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茶葉應用於化粧品新產品的開發

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茶葉應用於化粧品新產品的開發

賴苑羽、林煜書、林美琪、郭賓崇 國立虎尾科技大學 生物科技系 E-mail : pcckuoo@sunws.nfu.edu.tw

摘 要

兒茶素(catechins)為存在於茶葉中的多羥基酚類化合物,分為表兒茶素(epicatechin) 、表兒茶素沒食子 酸 酯(epicatechin gallate, ECG)、 表 沒 食 子 兒 茶 素 (epigallocatechin, EGC)、 表 沒 食 子 兒 茶 素 沒 食 子 酸 酯 (epigallocatechin gallate, EGCG)等,其中 EGCG 及 ECG 抗氧化能力最強含量也最多。兒茶素主要可經由綠 茶、紅茶、烏龍茶等原料萃取出,將烏龍茶含較高兒茶素量的劃分添加於化粧品的製程中,開發出新的化 粧品,不但可以取代添加的傳統抗氧化劑,又可以製備得到延緩皮膚老化,使皮膚更潔白、健康又美麗的 新產品。 關鍵詞:兒茶素、抗氧化活性、抗酪胺酸酶活性、化粧品

1. 前 言

近年來環保觀念興起,全球捲起綠色風潮,綠色產品的研發與發展已逐漸成為一股新的國際潮流,而 綠色材料的根本就是對環境產生最少污染的材料,舉凡與天然有機相關的產業,頓時成為最具潛力及商機 的新興市場,而這一股趨勢也明顯反映在化妝品產業。許多文獻中已有報導,茶葉萃取物中所含有的兒茶 素是一種很有效的抗氧化物質,能降低自由基所造成的損害,達到減緩老化的效果[1]。若將兒茶素加入化 妝品,就能比一般的化學添加物來的安全與環保。兒茶素除了能抗氧化外,亦能抗輻射、紫外線、抗菌、 抗腫瘤、抗病毒、消臭[2-5],目前亦有多款標榜具有兒茶素的化妝品於市面上販售。 兒茶素(catechins)為存在於茶葉中的多羥基酚類化合物,含量約為茶葉的 15-30%以上[6]。兒茶素又 分為表兒茶素(epicatechin, EC, 9.90mg/g)、表兒茶素沒食子酸酯(epicatechin gallate, ECG, 12.4mg/g)、 表沒食子兒茶素(epigallocatechin, EGC, 40.6mg/g)、表沒食子兒茶素沒食子酸酯(epigallocatechin gallate, EGCG, 71.7mg/g)等,其中 EGCG 及 ECG 抗氧化能力最強含量也最多[7]。兒茶素是一種卓越性的抗氧化 劑,還具有抗癌、抗衰老、抗藥理輻射線、清除人體自由基、降血糖血脂等一系列的藥理功能。二十世紀 三十年代,英、日、俄等國科學家對兒茶素氧化機理開始詳細研究,尤其是 1957 年 Roberts 發現了茶黃素 和茶紅素類物質,提出茶黃素與茶紅素形成途徑的初步反應模式,兒茶素氧化及其氧化產物形成途徑的研 究才有了實質的進展[8]。Fujiki 最早報導飲茶具有抑制人體癌細胞的作用,EGCG 殺死乳腺癌細胞,但對正 常細胞毫無損害[9-10]。對人體各種癌症的體外和活體實驗證實,茶多酚對各種動物癌症如皮膚癌、膀胱癌、 食道癌、胃癌、十二指腸和小腸癌、肺癌和乳腺癌有明顯預防和治療效果。茶多酚、兒茶素的抗癌機理除 了抗氧化功能外,也存在生物化學,細胞生物學以及分子生物學方面,對致癌過程中關鍵酶如P450 酶系具 有重要的抑制作用[11]。 兒茶素主要可經由綠茶、紅茶、烏龍茶等原料萃取出,烏龍茶所含兒茶素總量約為140 mg/g[12]。將烏 龍茶含較高兒茶素量的劃分添加於化粧品的製程中,開發出新的產品,希望可以製備得到延緩皮膚老化、 安撫情緒、增添活力,使皮膚更潔白、健康又美麗的新產品。因此本研究利用逆相層析法,對於烏龍茶萃 取液進行分離純化,並針對各劃分利用高效能液相層析法(HPLC)進行監測與比對,以求得到含較高兒茶 ©2010 National Kaohsiung University of Applied Sciences, ISSN 1813-3851

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素量的劃分,可以添加於化粧品的製程,進一步開發新的綠色美粧產品。

