word doc呋喃香豆素光化學(xué)毒性及其脫敏柑橘精油的研制

1、呋喃香豆素光化學(xué)毒性及其脫敏柑橘精油的研制品2010年10月第5期0ECOSMETICSOctober,20l0,NO.5呋喃香豆素光化學(xué)毒性及其脫敏柑橘精油的研制1.廣東馨德香料科技有限公司芳香技術(shù)工作室,珠海519040;2.中山大學(xué)藥學(xué)院生藥學(xué)與天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,廣州510080梅家齊楊得坡特約欄目調(diào)查了柑橘類精油中普遍存在的呋喃香豆素類物質(zhì)的種類,化學(xué)結(jié)構(gòu)與分布,尤其是該類化合物對(duì)皮膚的光化學(xué)毒性作用.采用uv技術(shù)對(duì)市售芳香療法用橙油,檸檬油,葡萄枘精油與佛手柑精油等四種柑橘類精油進(jìn)行了光敏化合物呋喃香豆素含量測(cè)定,并使用液一液萃取分離技術(shù)實(shí)現(xiàn)了精油脫呋喃香豆素類生產(chǎn)性試驗(yàn),開發(fā)研制

2、了四種脫敏精油.這些脫敏精油在芳香療法使用劑量下,其呋哺香豆素類化合物的含量控制在2Oppm1)J,T,保證使用的安全與可靠.芳香療法呋喃香豆素光化學(xué)毒性液.液分離脫敏精油PhototoxicityofFuranoeoumarinsandPreparationofFuranocoumarinFreeCitrus0ilMEIJiaqiYANGDepo2(1.AromatherapyTechnologyWorkshop,GuangdongXinDeFragranceScienceandTechnologyCo.,Ltd.,Zhuhai519040.China;2.LaboratoryforPhar

3、macognosyScienceandNaturalPharmaceuticalChemistry,SchoolofPharmacy,SunYat-SenUniversity,Guangzhou510080,China)AbstractThetypes,chemicalstructuresanddistributionsoffuranocoumarinsthatareprevalentincitrusessentialoilswereinvestigated,especiallytheirskinphototoxicity.AUVmethodwasadoptedtOanalyzethefura

4、nocoumarincontentinfourtypesofcitrusessentialoilsorangeoil,lemonoil,grapefruitoilandbergamotoil,andaspecialliquidliquidseparationwasalsoinvestigatedtoremovethesefuranocoumarinsandfourkindsoffurancoumarinfree(FCF)essentialoilswereobtained.inwhichthefuranocoumarincontentwascontrolledunder20ppmfollowin

5、gthearomatherapydirections,theirsafetyandreliabilityareguaranteed.Keywordsaromatherapyfuranocoumarinphototoxicityliquidliquidseparationfuranocoumarinfreeessentialoil香豆素類化合物是鄰羥基桂皮酸的內(nèi)酯,具有芳香氣味,該類化合物的母核結(jié)構(gòu)有簡(jiǎn)單香豆素類,呋喃香豆素類,吡喃香豆素類三種類型,是中藥材中一類重要的次生代謝產(chǎn)物,主要分布在傘形科,豆科,菊科,蕓香科,茄科,瑞香科,蘭科等中藥中.常見的呋喃香豆素有補(bǔ)骨脂素,前胡素,比克白芷素,

6、前胡苷元等.研究人員已經(jīng)從蕓香科柑桔屬植物精油(橙油,檸檬油,葡萄柚,佛手柑等)中分離出多種香豆素類化合物,其中大部分是呋喃香豆素.這些物質(zhì)的存在,使該類精油具有一定的光敏毒性,輕則引起皮膚黃褐斑或色素沉著,重則引起皮膚損傷,甚至皮收稿H:20100907膚癌,限制了其在芳香療法中的應(yīng)用.本論文調(diào)查分析了柑橘類精油呋喃香豆素類化合物的結(jié)構(gòu)類型與分布,尤其是皮膚光敏毒性及使用限制,并根據(jù)該類化合物的物理,化學(xué)性質(zhì),采用現(xiàn)代新型液.液萃取分離技術(shù),實(shí)現(xiàn)了從精油中脫除呋喃香豆素類化合物之目的,研究了化學(xué)成分和香型與芳香療法用柑橘精油(如橙油)幾乎完全相同的脫敏精油(FurancoumarinFree

