張 強 ，崔 君 ，顧 華 ，余肖峰 ，單曉鋒 ，朱 鴿

（1.國土資源部上海資源環(huán)境監(jiān)督檢測中心，上海 200072；2.上海市地質(zhì)調(diào)查研究院，上海 200072）

蘆薈苷作為蘆薈中的主要蒽醌成分，由于其具有殺菌、保濕、防曬、抗氧化、祛斑等功效［1-3］，蘆薈在化妝品中的應(yīng)用十分廣泛。但蘆薈苷不穩(wěn)定，一定條件下可氧化降解為蘆薈大黃素等多種成分［4,5］，武婷婷［6］和虞成華等［7］在對7種和50余種標明含蘆薈的化妝品樣品的檢測分析中，也均未檢出蘆薈苷，僅在部分樣品中檢出了少量的蘆薈大黃素和大黃酚。目前，對蘆薈苷相關(guān)的研究主要在其功效、提取工藝和成分研究等方面［8-10］，鮮有人研究其穩(wěn)定性和在蘆薈化妝品中的含量。為了保證蘆薈化妝品及一些功能性產(chǎn)品的質(zhì)量及有效性，本文重點考察溫度、pH值、提取溶劑以及共存金屬離子等條件對蘆薈提取液中蘆薈苷穩(wěn)定性的影響，并測定蘆薈化妝品中蘆薈苷的含量，旨在為蘆薈化妝品中蘆薈苷成分的相關(guān)研究提供依據(jù)。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

Agilent 1260型高效液相色譜儀（配備DAD檢測器及色譜工作站），美國Agilent公司；iCAP Q型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS），賽默飛世爾科技有限公司；Ulupure超純水機，成都超純科技公司。

蘆薈苷A、大黃酚，w＞95%，上海阿拉丁生化科技公司；蘆薈苷B，w＞95%，鼎瑞化工（上海）公司；蘆薈大黃素，w＞95%，上海泰坦科技公司；甲醇和乙腈，HPLC級，美國Fisher公司；各金屬離子標準物質(zhì)，國家標準物質(zhì)研究中心；蘆薈粉末樣品，市售；化妝品樣品，上海某超市；其他試劑均為分析純；實驗用水由ULUPURE超純水機現(xiàn)制。

1.2 標準溶液的配制及樣品前處理

1.2.1 蒽醌標準溶液和金屬離子標準溶液的配制

準確稱取4種蒽醌化合物標準品各50 mg于100 mL容量瓶中，用甲醇溶解并定容，配制成500 mg/L的蒽醌化合物混合標準儲備溶液，于4 ℃冰箱儲存。根據(jù)需要，逐級稀釋成一系列適當質(zhì)量濃度的混合標準工作溶液。

準確移取一定體積的10 mg/L的鐵、硼、錳、鈷、鎳、鉻、鎘、銅、鉛、砷及鉬元素的混合標準溶液，根據(jù)需要，用3% HCl稀釋配制成一系列適當質(zhì)量濃度的混合標準工作溶液。

1.2.2 樣品預(yù)處理

蘆薈粉提取液：準確稱取蘆薈粉末樣品1.0 g （精確至0.1 mg）于50 mL離心管中，加入40 mL去離子水（或80%的乙醇），充分振蕩混合均勻后，于30 ℃下超聲提取20 min。混合液以3 000 r/min離心10 min，收集上層清液?，F(xiàn)制現(xiàn)用。

化妝品的消解：準確稱取化妝品樣品0.2～0.5 g于聚四氟乙烯消解罐中，加入10 mL硝酸、2 mL高氯酸，搖勻，加蓋靜置過夜后將燒杯置于電熱板上，120 ℃下加熱1 h （期間搖勻2～3次），然后升溫至200 ℃蒸至小體積，取下冷卻，加入2 mL硝酸，于220 ℃下去蓋加熱，待白煙冒盡后取下冷卻，用8 mL 15%的硝酸將消解后的樣品轉(zhuǎn)移至25 mL具塞比色管中，去離子水定容。經(jīng)4.5 μm水相濾膜過濾，待ICP-MS檢測用。每個樣品平行消解2份，同時做試劑空白。

