仙人掌提取物在化妆品中的应用

仙人掌为仙人掌科仙人掌属植物，全世界约有 70 个 ~110个属，2 000余种。其中一半左右产于墨西 哥，我国西南和华南沿海地区也有少量分布[1]。仙人 掌原产于美洲和非洲等热带干旱地区，是多年生植 物，为适应高温干燥的环境，产生了很多变异，主要 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 现为茎肥厚多汁，叶退化为斜刺状起护卫作用同时 限制水分蒸发，花多大型美丽，果实通常为肉质浆果 状。野生仙人掌可作观赏用，也可入药，但并非所有 种类都可食用。目前我国市场上风行的仙人掌主要为 食用仙人掌品种，即从墨西哥引进的米邦塔仙人掌 （Opuntia Milpa Alta）。文中提及的仙人掌亦主要指 这种米邦塔仙人掌。它不仅可以直接作为蔬菜食用， 其营养保健功能和药用价值也日益被人们所重视，目 前已被广泛应用于食品、保健品、医药及日化等各行 业。 1 化学成分和功效介绍 仙人掌，亦称龙舌、霸王、神仙掌和观音刺，能 抵抗强烈光照、极度干燥和抵御昼夜温差，在我国具 有悠久药用历史。《本草纲目拾遗》记载：仙人掌味淡 性寒，功能行气活血，止痛消肿，清热解毒。在民间， 人们常用仙人掌治疗腮腺炎、乳腺炎、疔疮肿毒、烧 烫伤、冻伤、手癣和粉刺等病症。现代医学研究发 现，仙人掌具有清热解毒和抑菌抗炎等功效。仙人掌 肥厚的肉质茎含有丰富的蛋白质、矿物质、纤维素和 维生素 C等，同时含有丰富的 SOD、黄酮类及多糖 类等多种活性功能成分。具体而言，仙人掌茎的化学 组成为：鲜品中含水量 85% ~ 90%，干物质中粗蛋白 含量为 5% ~ 12%，可消化性干物质为 62% ~ 76%， 碳水化合物含量为 2% ~ 6%。仙人掌果实中含有很高 的葡萄糖和果糖，含量为 6% ~ 8%（干质量），而蛋白质 含量较低，为 3.2% ~ 5%（干质量），同时富含钾、钙、 磷、铁、镁等矿物质和维生素 C，具体见表 1所示。 此外，仙人掌还含有人体必需的多种氨基酸（见 表 2所示），并且所含的有机酸中，以柠檬酸和苹果 酸的含量较高，而几乎不含草酸，这非常有利于人体 对钙的吸收。 食用仙人掌引种之初，就是作为蔬菜用品种推广 的，在此基础上又开发出一系列的加工食品饮品等， 仙人掌提取物在化妆品中的应用 马世宏，单承莺，陈兴芬，王守香，张卫明 （南京野生植物综合利用研究院，江苏 南京 210042） 摘要：介绍了仙人掌的化学成分及功效，重点阐述了仙人掌在化妆品中的应用情况。对仙人掌提取物在美 白、抗过敏、保湿和抗氧化等方面的功效进行了评价。在此基础上研制了一款含仙人掌提取物的护肤类膏 霜化妆品，并且已通过相关检测。 关键词：仙人掌；化妆品；美白；抗过敏；保湿；抗氧化 中图分类号：TQ658 文献标识码：A 文章编号：1006- 7264（2009）12- 0029- 05 日用化学品科学 DETERGENT ＆ COSMETICS 第 32卷第 12期 2009年 12月 Vol．32 No．12 Dec. 2009 收稿日期：2009－10－18 作者简介：马世宏（1964-），男，安徽人，高工。 表 1 仙人掌化学组成成分[2,3] Tab.1 Chemical composition of cactus 肉质茎 果实 含水量 /% 粗蛋白 /% 糖 /% 灰分 /% 脂肪 /% 粗纤维 /% 钾 /mg·100g-1 钠 /mg·100g-1 钙 /mg·100g-1 镁 /mg·100g-1 磷 /mg·100g-1 铁 /mg·100g-1 锰 /mg·100g-1 锌 /mg·100g-1 维生素 C/mg·100g-1 88.3~92.7 4.5~5.5 2~6 13.1 1.4 17.6 - 0.1 1.4 - 0.2 - - - 12.7 85~90 5.1~12 6~14 0.44 0.09~0.7 0.02~3.1 90~217 0.6~1.1 12.9~59 16.1~98.4 15~32.8 1.5 2.9 0.3~0.4 41 ·29· 表 2 仙人掌重要氨基酸含量表[4] Tab.2 Important amino acid content of cactus 成 分 含量 /mg·100g-1 谷氨酸 丝氨酸 组氨酸 甘氨酸 精氨酸 苏氨酸 丙氨酸 脯氨酸 酪氨酸 缬氨酸 蛋氨酸 半胱氨酸 亮氨酸 异亮氨酸 苯丙氨酸 天冬氨酸 165.40 43.81 16.40 32.77 32.51 28.27 33.68 33.84 24.60 39.74 10.29 2.83 47.06 30.53 31.88 79.31 比如仙人掌果酱、蜜饯、罐头、啤酒和酸奶等。