多功能苦丁茶面膜的開發及其性能研究

延 永，李玉萌，張亦琳，李 倩

(1.商洛學院 生物醫藥與食品工程學院，陜西 商洛 726000；2.商洛學院 健康管理學院，陜西 商洛 726000)

面膜作為清潔、保養和營養面部肌膚的化妝品，得到越來越多人的青睞[1]。美容面膜在剛興起的時候，人們一般采用人工合成的化學制品作為主要添加成份，但隨著科學的發展，人們逐步認識到長期使用化學藥品所存在的安全問題[2]。與化學藥品類面膜相比，天然藥物面膜不僅具有自然無毒、副作用小和安全性高等特點，而且還具備眾多生理方面的功效[3]。苦丁茶(Ilex kudingcha C. J. Tseng)是冬青科植物大葉冬青的葉，主要分布在華南地區和西南地區等地，在陜西陜南地區也有廣泛的種植，苦丁茶一直是中國一種傳統的純天然保健飲料佳品，茶中含有苦丁皂甙[4]、多酚類、黃酮類、咖啡堿[5]、三萜類[6]等多種功能成分，具有清熱消暑、降壓減肥、抑癌防癌、抗衰老、活血脈等多種功效[7]。若能將冬青苦丁茶進行深加工，提取有效活性成分，添加到面膜中，不僅增加產品附加值，還能豐富面膜類型，具有十分重要的經濟價值和現實意義。

本課題基于大量調研，以苦丁茶中富含的活性物質黃酮類化合物[8]的提取物為主要有效成分，通過優化工藝，希望開發出具有抗氧化、抗衰老、抑菌、保濕活性等功效的功能性面膜，并對其性質進行研究。既能促進苦丁茶資源的開發，又能促進地方經濟的繁榮，豐富了苦丁茶的深加工產品種類，增加天然藥物面膜市場的產品類別，為廣大消費者研制出更人性化，綠色化，大眾化的保養品面膜，具有重要的社會經濟價值和生態價值。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

蘆丁標品(中國藥品生物制品鑒定所)，試驗中涉及到其他試劑均為市售AR。

微型粉碎機(FW80 天津泰斯特儀器有限公司)；超聲清洗儀(KH5200E 昆山禾創超聲儀器有限公司)；紫外-可見分光光度計(UV1800 日本島津)；高速離心機(TGL-16G 上海安亭科學儀器廠)。

1.2 實驗方法

1.2.1 苦丁茶中黃酮的提取 稱取粉碎過60目的苦丁茶粉末2.0 g，加入60%的乙醇80 mL，置于90℃恒溫水浴鍋中回流提取2.5 h。待體系冷卻后，過濾，濾餅用60%的乙醇洗滌(10 mL*3次)，合并濾液，用旋轉蒸發儀除去溶液中的乙醇，將剩余物用蒸餾水定容至25 mL，得到苦丁茶總黃酮提取液。

1.2.2 樣品中總黃酮含量的測定 精確稱取200.0 mg蘆丁標準品，用30%乙醇溶解并定容至100 mL，得到標準液。移取0.0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mL標準液于7支25 mL容量瓶中，加入濃度為5% NaNO2溶液0.7 mL，靜置6 min。加入濃度為10% Al(NO3)3溶液0.7 mL，靜置6 min。最后，加入濃度為4% NaOH溶液10.0 mL，混勻，用30%乙醇定容至刻度線，靜置15 min后于波長510 nm處測定溶液吸光度值，以0.0 mL為空白對照，測得不同標準溶液濃度的吸光度，繪制標準曲線得到回歸方程。

移取1.2.1中得到溶液1.0 mL于100 mL容量瓶中，加入5% NaNO2溶液2.8 mL，靜置6 min，加入10% Al(NO3)3溶液2.8 mL，上下震蕩混勻，靜置6 min，再加入4% NaOH溶液40.0 mL，上下震蕩混勻，用30%乙醇定容至刻度線，15 min后于510 nm波長處測定溶液吸光度。根據回歸方程計算提取的黃酮濃度，再計算黃酮得率Y(%)。計算公式如下：

(公式1)

式中：Y為黃酮的提取率(%)；C為總黃酮濃度(mg·mL-1)；N為稀釋倍數；V為取樣量(mL)；W為粉末質量(mg)。

1.2.3 面膜的制備工藝優化 準確稱取適量漢生膠于少量水中，置于80～85℃恒溫水浴鍋中使其充分溶解，待其溶解至澄清透明狀，加入羧甲基纖維素鈉，攪拌使其充分溶解，當混合液溫度降至40℃左右，依次加入甘油，丙二醇，并充分攪拌，最后加入黃酮提取物，尼泊金甲酯，以及少量香精，充分攪拌使其混合均勻，即得到苦丁茶面膜液。

