丘桂榮 孫擁軍 林鵬 柯永杰 羅志杰 楊艷明 熊遠(yuǎn)欽

本文針對(duì)個(gè)人護(hù)理化妝品行業(yè)的熱門綠色原料——無(wú)患子皂苷，就其在個(gè)人護(hù)理化妝品的生物藥理性應(yīng)用的研究現(xiàn)狀和進(jìn)展進(jìn)行了較為系統(tǒng)的文獻(xiàn)調(diào)研和綜述。為企業(yè)的后續(xù)特色發(fā)展方向把脈，找尋基礎(chǔ)理論和技術(shù)支持，以指導(dǎo)規(guī)范、安全、有效地利用無(wú)患子資源。

關(guān)鍵詞：無(wú)患子皂苷；生物藥理性；個(gè)人護(hù)理用品

無(wú)患子，又稱木患子、油患子、菩提樹，為無(wú)患子科無(wú)患子屬落葉喬木，廣泛分布于東亞至南亞多個(gè)國(guó)家，在我國(guó)主要分布于秦嶺—淮河以南低山丘陵地區(qū)。無(wú)患子是多功能樹種，以其果實(shí)和種子為原料來(lái)源的加工產(chǎn)品種類繁多，涉及日化、能源、藥材、工藝品等眾多領(lǐng)域[1]。有研究表明無(wú)患子果皮中含有大量的皂苷成分， 可作為天然表面活性物質(zhì)用于天然洗發(fā)香波及各種潔膚護(hù)膚化妝品中，特別是用于開發(fā)高端用戶所追求的全天然、綠色環(huán)保的果蔬清洗劑，是其他表面活性劑無(wú)與倫比的。無(wú)患子皂苷還具有降血壓、抗真菌、殺蟲等多種生物活性， 如 Tamura 等發(fā)現(xiàn)從無(wú)患子果皮中提取的皂苷混合物 SP- mix 有明顯的抗菌活性；Ojha 等研究表明， 相對(duì)于人工合成的非離子性清潔劑如N- 9， 無(wú)患子皂苷對(duì)乳酸桿菌的毒性低， 可用于女性私密衛(wèi)生用品[2]。據(jù)相關(guān)資料報(bào)道，無(wú)患子干果（ 肉里含有約10%（wt） 的皂苷成分[3]，含有豐富的皂苷、倍半皂苷和三萜皂苷等，是一種優(yōu)質(zhì)的天然表面活性劑。無(wú)患子提取物的泡沫性能，與最常用的表面活性劑烷基聚氧乙烯醚（OP）、十二烷基磺酸鈉（SDS），十二烷基苯磺酸鈉（ABS）、烷基醇醚硫酸鈉（AES） 的性能相當(dāng)， 但其泡沫穩(wěn)定性更好，在相同條件下， 泡沫存續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)[4]。

無(wú)患子提取物具有十分良好的抗細(xì)菌、抗真菌、止癢、抗腫瘤、保肝、促進(jìn)抗生素吸收和提高藥效的藥用價(jià)值，開展對(duì)無(wú)患子藥用開發(fā)的研究，形成種植—研發(fā)—生產(chǎn)為一體的產(chǎn)業(yè)鏈具有非常重要的學(xué)術(shù)與商業(yè)價(jià)值。

近年里，國(guó)內(nèi)有諸多高校、科研院所以及企業(yè)開展了無(wú)患子皂苷的提取工藝研究開發(fā)，工業(yè)化生產(chǎn)較多的是采用間歇釜式提取工藝，以乙醇或水為提取溶劑，后續(xù)施以濃縮、分離提純、噴霧干燥成粉等后處理措施。有關(guān)無(wú)患子皂苷的提取工藝有很多企業(yè)和個(gè)人申請(qǐng)了國(guó)家發(fā)明專利，比如本文參考文獻(xiàn)[5]。本文主要介紹無(wú)患子皂苷在個(gè)人護(hù)理領(lǐng)域的生物藥理性應(yīng)用研究，對(duì)于無(wú)患子皂苷提取工藝的介紹點(diǎn)到即止。

01 無(wú)患子皂苷的提取及產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)

根據(jù)外觀形態(tài)，可以將無(wú)患子皂苷（SapindusmukurossiSaponin） 產(chǎn)品分為無(wú)患子皂苷液和無(wú)患子皂苷粉兩類。無(wú)患子果皮經(jīng)粉碎、浸提、過濾、濃縮等過程得到液體狀無(wú)患子皂苷產(chǎn)品；后續(xù)對(duì)無(wú)患子皂苷提取濃縮液進(jìn)行配料混合、噴霧干燥，即可得到粉末狀的無(wú)患子皂苷產(chǎn)品。無(wú)患子皂苷是由五環(huán)三萜苷元和阿拉伯糖、鼠李糖等不同糖配體組成的混合物，結(jié)構(gòu)式如圖1 所示。