2. 結果與討論

2.1 實驗材料與使用儀器 2.1.1 實驗材料:大阿里山地區所採集的台灣產烏龍茶。 2.1.2 化學試劑 甲醇、乙腈(HPLC grade):購自景明化工有限公司。 磷酸、維他命 C:購自 E Merck。 1,1-Diphenyl-2-picrydrazyl(DPPH):購自 SIGMA-ALDRICH。 Sephadex LH-20 gel:購自 GE Healthcare。

2.1.3 儀器

高效能液相層析儀(HPLC):使用 Shimadzu LC-20AT 型高效能液相層析儀,以 Shimadzu SPD-20A 偵檢器對波長205nm 進行監測,自動注射器為 SIL-10AF 型,層析管柱使用 C18 , 4.6*150 mm。 中低壓液相層析儀(MPLC):使用 BÜCHI Pump controller C610,以及 BÜCHI Pump Modale C601。 減壓濃縮機:使用EYELA 型號 N-1000V。 冷凍乾燥機:使用型號FD-8530。 2.2 實驗方法 2.2.1 茶葉萃取物的製備 稱取30 g 烏龍茶葉,用 100oC 熱水 450 ml 浸泡,使茶葉充份展開。待茶水冷卻,進行過濾,得濾液 350 ml,再利用 sephadex LH-20 進行層析純化。另外稱取 10 g 烏龍茶葉,用 100oC 熱水 150 ml 浸泡,使茶葉充 份展開。待茶水冷卻,進行過濾,得濾液125 ml,再利用 MPLC 進行層析純化。 2.2.2 兒茶素的純化分離 2.2.2.1 利用 sephadex LH-20 進行層析純化兒茶素:取茶水濾液 250 ml 加入 sephadex LH-20 管柱(直徑 4.8 cm,高 28.5 cm)中,用二次水沖提管柱,收集沖提出的液體,每 200 ml 收集為一瓶,共收 集43 瓶。利用 HPLC 測定其中兒茶素的含量。 2.2.2.2 MPLC 分離兒茶素 利用MPLC 進行層析純化兒茶素:取茶水濾液 18 ml 加入 MPLC C18管柱中,用5%MeOH 沖提 管柱,收集沖提出的液體,每20 ml 收集為一瓶,共收集 16 瓶。利用 HPLC 測定其中兒茶素的 含量。 2.2.3 HPLC 的測定 利用高效能液相層析儀(HPLC)對收集得到的各瓶收集液進行成分分析,所使用的溶劑為乙腈(ACN, 溶劑A)和含 0.1 %磷酸的水溶液(溶劑 B)。梯度洗脫程序為 0-20 分鐘溶劑 A 從 15 %增加至 35 %,20-22 分鐘溶劑A 從 35 %增加至 40 %,22-30 分鐘溶劑 A 濃度由 40 %減少至 15 %,再維持此濃度 10 分鐘。梯度 洗脫程式如表1 所示。繼續維持此濃度 40 分鐘,即可進行下一個樣品的分析。樣品注射體積為 10 μL,管 柱溫度為室溫,分析流速為每分鐘0.5 mL,紫外光偵測器偵測波長為 205nm。

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表1:梯度洗脫程式

Time (min) A B Flow rate (mL/min)

0 15 85 0.5 20 35 65 0.5 22 40 60 0.5 30 15 85 0.5 40 15 85 0.5 2.2.4 兒茶素的濃縮與冷凍乾燥 將含兒茶素較多的收集液,用減壓濃縮機在室溫下濃縮至微乾。再將濃縮後的樣品,置入冷凍庫至結 凍,進一步使用冷凍乾燥機乾燥樣品成粉末狀進行其他的測試。 2.2.5 DPPH 自由基清除能力試驗 依 Shimada 等所報導之方法進行 DPPH 自由基清除能力測定[13]。稱取兒茶素混合物 1mg,用 MeOH 定量到1mL(濃度為 1mg/mL),並稀釋成其他濃度以進行測試。維他命 C 0.17mg,用 MeOH 定量到 1mL(濃 度為1mM)作為正控制組。DPPH(1,1-diphenyl- 2-picrydrazyl) 0.79mg,用 MeOH 定量到 10 mL(200 M)  。取 各種濃度的兒茶素混合物樣品100 L  加入100 L   DPPH試劑,避光30 min,測定溶液於 517 nm 下的吸 收度,並以下列公式計算其DPPH 自由基清除百分比。 DPPH 自由基清除百分比=1-(實驗組/控制組) 2.2.6 含有兒茶素的化粧品之調製 防曬乳液:甜杏仁油 20 mL,二氧化鈦粉 5 克,海藻防曬萃取液 2 mL,兒茶素粉末 0.2 克,甘油 5 mL, 蒸餾水 68 mL,抗菌劑 0.5 mL,乳化劑 1 mL。 2.3 結果與討論 2.3.1 HPLC 的測定 2.3.1.1 Sephadex LH-20 column 兒茶素分離結果 由sephadex LH-20 column 收集的 43 瓶,利用高效能液相層析儀(HPLC)對收集得到的各瓶收集液進 行成分分析,注射體積為10 μL,管柱溫度為室溫,分析流速為每分鐘 0.5 mL,紫外光偵測器偵測波長為 205nm。將

