花青素的提取及其在化妝品領域的研究

陳蘇敏 李成 方怡琳 林錦雄

廣州艾蓓生物科技有限公司 廣東 廣州 510850

1 花青素的提取

基于國內外的微波提取應用技術，目前利用花青素的微波提取應用方法主要包括有有機微波照射提取法、有機溶劑微波提取法、超臨界的微流體溶液萃取等。微波提取法對植物花青素的化學分子形態結構分析無較大破壞性的作用，且可以進一步提高提取率。有機溶劑萃取法得到的產品純度較低，一般在50%-70%。超臨界流體萃取不僅能提高花青素的回收率，還可以提高產品的純度至95%，而且對植物花青素的合成破壞和副作用最小。

2 花青素的分離純化

2.1 分離純化的方法選擇

花青素的純化分離以及純化處理方法主要有新型超過壓穿濾法和新型大孔樹脂涂層吸附過濾法。超高效過濾法是近20年發展起來的一種膜分離技術，國外有學者使用500-5000Da的超濾膜可以較高純度的花青素，該法的最大特點是不僅可以得到高純度的產品，而且可以將產品按分子量進行分級。

大孔樹脂分離吸附催化法對粗提物的吸附純化劑和分離吸附效果較好，是近代迅速發展應用起來的一類有機物和高聚物中的吸附催化劑，其聚合結構孔徑與密度比例的表面積都比較大，在大孔樹脂內部充分具有三維空間立體和大孔徑的結構，具有物理化學反應穩定性高、比孔徑表面積大、吸附純化容量大、選擇性較好、吸附純化速度快、解吸吸附條件溫和、使用壽命周期長、節省處理費用等諸多重要優點，且不容易溶于酸、堿及各種堿性有機溶劑。目前該項新技術也已經被允許在各類醫療保健食品中廣泛應用。

2.2 大孔吸附樹脂的選擇

本次試驗分別比較了AB-8大孔吸附樹脂、D101大孔吸附樹脂、D113大孔吸附樹脂三種不同類型的樹脂對花青素的吸附、解吸附特性，結果3種樹脂花青素都有較好的吸附和解吸附特性，其中AB-8型的吸附率為65．2%，解吸附率為60%，兩項指標均為最高值，純化后花青素純度可達到31．2%。結果表明，AB-8大孔樹脂對花青素的吸附效果最好，洗脫率為94．37%，所得溶質純度可達89．63%。結果表明，AB-8大孔樹脂對花青素的吸附效果最好。

大孔吸附樹脂 吸附率（%） 解吸附率（%）AB-8 65.2 60 D101 63.4 56 D113 59.2 53

綜上表顯示：AB-8大孔樹脂對花青素的吸附效果最好。

2.3 不同上樣量下AB-8樹脂對乙醇一次洗脫花青素解析率和提取率的比較

表1 樹脂上樣量比例和乙醇濃度對解析率的影響

綜表顯示：樹脂上樣量比為1:20，乙醇濃度為95%時的解析率和提取率最大。

表2 樹脂上樣量比例和乙醇濃度對提取率的影響

3 花青素在化妝品領域的研究

花青素是一種天然的陽光照射遮蓋物，能夠有效阻止各種紫外線照射侵害面部皮膚，保持并不斷增強多種維生素在人體內的活性，是多種維生素的天然增效劑，在整個人體細胞內有較好的人體生物化學利用度，功效持久；同時能夠抵抗輻射、增白、保濕、清除體內自由基、預防各種癌癥、口服的外用皮膚霜和化妝品等；對多種環境因素作用造成的面部皮膚粗糙老化都是具有獨特的保護功效。花青素在人體皮膚護理方面的廣泛應用并不是它的單一功能方面單獨起作用，而是它的一種綜合調理作用。也就是在肌膚抗皺、防曬美白的時候同時也可以起到肌膚保濕等重要作用。含花青素的化妝品在防水條件下對皮膚也有很好的附著能力，并且可使粗大的面部毛孔迅速收縮。汗腺逐漸膨脹，使松弛的面部皮膚逐漸收斂、繃緊、減少出現皺紋，從而可以使面部皮膚逐漸顯現出細膩的水潤外觀。花青素本身具有多羥基團的結構，在干燥空氣環境中易受熱吸濕，花青素具有能與各種多糖、蛋白質、脂類、多肽等形成復合的化學特性。

