植物提取物與角蛋白復合物在沐浴液中的應用研究

姜家東，陳保華，張金濤

（廣州好迪集團有限公司，廣東 廣州 510450）

植物提取物與角蛋白復合物在沐浴液中的應用研究

姜家東，陳保華，張金濤

（廣州好迪集團有限公司，廣東 廣州 510450）

研究了植物提取物和角蛋白復合物的提取工藝，測試了角蛋白在皮膚上應用的功效特點，考察了植物提取物與角蛋白復合物在沐浴液配方中應用的功效、特點及協同配伍作用。結果表明，通過植物提取物與角蛋白復合物優化組合，優選配方具有優越的增強皮膚的緊實性和彈性、營養保濕的功效，同時具有優越的穩定性。

沐浴液；植物提取物；角蛋白復合物

皮膚失水會缺乏彈性，進而出現干燥和鱗片狀皮膚，不僅容易脫皮，而且皮膚會過早地衰老，顯得粗糙、無光澤，并會導致皮膚的自我修復及愈合能力下降。給皮膚涂抹營養劑，及時地補充缺失的營養和保護表皮，是確保皮膚恢復彈性的有效途徑。本文以沐浴液的配方為基礎，研究了在其中添加藥用植物提取物的護膚效果，證實其不僅可以促進細胞蛋白質代謝，而且還可修復由于自由基氧化導致的皮膚破壞，延緩皮膚衰老，讓肌膚恢復自然彈性[1]。

本文著重研究了植物提取物與角蛋白復合物在液洗化妝品中的應用，探討了天然活性化妝品的實際內涵與產品功效[2]。傳統的藥用植物中，首烏、當歸、黃芪、人參、金銀花、白芷、陳皮、蘆薈、苦葛等被認為具有明顯的活血和護膚功效[3]，主要體現為滋潤皮膚、擴張皮膚毛細血管、促進血液循環、抑制皮脂分泌、增強皮膚營養、修護皮膚保濕屏障等效果[4]。將這些中藥材中的有效成分提取出來，作為護膚成分加入沐浴液中，通過藥用植物提取物與角蛋白的協同作用，可以增強皮膚吸收營養和保持水分的能力[5]。

1. 植物提取液的制備

1.1 溶劑的選擇

制備提取液時所選擇的溶劑必須能夠充分溶解有效成分，而對雜質的溶解度則應相對較低。同時，溶劑不可以與提取成分產生化學變化，并應確保使用時的人體安全。

1.2 溶劑的提取

采用溶劑提取法，對每一種植物均采用逐級提取的方式，將水溶物以及乙醇溶解物分別提取出來。然后，將兩種提取物混合在一起，其中含有的部分乙醇可以采用超低壓方式蒸除。將穩定增溶成分加入到混合提取物當中，以提高提取液的穩定性能。

1.3 回流提取法

回流提取法具有提取效率高的優點，其主要優勢體現為提取完整性高、能降低有效成分的破壞程度。

采用回流提取法進行提取，所采用的是回流加熱裝置，以免溶劑揮發損失。操作時，植物原料罐中上部約2/3處連接回流冷凝器。將陳皮、當歸、黃芪、白芷、金銀花、苦葛、人參、蘆薈八種植物分別投入罐內，罐內盛裝藥材約為容量的45%～50%，溶劑浸過藥材表面約10～20cm。回流冷凝器下端接溶劑罐。溶劑罐在溫控設備控制下加熱回流，沸騰至3hr后放冷過濾；再將溶劑加入到藥渣中，進行二次和三次加熱回流，持續約30min，基本上可以將有效成分提盡。提取過程中，可以用水或者乙醇作為溶劑，獲得目標植物有效成分的水和乙醇溶劑提取液。制備提取液的工藝流程見圖1。

圖1 制備提取液的工藝流程圖

2. 角蛋白復合物的配制與功效

2.1 角蛋白復合物的配制

可采用如下工藝自行制備純天然角蛋白：將動物毛發用自來水清洗干凈后放入pH8～12、濃度0.3～1.0mol/L的巰基乙酸鈉堿溶液（用NaOH溶液調節）中，在常壓、室溫下浸泡1～3hr；然后，加入尿素（尿素的加入量以其濃度達到6.0～8.0mol/L為限），在常壓、20～60℃下反應3～28hr；反應時間屆滿后，濾去未溶解的原料，離心分離獲得角蛋白溶液。將所獲角蛋白溶液分別裝入截留相對分子量30～60kD的滲析袋中和截留相對分子量2～10kD的滲析袋中，在質量濃度0.08%的巰基乙醇水溶液中滲析40hr，繼后冷凍干燥，即可獲得30000～50000道爾頓（Dalton）和2000～10000道爾頓的水解角蛋白白色粉末。