Caffeine、EGC、C、EC、EGCG 及 ECG 混合做為標準品,分析結果其分別為 peak 1, peak 2, peak 3, peak 4, peak 5, peak 6,如圖 1 所示。收集的 43 瓶分析結果:1~10 瓶為 Caffeine (如圖 2),11~14 瓶為兒茶素 EGC (如 圖 3),15~23 瓶含 Caffeine,24~34 瓶為兒茶素 EGC 及 EC (如圖 4),35~43 瓶含 Caffeine。最後將 11~14 瓶, 24~34 瓶合併。

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Minutes 0 5 10 15 20 25 30 35 40 mA U 0 200 400 600 800 mA U 0 200 400 600 800 8.10 7 9.547 1 2 .800 1 4 .027 18 .1 87 2 2 .453 DAD-CH1 205 nm tea 6 std. tea-2008122513 Retention Time Minutes 0 5 10 15 20 25 30 35 40 mA U 0 500 1000 1500 2000 mA U 0 500 1000 1500 2000 8. 16 0 DAD-CH1 205 nm tea-04 tea-2008122408dat Retention Time 1 3 4 5 6 1 2 圖 1 兒茶素標準品 LC 圖 圖 2 1~10 瓶之 LC 圖 Peak 1 : Caffeine Peak 2 : EGC Peak 3 : C

Peak 4 : EC Peak 5 : EGCG Peak 6 : ECG

Minutes 0 5 10 15 20 25 30 35 40 mA U 0 500 1000 1500 2000 mA U 0 500 1000 1500 2000 9. 60 0 14.02 7 DAD-CH1 205 nm tea -29 tea-2008122417dat Retention Time Minutes 0 5 10 15 20 25 30 35 40 mA U 0 20 40 60 80 100 mA U 0 20 40 60 80 100 1 8 .933 DAD-CH1 205 nm Tea-14 tea-2008122516 Retention T ime 5 2 4 圖 3 11~14 瓶之 LC 圖 圖 4 24~34 瓶之 LC 圖 2.3.1.2 MPLC 兒茶素分離結果 由 MPLC 收集的 16 瓶,利用高效能液相層析儀(HPLC)對收集得到的各瓶收集液,以注射體積為 10 μL,管柱溫度為室溫,分析流速為每分鐘 0.5 mL,紫外光偵測器偵測波長為 205nm,進行成分分析。將 Caffeine、EGC、C、EC、EGCG 及 ECG 混合做為標準品,分析結果其分別為 peak 1, peak 2, peak 3, peak 4, peak 5, peak 6,如圖 5 所示。分析結果:2~5 瓶為兒茶素 (如圖 6),6~11 瓶含 Caffeine (如圖 7)。最後將 2~5 瓶合併。 Min utes 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Vo lt s 0.0 0.5 1.0 1.5 Vo lt s 0. 0 0. 5 1. 0 1. 5 10. 97 4 14 .64 8 16 .13 8 21 .2 41 22 .81 4 De te cto r A (2 0 5 n m ) te a 9 8 0 4 0 7 -1 -0 4 2 0 0 9 0 0 4 0 7 0 3 R etentio n Tim e Min utes 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Vo lt s 0 1 2 3 Vo lt s 0 1 2 3 9. 07 0 11 .04 2 14 .51 3 15. 980 20.38 3 2 4. 674 De te cto r A (2 0 5 n m ) te a 6 std . 2 0 0 9 0 0 4 0 8 0 1 R etentio n Tim e 5 3 4 2 6 4 5 6 1 2 3 圖 5 兒茶素標準品 LC 圖 圖 6 2~5 瓶之 LC 圖 Peak 1 : Caffeine Peak 2 : EGC Peak 3 : C