1.3 儀器工作條件

HPLC檢測條件：色譜柱：Agilent ZORBAX Eclipse XDB-C18柱（150 mm×4.6 mm，5 μm）；柱溫：25 ℃；進樣量：10 μL；檢測波長：356 nm。流動相：A：甲醇；B：乙腈；C：0.05%磷酸水溶液。梯度洗脫程序：0 min，30% A+20% B+50% C，保持2 min；7 min，60% A+20% B+20% C；14 min，80% A+20% B。流動相流速：1.0 mL/min。

ICP-MS工作條件：等離子體功率1.6 kW；載氣流量0.9 L/min；冷卻氣體流量14 L/min；輔助氣體流量0.8 L/min；矩管水平位置0.6 mm；矩管垂直位置1.8 mm；采樣深度5.0 mm；霧化室壓力285 kPa；霧化室流量1.06 L/min；每點滯留時間20 ms。

2 結(jié)果與討論

2.1 標準曲線和檢出限

取適量的4種蒽醌物質(zhì)的混合標準溶液，用甲醇稀釋配制混合標準系列工作溶液，按1.3條件進行HPLC-DAD測定。如表1所示，4種蒽醌類物質(zhì)在0.5～50 mg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系較好，相關(guān)系數(shù)≥0.999 9，儀器檢出限（S/N=3）為8.8～32 μg/L，具有較高的靈敏度。

表 1 4種蒽醌類化合物的線性方程和儀器檢出限Tab.1 Linear equations and LODs of 4 anthraquinones

2.2 準確度和精密度

方法的準確度用樣品的標準加入回收率評價。取一定量的市售蘆薈粉末樣品進行3個水平的目標物加標回收試驗，按照優(yōu)化后的前處理條件制備供試溶液，并按1.3的色譜條件測定，每個水平平行測定6次。加標回收率和相對標準偏差計算結(jié)果見表2。結(jié)果顯示，4種蘆薈蒽醌物質(zhì)的平均加標回收率為94.70%～112.2%，RSD≤3.7%。表明方法具有良好的準確度與精密度。

表 2 4種蒽醌類化合物的加標回收率和精密度（n=6）Tab.2 Recoveries of standard addition and RSD of 4 anthraquinones（n=6）

4種蒽醌類化合物標準色譜圖見圖1。

2.3 蘆薈苷穩(wěn)定性影響因素研究

2.3.1 溫度對蘆薈苷轉(zhuǎn)化的影響

為保護蘆薈中功能性成分的活性，在蘆薈化妝品的生產(chǎn)中加入蘆薈成分的溫度需嚴格控制［11］：制備蘆薈護膚美容液和蘆薈化妝水時，蘆薈成分可在室溫下加入；制備蘆薈露時，蘆薈成分約在35 ℃時加入；制備蘆薈美容乳液時，在45～50 ℃加入蘆薈成分。因此實驗分別研究了4，30，40，50和60 ℃下蘆薈水提溶液中蘆薈苷的降解轉(zhuǎn)化。鑒于同分異構(gòu)體蘆薈苷A與B可相互轉(zhuǎn)化，此處的蘆薈苷指蘆薈苷總量，包括蘆薈苷A和B，下同。

實驗驗證了蘆薈粉水提溶液在4，30，40，50和60 ℃下0～120 h蘆薈苷的轉(zhuǎn)化率?？傻贸鲆韵陆Y(jié)論：蘆薈苷的穩(wěn)定性隨溫度的升高降低，溫度越高，蘆薈苷降解越快。30 ℃下放置5 d，蘆薈苷的轉(zhuǎn)化率為18%；40 ℃下放置5 d，蘆薈苷轉(zhuǎn)化率為50%；60 ℃時，26 h蘆薈苷幾乎完全降解；而低溫下蘆薈苷基本穩(wěn)定，4 ℃下保存5 d，蘆薈苷的轉(zhuǎn)化率僅為2%。

2.3.2 pH對蘆薈苷轉(zhuǎn)化的影響

QB/T 1857—2013、QB/T 1645—2004和QB/T 1974—2004等標準規(guī)定與肌膚直接接觸的日化產(chǎn)品的pH值大多介于4.0～9.0之間?？紤]到實驗所用色譜柱的適用pH范圍為2～9，最終選擇在pH=3～8.5范圍內(nèi)探究蘆薈苷的轉(zhuǎn)化情況。

