玫瑰花酸性果胶多糖及其制备方法和用途转让专利
申请号 : CN201510300152.8
文献号 : CN104844727B
文献日 : 2017-07-28
发明人 : 丁侃 , 王培培 , 张苓芝 , 姚健
申请人 : 中国科学院上海药物研究所
摘要 :
本发明涉及一种从玫瑰花中获得的酸性果胶多糖的制备方法和保湿用途。保湿实验表明该玫瑰花酸性果胶多糖具有显著的保湿作用，在制备具有保湿功效的医药用品和化妆品中具有市场应用价值。
权利要求 :
1.一种玫瑰花酸性果胶多糖的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）多糖提取：干燥的玫瑰花经乙醇脱脂，过滤，用水将玫瑰花洗至中性，加入去离子水，加热条件下提取，过滤，残渣再次用去离子水提取，如此反复提取2-6次，滤液合并，加热浓缩，得到浓缩液，加入3倍于浓缩液体积的乙醇，离心得沉淀，沉淀经真空干燥得玫瑰花粗多糖；所述乙醇的质量分数为50% 95%，pH为2 4，脱脂时干燥的玫瑰花与乙醇的固液比为1:~ ~
10 1:30g/mL；
~
（2）多糖脱色：干燥的玫瑰花粗多糖加水搅拌溶解，离心弃去沉淀，上清用2 M 氢氧化钠溶液调节pH至9.0，加入30%过氧化氢溶液至过氧化氢终浓度为7 %，搅拌脱色3h后，用盐酸调节溶液pH至中性，透析，冷冻干燥即得玫瑰花酸性果胶多糖；透析所用透析袋截留分子量为MW3500KD；
所制得的玫瑰花酸性果胶多糖，其单糖组成的摩尔百分比为：22.44% 半乳糖、45.78% 半乳糖醛酸、13.14% 鼠李糖及18.65% 阿拉伯糖，其中半乳糖醛酸甲酯取代度为10-50%。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤（1）中，乙醇脱脂在50℃至100℃下的温度下进行0.5至20小时，所述乙醇脱脂重复多次至乙醇溶液基本无色为止。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，干燥的玫瑰花与加入的去离子水的固液比为1:10 1:30g/mL，加入去离子水后的加热条件为80 100℃，加热时间为1~ ~ ~
5h。
4.权利要求1-3中任一项所述方法制得的玫瑰花酸性果胶多糖在制备保湿效果的化妆品中的用途。
说明书 :
玫瑰花酸性果胶多糖及其制备方法和用途
技术领域
[0001] 本发明涉及中草药提取多糖，更具体地说，涉及从玫瑰花中提取得到的一酸性果胶多糖、其制备方法及在制备具有保湿效果的化妆品及医药用品中的应用。
背景技术
[0002] 玫瑰花为蔷薇科植物玫瑰和重瓣玫瑰的花。玫瑰和重瓣玫瑰属落叶灌木，原产中国北部，现全国各地均有栽培。以山东、江苏、浙江及广东最多。玫瑰花的药用价值在我国古代早有一记载。《本草纲目拾遗》中明确一记载:“玫瑰花有紫白二种，紫者入血分，白者入气分，其花紫色入药用，花瓣见火”。玫瑰花味甘微苦、性微温，归肝、脾、胃经；芳香行散；具有舒肝解郁，和血调经的功效；主治胸膈满闷，胃脘、胁肋、乳房胀痛，月经不调，赤白带下，泄泻痢疾，跌打损伤，风痹，痈肿。此外，玫瑰花因其浓郁的香气及其活性成分，具有美容养颜的功效，也广泛应用与化妆品及保健产品行业。
[0003] 玫瑰花中富含挥发油、香茅醇、橙花醇、丁香油酚、苯乙醇、蛋白质、维生素C、氨基酸、不饱和脂肪酸等，这些物质在玫瑰花理气解郁、和血散瘀等功效上起到了巨大的作用。而使玫瑰花中具有保湿功效作用的主要成分是可溶性多糖。目前，也有一些关于玫瑰花多提取方法的报道，如刘文聪，福建轻纺，玫瑰花多糖提取工艺的研究，2007年10月第10期，