2.2 角蛋白復合物的功效

純天然角蛋白可與皮膚角蛋白的產生相互作用。特別是對于皮膚的角質層而言，天然角蛋白可提供平滑和緊實的效果，較好地維持皮膚滋潤，從而改善膚感。皮膚的緊實性數據是通過儀器測量皮膚對施力后的被動反應來獲得的。使用天然角蛋白3天后，皮膚的緊實性增加了4.5%。角蛋白促進皮膚緊實性的測試效果見圖2。

在多次使用天然角蛋白后，可以使皮膚的濕度顯著增加。根據測試結果，應用3天后，測定皮膚電容增加了11%。角蛋白促進皮膚保濕性的測試結果見圖3。

天然角蛋白是一種天然的抗氧化劑。它是一種酶樣的抗氧化劑，因而具有抗氧化作用。 氧化應激被認為是皮膚衰老的主要原因，而天然角蛋白已被證實可以促進機體本身的抗氧化反應，使皮膚的防御能力增強，增加過氧化物歧化酶（SOD）的產生，促進谷胱甘肽的生成（角蛋白對SOD和谷胱甘肽合成影響作用測試見圖4）。這兩種酶是機體細胞拮抗氧化應激的重要組成部分。

圖2 角蛋白促進皮膚緊實性的測試效果

3. 功能組分在沐浴液中的協同配伍研究

3.1 實驗器材及試劑

3.1.1 實驗器材

JB300-D型電動攪拌機，上海標本模型廠；FJ-200高速分散均質機，上海標本模型廠；DV-II+PRO VISCOMETER粘度計，BROOKFIELD；0412-1 CENTRIFUGE離心機，上海手術器械廠；華凌空調，中國雪柜實業有限公司；SKICON 200型皮膚角質層水含量測量儀（IBS），日本Hamamastu；SEM 575型皮膚彈性測檢儀，德國CK公司；ETC。

3.1.2 實驗試劑

AE2S（月桂醇聚氧乙烯醚硫酸鈉）、AE2SA（月桂醇聚氧乙烯醚硫酸銨），上海花王化工有限公司；APG（月桂基葡糖苷），德國科寧公司；珠光粒（乙二醇二硬脂酸酯），德國科寧公司； C-11S（椰油酰胺甲基MEA），上海花王化工有限公司；CAB（椰油酰胺丙基甜菜堿），上海高維化學有限公司；6501，上海花王化工有限公司；羥乙基纖維素QP-100，陶氏化學；檸檬酸，濰坊英軒實業有限公司；香精，奇華頓公司；ETC。

3.2 實驗方法

3.2.1 基礎配方的制備

圖3 角蛋白促進皮膚保濕性測試

圖4 角蛋白對SOD和谷胱甘肽合成影響作用測試

表1為基礎配方，表2為植物組分與蛋白組分復配基本配方。通過不同的配伍，進行人群功效測試。其中，人群功效測試部分采用手臂皮膚測試方法，然后作出判斷。在對測試結果進行匯總分析的基礎上，確定最佳配方以及最佳的植物組分和蛋白組分的配比。按照基礎配方將各種原料混合均勻，制備成沐浴液樣品，分別按照基礎配方表進行編號。

表1 基礎配方

表2 植物組分與蛋白組分復配基本配方

3.2.2 配方及其功效測試

沐浴液的測試配方見表3。其中，藥用植物提取物組分及各組分的質量份為：當歸、黃芪和金銀花各30份，人參10份，陳皮、蘆薈和苦葛各25份，白芷20份。制備工藝采用循環提取法：將藥用植物粉碎后放入索氏抽提器中，在55℃、常壓下，以純水為提取劑循環提取，所獲得的提取液采用蒸餾濃縮，蒸餾濃縮的時間以純水的質量百分數低于3%為限，蒸餾濃縮的產物即為藥用植物提取物。角蛋白組分由分子量2000～10000道爾頓的水解角蛋白和分子量30000～50000道爾頓的水解角蛋白按重量比1∶3組成。