同 时，仙人掌具有清热解毒、排毒生肌、行气活血、降 低血糖、调节血脂等保健作用，长期服用，可促进新 陈代谢，提高人体免疫力。大量研究表明，仙人掌对 多种疾病具有疗效，在我国，临床上广泛用于治疗胃 气痛、痢疾、痔血、咳嗽和糖尿病等[5]。 2 在美容化妆品领域的研究 目前，化妆品行业都提倡绿色消费、回归大自 然。天然植物作为化妆品的主要原料已成为化妆品业 研究的热点之一，越来越多的天然植物被开发并加以 利用。仙人掌因其具有的独特功效也逐渐被开发，仙 人掌所富含的氨基酸、超氧化物歧化酶（SOD） 和多 糖等化学成分都是对皮肤有滋养作用的活性成分，并 且它所含丰富的维生素 C具有清除和抑制自由基的 能力，非常适宜应用在美容化妆品中[6]。目前，世界 著名的雅诗兰黛公司已经推出了仙人掌系列的美容用 品，如雅诗兰黛水润全效多元保湿霜等产品。而国内 也有诸多化妆品厂家开发生产了一系列产品，如相宜 本草的仙人掌密集补水面贴膜、仙人掌保湿修纹眼贴 膜等。 2.1 应用于化妆品的仙人掌原料 仙人掌作为美容化妆品中的原料，大致有 2 种 应用形式：一是鲜品萃取的新鲜汁液，二是干粉的 提取物，包括醇提取物和水提取物。国内已有厂家 用仙人掌的新鲜原汁代替化妆品配方中的水为基质， 在此基础上可以开发出仙人掌植物精华洗发露、沐 浴乳、洗面奶和润肤露等。但是更为普遍的应用形 式还是第 2种，即以仙人掌干粉提取物作为化妆品 的配方之一。 仙人掌干粉的制备工艺如下：新鲜仙人掌洗净→ 切分处理（切丁、切碎或打浆） →低温冰箱冷冻干燥→ 真空升华干燥→粉碎→真空冷冻干燥。工艺条件为真 空度 20 Pa～40Pa，冷却温度 - 70℃，升华温度 50℃。 2.2 仙人掌干粉提取工艺研究 仙人掌粉提取工艺中主要包含 3个问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，即提取 条件、脱色条件及复合体系的配制。 提取条件的好坏直接影响仙人掌干粉有效物质是 否得以溶解。它主要包括提取温度、搅拌时间及转 速、离心时间、转速及温度的确定。温度的升高可以 加快仙人掌粉的溶解，在一定温度范围内有利于其溶 解，超过一定温度后，就会破坏仙人掌粉的内部结构， 导致其有效成分被破坏。搅拌有助于仙人掌粉有效成 分的溶解，时间越长其有效成分溶解的就越多。转速 大小也影响其有效物质的溶解。离心时间的长短和转 速的大小直接影响到上清液的透明度，并且也影响到 理化指标的测定。一般情况下，水提的条件设定为：室 温下，以 2格转速搅拌 2 h，离心时采用 4 000 r/min， 时间为 10min。 仙人掌粉水提液脱色主要应用活性炭，加入量为 5%（M/V）。加入活性炭后静置 24 h，然后离心去除活 性炭，可以得到颜色较浅的黄色透明水提液。将此水 提液应用到化妆品配方中时，还需加入海藻糖、甘油 以加强其在化妆品中的功效。通过多次测试后，确 定海藻糖最佳的加入量为 10%（M/V），配成终质量 分数为 40%的甘油体系。 此外，在水提的过程中加入酶解的步骤，更有利 于提取完全。所采用的酶为纤维素酶，提取的工艺条 件为：温度50℃，pH为 5，E/S为 1%，固液比为 1︰20， 酶解时间为 1 h。酶解辅助提取的仙人掌粉水提液稳 定性良好，各项指标优于普通水提液。 仙人掌醇提取的条件与水提取大致相同，不过是 以 75%的乙醇代替水为提取基质，所得醇提液经脱 色后颜色仍较深。醇提液还需经过加压、蒸发、浓 缩、干燥得到醇提取物，再将醇提物用水和其他溶剂 复溶复配后，才可添加到化妆品中，因此不如水提液 应用简便。 2.3 仙人掌提取液的应用 仙人掌提取液应用在美白、抗过敏、保湿和抗氧 科技广场 日用化学品科学 第 32卷 ·30· 化方面都具有很好的功效，以下检测均以仙人掌粉水 提液为样品。 