指甲花染料的新纪元：基于亨诺苷的配方实现可控律草酚释放与持久发色

《International Journal of Cosmetic Science》：Reinventing henna: Enzyme-catalysed colour release from stabilized Lawsonia inermis L. extracts

本文创新性地提出了一种基于亨诺苷（hennoside）的指甲花染发新策略，通过将染发剂设计为含亨诺苷的凝胶与β-葡萄糖苷酶（β-glucosidase）的双组分系统，实现了发用前才可控释放活性染料律草酚（lawsone，2-羟基-1,4-萘醌）。该方法克服了传统指甲花糊剂中律草酚不稳定、应用不便的难题，所制备的染发凝胶在8周内保持稳定的染色效果，其洗涤牢度（washing fastness）与糊剂相当，为开发安全、稳定、便捷的植物基染发产品提供了新思路。

　　

传统指甲花染发的挑战与局限性

指甲花（Lawsonia inermis L.）作为古老的植物染发剂，其染色活性成分是律草酚（lawsone）。然而，传统应用方式是将指甲花叶研磨成粉后与水混合成糊状物，依靠叶片自身的β-葡萄糖苷酶水解亨诺苷（hennoside）前体来释放律草酚。这个过程耗时（通常需要数小时等待）、应用不便且卫生条件难以控制。更关键的是，预先释放的律草酚在配方中极不稳定，对光、氧敏感，且易与配方中的其他成分（如多酚、还原糖、金属离子）发生反应，导致染色效果下降甚至失效。欧洲消费者安全科学委员会（SCCS）建议染发混合物中律草酚的安全限量为不超过0.35% w/w，这要求对产品中律草酚的含量进行精确控制。

指甲花染色化学与稳定性突破

研究揭示了染色机制的核心：律草酚通过迈克尔加成反应与头发角蛋白上的亲核基团（如半胱氨酸的巯基）发生共价结合，从而提供优异的洗涤牢度。然而，律草酚本身在配方的复杂环境中容易降解。实验表明，将富含律草酚的水提取物（LE）配制成凝胶后，其染色性能在储存4周后显著下降，头发呈现出灰金色而非亮橙色。相反，研究团队将目光转向了律草酚的天然前体——亨诺苷。亨诺苷是律草酚的糖苷化形式，本身无色且在水性配方中非常稳定。通过将富含亨诺苷的提取物与β-葡萄糖苷酶分离，并在使用前短暂混合，可以实现律草酚的“按需”释放，从而避免了律草酚在储存期间的降解问题。

亨诺苷富集提取物的优化策略

为了获得高亨诺苷含量的提取物，同时避免β-葡萄糖苷酶的干扰，研究评估了多种提取方法。乙醇索氏提取（ESE）和热变性水提取（HD）都能有效抑制酶活，成功获得以亨诺苷为主的提取物，其中律草酚含量极低（<0.05% w/w）。实验室规模的乙醇提取获得了高达16.4% w/w（以提取物计）的亨诺苷含量。进一步地，首次在工业规模（50公斤原料）上成功制备了水溶性亨诺苷富集提取物（EE），其亨诺苷含量达到27.6% w/w，证明了该工艺的可放大性。

可控释放系统的染色性能与牢度评估

染色实验清晰地证明了新策略的优越性。将亨诺苷富集提取物（如EE）与液态β-葡萄糖苷酶在染发前15分钟混合，应用于头发30分钟，能产生与传统糊剂相媲美的鲜艳橙红色调。更重要的是，将这种双组分系统配制成凝胶后，在5°C避光储存8周后，其染色效果依然稳定，?E值变化极小（最大不超过2.7），显示出卓越的配方稳定性。洗涤牢度测试表明，基于EE凝胶的染色头发在经过12次标准洗涤后，颜色变化（?E）不显著；即使经过24次洗涤，颜色虽有一定程度的减淡，但色调保持均匀，其牢度与传统糊剂染色相当，甚至优于某些溶液染色体系。而使用提取残渣（EER）作为酶来源的染色系统，因酶溶出和扩散问题，染色强度较低。

结论与展望

本研究通过将染发剂设计为“亨诺苷凝胶 + β-葡萄糖苷酶”的双组分系统，实现了律草酚的可控释放，从根本上解决了律草酚不稳定的核心难题。这种策略不仅提供了与传统指甲花糊剂同等优异且更稳定的染色效果和洗涤牢度，还大大提升了产品的便捷性和用户体验。它避免了使用预先形成的律草酚，使得配方开发更加灵活，并有助于将律草酚的暴露量控制在更低水平。该研究为开发下一代安全、高效、便捷的植物基染发产品奠定了坚实的技术基础，预示着指甲花染发技术迈入了一个新的发展阶段。