抗氧化潤膚霜的制備及其性能研究

楊沛麗，郭麗梅

(天津科技大學化工與材料學院，天津300457)

人面部皮膚長期暴露于空氣中，同時又受陽光照射等環境影響，容易出現干燥、缺水的狀態，最終導致衰老[1]．衰老是生命過程的必然規律，這是每一個生命體都無法避免的，隨著年齡的增長，皮膚老化的速度會加快，皮膚缺乏光澤、色素過量沉積，開始出現皺紋、色斑、老年斑[2]．因此，為了延緩衰老、保持皮膚彈性，需要對皮膚進行必要的保護和修復．自由基是導致皮膚衰老的主要因素之一，過多自由基的積累會破壞生物大分子，引起機體的損傷從而導致衰老，清除過量的自由基成為抵抗衰老的重要手段之一[3]；同時皮膚的角質層含水豐富，可以有效防止皮膚干燥、粗糙、細紋的產生，保濕也是抗衰老的重要手段之一[4]．

針對干性皮膚出現的問題，我們研制了一款適合于干性皮膚者使用的潤膚霜，它具有保濕和抗氧化功效．其配方中添加了保濕活性組分、抗氧化活性組分和植物油，能夠滋潤皮膚、保持皮膚水分、清除自由基、延緩皮膚衰老．

1 材料與方法

1.1 原料與儀器

單硬脂酸甘油酯(MSG)、鯨蠟醇(C16醇)、辛酸/癸酸甘油酯(GTCC)、棕櫚酸乙基己酯(EHP)、甜杏仁油、荷荷巴油、二甲基硅油、聚乙二醇-400(PEG-400)、1，3-丙二醇、甘油、吡咯烷酮羧酸鈉(PCANa)、甜菜堿(CAB)、蔗糖酯-15(AE-15)、山梨醇、葡萄籽油、維生素 E(VE)、小麥胚芽油、尼泊金甲酯、尼泊金丙酯、苯氧乙醇，化妝品級．去膠葫蘆巴粉末(中石油廊坊分院)，2，2'-聯氮雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二銨鹽(ABTS)、二丁基羥基甲苯(BHT)、三羥甲基氨基甲烷、鹽酸、鄰苯三酚、水楊酸、硫酸亞鐵、過氧化氫(體積分數30%)，分析純．

FA2004 N型電子天平，上海精密科學儀器有限公司；TDA-8002型水浴鍋，天津市中環實驗電爐有限公司；UV-VI8500RE-52型分光光度計，上海天美科學儀器有限公司；DH-101-0型電熱鼓風干燥箱，天津市實驗儀器廠；BCD-174型冰箱，天津市盛邦科學儀器技術公司；ES2600型皮膚分析系統，北京伊麗美科技有限公司．

1.2 葫蘆巴浸膏及多糖溶液的制備

按文獻[5]方法，按照 1∶20的質量比向去膠葫蘆巴粉末中加入體積分數 75%的乙醇，在 70℃下浸泡攪拌提取 2h，過濾，將濾渣烘干，將濾液旋蒸濃縮至 10mL，制得葫蘆巴浸膏(固含量 40%)；將濾渣按照 1∶20的質量比加入蒸餾水，在 45℃下浸泡攪拌提取 2h，過濾，將濾液旋蒸濃縮至 50mL，制得葫蘆巴多糖溶液(多糖質量分數2%)．

1.3 抗氧化潤膚霜的基質配方

在多次實驗的基礎上，確定了抗氧化潤膚霜的基質配方(以質量分數計)．

A 相：MSG 4.0%、C16醇 1.0%、GTCC 1.5%、EHP 2.5%、甜杏仁油 2.0%、荷荷巴油 0.6%、二甲基硅油2.0%、AE-15 1.0%、尼泊金甲酯0.05%、尼泊金丙酯 0.15%、苯氧乙醇0.1%．

B相：1，3-丙二醇 4.0%、PCA-Na 2.0%、山梨醇4.0%、甘油4.0%、PEG-400 2.0%、CAB 1.0%；去離子水，余量．

1.4 性能測試

1.4.1 抗氧化能力測試

參照文獻[6]方法對樣品進行預處理：取2g樣品于試管中，加入 2mL辛酸-2消泡劑，20mL過氧化氫，激烈振搖，靜置過夜后過濾，濾液待測．參照文獻[7]的方法對 ABTS+· 清除率進行測定；參照文獻[8]的方法對·OH 清除率進行測定；參照文獻[9]的方法對O-2?清除率進行測定．參照文獻[10-11]的方法對過氧化值進行測定．

