基于多元醇超声辅助提取技术开发三叶蔓荆叶抗酪氨酸酶及抑制黑色素生成的天然活性成分

【字体: 时间:2025年08月09日 来源:Results in Chemistry 4.2

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  本研究针对化妆品行业对安全可持续美白成分的需求,采用多元醇基超声辅助提取(UAE)技术开发三叶蔓荆(VT)叶提取物。通过优化50%丙二醇(PG)溶剂体系,在249W功率下获得总酚含量11.15±0.25 mg GAE/g的提取物,其DPPH清除活性达9.08±0.42 mg TE/g,酪氨酸酶抑制率为56.85±3.01%。B16F10细胞实验证实该提取物可安全降低黑色素含量,为天然美白剂开发提供新思路。

  

随着全球消费者对"绿色化妆品"需求的增长,开发安全、可持续的美白活性成分成为研究热点。传统美白剂如氢醌和曲酸存在细胞毒性风险,而植物源活性成分因其多重功效和环境友好特性备受关注。三叶蔓荆(Vitex trifolia Linn., VT)作为传统药用植物,虽已知含具有黑色素抑制作用的二萜类成分,但其叶片在皮肤脱色领域的应用尚未充分开发。

泰国皇太后大学(Mae Fah Luang University)化妆品科学学院的研究团队创新性地将多元醇溶剂与超声辅助提取(UAE)技术结合,系统研究了VT叶片中生物活性成分的提取工艺。通过优化溶剂类型、料液比、超声功率等参数,发现50%(w/v)丙二醇(PG)在1:20料液比、249W功率下提取30分钟效果最佳。相比传统振荡提取法,UAE使总酚含量(TPC)提升44%,达到11.15±0.25 mg GAE/g,DPPH自由基清除活性(9.08±0.42 mg TE/g)和酪氨酸酶抑制率(56.85±3.01%)均显著提高。LC-qTOF-MS分析鉴定出异丁基水杨酸酯、水杨酸β-D-葡萄糖苷等15种活性成分,其中8-C-β-D-吡喃葡萄糖基山奈酚为UAE特有成分。B16F10黑色素瘤细胞实验证实,20 mg/mL提取物在保持细胞活力>80%的同时,表现出与1mM曲酸相当的黑色素抑制效果。

研究采用超声提取系统(45kHz,120W)进行参数优化,通过DPPH法和L-DOPA底物法分别测定抗氧化和酪氨酸酶抑制活性,利用LC-qTOF-MS进行成分鉴定,并采用MTT法和NaOH溶解法评估细胞毒性和黑色素含量。

在提取工艺优化方面,研究发现80%乙醇提取效率最高(12.40±1.69 mg GAE/g),但PG(9.44±2.23 mg GAE/g)因其低毒性和配方兼容性成为优选溶剂。值得注意的是,50%PG浓度在粘度与极性间取得平衡,使酚类得率较20%和80%浓度提高7-10%。超声功率提升至249W(57.67°C)时,酪氨酸酶抑制活性(1.08±0.09 mg KAE/g)较205.3W功率提高54%,证实适当升温可增强生物活性。

成分分析揭示提取物含有多酚、黄酮等活性物质,其中水杨酸β-D-葡萄糖苷和8-C-β-D-吡喃葡萄糖基山奈酚与酪氨酸酶抑制活性显著相关。细胞实验显示,20-30mg/mL提取物能维持82-99%细胞活力,20mg/mL剂量黑色素抑制效果与1mM曲酸无统计学差异,但30mg/mL时出现活性平台期,可能与酚类成分的细胞摄取饱和有关。

该研究首次证实PG基UAE能高效提取VT叶片中的美白活性成分,其创新性体现在:1)使用化妆品级PG作为绿色溶剂;2)通过超声协同效应提升活性成分的溶出度和稳定性;3)明确了提取物在细胞水平的美白机制。研究成果为开发符合绿色化学原则的天然美白剂提供了技术路线,对推动化妆品行业可持续发展具有重要意义。未来研究需进一步解析单体化合物的作用机制,并开展制剂稳定性和临床功效评价。

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