19-22。然而，目前，玫瑰花多糖的结构及保湿活性尚无报道。
19-22。然而，目前，玫瑰花多糖的结构及保湿活性尚无报道。
发明内容
[0004] 针对现有技术存在的上述问题和缺陷，本发明利用一种简单有效的多糖提取工艺和方法，以玫瑰花为原料获得了一酸性果胶多糖，活性实验表明该多糖具有显著的保湿效果，有望在制备具有保湿效果化妆品和医药用品中具有潜在的应用价值。
[0005] 本发明一方面提供了一种玫瑰花酸性果胶多糖，所述玫瑰花酸性果胶多糖的单糖组成的摩尔百分比为：22.44％半乳糖(Gal)、45.78％半乳糖醛酸(GalA)、13.14％鼠李糖(Rha)、及18.65％阿拉伯糖(Ara)，其中半乳糖醛酸甲酯取代度为10-50％；各单糖摩尔百分比偏差范围可以为±40％以内。
[0006] 其中，所述玫瑰花酸性果胶多糖的平均分子量范围为5-200kDa，优选为5-100kDa；更优选为10-50kDa。
[0007] 优选地，根据本发明的玫瑰花酸性果胶多糖具有大体上如图1所示的分子量分布图。所述分子量分布图采用Agilent 1260高效液相色谱，配备串联Waters凝胶色谱柱TM TMUltrahydrogel 2000和Ultrahydrogel 500(25cm×0.75cm)色谱柱，流动相为0.1M NaNO3，流速为0.5ml/min，色谱柱工作温度为25℃，用RID检测器检测。
[0008] 根据本发明的玫瑰花酸性果胶多糖具有大体上如图2中所示的13C-NMR谱，所述谱图用500M低温探头核磁共振仪(Bruker AVANCEⅢ)分析得到。端基碳信号区域，δ105.58，δ104.62和δ103.60分别归属于1,4-Galp，1,3,6-Galp和T-Galp的C1信号；位于δ101.49及δ
100.82的端基碳信号，分别为甲基取代的GalA的C1信号及未取代的GalA的C1信号；δ
100.121,2,4-α-Rhap的端基碳信号。此外，δ54.13处具有明显的GalA羧基甲酯化的甲基碳原子信号，δ171.99处为甲酯化的GalA的C6的信号峰，δ176.64处为未取代的GalA的C6的信号峰，δ17.82是Rha的C6位甲基碳原子信号，δ14.47处的弱吸收峰，证明该多糖有乙酰化取代。从上述结果可以发现该玫瑰花多糖为一酸性果胶多糖。
100.82的端基碳信号，分别为甲基取代的GalA的C1信号及未取代的GalA的C1信号；δ
100.121,2,4-α-Rhap的端基碳信号。此外，δ54.13处具有明显的GalA羧基甲酯化的甲基碳原子信号，δ171.99处为甲酯化的GalA的C6的信号峰，δ176.64处为未取代的GalA的C6的信号峰，δ17.82是Rha的C6位甲基碳原子信号，δ14.47处的弱吸收峰，证明该多糖有乙酰化取代。从上述结果可以发现该玫瑰花多糖为一酸性果胶多糖。
[0009] 本发明另一方面提供了所述玫瑰花酸性果胶多糖的制备方法，所述方法包括以下步骤：
[0010] (1)多糖提取：干燥的玫瑰花经乙醇脱脂，过滤，用水将玫瑰花洗至中性，加入去离子水，加热条件下提取，过滤，残渣再次用去离子水提取，如此反复提取2-6次，滤液合并，加热浓缩，得到浓缩液，加入3倍于浓缩液体积的乙醇，离心得沉淀，沉淀经真空干燥得玫瑰花粗多糖。