無(wú)患子皂苷產(chǎn)品在我國(guó)屬于林業(yè)副產(chǎn)，行業(yè)管理屬于國(guó)家林業(yè)和草原局，因此，其最高層次的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是中華人民共和國(guó)林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：LY/T 3152—2019《無(wú)患子皂苷》[6]，目前還沒有頒布國(guó)家級(jí)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

LY/T 3152—2019 《無(wú)患子皂苷》中規(guī)定，無(wú)患子皂苷產(chǎn)品的感觀要求是，無(wú)患子皂苷液為黏稠狀褐色液體，辛辣，對(duì)鼻腔黏膜有刺激性；無(wú)患子皂苷粉則為淺黃色至棕黃色粉末狀，味苦辛辣，對(duì)鼻腔黏膜有刺激性。

對(duì)其理化指標(biāo)列示的檢測(cè)項(xiàng)目包括：總皂苷含量、臨界膠束濃度、水不溶物含量、pH 值、固形物含量、水分、水不溶物含量。

上述產(chǎn)品是以水做溶劑提取皂苷得到的，也有一些無(wú)患子皂苷產(chǎn)品是以乙醇或其他有機(jī)溶劑提取的，還有經(jīng)過生物發(fā)酵工藝處理獲取的。由于有機(jī)溶劑可能會(huì)引起無(wú)患子皂苷主要代表成分化學(xué)結(jié)構(gòu)的改變，這將影響到它在個(gè)人護(hù)理用品里功能的發(fā)揮和應(yīng)用，本文也將討論的對(duì)象限于水法提取和發(fā)酵液無(wú)患子皂苷產(chǎn)品。

02 無(wú)患子皂苷在個(gè)人護(hù)理用品的生物藥理性應(yīng)用

針對(duì)無(wú)患子皂苷產(chǎn)品的開發(fā)，最早看中的是它的表面活性，將其作為一種綠色、可再生、非離子性表面活性劑原料而展開的。因此，將其作為表面活性劑應(yīng)用在日化領(lǐng)域的文獻(xiàn)比比皆是。

2.1 無(wú)患子皂苷生物活性研究

為了系統(tǒng)研究無(wú)患子皂苷的生物活性，對(duì)于無(wú)患子皂苷水提取產(chǎn)品，徐圓圓[7]、沐建華[8]、唐青濤[9]、徐凱節(jié)[10]、鄧寶琴[11]、姚衛(wèi)蓉[12] 等分別開展了卓有成效的工作，得出了以下一致性的結(jié)論。無(wú)患子是一種集工業(yè)、藥用、觀賞、生態(tài)于一體的多功能綜合價(jià)值極高的經(jīng)濟(jì)樹種，在其果皮經(jīng)水提取得到的皂苷產(chǎn)品中，分離鑒定出了70 多種三萜皂苷類、倍半萜類、利膽醇苷類、黃酮類化合物。光譜分析表明，無(wú)患子中微量元素豐富，含有鐵、鋁、鈣、鎂、鋇、錳、鈦、鉛、鉻、鎳、鋁、銅、鋅、硼、鉀、鈉、磷、硅等 18 種微量元素，還有許多對(duì)人體有益的物質(zhì)，如還原糖、脂肪酸、油脂、油酸、類胡蘿素、菸酸、核黃素、蛋白質(zhì)、維生素E、維生素A、維生素B 及賴氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸、甘氨酸和組氨酸等10 多種氨基酸。

無(wú)患子具有抗菌、抗腫瘤、抗氧化、抗癲癇、保護(hù)心腦血管、保護(hù)肝臟、抗生育、殺蟲等多種生物活性和良好的非離子表面活性作用，在醫(yī)藥、食品保健、日化和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。

在日化領(lǐng)域，無(wú)患子皂苷去污能力強(qiáng)、性質(zhì)穩(wěn)定，對(duì)重金屬具有廣譜的洗脫作用，對(duì)鉛、汞、錳、砷、鉻等重金屬的洗脫率高達(dá)90%。其3g/L 濃度的水溶液的起泡性能穩(wěn)定，5g/L 濃度時(shí)能夠保持30min 不消退。其表面張力、臨界膠束濃度（cmc）、陽(yáng)離子乳化指數(shù)（E-24） 等生物表面活性指標(biāo)均超過石油衍生物對(duì)重金屬具有廣譜洗脫作用。

