美白化妆品中α-熊果苷稳定性研究

阮佳威，陈玉燕，陈德文，张陈乐，陈梅兰*

（1.浙江树人大学生物与环境工程学院，浙江 杭州 310015；2.珀莱雅化妆品股份有限公司，浙江 杭州 310015；3.国家日用小商品质量监督检验中心，浙江 义乌322000 ）

熊果苷俗称熊果素，是一种源于天然绿色植物（如熊果树叶、沙梨树叶和虎耳草等）的脱色提取物。一些水果和其他诸如西洋梨、小山梨等植物中也被发现含有熊果素[1]。熊果苷依结构不同可分为α-熊果苷和β-熊果苷，α-熊果苷的美白性能优于β-熊果苷。α-熊果苷，即4-羟基苯基-α-D-吡喃葡萄糖苷，属于氢醌葡萄糖苷类化合物，即氢醌的葡萄糖基衍生物（结构式见图1），是一种天然活性成分，具有一定的生理功能，在动植物及微生物细胞中广泛存在。氢醌（1，4-对苯二酚）是化工有机产品（结构式见图1），从图1 可知，熊果苷和氢醌的结构式与酪氨酸类似，因此它们具有竞争酪氨酸酶的特性，美白的机理也就是通过自身与酪氨酸酶直接结合，竞争多巴的结合位点，抑制皮肤中酪氨酸酶的活性，阻断黑色素的生成[2]。因此，从美白的机理上看，熊果苷和氢醌都具有美白的效果。

图1 熊果苷、氢醌和酪氨酸的结构式Figure 1 Structure of arbutin，hydroquinone and tyrosine

从熊果苷的结构式可看出，熊果苷就是氢醌的羟基与葡萄糖的一个羟基结合形成糖苷键，而糖苷鍵在一定的化学或生物环境中可能水解断裂重新形成葡萄糖和氢醌，因此熊果苷有转化为氢醌的可能性，一旦在某种条件下熊果苷转化为氢醌，会对人体造成危害。有研究表明熊果苷在弱酸性条件下很容易水解产生D-葡萄糖和氢醌[1]。目前对于熊果苷作为化妆品原料的危险性评价主要是基于熊果苷本身的毒理学性质进行的，熊果苷生成氢醌的可能性研究得较少，国内一些学者对熊果苷稳定性的研究，主要集中于β-熊果苷稳定性的研究，如：佟文鑫等人[1]对基础环境下β-熊果苷稳定性进行了研究；房军等[3]研究了化妆品使用过程中β-熊果苷稳定性；艾克蕙等人[4]采用了红外光谱（IR）的方法测定了美白祛斑的膏霜中β-熊果苷稳定性。α-熊果苷的稳定性研究较少，主要是α-熊果苷美白动力学机制及其配伍性和稳定性的研究[5]。因此对α-熊果苷是否可能转变成氢醌的研究很有必要，以进一步确定美白类产品的使用条件和贮存条件。目前，熊果苷的测量方法已有相关文献报道，主要有分光光度 法[1，6]、红外光谱 法[4，7]、毛细管气 相色谱法[8]、毛细管电泳法[9]、薄层扫描法[10-11]和高效液相色谱法[12-14]等。本文采用反相高效液相色谱法检测熊果苷在常见的化妆品基质原料和基础环境中的稳定性，为更好、更安全的使用熊果苷提供依据。

1 材料和方法

1.1 仪器与试剂

Agilent 1200 series 高效液相色谱仪（由高压六通进样阀，在线脱气仪，梯度混合仪和UV-Vis检测器组成）；KQ-300GVD 型三频恒温数控超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；BS-224S型电子分析天平（赛多利斯科学仪器（北京）有限公司）；柱温箱（深圳天为机电设备有限公司）；HH-1 数显恒温水浴锅（金坛市江南仪器厂）。

α-熊果苷（辛普生化半合成熊果苷ABT-brs，辛普集团）；氢醌（辛普稳定型氢醌QK，辛普集团）；甲醇（色谱纯，美国天地TEDIA 有限公司）；实验用水为超纯水（Millipore，Molsheim，France，电阻率18.2 MΩ·cm）；甘油（分析纯，杭州双林化工试剂厂）；硫酸铜（分析纯，上海振欣试剂厂）；脂肪醇聚醚-20、尼泊金甲酯、K12-Na（纯度99.5 %，均取自以色列SHARON）。

1.2 色谱条件

Agilgent TC C18（4.6 mm×250 mm，粒径5 μm），流动相：水（A）和甲醇（B），甲醇：水为10：90；流速1.0 mL/min；检测波长为220 nm；进样量20 μL，柱温25 ℃。

1.3 溶液的配制

基质原料溶液的配制：按照下列浓度（质量百分数），配制各基质原料的溶液备用（甘油：9.5 %；硫酸铜：0.001 %；脂肪醇聚醚-20：1.0 %；尼泊金甲酯：0.2 %；K12-Na：1.0 %）。