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Min utes 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Vo lt s 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 Vo lt s 0. 00 0. 02 0. 04 0. 06 0. 08 0. 10 9. 2 33 De te cto r A (2 0 5 n m ) te a 9 8 0 4 0 7 -1 -0 8 2 0 0 9 0 0 4 0 7 0 5 R etentio n Tim e 1 圖 7 6~11 瓶之 LC 圖 2.3.2 DPPH 自由基清除能力 依 Shimada 等所報導之方法[10]進行 DPPH 自由基清除能力測定。取各種濃度的兒茶素混合物樣品 100 L  加入100 L DPPH  試劑,避光30 min,測定溶液於 517 nm 下的吸收度,並以下列公式計算其 DPPH 自由基清除百分比。測得兒茶素混合物在 10μM、15μM 及 20μM 的 DPPH 百分率分別為 43.91%、60.53% 及74.48%(如圖 8)。維他命 C 在 50μM、75μM 及 100μM 的 DPPH 百分率分別為 35.33%、49.91%及 84.58%(如 圖9)。結果顯示,兒茶素混合物的 IC50為11.83μM,而維他命 C 的 IC50的為53.01μM,表示兒茶素混合物 的DPPH 自由基清除能力比維他命 C 好(如圖 10)。 IC50 0 20 40 60 兒茶素混合物 維他命C 濃度 (μ M) 兒茶素混合物 0% 20% 40% 60% 80% 10 15 20 濃度(μM) DP P H 清除率( % )

維他命C 0% 50% 100% 50 75 100 濃度(μM) DP P H 清除 率( %) 圖 8 兒茶素混合物之 DPPH 自由基清除能力 圖 9 維他命 C 之 DPPH 自由基清除能力 圖 10 兒茶素混合物與維他 C 之 IC50比較圖

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誌 謝

本研究感謝國科會計畫經費支持(NSC 97-2313-B-150-002-MY3),同時也感謝產學合作廠商「慶生堂 化粧品股份有限公司」贈送實驗材料,並協助配製化粧品樣品與送測活性。

參考文獻

[1] Cao, G., Sofic, E. and Prior, R., “Antioxidant capacity of tea and common vegetables,” J Agric Food Chem, Vol. 44, pp. 3426-3431,1996.

[2] Lotito, S. B. and Fraga, C. G., “(+)-Catechin prevents human plasma oxidation,” Free Radic Biol, Vol. 24, No. 3, pp. 435-441, 1998.

[3] 原征彥,「茶兒茶素(Catechin)類的生理活性作用(1)」,茶葉多元酚在食品/保健食品產業之製造及應用研討會,食 品工業發展研究所,新竹,台灣,中華民國,11 頁,1998。

[4] Yang, T. T., and Koo, M. W., “Hypocholesterolemic effect of Chinese tea,” Pharma. Res, Vol. 35, No. 6, pp. 505-512, 1997.

[5] Jankun, J., Selman, S. H. And Swiercz, R.,“Why drinking green tea could prevent cancer,” Nature, Vol. 387, No. 5, pp. 561, 1997.

[6] Graham, H. N.,”Green tea composition, consumption, and polyphenol chemistry,” Prev Med, Vol. 21, pp. 334-350,1992. [7] 王志偉,「茶葉兒茶素之生理活性」,國立台灣海洋大學,食品科學系,碩士論文,1-3 頁,2005。

[8] Roberts, E. A. H., Cartwright, R. A., and Oldschool, M. “The phenolic substances of manufactured tea. I. Fraction and Paper Chromatography of water solube sub stances, ” J Sci Food Agric, Vol.8, pp.72-80, 1957.

[9] Liang, Y. C., Lin-Shiau, S. Y., Chen, C. F. and Lin, J. K.,”Inhibition of cyclin-dependent kinases 2 and 4 activities as well as induction of Cdk inhibitors p21 and p27 during growth arrest of human breast carcinoma cell by (-)-epigallocatechin-3-gallate, ” J Cell Biochem, Vol. 75, pp. 1-12,1999.

[10] Ahmad, N., Cheng, P. and Mukhtar, H., ”Cell cycle dysregulation by green tea polyphenol epigallocatechin-3-gallate,” Biochem Biophys Res Commun, Vol. 275, pp. 328-34, 2000.

[11] Fujiki, H., Suganuma, M., O kabe S,et al,“Green tea Cancer preventive beverage and/or drug” Cancer Lett, Vol.188, pp. 9-13, 2002.

[12] Chiu, F. and Lin, J. K.,“HPLC analysis of naturally occurring methylated catachins, 3”-and 4”-methyl-epigallocatechin gallate, in various fresh tea leaves and commercial tea and their potent inhibitory effects on inducible nitric oxide synthase in macrophages,” J Agric Food Chem., Vol. 53, pp. 7035-7042, 2005.

[13] Shimada, k., Fujikawak Yahara, K. and Nakamura. T., “Antioxidative properties of xanthan on the autoxidation of aoybean oil in cyclodextrin emulsion,” J Agric Food Chem, Vol. 40, pp. 945-948, 1992.

數據

表 1:梯度洗脫程式

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