甘草的活性成分及其在化妝品中的應用
王建國, 周忠, 劉海峰 , 王建新
摘要: 介紹了甘草中有美白和防曬效能的活性成分: 甘草素、甘草苷、異甘草素、異甘草苷、光甘草定、光甘草素、甘草酸和甘草甜素; 概括了甘草活性成分的美白和防曬機理; **了化妝品中應用甘草的現狀和前景; 指出了甘草活性成分在化妝品中應用的發展方向。
關鍵詞: 化妝品新增劑; 甘草; 應用
甘草的主要化學成分是三萜類和黃酮類化合物,還有少量生物鹼、木質素、香豆素和多種氨基酸。三萜類化合物已鑑定到61 種, 其中苷元45 個; 黃酮類及其衍生物分離得到106 個, 其中苷元73 個[1 ] 。
隨著對甘草化學成分的深入研究, 人們發現甘草提取物, 特別是甘草中的黃酮對人體的**有較好的美白和防護作用, 且安全、溫和、能有效清除氧自由基。因而, 甘草在化妝品中的應用越來越受到重視。
1 甘草活性成分的美白、防曬機理
甘草活性成分的美白作用主要是通過抑制酪氨酸酶和多巴色素互變酶(trp - 2) 的活性, 阻礙5 , 6- 二羥基吲哚(dhi) 的聚合, 以此來阻止黑色素的形成, 從而達到美白**的效果。
甘草活性成分中, 有防曬效能的成分一般為黃酮化合物。由於甘草黃酮類化合物分子結構的共軛性,對紫外光和可見光都顯示強烈的吸收。吸收了高能量紫外線的分子, 從基態躍遷到啟用態, 然後再從啟用態回到基態, 釋放出無害低能射線。
2 甘草中有美白、防曬效能的活性成分
(1) 甘草素和甘草苷(甘草素的葡萄糖苷) [2 ]屬二氫黃酮類, 是甘草( g1uralensis ) 和光甘草(g1glabra) 根莖中的藥效成分, 總黃酮含量約佔3 % ,其中以甘草苷含量最高。甘草素為白色針狀結晶, 難溶於水, 能溶於乙醚, 紫外吸收特徵峰波長[3 ]為276 nm、312 nm。甘草苷為白色粒狀結晶, 能溶於甲醇、乙醇和乙酸乙酯, 紫外吸收特徵峰波長為249 nm。
甘草素有抗氧、抗過敏、抗黴菌、防止**老化和有效清除超氧離子[4 ]等作用。甘草苷有抗炎、抗**腫瘤和有效祛除**色斑[5 ]的作用。甘草素和甘草苷都能有效降低酪氨酸酶的活性, 20μg/ mg 的甘草苷即可減慢**中黑色素的形成, 如與其他型別增白劑配合( 如麴酸) , 美白效果更明顯, 用量為0.
06 %～6 %。它們的結構式如下:
由於甘草素為油溶性的美白劑, 其美白效果優於水溶性的熊果苷, ic50為0184 mg/ ml , 最大抑制率為62.2 % , 熊果苷最大抑制率為60.9 %[6 ] 。
(2) 異甘草素和異甘草苷(異甘草素的葡萄糖苷) [2 ]屬查爾酮類(結構式如下) 。
異甘草素為黃色針狀結晶, 難溶於水, 溶於極性小的溶劑, 如乙醚、氯仿等; 異甘草苷為黃色粒狀結晶, 溶於乙酸乙酯、甲醇和乙醇等極性較大的溶劑。異甘草素的紫外吸收特徵峰波長為367 nm[3 ] 。
異甘草素有抑制單氨氧化酶、抑制醛糖還原酶、清除自由基、抗氧和防治愛滋病病毒等作用。異甘草素和異甘草苷都能較好抑制酪氨酸酶活性,0.01μmol/ l的異甘草素即可抑制黑色素的形成, 在美白化妝品中用量為1 %。
油溶性的異甘草素的美白效果遠好於水溶性的熊果苷, ic50為0.45 mg/ ml , 最大抑制率為98.8 %[6 ] 。
(3) 光甘草定和光甘草素[2 ] : 分別屬於異黃烷類和異黃烯類, 同為豆科植物光甘草根的主要有效成分(結構式如下) 。光甘草定為無色粉末, 光甘草素為淡黃色粉末, 它們都不溶於水, 可溶於甲醇、乙醇和乙醚。
光甘草素的紫外吸收特徵波長為324 nm ,吸光係數為20 900。
光甘草定(素) 有強烈的抗菌、防止紫外線引起的發炎、色素沉著和**粗糙[7 ,8 ]等作用, 光甘草素還能有效清除超氧離子、抑制由過氧化氫引起的溶血作用[4 ] 。兩者都能顯著抑制酪氨酸酶活性, 在美白化妝品中用量01001 %～011 % , 無***。曾有一種用光甘草製成的含光甘草定10 %和光甘草素3 %的製劑[9 ] 。
經測定, 該製劑對酪氨酸酶活性50 %抑制時的用量是0.002 mg , 而曲酸對酪氨酸酶活性50 %抑制時的用量是0.05 mg , vc 則是0.