甘油、羧甲基纖維素鈉和丙二醇具有較好的保濕功能，常在面膜的制備工藝中加入這三種物質保證其保濕性能。筆者研究在保障面膜性狀的前提下，以甘油、羧甲基纖維素鈉和丙二醇的加入量為考慮因素，采用正交試驗L9(43)，考查其在苦丁出面膜中的保濕作用，篩選出苦丁茶面膜最佳工藝配方(以所得面膜的保濕性為評價標準)。因素與水平表如下表3所示。

表1 因素與水平

a：50g 面膜中的含量。

1.2.4 保濕性實驗 采用醫用透氣膠布粘在小型玻璃板的裝置模擬人體皮膚，其中膠帶為0.9 cm*5.5 cm。稱取適量面膜均勻涂布于裝置表面，將該裝置放在有CaCl2飽和溶液的干燥器中，溫度保持在25℃，24 h后稱量，計算保濕率W(%)。

(公式2)

式中：M1為放置前樣品質量；M2為放置后樣品質量。

1.2.5 DPPH自由基清除率的測定 DPPH*是一種穩定的自由基，在有機溶劑中呈紫色，并于517 nm處有強吸收。當有自由基清除劑存在時，DPPH*的單電子被分配而使其顏色變淺，在最大吸收波長處的吸光度變小，利用比色法可以檢測自由基清除情況，從而評價樣品的抗氧化能力[9]。

表2 抗氧化活性檢測加樣表

稱取2,2- 二苯代苦味酰基(2,2-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH)標準品20.00 mg，無水乙醇定容至500.0 mL，得質量濃度0.04 mg·mL-1溶液。按表2在10 mL比色管中加入試劑，混勻，在室溫下避光反應30 min，于分光光度計517 nm處測定各自吸光度(分別以4.0 mL蒸餾水+1.0 mL無水乙醇為空白)。DPPH自由基在波長517 nm處有強吸收峰，當有抗氧化活性物質存在時，DPPH自由基的電子與之配對致使吸收消褪，消褪程度與活性物質接受的電子數量相對應，據此依下式計算DPPH自由基清除率：

(公式3)

式中：Ai為加入樣品的DPPH的吸光度，Aj為樣品本身的吸光度，AO為DPPH的吸光度。

1.2.6 抑菌測試 培養基的配制：將10.0 g蛋白胨，5.0 g NaCl放入燒杯中，加水1 000 mL煮沸，加入5.0 g牛肉膏，融化后，分裝于錐形瓶包裝好之后，高壓滅菌(121 ℃)20 min，取出后，置于80 ℃水浴，備用。

采用最小抑菌濃度法(MIC)[10]，取96孔板，每一孔添加稀釋后的培養基100 μL，然后向第一孔添加100 μ面膜原液，混均后吸取100 μL至第二孔中，同法依次稀釋至第十一孔，第十二孔為不加抗菌皂液的對照。將稀釋好的菌液在每孔中加入100 μL，此時每孔中菌液終濃度為5×105CFU·mL-1。將96孔板蓋上蓋子，置于37 ℃恒溫培養箱中孵育16～20 h。在酶標儀中設置程序，將96板放入酶標儀中，掃描各孔600 nm處的比濁度，得出無細菌生長的孔，換算濃度，即為MIC值[11]。

1.2.7 苦丁茶面膜的性能檢測 主要有:

(1)性狀與細膩度。取苦丁茶面膜10.0 g，置于試管中，觀察有無明顯顆粒析出。取苦丁茶面膜1.0 g均勻涂抹于手背，用眼睛、手等感官指標評價其細膩度。

(2)酸堿度。取苦丁茶面膜2.5 g，加入50 mL去離子水，攪拌，使其混合均勻，置于85～90℃恒溫水浴鍋中，使其微沸，冷卻至室溫，用pH計測定混懸液酸堿度。

(3)耐熱實驗。稱取六份5.0 g苦丁茶面膜液分別置于10 mL試管中，編號為1～6，用保鮮膜密封，分別置于溫度梯度為25，30，35，40，45，50℃的恒溫水浴鍋中，放置10 h，觀察面膜性狀有無明顯變化。

(4)耐寒實驗。稱取六份5.0 g苦丁茶面膜液分別置于10 mL試管中，編號為1-6，用保鮮膜密封，分別置于溫度梯度為0，-5，-10，-15，-20，-25℃的恒定溫度的冰箱中。放置10 h，觀察其外觀性狀的變化。

(5)離心實驗。在室溫下，取苦丁茶面膜置于4 mL離心管中，5組于離心機中，分別以2 000，3 000，4 000，5 000，6 000 rmp離心15 min，觀察是否有分層現象。

(6)刺激性實驗。邀請24名皮膚健康的在校大學生，男生、女生各半，分別將0.5 g面膜均

勻涂抹于左前臂柔軟的皮膚表面，右臂同一部位不涂做空白對照，24 h后觀察兩處的皮膚現象，連續測試一周。

2 結果與討論

2.1 苦丁茶中黃酮含量的測定

以吸光度為縱坐標，蘆丁濃度為橫坐標，建立蘆丁標品標準曲線，如圖1得出回歸方程；y=6.588 7x+0.065 6，R2=0.994 9。式中y為吸光度，x為蘆丁濃度(mg·mL-1)；