3.1 抗氧化

花青素屬于植物多酚生物類黃酮物質，其最主要的兩種生理活性是其功能也就是自由基的抗清除作用能力和機體抗氧化作用能力。研究結果充分證明:花青素不僅是目前世界發現最有效的面部抗氧化劑，也可說是最強效的一種自由基面部清除劑，花青素的面部抗氧化作用性能比動物ve高50倍，比藥物vc高20倍，花青素可強力清除自由基氧化物脂褐素（色素），幫助肌膚增白。當花青素脫氧濃度為1．0mg/ml時，對dpph對羥自由基的清除率甚至可直接達到97%、超高脫氧陰極陽離子和對羥自由基的清除率可直接達到60%以上。說明富含花青素食物或化妝品都具有一定的人體抗氧化作用能力。

3.2 抗皺作用

花青素的長效抗皺緊膚作用基于它不僅能有效維護皮膚膠原的正常合成；還能有效使人體皮膚變得年輕化、健康彈性化、細胞多而富有生命活力，能有效恢復其皮膚伸展性和皮膚彈性，幫助保護機體皮膚免受強烈太陽光線輻射后的損傷、改善與骨關節等連接處的皮膚彈性、改善局部血液循環，可以有效避免或大大減少面部皺紋的自然產生。Jack Masquelier等，證明了花青素對Vc保護和再生的同時，對維持膠原質的彈性和強度也起作用。這是因為Vc幫助構造膠原質，使賴氨酸、脯氨酸轉變為羥基賴氨酸和羥輔氨酸(用膠原質創建主要氨基酸)，而低聚原花青素實質與Vc一起保護膠原質和維護皮膚健康。2019年，中國專利CN201911073311．X開發了一種抗皺化妝品，抗皺化妝品內天然的提取物包括花青素，能夠防止對人體的皮膚造成刺激，同時能夠防止皮膚的水分流失，刺激真皮層進行微循環，進而達到保證皮膚補水比較有利的效果，同時它還可以有效保證皮膚角質層和細胞間的各種脂質對比使皮膚功能保持充分水份和可以屏障皮膚功能等都起重要保護作用，使得人們能夠在不同的環境下都不必擔心皮膚的老化。

3.3 抵御紫外線、防曬作用

花青素是有種水溶性的植物色素，屬于天然的陽光遮蓋物，將形成黑色素的酚型鄰苯二甲酸醌色素結構逐漸還原成酚型色素結構，使植物色素逐漸褪色；同時可抑制因合成蛋白質中的氨基和脫氧核酸之間氨基失衡發生的美拉德反應，而有效抑制了中性脂褐素、老年斑的形成，讓皮膚更加有光澤。芬蘭大學一位學者曾從體外細胞學家的角度，通過紫外照射能源激光照射病人皮膚組織細胞的體外醫學實驗結果發現，當時病人人體皮膚中的組織細胞暴露在紫外照射能源僅30分鐘，陽光可以殺死皮膚細胞大約50%，但隨著紫外花青素的大量加入只有80%的病人皮膚組織細胞可以免受陽光損壞，且與Vc 相比具有較好的紫外線吸收作用；2016 年，中國專利CN201610984947．X開發了一種原花青素白炭黑防曬，比現有技術的防曬產品對紫外線的吸收和反射能力強、穩定性好、增白效果、保濕效果明顯，，還可使松弛的面部皮膚得到收斂、繃緊、減少皺紋，使面部皮膚更加的細膩；大大提高了皮膚色素白炭黑和其中含有原料的花青素/原花青素兩種原料的綜合利用經濟價值；表明花青素有很好的防曬作用。

4 結語

隨著現代高科技的迅猛發展，花青素日益被人們所重視且國內外化妝品領域都已經得到廣泛應用，特別是西歐各國，幾乎都把低聚花青素當作21世紀抗衰老的物質。法國、日本、北美、荷蘭、意大利、新加坡、朝鮮等國家也已經有自己的國際營銷市場。但相對于我們國家花青素的使用率還是比較低的，所以充分利用我國豐富植物資源，開發含花青素的純天然、高效、無毒，且具有抗皺、美白防曬、保濕、抗輻射、養顏等功效的化妝品，更為具有廣闊的市場前景和廣泛應用價值。