具有低的cmc 及γcmc，表面活性強(qiáng)，泡沫穩(wěn)定且持久性好。在一定范圍內(nèi)，無(wú)患子皂苷的cmc 及γcmc 受溫度、pH 和水硬度的影響很小。

《本草綱目》記載，無(wú)患子具有清熱祛痰、消積殺蟲等作用，無(wú)患子樹的根、果可入藥，能清熱解毒，化痰止咳；花可治療眼疾；種仁可防口臭；果皮可用于治療喉痹腫痛、咳喘、食滯、白帶、疳積、瘡癬、腫毒，還可預(yù)防頭皮屑。

近年國(guó)內(nèi)外研究表明，無(wú)患子所含皂苷成分具有抑制腫瘤細(xì)胞增殖、低濃度抗幽門螺旋桿菌活性、抗皮真菌和念珠菌作用及保肝作用。在醫(yī)藥領(lǐng)域，無(wú)患子是我國(guó)的傳統(tǒng)中藥材，有清熱解毒、化痰止咳的功效，具有抗菌、抗腫瘤、保護(hù)心腦血管系統(tǒng)等多種生物活性，能有效抑制大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、酵母菌、熱帶念珠菌、金枯絲核菌的生長(zhǎng)。有報(bào)道表明，無(wú)患子皂苷發(fā)酵液對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、痤瘡丙酸桿菌和紅色毛癬菌的最低抑菌濃度（MIC） 分別為25.00、12.50、1.29mg/mL 和0.39 mg/mL。

2.2 在化妝品方面的應(yīng)用

參考文獻(xiàn)[13] 中國(guó)發(fā)明專利“人參、無(wú)患子發(fā)酵提取物及其在化妝品方面的應(yīng)用”（CN201110247430.X）， 提供了一種人參、無(wú)患子發(fā)酵提取物化妝品的生產(chǎn)方法，其特征是以人參為原料，添加無(wú)患子經(jīng)過乳酸菌發(fā)酵用乙醇等溶劑提取并純化其提取液應(yīng)用到化妝品中，該化妝品可用來(lái)保濕、美白、延緩衰老、保護(hù)皮膚修護(hù)皮膚氧化損傷，人參、無(wú)患子發(fā)酵提取物提供其抗氧化和營(yíng)養(yǎng)作用。與無(wú)患子皂苷在化妝品中的應(yīng)用相關(guān)的中國(guó)發(fā)明專利有近100 項(xiàng)，如CN201110052087.3“含天然植物提取物的化妝品及其制備方法”[14]、CN201610151419.6“植物提取物組合物及其在化妝品中的應(yīng)用以及卸妝油組合物及其制備方法”[15] 等，它們的技術(shù)原理是：黃秋葵果實(shí)提取物、葡萄籽提取物與無(wú)患子提取物的同時(shí)使用在改善皮膚皺紋、美白養(yǎng)顏、清除自由基、淡化色斑、分解黑色素方面顯示出良好的協(xié)同作用和優(yōu)異的功效，同時(shí)無(wú)患子提取物所具有的良好的抗菌防腐作用保證了本產(chǎn)品的微生物指標(biāo)符合化妝品生產(chǎn)要求。卸妝油組合物提供的植物提取物組合物兼具保濕、控油、緊致皮膚和殺菌等多種功效，并且所述植物提取物的各組分之間還具有協(xié)同的功效，使各組分的作用發(fā)揮到最大，以其為有效成分制備成的卸妝油組合物在完美卸妝的同時(shí)補(bǔ)水，使用后頓感水漾柔滑，牢牢鎖住肌膚天然養(yǎng)分，持久保濕，卸妝直達(dá)肌底，深層凈潔控油，使皮膚保持彈性，緊致皮膚，還具有殺菌消炎的功效，對(duì)濃妝、彩妝同樣適用。

除了專利，還有一些科技論文和書著也介紹了無(wú)患子皂苷在化妝品方面的應(yīng)用情況，如張蕾的“無(wú)患子在化妝品中的開發(fā)與應(yīng)用”[16]，指出無(wú)患子在清潔去污、抑菌、抗氧化、美白、等方面具有顯著功效，在實(shí)際應(yīng)用中具有天然安全、低刺激性的優(yōu)勢(shì)。