按如下方法對上述配方的功效進行測試：

1）測試對象選取20名20歲～40歲之間健康無皮膚病的女性，將20名測試對象隨機分成兩組，分別命名為A組和B組，每組10人。在測試對象的左、右前手臂上確定測試區域，面積大約為5×5cm。

2）用SKICON 200型皮膚角質層水含量測量儀對測試對象測試區域的皮膚水合作用進行測試，用SEM575型皮膚彈性測檢儀對皮膚彈性進行測試[6]。測試結果為初始值。

3）A組測試對象使用含植物提取物和角蛋白的沐浴液，B組測試對象使用不含植物提取物和角蛋白的參照沐浴液。測試時，受試者連續使用3天，每天使用一次，測試前要求在恒溫恒濕實驗室停留30min，要求實驗室環境的溫度與濕度恒定，溫度為20℃±2℃，相對濕度為30%～60%。

4）測試對象連續使用測試樣品3天后，用SKICON 200型皮膚角質層水含量測量儀對測試對象測試區域的皮膚水合作用進行測試，用SEM575型皮膚彈性測檢儀對測試對象測試區域的皮膚彈性進行測試。測試結果稱為試驗值。

表3 沐浴液的測試配方

3.3 結果與討論

3.3.1 A組的試驗結果

將試驗值與初始值進行比較，A組試驗的受試者皮膚平均電容增加了11%，受試者皮膚平均彈性增加6.3%，受試者皮膚平均緊實性增加4.5%（表4）。

3.3.2 B組的試驗結果

將試驗值與初始值相比較，B組試驗的受試者皮膚平均電容增加了1.8 %，受試者皮膚平均彈性增加0.4 %，受試者皮膚平均緊實性增加0.2 %（表5）。

3.3.3 討論

上述實驗結果表明，本項目研制的沐浴液中所含蛋白質組合物具有明顯促進角質形成細胞生長繁殖的生理活性，能夠修復皮膚，增強皮膚的緊實性和彈性，可以產生抵抗皮膚衰老的效果。同時，由于植物提取物和蛋白質組合物含有大量的極性基團，可以作為保濕因子，因而又具有阻止皮膚中的酪氨酸轉化為黑色素的作用，使皮膚保濕、美白。

表4 A組的試驗結果

表5 B組的試驗結果

具有營養與保濕功能的沐浴液中所含組分及各組分的質量百分數為：藥用植物提取物0.1%～10%，角蛋白0.1%～10%，表面活性劑5%～20%，氯化鈉0.1%～0.4%，酸堿調節劑0.1%～0.7%，純水60%～91%；藥用植物組分的組成為：當歸15～30份，人參10～30份，金銀花15～30份，白芷10～20份，陳皮15～30份，蘆薈15～30份，苦葛15～30份。所述角蛋白是由分子量為2000～10000道爾頓的水解角蛋白和分子量為30000～50000道爾頓的水解角蛋白按重量比1∶0.25～3所構成。該優選配方具有優越的增強皮膚的緊實性和彈性，以及營養保濕的功效。

4. 結語

綜上所述，人的皮膚受環境影響而變得粗糙、失去彈性，主要原因在于表皮層需要相對穩定的養分供應、正常的結構和新陳代謝的活性。將植物提取物與角蛋白復合物應用于沐浴液等液洗化妝品研發，可以在一定程度上避免角質層合成的缺陷。這是從科學的角度來闡釋化妝品的作用機理，進而通過技術創新來提高其功用性。

[1] 張崗, 王濤, 陳俊禧. 中草藥提取物在抗皮膚衰老化妝品中的應用[J]. 食品與藥品, 2007, 9(7).

[2] 施昌松. 天然活性化妝品的現狀與發展趨勢[J]. 日用化學品科學, 2012, 35(2).

[3] 董云發, 凌晨. 植物化妝品及配方[M]. 北京: 化學工業出版社, 2005.

[4] 孟琳, 白云平, 葛雙啟. 果酸在化妝品中的應用[J]. 化學與生物工程, 2005, 22(4).

[5] 王建新. 天然化妝品技術原理—江南大學講義[M]. 江南大學, 2008.

[6] 劉瑋, 張懷亮. 皮膚科學與化妝品功效評價[M]. 北京: 化學工業出版社, 2005.