标准储备液：准确称取0.01 g α-熊果苷用超纯水定容至10 mL 的容量瓶中，即得1000 mg/L的α-熊果苷的标准储备液；准确称取0.01 g 氢醌用超纯水定容至10 mL 的容量瓶中，即得1000 mg/L的氢醌的标准储备液。α-熊果苷和氢醌的分离条件见1.2 色谱条件，标准色谱图见图2。

图2 标准样品色谱图，浓度均为5.00 mg/LFigure 2 Chromatogram of Alpha-arbutin and Hydroquinone，and C=5.00mg/L

图2 中保留时间为5.6 min 的是α-熊果苷，保留时间为7.6 min 的是氢醌。取（5.00 mg/L）α-熊果苷和氢醌混合溶液，连续重复进样6 次，得α-熊果苷和氢醌的相对标准偏差分别为1.15%和4.43%。

2 α-熊果苷稳定性试验

2.1 基础环境对α-熊果苷的稳定性影响试验

2.1.1 不同pH 值对α-熊果苷稳定性实验

配制pH 值分别为4.0、5.0、6.0、7.0 和8.0 的磷酸盐缓冲液溶液各25 mL，均加入0.125 mL 浓度为1000 mg/L 的α-熊果苷标准储备液，制得不同pH 系列的5 mg/L α-熊果苷溶液，进色谱分析（色谱条件见1.2），检测α-熊果苷和氢醌的含量变化。结果表明：在pH=4～8 的范围里α-熊果苷溶液的色谱峰面积基本不变，也未检出氢醌，表明α-熊果苷在弱酸弱碱的环境下有较好的稳定性（图3）。

图3 pH 值对α-熊果苷稳定性影响Figure 3 Influence of pH on the stability of Alpha-arbutin

2.1.2 不同温度对α-熊果苷稳定性实验

用贮备液配制浓度为5 mg/L 的α-熊果苷溶液在10 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃等不同温度下，水浴加热60 min 后，样品取出自然冷却后，进色谱柱（色谱条件见1.2）。结果发现：10 ℃～60 ℃的范围里，在相同温度、不同时间和不同温度、相同时间的情况下，α-熊果苷的色谱峰面积变化不大，稳定性较好，均为检出氢醌，表明α-熊果苷在不同温度环境下不会轻易分解出有害物质氢醌（图4）。

2.1.3 不同光照对α-熊果苷稳定性实验

1、取5 mg/L 的α-熊果苷溶液，置于暗箱，箱内使用台灯照射α-熊果苷溶液，分别经过0.2 h，0.5 h，1 h，2 h，3 h，6 h 照射后取样分析。以下步骤同2.1.1。

图4 温度对α-熊果苷稳定性影响Figure 4 Influence of temperature on the stability of Alpha-arbutin

2、取5 mg/L 的α-熊果苷溶液，置于暗箱，箱内使用紫外灯照射，分别经过0.2 h，0.5 h，1 h，2 h，3 h，6 h 照射后取样一次。以下步骤同2.1.1。结果如下：在台灯光照射下，α-熊果苷的色谱峰面积变化不明显；在紫外光照射下，α-熊果苷的色谱峰面积随紫外照射时间的增加而逐渐减小。同时，色谱图（图5）表明紫外线虽然对α-熊果苷有一定的破坏裂解作用，但是并无氢醌生成。这个结论与文献[5]的结论不一致。

2.2 化妆品基质原料对α-熊果苷稳定性实验

准确量取适量1000 mg/L 的α-熊果苷标准储备溶液，分别用9.5 %甘油，0.001 %硫酸铜，1.0 %脂肪醇聚醚-20，0.2 %尼泊金甲酯，1.0 %K12-Na 这五种基质原料的溶液配制成5 mg/L 的α-熊果苷溶液，静置7 h，在最佳色谱条件下进行测定，检测其中的α-熊果苷含量以及是否有氢醌产生。

图5 紫外光照对α-熊果苷稳定性影响Figure 5 Influence of ultra violet on the stability of α-arbutin

实验结果表明，α-熊果苷具有良好的稳定性，在所使用的基质原料的溶液中基本没有分解产生氢醌。α-熊果苷在各基质原料溶液中经过72 h 后检测，均未发现有氢醌生成。

3 结论

从以上实验可知，α-熊果苷在基本环境条件下（不同pH 值，不同温度，不同时间及日光灯照射）稳定性较好。化妆品的基础原料，如甘油、硫酸铜、脂肪醇聚醚-20、尼泊金甲酯、K12-Na 等也不影响它的稳定性。但它在紫外光照射下发生降解，降解产物不是氢醌，具体的降解物需进一步分析。

因此α-熊果苷作为一种良好的化妆品美白剂，在非紫外光条件下使用应该是安全可靠的。

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