2.3 在洗護(hù)用品中的應(yīng)用

參考文獻(xiàn)[17] 中國(guó)發(fā)明專利“含有無(wú)患子提取物的洗護(hù)用品用組合物及其制備方法”（CN202210096344.1），它提供了含有無(wú)患子提取物的洗護(hù)用品用組合物及其制備方法，組合物包括以下質(zhì)量百分比的原料：甘油5～7wt%；無(wú)患子提取物3～7wt%；蛇床子提取物3～7wt%；苦參提取物3～7wt%；巴西香可可果提取物1～3wt%；活膚劑4～8wt%；防腐劑0.3～0.5wt%；水添加至100wt%。

該洗護(hù)用品用組合物在保障溫和效果的情況下能夠大幅提升洗護(hù)用品的抑菌殺菌效果。與無(wú)患子皂苷在洗護(hù)用品中的應(yīng)用相關(guān)的中國(guó)發(fā)明專利也有80 余項(xiàng)，如CN201310357401.8“一種含天然皂苷和天然增稠劑的洗發(fā)水”[18]、CN201510696106.4“一種含有天然提取物的滋養(yǎng)烏發(fā)洗發(fā)膏及其制備方法”[19]、CN201910033234.9“一種含無(wú)患子果提取物頭皮清潔組合物及其制備方法”[20]、CN202010810264.9“一種含有無(wú)患子提取物的組合物及其制備方法應(yīng)用”[21] 等，此處就不一一點(diǎn)評(píng)它們了。

參考文獻(xiàn)[22]“無(wú)患子在洗護(hù)用品中的應(yīng)用研究” 主要介紹了無(wú)患子的功效成分及其在洗滌用品及個(gè)人護(hù)理品中的應(yīng)用，表明無(wú)患子在清潔去污、抑菌、抗氧化、美白、抗炎等方面的顯著功效。李燕杰等人淺析研究了近30 年無(wú)患子提取物在日化領(lǐng)域的應(yīng)用情況[23]，特別指出了針對(duì)無(wú)患子提取物的安全性所進(jìn)行的測(cè)試結(jié)果，急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)、急性經(jīng)皮毒性試驗(yàn)、家兔多次皮膚刺激性試驗(yàn)、家兔眼刺激性試驗(yàn)、豚鼠皮膚變態(tài)反應(yīng)試驗(yàn)都表明，無(wú)患子提取物多次皮膚刺激表現(xiàn)為無(wú)刺激性，無(wú)皮膚變態(tài)反應(yīng)性，表明無(wú)患子具有較好的安全應(yīng)用價(jià)值。另外，無(wú)患子提取工藝的差別對(duì)其刺激及安全性表現(xiàn)影響較大，應(yīng)用不同提取及提純工藝的無(wú)患子在引起動(dòng)物中毒及刺激反應(yīng)方面有所區(qū)別。

參考文獻(xiàn)[24] “工業(yè)化生產(chǎn)的無(wú)患子皂苷在洗發(fā)水中的應(yīng)用研究”，以皮膚斑貼試驗(yàn)、復(fù)配功效測(cè)試、洗發(fā)香波用戶試驗(yàn)評(píng)價(jià)作為考察手段和目標(biāo)，研制出合格、穩(wěn)定、用戶滿意的香波產(chǎn)品。當(dāng)無(wú)患子皂苷用量在10% 以內(nèi)，它對(duì)與非離子型表面活性劑烷基糖苷（APG） 復(fù)配后降低表面張力的效能提高14.96%，對(duì)與烷基脂肪醇磺酸鈉（AES）復(fù)配后形成膠束的能力增效28.05%。

2.4 無(wú)患子皂苷遺傳毒理性研究

無(wú)患子是一種具有兩重性的藥物，無(wú)患子皂苷具有療效的同時(shí)也具有一定毒性。急性經(jīng)皮毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，當(dāng)無(wú)患子醇提取物以1600mg/kg 劑量喂投試驗(yàn)小鼠時(shí)，在兩周內(nèi)小鼠開始出現(xiàn)不同程度中毒反應(yīng)，甚至死亡，推測(cè)皂苷類成分導(dǎo)致肝毒性損傷機(jī)制與機(jī)體氧化應(yīng)激誘導(dǎo)脂質(zhì)過氧化、組織內(nèi)巰基損耗而造成肝組織損傷有關(guān)。一定劑量的無(wú)患子提取液經(jīng)多次皮膚刺激無(wú)刺激性、無(wú)皮膚變態(tài)反應(yīng)，但對(duì)眼有輕度刺激性，經(jīng)口有一定毒性，可引起動(dòng)物脹氣死亡。

