花青素的提取及其在化妆品领域的研究

陈苏敏 李成 方怡琳 林锦雄

广州艾蓓生物科技有限公司 广东 广州 510850

1 花青素的提取

基于国内外的微波提取应用技术，目前利用花青素的微波提取应用方法主要包括有有机微波照射提取法、有机溶剂微波提取法、超临界的微流体溶液萃取等。微波提取法对植物花青素的化学分子形态结构分析无较大破坏性的作用，且可以进一步提高提取率。有机溶剂萃取法得到的产品纯度较低，一般在50%-70%。超临界流体萃取不仅能提高花青素的回收率，还可以提高产品的纯度至95%，而且对植物花青素的合成破坏和副作用最小。

2 花青素的分离纯化

2.1 分离纯化的方法选择

花青素的纯化分离以及纯化处理方法主要有新型超过压穿滤法和新型大孔树脂涂层吸附过滤法。超高效过滤法是近20年发展起来的一种膜分离技术，国外有学者使用500-5000Da的超滤膜可以较高纯度的花青素，该法的最大特点是不仅可以得到高纯度的产品，而且可以将产品按分子量进行分级。

大孔树脂分离吸附催化法对粗提物的吸附纯化剂和分离吸附效果较好，是近代迅速发展应用起来的一类有机物和高聚物中的吸附催化剂，其聚合结构孔径与密度比例的表面积都比较大，在大孔树脂内部充分具有三维空间立体和大孔径的结构，具有物理化学反应稳定性高、比孔径表面积大、吸附纯化容量大、选择性较好、吸附纯化速度快、解吸吸附条件温和、使用寿命周期长、节省处理费用等诸多重要优点，且不容易溶于酸、碱及各种碱性有机溶剂。目前该项新技术也已经被允许在各类医疗保健食品中广泛应用。

2.2 大孔吸附树脂的选择

本次试验分别比较了AB-8大孔吸附树脂、D101大孔吸附树脂、D113大孔吸附树脂三种不同类型的树脂对花青素的吸附、解吸附特性，结果3种树脂花青素都有较好的吸附和解吸附特性，其中AB-8型的吸附率为65．2%，解吸附率为60%，两项指标均为最高值，纯化后花青素纯度可达到31．2%。结果表明，AB-8大孔树脂对花青素的吸附效果最好，洗脱率为94．37%，所得溶质纯度可达89．63%。结果表明，AB-8大孔树脂对花青素的吸附效果最好。

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

综上表显示：AB-8大孔树脂对花青素的吸附效果最好。

2.3 不同上样量下AB-8树脂对乙醇一次洗脱花青素解析率和提取率的比较

表1 树脂上样量比例和乙醇浓度对解析率的影响

综表显示：树脂上样量比为1:20，乙醇浓度为95%时的解析率和提取率最大。

表2 树脂上样量比例和乙醇浓度对提取率的影响

3 花青素在化妆品领域的研究

花青素是一种天然的阳光照射遮盖物，能够有效阻止各种紫外线照射侵害面部皮肤，保持并不断增强多种维生素在人体内的活性，是多种维生素的天然增效剂，在整个人体细胞内有较好的人体生物化学利用度，功效持久；同时能够抵抗辐射、增白、保湿、清除体内自由基、预防各种癌症、口服的外用皮肤霜和化妆品等；对多种环境因素作用造成的面部皮肤粗糙老化都是具有独特的保护功效。花青素在人体皮肤护理方面的广泛应用并不是它的单一功能方面单独起作用，而是它的一种综合调理作用。也就是在肌肤抗皱、防晒美白的时候同时也可以起到肌肤保湿等重要作用。含花青素的化妆品在防水条件下对皮肤也有很好的附着能力，并且可使粗大的面部毛孔迅速收缩。汗腺逐渐膨胀，使松弛的面部皮肤逐渐收敛、绷紧、减少出现皱纹，从而可以使面部皮肤逐渐显现出细腻的水润外观。花青素本身具有多羟基团的结构，在干燥空气环境中易受热吸湿，花青素具有能与各种多糖、蛋白质、脂类、多肽等形成复合的化学特性。