16 mg。
(4) 甘草酸和甘草甜素屬皂苷類, 甘草酸(結構式見下) 又稱甘草皂苷, 是甘草的主要成分, 由甘草次酸及2 分子葡萄糖醛酸所組成。甘草皂苷可能以鉀鹽或鈣鹽形式存在於甘草中[10 ] 。烏拉爾甘草、脹果甘草、光果甘草、黃甘草和粗毛甘草均含有甘草皂苷, 而雲南甘草、刺果甘草、圓果甘草中甘草皂苷未被檢出。
甘草皂苷的含量隨品種產地而變動, 大體在5 %～11 % , 而烏拉爾甘草的甘草皂苷含量最高可達6 %～14 %[10 ,11 ] 。甘草酸具有抗炎、抗氧、抑菌、**創傷[12 ] 、有效清除超氧離子和羥基自由基、顯著抑制脂質體過氧化物[13 ]的作用。甘草酸在化妝品中有廣泛的配伍性, 常與其他活性劑共用, 可加速**對它們的吸收而增效, 可用於防曬、增白、調理、止癢和生髮護髮等[2 ] 。
甘草甜素是用甘草酸製成的易溶鹽(通常為銨鹽、鈉鹽或鉀鹽) , 具有高甜度、低熱能, 起泡性和溶血作用很低, 安全無毒和較強的醫療保健功效。在化妝品中, 可製成護膚霜、祛斑霜、高階珍珠膏等,既有美容護膚作用, 又能****病等[11 ] 。
3 化妝品中應用甘草的現狀
市場調查[14 ]發現, 與1998 年的情況相比, 目前許多美白、祛斑產品中都新增了天然美白成分, 其中使用最多的天然成分是甘草提取物與胎盤提取液。如妮維雅美白防護日霜中加有甘草精華; 羽西天然潤白膏配方中加有甘草精華、葡萄籽提取液、桑樹根及天然水藻; 雅芳美白系列產品中也含有甘草提取物、胎盤素; 迪奧(上海) 生產的美白護膚露中同時加入了維生素c , 熊果苷和甘草酸鹽3 種美白成分。天津奧利天然化妝品****生產的瑞草植物潤白營養霜含有甘草提取物。
還有夏奈爾、悅兒u1v1white 、cd 美白專業護膚、嘉娜寶艾麗美白、高絲精純美白露、美爽爽皙嫩白保養、資生堂uv white 、資生堂懷潔皙嫩白露、雅芳美白系列和羽西天然潤白霜等美白產品均使用了甘草提取物或甘草黃酮[15 ] 。
不過, 目前所使用的甘草提取物多為甘草粗提物, 並不完全是甘草中具有美白、防曬效能的純活性成分。如有的是把甘草的乙醇提取物直接用於化妝品中, 用量1 %[16 ] ; 也有的把甘草的乙醇提取物溶於水後, 用正丁醇萃取, 把正丁醇萃取物用於化妝品,用量為3 %[17 ] 。
文獻[18 ]用10 g 甘草, 以50 %乙醇溶液於50 ℃的溫水中浸提12 h , 取浸膏配成1 mg/ ml 的溶液, 測得其對酪氨酸酶的抑制率為- 9415 % , 即這種粗提物對酪氨酸酶活性沒有抑制作用, 相反有促進作用。
前文[6 ]研究也發現, 甘草經浸提及萃取分離後得到的幾種物質中, 有的對酪氨酸酶活性有抑制作用, 有的沒有抑制作用, 甚至有促進作用。只有當對酪氨酸酶活性沒有抑制作用的組分被分離掉後, 才會有顯著的美白效果。因此, 把甘草粗提物直接新增到化妝品中, 美白效果不可能會顯著, 有時甚至會產生***。
加大用量有時雖能達到一定的效果, 但由於甘草粗提物的顏色較深, 加大用量將影響化妝品的外觀。
4 甘草在化妝品中的應用前景
2000 年2 月羅氏公司曾對全球美白產品進行了市場調查, 在調查的91 個產品中, 歐洲佔42 % , 亞洲佔28 % , 南非佔20 % , 拉丁美洲佔10 %。調查結果顯示: 目前, 應用比較普遍的美白活性成分是氫醌、維生素c 及其衍生物、甘草提取物和紫外線吸收劑等。
而中國市場上極具潛力的美白劑包括烟醯胺、內皮素拮抗劑和甘草提取物等[15 ] 。因此, 甘草提取物是目前在化妝品中使用較多的天然活性成分之一, 有著廣闊的應用前景。
基於甘草在化妝品中的應用及研究現狀, 作者認為下列方面應當是關注的焦點:
(1) 把甘草中的活性成分用於化妝品, 而不是粗提物。甘草粗提物新增到化妝品中存在許多不利因素, 因而要提高該類化妝品的效果, 先得提高化妝品原料的質量, 即新增到化妝品中的原料應是甘草中有活性的成分, 而不應是甘草粗提物。
(2) 化學合成以降低成本。由於甘草中美白、防曬效能的成分含量較低, 所以, 從甘草中提取這些有效成分的成本相當高。另外, 甘草是荒漠地區固沙效能很強的沙生植被, 過度採挖, 勢必破壞自然界的生態平衡。
為了能夠應用這些高活性的**美白防曬劑, 應**如何用廉價的化工原料, 進行化學合成,以擴大應用, 降低成本, 減少人類對大自然的依賴。
5 結束語
甘草既是一種好的藥用性植物, 又是一種好的美白、防曬劑原料。其提取物不僅有較好的美白作用,而且具有消炎、潤膚、清除氧自由基和較好的防護紫外線等效能。與合成防曬劑相比, 甘草提取物用作防曬劑不需在配方中新增抗氧劑, 不會刺激**, 穩定, 吸收能力強, 用量為常用防曬劑的1 %即能達到相當的效果。
因此, 把甘草提取物應用於化妝品中,符合「集美白、防曬於一體」的新趨勢, 相信不久的將來會有更多含甘草提取物或甘草化學合成物的化妝品投放市場, 以防護和美白人們的肌膚。
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