張芳芳等人通過急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)、哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞微核試驗(yàn)、細(xì)菌回復(fù)突變?cè)囼?yàn)和體外哺乳動(dòng)物細(xì)胞染色體畸變?cè)囼?yàn)[25]，檢測(cè)無(wú)患子皂苷對(duì)原核生物和真核生物在基因水平和染色體水平的誘變性，表明無(wú)患子皂苷的雌雄小鼠急性經(jīng)口毒性LD50 均為4640mg/kg，可見流涎和黏液便等中毒體征。按原核和真核水平相結(jié)合的原則，選用了Ames 試驗(yàn)、CHL 細(xì)胞染色體畸變?cè)囼?yàn)和小鼠骨髓嗜多染紅細(xì)胞微核試驗(yàn)這一組體內(nèi)和體外不同的檢測(cè)方法進(jìn)行短期誘變?cè)囼?yàn)，從基因突變和染色體畸變2 個(gè)終點(diǎn)了解無(wú)患子皂苷的致突變作用。在Ames 試驗(yàn)中，無(wú)患子皂苷各劑量組無(wú)論加或不加S9 混合物，回變菌落數(shù)均未超過自然回變菌落數(shù)的2 倍。無(wú)患子皂苷各劑量在小鼠骨髓嗜多染紅細(xì)胞微核試驗(yàn)中的微核率與陰性對(duì)照組比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。無(wú)患子皂苷引起的CHL 細(xì)胞染色體畸變類型主要為裂隙和染色體斷裂，但是裂隙不計(jì)入總畸變頻率中，各劑量組畸變率與對(duì)照組比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。小鼠骨髓細(xì)胞微核試驗(yàn)各劑量組與陰性對(duì)照組比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ＞ 0.05）；Ames 試驗(yàn)在加或不加S9 各劑量組及菌株條件下的回變菌落數(shù)均未超過自發(fā)回變菌落數(shù)（ 陰性對(duì)照） 的2 倍以上，未觀察到劑量—效應(yīng)關(guān)系；染色體畸變?cè)囼?yàn)無(wú)患子皂苷對(duì)CHL 的IC50 為75μg/mL，各劑量組與陰性對(duì)照組比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ＞ 0.05）。在上述各試驗(yàn)中，陽(yáng)性對(duì)照組與陰性對(duì)照組比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ＜0.01）。由此得出結(jié)論：在本實(shí)驗(yàn)條件下，無(wú)患子皂苷不具有遺傳毒性。

03 無(wú)患子皂苷在個(gè)人護(hù)理用品中的應(yīng)用展望

無(wú)患子中皂苷成分獨(dú)特的生物活性引起了各領(lǐng)域研究者的關(guān)注和興趣。關(guān)于無(wú)患子的應(yīng)用開發(fā)剛剛開始，還有許多工作值得繼續(xù)探索，如加快無(wú)患子化學(xué)成分研究、改進(jìn)分離提取工藝，以獲得更多的有效成分；對(duì)生物活性大的無(wú)患子皂苷成分進(jìn)行結(jié)構(gòu)或生化改造，以找到活性更強(qiáng)、更特異的化合物；加快無(wú)患子皂苷成分的工業(yè)化生產(chǎn)及應(yīng)用研究等。

對(duì)于無(wú)患子毒性方面的研究，有待從細(xì)胞基因及蛋白表達(dá)測(cè)定水平進(jìn)行深入探索，以期為無(wú)患子的臨床使用提供更詳盡準(zhǔn)確的理論依據(jù)，確保臨床用藥的有效性和安全性。鑒于無(wú)患子乙醇提取物對(duì)小鼠在染毒過程中活動(dòng)能力變差，瞇眼、嗜睡、流涎，嚴(yán)重的則出現(xiàn)鼻子周圍抽搐，呼吸急促，躁動(dòng)不安，最后呼吸衰竭死亡的案例，在開發(fā)無(wú)患子藥品或其他日化產(chǎn)品時(shí)，一定要注意用科學(xué)方法，在保留其有效成分的同時(shí)，去除或改變其有毒成分，真正達(dá)到使用有效、安全、規(guī)范的目的。

廣州市潤(rùn)研基因科技有限公司、廣州市華儂化妝品股份有限公司聯(lián)合湖南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，將超聲輔助手段用于無(wú)患子皂苷的連續(xù)逆流水法提取，開展了一些卓有成效的研究工作[5]。開發(fā)無(wú)患子皂苷應(yīng)用于個(gè)人護(hù)理用品，推出了一系列產(chǎn)品，相應(yīng)的也申請(qǐng)了一系列的中國(guó)發(fā)明專利[17]，更多的專利尚處于實(shí)審階段。以滿足廣大居民對(duì)于高端、綠色、特效護(hù)理用品的需求，為推進(jìn)無(wú)患子皂苷的工業(yè)化應(yīng)用、造福民眾貢獻(xiàn)綿薄之力。