2.3.1 美白功效 实验分别测定了质量分数为 10%、15%和 20%仙 人掌粉水提液及添加海藻糖、甘油质量分数为 10%、 15%和 20%的仙人掌粉水提液。通过试验测定发现， 添加海藻糖、甘油的仙人掌粉水提液美白功效不是很 明显。仙人掌粉水提液美白功效检测显示，质量分数 为 15%的水提液美白效果较好。总体来看，仙人掌 粉提取液具有一定的美白功效。 2.3.2 抗过敏功效 过敏即变态反应，是指由免疫机制诱导的超敏反 应。过敏一般分为Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型，其中Ⅰ 型过敏反应是人类认识最早，同时是最常见的一种过 敏反应类型，通常皮肤过敏属于这一类型。Ⅰ型过敏 反应是由于抗原侵入而产生抗体 LgE，LgE抗体与肥 大细胞膜上受体结合，当抗原再侵入与 LgE抗体架 桥后，肥大细胞内颗粒中组胺等化学物质被游离出 来，游离出来的化学传递物质直接或间接地引起过敏 反应。因此对组胺的释放进行抑制，就可以产生一定 的抗过敏作用[8]。目前，对于皮肤过敏的防治以及由 于使用化妆品所引起的皮肤过敏性反应可以采用抗敏 性药物和天然抗敏性成分进行改善。由于药物的特殊 性，对人体可能会产生一定的副作用，因而，天然的 抗敏性物质就可能成为进行过敏反应防治替代药物的 有效成分。 抗过敏测试的方法有许多，其中最常用的是透明 质酸酶体外抑制实验。透明质酸酶是过敏反应的参与 者。研究表明，透明质酸酶与炎症、过敏有强相关性， 许多抗过敏药物有强抑制透明质酸酶活性的作用。 实验结果表明，仙人掌粉水提液抗过敏效果较好。 2.3.3 保湿功效 采用体外法和体内法两种方法来检测[9]。体外法： 选用在干燥器中放置硫酸铵和醋酸钾的饱和溶液来控 制湿度，分别为 RH81%和 RH60%。为了更好地模拟 皮肤的实际情况，选用适当大小的玻璃板贴上 3M 胶带，静置一天，使胶带与空气充分接触，从而变得 稳定。将样品涂敷在胶带表面，用量大约 2 mg/cm2。 放进干燥器一定时间后称重，计算保湿率。 体内法：选择左右前臂内侧作为测试区域。试验 前，受试者需要统一用温和清洁剂清洗前臂屈侧，并 在左右前臂上划出 5 cm×5 cm大小的位置对称的正 方形实验区域，将各实验区域编号，以左臂作为涂抹 保湿品的测试区域，右臂相应的对称区域为空白对 照。测试者在恒定环境中静坐 30 min，然后用 Corneometer CM 825 PC测试仪检测每个试验部位， 分别重复 5次，得出其平均值；然后将样品按顺序轻 轻涂于各试验区域，涂抹要均匀。各区域试验样品为 0.03 g。在涂抹后 30 min、60 min和 120 min，在这些 部位再次分别检测，每个时间段、每个测试区域各检测 5次，并求出该时段的平均值。整个研究是在室内温度 为 22℃~ 24℃，湿度为 50% ~ 60%的实验室内进行。 体内实验和体外实验结果表明，添加有海藻糖、 甘油的仙人掌粉水提液质量分数为 20%时保湿效果 是最好的。 2.3.4 抗氧化功效 抗氧化作用的机理大致分为以下几个类型：①清 除自由基。由于脂类化合物的氧化反应主要是自由基的 链式反应，因此，通过清除自由基可以比较有效抑制 氧化的发生。通过氢的给予体与脂类的自由基发生反 应，使自由基转变为非活性的或者较为稳定的化合 物，从而可以干扰或者延缓链式反应中链的增长过 程，以达到抗氧化的目的。②螯合金属离子。一部 分的氧化反应是在金属离子的参与下进行的，金属离 子在化合价的变化过程中起到电子传递的作用，可缩 短链引发期的时间，从而加快了脂类化合物氧化的速 度。因此，去除金属离子对于抗氧化来说是非常重要 的。通过螯合金属离子，阻止链引发物质引发自由基 的生成，从而产生一定的抗氧化效果。③ 消除氧。 通过发生氧化还原反应来抑制氧化发生。由于有较强 还原性的物质可以有效地还原过氧化物，从而消耗其 中的氧成分，以达到抑制氧化反应的发生[10]。 目前最常用的测定抗氧化性的方法主要分为两大 类：一是在特定环境下，通过测定样品对测试体系中 脂类物质的氧化抑制能力来评定被测物质抗氧化能 力；二是通过测定样品对人工生成的自由基的清除能 力来反映待测物质的抗氧化活性。 本实验通过 Fenton 反应、邻苯三酚法和 DPPH 法测定了仙人掌粉水提液对羟自由基、超氧阴离子及 DPPH自由基的清除率。