[0011] (2)多糖脱色：取玫瑰花粗多糖，加水溶解，离心，上清用2M NaOH溶液调节pH至9.0，加入30％过氧化氢溶液至过氧化氢终浓度为7％，搅拌脱色3h；脱色结束后用盐酸调节溶液pH至中性，经透析除去溶液中的离子和小分子物质，冷冻干燥即得玫瑰花酸性果胶多糖。
[0012] 在步骤(1)中，所述乙醇的质量分数优选为50％～95％，pH优选为2～4，干燥的玫瑰花与乙醇的固液比(g/L)优选为1:10～1:30。
[0013] 在步骤(1)中，乙醇脱脂可以在50℃至100℃下的温度下进行0.5至20小时，优选1至10小时，所述乙醇脱脂可以重复多次至乙醇溶液基本无色为止。
[0014] 步骤(1)中，干燥的玫瑰花与加入的去离子水的固液比(g/L)优选为1:10～1:30。加入去离子水后的加热条件为80～100℃，加热时间为1～5h。
[0015] 步骤(2)中加水溶解过程可在加热条件下进行，加热温度为65～95℃，加热时间为2～5h。
[0016] 在步骤(2)中，透析优选MW3500(截留分子量3500)的透析袋，。
[0017] 本发明的又一目的是提供了所述玫瑰花酸性果胶多糖的保湿作用。
[0018] 本发明的又一目的是提供了所述玫瑰花酸性果胶多糖在制备保湿效果的化妆品中的用途。附图说明：
[0019] 图1为玫瑰花酸性果胶多糖的分子量分布谱图；
[0020] 图2为玫瑰花酸性果胶多糖的13C-NMR谱图；
[0021] 图3为玫瑰花酸性果胶多糖保湿作用的柱状图。
具体实施方式
[0022] 下面结合实施例对本发明作进一步的阐述，以下实施方式只以举例的方式描述本发明。很明显，本领域普通技术人员可在本发明的范围和实质内，对本发明进行各种变通和修改。需要了解的是，本发明意欲涵盖在所附权利要求中包括的变通和修改。
[0023] 实施例1：玫瑰花酸性果胶多糖的制备
[0024] (1)多糖提取：
[0025] 称取300g玫瑰花，加4L pH＝2、质量分数65％的乙醇溶液，加热至65℃，保持3小时，过滤，重复4-5次，直至溶液基本无色。过滤并用水将玫瑰花洗至中性，加入去离子水至3L，加热至95℃搅拌提取3小时，过滤，滤渣重复提取2次，合并滤液、浓缩后离心除杂。上清液用3倍体积的乙醇(与前述脱脂用乙醇相同，pH＝2、质量分数65％)进行沉淀，静置过夜后离心得沉淀，50℃烘干后得玫瑰花粗多糖。
[0026] 其中：pH＝2的乙醇是用盐酸将乙醇的pH调节至2制得。
[0027] (2)多糖脱色：
[0028] 干燥的玫瑰花粗多糖用800mL水复溶，复溶过程70℃搅拌溶解4小时，冷却后离心，上清液用0.3M NaOH溶液调节pH＝9，加入30％H2O2溶液至H2O2终浓度为7％，55℃脱色至溶液为无色或浅黄色，用0.3M HCl溶液调节溶液至中性，离心，上清液，浓缩后冻干，得白色或浅黄色玫瑰花酸性果胶多糖约6g(得率约2％)。透析袋截留分子量为MW3500KD。
[0029] (3)多糖结构鉴定：
[0030] 经高效凝胶渗透色谱法(HPGPC)测定玫瑰花果胶酸性多糖相对分子质量为15.9kDa。将其进行单糖组成分析，即将多糖完全水解、1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮(PMP)衍生化，萃取、浓缩后送入高效液相色谱分析。单糖组成分析结果显示，该多糖主要含Gal(22.44％)、GalA(45.78％)、Rha(13.14％)及Ara(18.65％)，其中半乳糖醛酸甲酯取代度为
13