7、EssentialOil,或稱FCF精油).該脫敏精油產(chǎn)品的研制將為國(guó)內(nèi)外芳香療法市場(chǎng)提供更加安全可靠的柑橘hoxy.psoralen2)3,5.甲氧基補(bǔ)骨脂素(又名花椒毒內(nèi)酯,5-methoxy.psoralen,3),4,5,8.甲基補(bǔ)骨脂素(4,5,8一trimethylpsoralen,1RI=H,R2H,R3=H,R4=H2R1H,R2=H,R3=H,R4=OCH33R1=H,RE=OCH3,R3=H,R4=H4RI=CH3,R2=H,R3=CH3,R4=CH34)3,氨甲基.三甲基補(bǔ)骨脂素(4.aminomethy45,8.trimethypsoralen,5)【,異補(bǔ)骨脂素(is

8、opsoralen,6)4及Bakuchicin(7)_5,其中,異補(bǔ)骨脂素與中藥白芷中的白芷素(angelicine)為同一化合物41.此外,補(bǔ)骨脂中還含有兩種甙類補(bǔ)骨脂苷(Psoralenoside,8)和異補(bǔ)骨脂苷(isopsoralenoside,9)【6,它們可以分別轉(zhuǎn)變?yōu)檠a(bǔ)骨脂素和異補(bǔ)骨脂素【7.這些呋哺香豆素類化合物的結(jié)構(gòu)如圖1所示:5cl8.圖1補(bǔ)骨脂中的呋喃香豆素類化合物1.2香豆素在柑桔類植物中的分布在所有的呋喃香豆素類化合物中,補(bǔ)骨脂素和異補(bǔ)骨脂素是中藥補(bǔ)骨脂(PsoraleacorylifoliaL.)主要的有效成分,也是研究最多,最深入的呋喃香豆素,此類化合物主要是通

9、過(guò)光敏反應(yīng)發(fā)揮生物效應(yīng).趙雪梅等【9已從蕓香科柑桔屬植物中分離出多種香豆素類化合物,對(duì)柑桔屬植物胡柚果皮的化學(xué)成分及部分提取物的藥理作用進(jìn)行了系統(tǒng)研究,通過(guò)波譜方法鑒定了33個(gè)化合物結(jié)構(gòu)(其中包括香豆素類化合物),通過(guò)GCMS.DS技術(shù)檢測(cè)并鑒定了49個(gè)揮發(fā)性成分;通過(guò)藥理實(shí)驗(yàn)證明其揮發(fā)油具有較好的抗真菌活性;某些化合物對(duì)T,B淋巴細(xì)胞的增殖有抑制作用;其中的黃酮類化合物具有很好的清除自由基的能力,是一種良好的自由基清除劑.香豆素在柚的根皮,莖皮及果皮中均有分布,大多數(shù)都在香豆素母核上有異戊烯取代基,形成呋喃香豆素或吡喃香豆素.目前,從柚皮中分離出8-3一DG1ucopyranosy1oxy一

10、2一hydroxy一3一methylbutyl一72H.1.benzopyran.2.one,異橙皮內(nèi)酯,水合橙皮內(nèi)酯,橙皮內(nèi)酯,酸橙素烯醇,7.【(6,7一二羥基.3,7一二甲苯一E一辛烯基)氧1香豆素ll0】,葡萄內(nèi)酯,異前胡素,花椒毒酚,野栓翅芹素”.TianShungWu等從柚的莖皮中分得兩個(gè)新的類香豆素產(chǎn)物:buntansin.B和buntansinCE.古淑儀等對(duì)化州柚未成熟干燥幼果的化學(xué)成分進(jìn)行了研究,從中分離得到3個(gè)7.甲氧基香豆素:水合橙皮內(nèi)酯,野栓翅芹素和異橙皮內(nèi)酯_l3.高幼蘅等從蕓香科柑桔屬佛手的果實(shí)進(jìn)行化學(xué)成分鑒56WWW.679定,得N5,7.二甲氧基香豆素即檸檬內(nèi)