结果表明，仙人掌水提液对 三者的清除作用都非常强，有很强的抗氧化能力，虽 然作用效果比人工生产的抗氧化剂要低，但是其天然 性决定其具有极强的优势。 3 仙人掌化妆品配方 由上述实验结果可知，仙人掌应用到化妆品中， 马世宏，单承莺，陈兴芬，王守香，张卫明：仙人掌提取物在化妆品中的应用第 12期 科技广场 ·31· 物质名称 加入量 /g 成分类别及功能 A相 十八醇 单甘酯 角鲨烷 白油 棕榈酸异丙酯 Brij72 Brij721 BHT 尼泊金丙 二甲基硅油 硬脂酸异丙酯 40 15 30 20 10 24 16 1.0 0.5 10 10 高级脂肪醇 高级脂肪醇 烃类物质 烃类物质 酯类物质 表面活性剂 表面活性剂 抗氧化剂 防腐剂 酯类物质 B相 丙二醇 甘油 仙人掌提取物 尼泊金甲酯 海藻糖 25 50 150 1.5 100 保湿剂 保湿剂 活性成分 防腐剂 保湿剂 C相 香精 TEA 5 2 pH调节剂 去离子水 至 1 000 表 3 含仙人掌提取物的护肤类膏霜化妆品中的配方 Tab.3 Formla of one skin care cream cosmetics contained cactus extract 可以起到保湿、抗过敏、延缓衰老及增加皮肤弹性等 作用，是不可多得的天然功能性化妆品添加剂。 3.1 含仙人掌化妆品的配方（详见表 3） 3.2 工艺 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 A相搅拌加热至 85℃，保温 20 min。B相搅拌加 热至 45℃。将 A相、B相合并，在乳化设备中乳化 30 min，冷却至 45℃。加入 C相物质，搅拌均匀，并冷 却至 40℃，出料。经检测化验合格后，进行包装。 4 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 检测 4.1 皮肤多次刺激试验 健康无皮疾新西兰白兔，体重 2.1 kg～2.2 kg，脊 柱两侧剪毛 2.5 cm×2.5 cm各一块。将样品 0.2 g仙人 掌提取物直接涂于一侧皮肤上，另一侧做对照，每天一 次，连续涂抹 14天（必要时剪毛）。每天观察记录皮肤 反应。试验结束后，取局部皮肤做病理组织学检查。试 验结果表明，仙人掌提取物对家兔皮肤刺激指数为 11.0，病理积分均值为 2.0，该样品属无刺激性。 4.2 皮肤变态反应 豚鼠，设 3组试验：受试物组、2，4－二硝基氯 代苯阳性对照组和阴性对照组。局部封闭涂皮法 （BT），诱导 2周后，涂皮持续 6 h，激发接触后 24 h 和 48 h，观察皮肤反应，进行皮肤反应评分和致敏强 度分级。试验结果表明，受试动物在 24 h和 48 h没 有出现红斑、水肿等症状，相对于阳性对照，具有较 高的安全性，未呈现皮肤变态反应 4.3 豚鼠皮肤光毒实验 白化雄性豚鼠，体重 300 g~ 350 g，BHG－250UV 光源，照射剂量 10 J/cm2，强度 1 692 mW±/cm2，照 射时间 60 s。动物试验前 18 h ~ 24 h选取去毛区，涂 药 30 min后对试验区进行 UVA点光源照射。试验结 束后，分别于 1 h、24 h、48 h和 72 h观察皮肤反应。 阳性对照组在去毛区涂阳性对照物 0.05%- MOP。试 验结果表明，对豚鼠皮肤进行 UV照射处理，未发现 有皮肤光毒作用。 4.4 人体斑贴实验 受试者志愿入选，共 25人，男 4人，女 21人， 年龄分布 22岁 ~58岁。采用封闭式贴斑试验方法， 2 h后去除受试物，分别于贴斑试验 24 h、48 h和 72 h 观察皮肤反应，按《化妆品安全性评价程序和方法》 GB7919－87中皮肤反应分级 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 记录其结果。试验 结果表明，人体贴斑对人体皮肤无任何副作用，25 人中无一例呈现阳性，根据《化妆品安全性评价程序和 方法》GB7919－87 标准规定，该受试物对人体未引 起明显的不良反应。 4.5 检测 含仙人掌提取物的护肤霜样品经国家化妆品质量 监督检验中心的检测报告见表 4。 