實驗測試了蘆薈粉水提溶液在pH分別為3.0，4.9，6.6，7.5和8.5條件下蘆薈苷的穩(wěn)定性。結(jié)果顯示，蘆薈苷在酸性條件下穩(wěn)定性較好，當pH=3.0時，5 d蘆薈苷的轉(zhuǎn)化率約為6%；而未調(diào)節(jié)pH值的蘆薈粉水提溶液（pH=4.9），5 d蘆薈苷的轉(zhuǎn)化率為18%左右。但蘆薈苷在堿性的環(huán)境下轉(zhuǎn)化速率大大加快，pH=8.5時，蘆薈苷轉(zhuǎn)化率為92%左右，表明堿性條件有利于蘆薈苷的降解。

2.3.3 提取劑對蘆薈苷轉(zhuǎn)化的影響

在蘆薈活性成分的提取加工中，一般使用較為安全的水、乙醇等溶劑作為提取劑，因此實驗分別采用水和80%乙醇作為蘆薈粉樣品中蒽醌成分的提取溶劑，研究了提取液中蘆薈苷的穩(wěn)定性。

實驗結(jié)果表明，在30 ℃和pH=3.0條件下，3 h后，蘆薈粉水提取液中蘆薈苷轉(zhuǎn)化率約為96%；而此時，蘆薈粉80%乙醇提取溶液中的蘆薈苷轉(zhuǎn)化率約為32%，結(jié)果表明，蘆薈苷在乙醇溶劑中的穩(wěn)定性比在水中好。

2.3.4 共存金屬離子對蘆薈苷轉(zhuǎn)化的影響

為了滿足化妝品某些特殊功能的需求，化妝品中常會添加一定量的砷、鉛、汞等無機元素。而含蘆薈成分的化妝品除應(yīng)含有蘆薈的主要元素成分如鈣、鉀、鈉、鎂外，還會含有錳、鋅、銅、鐵、鋇等微量元素以及植物纖維生長必需的元素硼。因此，采用ICP-MS法建立線性方程測定了蘆薈化妝品中常見的金屬元素（表3），并選擇Fe，Mn，Cr，Cu，Pb及As 6種元素作為探究對蘆薈苷穩(wěn)定性的影響元素。

表 3 化妝品中金屬離子的檢測結(jié)果Tab.3 Detection results of metal ions in cosmetics

在30 ℃和pH=3.0條件下，質(zhì)量濃度為100 mg/L的Fe3+，Mn2+，Cr3+，Cu2+，Pb2+及As3+對蘆薈粉水提液中蘆薈苷轉(zhuǎn)化率影響的實驗結(jié)果表明：Cr3+和As3+共存時，蘆薈苷的降解曲線與對照組降解曲線基本吻合，說明Cr3+和As3+對蘆薈苷的轉(zhuǎn)化幾乎沒有影響；金屬離子Fe3+，Mn2+和Cu2+共存時，蘆薈苷的轉(zhuǎn)化率有所上升，其中Mn2+對蘆薈苷的影響最大，表明Fe3+，Mn2+和Cu2+能夠促進蘆薈苷轉(zhuǎn)化；共存Pb2+的降解曲線表明，其對蘆薈苷的轉(zhuǎn)化有一定抑制作用。

2.4 蘆薈化妝品樣品的測定

隨機選取7種市售的標明添加蘆薈成分的化妝品樣品，包括爽膚水、乳液、面霜、護手霜、防曬霜、蘆薈凝膠，結(jié)果顯示，抽檢的7種市售蘆薈化妝品樣品中均未檢出蘆薈苷成分；僅1件乳液中含有蘆薈大黃素和大黃酚，其含量分別為4.85和3.22 μg/g；1件爽膚水中含有大黃酚，其含量為5.97 μg/g。兩件陽性化妝品樣品的色譜圖如圖2所示。

3 結(jié)論

蘆薈苷在水中、高溫及堿性條件下穩(wěn)定性差，極易水解成蘆薈大黃素、大黃酚等產(chǎn)物。Fe3+，Mn2+和Cu2+的共存對蘆薈苷的降解轉(zhuǎn)化有一定促進作用，而Pb2+則對蘆薈苷的轉(zhuǎn)化有一定抑制作用。蘆薈苷在蘆薈化妝品中可能水解，若以蘆薈苷作為蘆薈產(chǎn)品的功效成分，在蘆薈產(chǎn)品的生產(chǎn)及儲存過程中可選擇低溫、酸性和乙醇介質(zhì)，以最大限度保持蘆薈苷的活性；反之若需去除蘆薈產(chǎn)品中的蘆薈苷，可選擇在高溫、堿性和水介質(zhì)條件下，以減小蘆薈苷帶來的不良反應(yīng)。