11、酯成分ll4.從Citrusdeliciosaten的根中分得1個(gè)新的香豆素,美洲香豆素(xanthyletin).從柑桔屬植物CitrusparadisiMacf的根中分得4個(gè)新的吖啶酮一香豆素二聚體,它們是neoacrimarinesH,neoacrimarines.I,neoacrimarines-J和neoacrimarinesK_】61.從Yala.ha(DuncangrapefruitXdancytangerine)的根中分得2個(gè)新的香豆素trans.clausarinol和khelmarinD【.從CitrushassakuHort.exTanaka(Rutaceae)的根中分得

12、3個(gè)新的雙香豆素:bisnorponcitrin,khelmarinC和bishassanidint.從Citrushassaku的根中分得1個(gè)新的二聚香豆素:claudimerin.A【】9l.1-3呋哺香豆素類化合物的光化學(xué)毒性1.3.1呋喃香豆素類化合物的光化學(xué)毒性機(jī)理補(bǔ)骨脂素光化學(xué)療法目前已經(jīng)得到普遍應(yīng)用,其作用機(jī)制可總結(jié)如下:(1)補(bǔ)骨脂素配合UVA照射皮膚后,它吸收光能并與DNA結(jié)合,形成光加合物,并通過(guò)破壞皮膚中的硫巰基化合物,使酪氨酸酶活性增加,刺激皮膚那些尚未完全破壞或正常的黑素細(xì)胞的功能,從而增加黑素合成;(2)補(bǔ)骨脂素能增強(qiáng)皮膚對(duì)紫外線的敏感性,增加表皮黑素細(xì)胞密度,使還

13、原型黑色素氧化成黑色素;(3)補(bǔ)骨脂素能刺激角朊細(xì)胞釋放炎癥介質(zhì),促進(jìn)黑素細(xì)胞生長(zhǎng)因子,并作用于表皮和毛囊中存貯的黑素細(xì)胞,使其增殖;(4)補(bǔ)骨脂素能清除黑素細(xì)胞膜上的抗黑素細(xì)胞抗體,清除或減少白斑區(qū)表皮內(nèi)的朗格罕細(xì)胞,阻斷朗格罕細(xì)胞的細(xì)胞毒作用,保護(hù)黑素細(xì)胞.羹羹羹一.一.一堡里l對(duì)于正常人群來(lái)講,呋喃香豆素類的光敏性質(zhì)就是對(duì)人體皮膚的一種傷害.呋喃香豆素類的皮膚光敏效應(yīng),1938年首先由Kuske,一位瑞士的皮膚病學(xué)家從佛手柑中分離bregapten(5-MOP),他或許是第一位指出呋喃香豆素具有光敏活性的科學(xué)家.1936年,我國(guó)學(xué)者達(dá)望等對(duì)補(bǔ)骨脂的化學(xué)成分進(jìn)行了研究,1964年朱大元等報(bào)

14、告了補(bǔ)骨脂中的呋喃香豆素及查爾酮類成分;隨即李曉玉等實(shí)驗(yàn)證明了補(bǔ)骨脂乙素的存在.1976年湖南醫(yī)藥工業(yè)研究所人工合成8一甲氧基補(bǔ)骨脂素.Harvard等1974年首先報(bào)導(dǎo)口服8一MOP并照射高強(qiáng)度的長(zhǎng)波紫外光(UVA),治療銀屑病取得了顯著效果.1.3.2呋喃香豆素類化合物的使用限制由于呋喃香豆素類化合物的光化學(xué)毒性,該類化合物的使用受到了嚴(yán)格的限制.根據(jù)國(guó)外芳香療法研究資料,佛手柑腦所引起的黑斑,在皮膚上可持續(xù)數(shù)年,不易痊愈.還有證據(jù)表明,涂有香檸檬油的小鼠皮膚反復(fù)暴露在紫外光下會(huì)導(dǎo)致癌癥(引起這一作用的化合物是5.甲氧基補(bǔ)骨脂).但是,出現(xiàn)上述結(jié)果需要大量反復(fù)暴露(每周5天,共進(jìn)行75周)