5 结语 经过对仙人掌提取物的分析研究，以及在膏霜中 的应用，得出： 1） 将仙人掌从食品、医药领域转向化妆品领域 应用，拓宽了仙人掌的应用范围，同时也为化妆品行 业注入新活力。 2） 仙人掌属天然添加剂，无毒无副作用，顺应 了化妆品“组分天然化”、“回归大自然”的发展潮流。 3） 仙人掌提取物对体外培养的人皮肤成纤维细 胞具有明显的促进生长作用，其作用优于 AHA，同 时，对人成纤维细胞具有抗衰老作用，可以延缓细胞 衰老的过程。 4） 仙人掌提取物为肌肤提供持续 24 h不间断的 持久保湿，其中的仙人掌超强保水成分，使水分长时 间停留在肌肤中，增强肌肤天然保水能力，长时间保 持肌肤水嫩状态。 科技广场 日用化学品科学 第 32卷 ·32· 检测依据 QB/T 1857- 2004 《润肤膏霜》 经送样检验，所检项目符合 QB/T 1857- 2004标准规定的要求。 注：铅砷指标使用等离子发射光谱仪（ICP法） 检测。 检验项目 技术要求 检验结果 单位评价 外 观 香 气 耐 热 耐 寒 pH 细菌总数 霉菌和酵母菌总数 类大肠菌群 绿脓杆菌 金黄色葡萄球菌 铅 砷 汞 膏体细腻均匀一致 符合规定香型 40℃+1℃保持 24 h，恢复至室温后膏体无油水分离现象 - 5℃～- 10℃保持 24 h，恢复至室温后与试验前无明显性状差异 4.0 ~ 8.5 ≤1 000 CFU·g-1 ≤100 CFU·g-1 不得检出 不得检出 不得检出 ≤40 mg·kg-1 ≤10 mg·kg-1 ≤1 mg·kg-1 符合 符合 符合 符合 6.8 10 10 未检出 未检出 未检出 0.02 0.005 0.002 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 表 4 仙人掌护肤霜样品检测报告表 Tab.4 Test report of the skin care cream cosmetic contained cactus extract 5） 仙人掌所富含的氨基酸、超氧化物歧化酶 （SOD） 及多糖等化学成分都是对皮肤有滋养作用的 活性成分，并且它所含丰富的维生素 C具有清除和 抑制自由基的能力，蕴含高效美白保湿因子，锁住水 分，维护肌肤的健康、净白，非常适宜在美容化妆品 中应用，具有较好的应用价值和前景。 马世宏，单承莺，陈兴芬，王守香，张卫明：仙人掌提取物在化妆品中的应用第 12期 科技广场 参考文献： [1]中国农业百科全书生物学卷[M].北京:农业出版社，1991. 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Application of cactus extract in cosmetics MA Shi-hong, SHAN Cheng-ying, CHEN Xing-fen, WANG Shou-xiang,ZHANG Wei-ming (Nanjing Institute for the Comprehensive Utilization of Wild Plant, Nanjing, Jiangsu 210042,China) Abstract：The thesis introduced the chemical composition and function of cactus, focused on the application of cactus in the cosmetic industry. The effective of catus extract on whitening, anti- allergy, moisturizing and anti- oxidation were evaluated. On this basis, one skin care cream cosmetics contained cactus extract was developed and passed the relevant test. Key words：cactus; cosmetics；whitening；anti- allergy；moisturizing；anti- oxidation ·33·