10-50％。经高效凝胶色谱法析(HPGPC)分析表明该多糖的分子量为15.9kDa。C-NMR谱中(图2)，端基碳信号区域，δ105.58，δ104.62和δ103.60分别归属于1,4-Galp，1,3,6-Galp和T-Galp的C1信号；位于δ101.49及δ100.82的端基碳信号，分别为甲基取代的GalA的C1信号及未取代的GalA的C1信号；δ100.121,2,4-α-Rhap的端基碳信号。此外，δ54.13处具有明显的GalA羧基甲酯化的甲基碳原子信号，δ171.99处为甲酯化的GalA的C6的信号峰，δ176.64处为未取代的GalA的C6的信号峰，δ17.82是Rha的C6位甲基碳原子信号，δ14.47处的弱吸收峰，证明该多糖有乙酰化取代。从上述结果可以发现该玫瑰花多糖为一酸性果胶多糖。
13
10-50％。经高效凝胶色谱法析(HPGPC)分析表明该多糖的分子量为15.9kDa。C-NMR谱中(图2)，端基碳信号区域，δ105.58，δ104.62和δ103.60分别归属于1,4-Galp，1,3,6-Galp和T-Galp的C1信号；位于δ101.49及δ100.82的端基碳信号，分别为甲基取代的GalA的C1信号及未取代的GalA的C1信号；δ100.121,2,4-α-Rhap的端基碳信号。此外，δ54.13处具有明显的GalA羧基甲酯化的甲基碳原子信号，δ171.99处为甲酯化的GalA的C6的信号峰，δ176.64处为未取代的GalA的C6的信号峰，δ17.82是Rha的C6位甲基碳原子信号，δ14.47处的弱吸收峰，证明该多糖有乙酰化取代。从上述结果可以发现该玫瑰花多糖为一酸性果胶多糖。
[0031] 实施例2.玫瑰花酸性果胶多糖
[0032] (1)选用7.5cm×7.5cm的玻璃板，贴上3M微孔胶带，置于放有变色硅胶的干燥器中，干燥至恒重，将甘油、透明质酸、实施例1制备的玫瑰花果胶酸性多糖各0.1g溶解于10ml去离子水中配制成溶液。
[0033] (2)每一块玻璃板做好记号，分析天平称重，记为m0。
[0034] (3)用移液枪吸取配好的甘油、透明质酸、多糖溶液100μl，均匀涂抹在贴有3M胶带的玻璃板上，分析天平称重，记为m1。
[0035] (4)将称好的玻璃板放入湿度为44±5％的干燥器中(醋酸钾饱和溶液控制)，记录好每一次的具体湿度和温度。
[0036] (5)放置一定时间后分别称重，2、4、6、8、24h，记为mt，计算保湿率。
[0037]
[0038] 实验结果表明，该玫瑰花酸性果胶多糖与阳性对照组透明质酸多糖相比，玫瑰花果胶酸性多糖具有更好的保湿效果，在2小时时，玫瑰花酸性果胶多糖的保湿率为透明质酸多糖的保湿率的1.5倍，并且保湿时间长达24小时(见图3，图3中玫瑰花酸性果胶多糖简写为玫瑰花多糖)。
[0039] 众所周知，透明质酸是皮肤和其它组织中广泛存在的天然多糖生物大分子，具有极好的保湿作用，国际上被称为理想的天然保湿因子(Natural MolsturlZlng Factor，NMF)，也是目前自然界中发现的化妆品用保湿性能最好的多糖物质。从结构上来说，透明质酸是一种高分子的聚合物，由D-葡萄糖醛酸及N-乙酰葡糖胺重复二糖单元组成，而玫瑰花酸性果胶多糖是一类酸性果胶多糖，主要含有半乳糖醛酸，二者结构差异巨大，这可能与玫瑰花酸性果胶多糖相比于透明质酸具有更好的保湿效果相关。因为天然来源多糖毒副作用较低，因此，该玫瑰花酸性果胶多糖在制备具有保湿效果的化妆品和医药用品中具有潜在的应用价值。