15、,并以紫外光作為前提,而且選用的小鼠也被認(rèn)為與人類相比其修復(fù)受損DNA的能力較差.LouisDubegret等用含有5,15和50ppm5-MOP的檸檬香油作人體皮膚試驗(yàn).結(jié)果:香油使用2h后人體皮膚的光敏性達(dá)到最高.但含有50ppm5-MOP的香檸檬油加人遮光劑后可以減少光毒性至含有15ppm5-MOP但不含遮光劑的油的水平_2.檸檬油是香檸檬(Citruaurantiumsspbergamia)的提取物,一直以來(lái)都被廣泛用于化妝品中,但由于其具有副作用,在很多國(guó)家被禁用.近年來(lái)它被廣泛用于香薰按摩,由于含有香豆素類化合物,尤其是5-MOP,具有光敏性和黑素原特性,而且5一MOP具有潛在的光

16、毒性和光致癌性.有人比較了兩個(gè)病人局部按摩香熏油,并暴露在uv下,48至72h后觀察,試驗(yàn)結(jié)果表明使用含有補(bǔ)骨脂素類化合物的香料按摩會(huì)導(dǎo)致健康危機(jī)I2.DanielleBarth等報(bào)導(dǎo)柑橘橙油冷壓后提取物含有大量萜類和少量psoralens.后者具有光敏毒性,其研究采用CO超臨界萃取法,將提取物分為4部分.各提取物采用GCMS分析,證明補(bǔ)骨脂素類化合物等香豆素都被轉(zhuǎn)移至蠟狀物和殘?jiān)?柑桔類精油和其他含有呋喃并香豆素的精油5392.405都有限量規(guī)定.其中對(duì)于5甲氧基補(bǔ)骨脂含量確定的精油,要使得在與陽(yáng)光接觸的皮膚產(chǎn)品中使用后,其含量不超過(guò)0.0015%(15mg/kg),對(duì)于其含量未測(cè)定的精油

17、應(yīng)該遵守針對(duì)每種油的限制.當(dāng)這些精油與其他光毒性組分共用時(shí),要考慮加合作用,用量應(yīng)相應(yīng)減少.對(duì)下列含有呋喃并香豆素的精油已規(guī)定了限制:當(dāng)歸根油,壓榨香檸檬油,壓榨苦橙油,枯茗油(孜然油),壓榨圓柚油(葡萄柚油),冷壓檸檬油,壓榨白檸檬油,蕓香油.下列精油含光毒性的呋喃香豆素量極小:桔葉油20mg/kg,冷榨紅桔油50mg/kg,冷榨桔油250mgg,歐芹葉油20mg/kg,單獨(dú)使用量一般不會(huì)超過(guò)15mg/kg的限制,但合用時(shí)要注意使總的5.甲氧基補(bǔ)骨脂的含量不超過(guò)15mg/kg.王亮等報(bào)導(dǎo)2003年3月11El歐盟對(duì)化妝品指令作了第7次修改,規(guī)定日用香精中26種香料如在化妝品中用量超過(guò)某一限量

18、,必須在該化妝品標(biāo)簽上加以標(biāo)明.此指令從2005年3月11起生效,其中就有香豆素.從上述調(diào)查可以發(fā)現(xiàn),國(guó)內(nèi)對(duì)芳香療法精油含呋喃香豆素的限量還沒有具體的規(guī)定,西方發(fā)達(dá)國(guó)家(如美國(guó),歐盟)控制該類化合物在精油中的含量一般為20mg/kg(使用劑量).2市售精油呋喃香豆素類化合物的調(diào)查與脫敏精油(FCF精油)的研制我們隨機(jī)從廣東市場(chǎng)采購(gòu)了四種柑橘類精油(橙油,檸檬油,葡萄柚精油,佛手柑精油),采用紫外分光光度法測(cè)定了呋喃香豆素類化合物的含量,結(jié)果如下:表1市售橙油,檸檬油,葡萄柚精油與佛手柑精油呋喃香豆素含量呋喃香豆素含量換算成ppm的香豆素含量箱樣品名稱(mg/mL)(mg,kg)橙油5_2358