3.1 抗氧化

花青素属于植物多酚生物类黄酮物质，其最主要的两种生理活性是其功能也就是自由基的抗清除作用能力和机体抗氧化作用能力。研究结果充分证明:花青素不仅是目前世界发现最有效的面部抗氧化剂，也可说是最强效的一种自由基面部清除剂，花青素的面部抗氧化作用性能比动物ve高50倍，比药物vc高20倍，花青素可强力清除自由基氧化物脂褐素（色素），帮助肌肤增白。当花青素脱氧浓度为1．0mg/ml时，对dpph对羟自由基的清除率甚至可直接达到97%、超高脱氧阴极阳离子和对羟自由基的清除率可直接达到60%以上。说明富含花青素食物或化妆品都具有一定的人体抗氧化作用能力。

3.2 抗皱作用

花青素的长效抗皱紧肤作用基于它不仅能有效维护皮肤胶原的正常合成；还能有效使人体皮肤变得年轻化、健康弹性化、细胞多而富有生命活力，能有效恢复其皮肤伸展性和皮肤弹性，帮助保护机体皮肤免受强烈太阳光线辐射后的损伤、改善与骨关节等连接处的皮肤弹性、改善局部血液循环，可以有效避免或大大减少面部皱纹的自然产生。Jack Masquelier等，证明了花青素对Vc保护和再生的同时，对维持胶原质的弹性和强度也起作用。这是因为Vc帮助构造胶原质，使赖氨酸、脯氨酸转变为羟基赖氨酸和羟辅氨酸(用胶原质创建主要氨基酸)，而低聚原花青素实质与Vc一起保护胶原质和维护皮肤健康。2019年，中国专利CN201911073311．X开发了一种抗皱化妆品，抗皱化妆品内天然的提取物包括花青素，能够防止对人体的皮肤造成刺激，同时能够防止皮肤的水分流失，刺激真皮层进行微循环，进而达到保证皮肤补水比较有利的效果，同时它还可以有效保证皮肤角质层和细胞间的各种脂质对比使皮肤功能保持充分水份和可以屏障皮肤功能等都起重要保护作用，使得人们能够在不同的环境下都不必担心皮肤的老化。

3.3 抵御紫外线、防晒作用

花青素是有种水溶性的植物色素，属于天然的阳光遮盖物，将形成黑色素的酚型邻苯二甲酸醌色素结构逐渐还原成酚型色素结构，使植物色素逐渐褪色；同时可抑制因合成蛋白质中的氨基和脱氧核酸之间氨基失衡发生的美拉德反应，而有效抑制了中性脂褐素、老年斑的形成，让皮肤更加有光泽。芬兰大学一位学者曾从体外细胞学家的角度，通过紫外照射能源激光照射病人皮肤组织细胞的体外医学实验结果发现，当时病人人体皮肤中的组织细胞暴露在紫外照射能源仅30分钟，阳光可以杀死皮肤细胞大约50%，但随着紫外花青素的大量加入只有80%的病人皮肤组织细胞可以免受阳光损坏，且与Vc 相比具有较好的紫外线吸收作用；2016 年，中国专利CN201610984947．X开发了一种原花青素白炭黑防晒，比现有技术的防晒产品对紫外线的吸收和反射能力强、稳定性好、增白效果、保湿效果明显，，还可使松弛的面部皮肤得到收敛、绷紧、减少皱纹，使面部皮肤更加的细腻；大大提高了皮肤色素白炭黑和其中含有原料的花青素/原花青素两种原料的综合利用经济价值；表明花青素有很好的防晒作用。

4 结语

随着现代高科技的迅猛发展，花青素日益被人们所重视且国内外化妆品领域都已经得到广泛应用，特别是西欧各国，几乎都把低聚花青素当作21世纪抗衰老的物质。法国、日本、北美、荷兰、意大利、新加坡、朝鲜等国家也已经有自己的国际营销市场。但相对于我们国家花青素的使用率还是比较低的，所以充分利用我国丰富植物资源，开发含花青素的纯天然、高效、无毒，且具有抗皱、美白防晒、保湿、抗辐射、养颜等功效的化妆品，更为具有广阔的市场前景和广泛应用价值。