1.4.2 EZR_(2005)及其特征成分对蘑菇酪氨酸酶的影响101-102
- 6.1.4.3 EZR_(2005)对黑色素B16细胞的影响102-103
- 6.1.4.4 数据分析103
- 6.2 结果与讨论103-111
- 6.2.1 EZR_(2005)对皮肤水分含量的影响103-104
- 6.2.2 EZR_(2005)防止皮肤水分散失的作用104-105
- 6.2.3 EZR_(2005)对皮肤弹性的影响105-106
- 6.2.4 EZR_(2005)以及不同分级部位和活性成分对蘑菇酪氨酸酶的影响106-107
- 6.2.5 对香豆酸对蘑菇酪氨酸酶的抑制机理107-108
- 6.2.6 EZR_(2005)对黑色素B16细胞增殖的影响108
- 6.2.7 EZR_(2005)对黑色素B16细胞内酪氨酸酶活性的影响108-109
- 6.2.8 EZR_(2005)对黑色素B16细胞黑色素合成的影响109-110
- 6.2.9 EZR_(2005)对黑色素B16细胞形态的影响110-111
- 6.3 讨论111-113
- 6.4 本章小结113-114
- 第七章 EZR_(2005)的安全性评价114-132
- 7.1 材料与方法114-117
- 7.1.1 实验材料114
- 7.1.2 实验动物与饲料114
- 7.1.3 实验方法114-117
- 7.1.3.1 多次皮肤刺激性试验114-115
- 7.1.3.2 急性眼刺激性试验115
- 7.1.3.3 小鼠经口急性毒性试验115
- 7.1.3.4 Ames试验115-116
- 7.1.3.5 小鼠骨髓细胞微核试验116
- 7.1.3.6 小鼠精子畸形试验116-117
- 7.1.3.7 大鼠30天喂养试验117
- 7.1.4 数据分析117
- 7.2 大鼠30天喂养试验117-131
- 7.2.1 多次皮肤刺激试验117
- 7.2.2 急性眼刺激性试验117
- 7.2.3 急性经口毒性试验117-118
- 7.2.4 Ames试验118
- 7.2.5 小鼠骨髓细胞微核试验118
- 7.2.6 小鼠精子畸形试验118-119
- 7.2.7 大鼠30天喂养试验119-131
- 7.2.7.1 一般观察119
- 7.2.7.2 对大鼠体重增长、进食量、食物利用率的影响察119
- 7.2.7.3 对大鼠血液学指标的影响119
- 7.2.7.4 对大鼠血生化指标的影响119-131
- 7.2.7.5 对大鼠脏体比的影响131
- 7.2.7.6 大鼠病理组织学检查131
- 7.3 本章小结131-132
- 第八章 结论与展望132-135
- 8.1 主要结论132-134
- 8.2 主要创新点134
- 8.3 展望134-135
- 参考文献135-151
- 攻读博士学位期间的成果151-152
| 【参考文献】 | ||
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| 【共引文献】 | ||
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| 【二级参考文献】 | ||
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| 【相似文献】 | ||
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