19、11檸檬油8.O18900葡萄柚7.51258347佛手柑11.825l3l39從表1可以看出,上述四種市售精油中原料呋喃香豆素含量很高,按照一般使用劑量0.5%(V/計(jì)算,它們?cè)谑褂们闆r下的含量為:橙油29.055mg/kg,檸檬油44.50mg/kg,葡萄柚精油41.735mg/kg,佛手柑精油65.695mg/kg.這些產(chǎn)品使用劑量情況下呋喃香豆素的含量全部超過(guò)20mg/kg,按照國(guó)際通行標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)為不合格產(chǎn)品.采用溶劑萃取,活性碳吸附,尿素包合技術(shù),柱層析,液.液萃取分離,HPLC與HSCCC分離等綜合技術(shù),研究精油(原料)脫除呋喃香豆素的實(shí)驗(yàn)室丁藝與T業(yè)化使用技術(shù),發(fā)現(xiàn)液一液萃取分離技

20、術(shù)可以去除柑橘類精油中呋喃香豆素類化合物(脫敏精油或FCF精油),使其達(dá)到使用環(huán)境下的安全濃度(表2).從表2可以看出,脫敏精油在正常使用劑量(0.5%)情況下呋喃香豆素的含量分別為:橙油0.535mg/kg,檸檬油1.8mg/kg,葡萄柚精油0-3mg/l,佛手柑精油1.2mg/kg,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)際通行標(biāo)準(zhǔn)的20mg/kg;即使用量達(dá)到5%(正常劑量的10倍),這些精油還是在安WWW.57表2脫敏精油(橙油,檸檬油,葡萄柚精油,佛手柑精油)呋喃香豆素含量呋喃香豆素含量換算成ppm的香豆素含量含量(mg/mL)(mg/kg)脫敏橙油0.0965107脫敏檸檬油O.3175353脫敏葡萄枘0.05

21、37560脫敏佛手柑0.22275247.5全的范圍內(nèi)(如呋喃香豆素含量最高的檸檬油也只有17.65mg/kg).在上述1二作的基石;lj上,我們比較了上述四種脫敏精油與市售普通精油在化學(xué)成分與香型上的改變,GC.MS分析表明,脫敏精油保留了原料(普通精油)95%以上的化學(xué)成分,其香型(珠海馨德芳香技術(shù)工作室評(píng)價(jià))保存完整,適合芳香療法中針對(duì)各類皮膚使用,尤其是敏感皮膚以及像亞洲這樣崇尚”皮膚美白”的同家或地區(qū)(如:中同,日本,香港,臺(tái)灣)使用.3結(jié)束語(yǔ)芳香療法是上世紀(jì)發(fā)展起來(lái)的一種替代療法,它將植物精油剛于治療以及保健用途,因此非常注重原料的天然,穩(wěn)定與安全性.采用低毒性的植物精油與功能基礎(chǔ)

22、油是芳香療法和現(xiàn)代天然化妝品的根本需要和發(fā)展趨勢(shì).國(guó)際香料協(xié)會(huì)(IFRA)在對(duì)1300多種香料物質(zhì)檢測(cè)后列50種不適于作為香料,另外58種對(duì)其用法含量做出限定,其巾大部分都是精油,包括了含有呋喃香豆素等皮膚光敏性物質(zhì)的植物精油.對(duì)于含有這些物質(zhì)的精油IFRA以及歐盟供消費(fèi)的化妝品和非食物產(chǎn)品科學(xué)委員會(huì)(SCCNFP)對(duì)其用法用量作出了許多限制,制約了精油的消費(fèi)和貿(mào)易.脫敏精油(FCF精油)產(chǎn)品的研發(fā)最終面世.無(wú)疑可以提高芳療精油使用的安全性,減少精油的使用限制,并擴(kuò)大使用范罔.”香療安全”是一個(gè)全球性的問(wèn)題,由此所造成的皮膚損傷,美容失敗或健康危機(jī)屢見報(bào)告,所涉及的健康傷害案件或司法糾紛也為從

23、事精油與化妝品領(lǐng)域的科學(xué)家提fJ1了新的挑戰(zhàn)性課題.我們必須積極面對(duì),如食品安全和藥品安拿一樣,要努力為消費(fèi)者提供”安全,有效,穩(wěn)定,可控”的芳療技術(shù)與芳療產(chǎn)品.23參考文獻(xiàn)JoishS.ManjunathB.LandRS.Vcnkatia.ChemicalexaminationoftheseedsofPsoraleacoilia(Linn.)叨.Jouma1oftheIndianChemicalSociety,1933,f10):41-46.KhannaPLSeshadfitR.ChemicalstudiesofPsoraleacorylitbliaJCurrentScience1971.4

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