圖1 蘆丁標準曲線

由1.1.2知在510 nm處苦丁茶中黃酮提取物吸光度為0.943 5，代入回歸方程中得提取物濃度為0.133 2 mg·mL-1。苦丁茶總黃酮提取液的濃度為13.32 mg·mL-1，由公式1可得黃酮得率為16.65%。

表3 正交試驗結果

2.2 苦丁茶面膜工藝優化

2.2.1 苦丁茶總黃酮提取物加入量的確定 通過前期研究，苦丁茶總黃酮提取物具有良好的抗氧化活性，但由于提取物是混合物，而且在面膜中的溶解度有限，當加入的提取物過多時，面膜中有明顯不溶物懸浮，根據面膜的外觀需要，選擇加入面膜的苦丁茶總黃酮提取液為5 mL(苦丁茶總黃酮提取液的密度近似等于1 g·mL-1)適宜，換算成苦丁茶總黃酮含量為66.6 mg，配制面膜液體積為48.0 mL，面膜液中苦丁茶總黃酮含量為1.39 mg·mL-1。

2.2.2 配方優化 通過正交實驗對面膜的處方進行優化，結果如表3，最佳組合為A3B3C1，因此，苦丁茶面膜理論最佳配方如下：甘油7.5 g，羧甲基纖維素鈉0.5 g，丙二醇0.5 g，漢生膠0.05 g，尼泊金甲酯0.01 g，苦丁茶黃酮提取物水溶液5.0 mL (總黃酮含量13.32 mg·mL-1)，香精2～3滴，加去離子水至50 g。方差分析可知：對面膜保濕性影響最顯著的是甘油，其次是羧甲基纖維素鈉，影響最小的是丙二醇。經驗證，在最佳配方下苦丁茶面膜的保濕性達到89±1%。

表4 方差分析

表5 DPPH自由基清除作用

2.3 DPPH自由基的清除作用

由圖2可知，面膜濃度為0.1 mg·mL-1時，對DPPH自由基的清除率達到51.66%，當濃度提高為0.5 mg·mL-1時，DPPH自由基的清除率為達到74.8%，結果表明面膜對DPPH自由基有良好的清除作用。

2.4 苦丁茶黃酮面膜抑菌測試

圖2 面膜對DPPH自由基的清除作用

細菌名稱面膜稀釋倍數a5122561286432168421苦丁茶總黃酮MIC/(mg·mL-1)b金黃色葡萄球菌---------+5.02大腸桿菌---------+10.55肺炎克雷伯菌----------20.09傷寒桿菌----------20.09黑曲霉----------40.18

注：a:“+”代表有抑菌現象；“—”代表無抑菌現象。b:采用同樣方法測得。

如表7所示，苦丁茶面膜原液對大腸桿菌和金黃色葡糖球菌有抑菌效果，相當于苦丁茶總黃酮的MIC均為1.39 mg·mL-1，低于苦丁茶總黃酮提取物的MIC(5.02～10.55 mg·mL-1)，造成這種結果的原因可能是面膜液中其他添加成分對這兩種測試菌有抑制效果。由于面膜液中，苦丁茶總黃酮的含量有限，僅為1.39 mg·mL-1，面膜并沒有對肺炎克雷伯菌、傷寒桿菌和黑曲霉表現出抑菌活性。

2.5 苦丁茶面膜得性能評價

所制得的苦丁茶面膜為淡黃色粘稠透亮液體，氣味清香，分布均勻，涂抹于手上無顆粒感，細膩柔滑，無刺激性，性狀穩定。具體如表7。

表7 苦丁茶面膜理化性質

3 結論

筆者以苦丁茶為原料，研究其總黃酮提取物為主要有效成分的多功能面膜工藝。

(1)乙醇體積分數為60%，苦丁茶與乙醇的添加比為1∶40，90℃回流2.5 h，苦丁茶總黃酮的提取率為16.65%。

(2)正交試驗表明，苦丁茶面膜的最佳工藝配方：甘油7.5 g，羧甲基纖維素鈉0.5 g，丙二醇0.5 g，漢生膠0.05 g，尼泊金甲酯0.01 g，苦丁茶總黃酮提取物水溶液5.0 mL (總黃酮含量13.32 mg·mL-1)，香精2～3滴，加去離子水至50 g。

(3)經驗證該面膜保濕率達到89±1%；面膜液濃度為0.5mg·mL-1時，對DPPH自由基的清除率達到74.8%。對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌具有良好的抑制作用。

(4)成品苦丁茶面膜為淡黃色粘稠透亮液體，氣味芳香、質地均勻、pH=7.1，無刺激性、性質穩定，符合QB/T 2872-2017面膜行業的標準。