1.4.2 抗氧化潤膚霜的性能測試

感官性能測試：取樣品在室溫下目測觀察其是否細膩，色澤是否光亮，是否有特殊氣味．

pH測試：稱取樣品 1份，加入質量為樣品質量10倍的去離子水，加熱至40℃，并不斷攪拌至均勻，冷卻至室溫，用校正好的pH計測定．

耐熱耐寒測試：取 2份樣品，將其分別置于40℃烘箱及-10℃的冰箱中，24h后取出恢復至室溫，觀察是否有油水分離現象．

保濕率測試：稱取一定質量樣品，置于直徑為3cm的培養皿中，室溫下在相對濕度為 43%和 81%的環境中放置 12h，每隔 2h測定一次，記錄其質量變化，按式(1)計算保濕率[12]．

式中：mn為第 n小時樣品的質量，g；m0為放置前樣品質量，g．

1.4.3 皮膚試用實驗

安全性測試：選擇 50名，年齡為 20～45歲的志愿者作為受試對象，在其左臂處選取約 r＝1.5cm 的區域，清潔后將抗氧化霜均勻涂抹，每天 1次，12h后觀察皮膚反應，連續試驗7d．

長期試用測試：選擇 50名，年齡為 20～45歲的志愿者作為受試對象，每天早晚潔面后各使用1次抗氧化霜，持續 90d，每隔 15d用 ES2600型皮膚分析系統測定面部皮膚的情況．

2 結果與討論

2.1 抗氧化活性組分的篩選及對自由基清除能力

2.1.1 抗氧化活性組分的篩選

葫蘆巴中的多糖具有保濕和殺菌[13-14]等多重功效；浸膏中的黃酮、生物堿和多酚，具有酚羥基結構．酚羥基能與自由基反應生成半醌式結構，隨著酚羥基的增加，抗氧化活性增強，同時由于鄰二酚羥基自由基共振形成鄰苯醌結構，致使內能降低，增強了多酚化合物的抗氧化活性，能有效清除自由基，起到抗氧化的作用[15]．葡萄籽油中的原花青素能與自由基結合，有效清除自由基，同時原花青素具有美白、潤膚等多重功效[16]．小麥胚芽油中含有豐富的 VE，具有抗氧化、促進人體代謝、預防高血壓等作用．VE能與活潑的自由基發生反應，使脂質過氧化轉化為羥脂[17]．

以葡萄籽油、小麥胚芽油、VE、葫蘆巴浸膏、葫蘆巴多糖為抗氧化活性組分，按照不同比例添加到膏體中，添加比例見表1(A1—A7為樣品編號，A7作為對照)．抗氧化活性組分對潤膚霜清除自由基的影響見表2．

表1 抗氧化活性組分組成及添加量Tab. 1 Antioxidant activity components and additions

表2 抗氧化活性組分對潤膚霜清除自由基的影響Tab. 2 Effect of antioxidant activity components on free radical scavenging of the cream

由表2中數據可知：A1對3種自由基的清除效果都不明顯，但加入BHT后，3種自由基的清除率有所提高．對比 A2和 A3可知，膏體對 ABTS+·的清除率顯著提高．A4、A5對 ABTS+·和·OH 的清除效果不明顯，但是對O2-?的清除效果較好，這一結果說明葫蘆巴提取物能有效清除O-2?．A6中，添加多種抗氧化活性組分對3種自由基的清除率達到最大，分別達到95.2%、68.2%、85.5%，同時對潤膚霜膏體的理化性質無影響．因此確定在配方中加入葫蘆巴浸膏、葫蘆巴多糖溶液、VE、葡萄籽油及小麥胚芽油，作為抗氧化活性組分．

2.1.2 復配抗氧化活性組分對自由基清除率的影響

結合單因素實驗設計合適的復配比例，考察葡萄籽油、小麥胚芽油、VE、葫蘆巴浸膏、葫蘆巴多糖溶液復配后的抗氧化活性．配制中用無水乙醇作溶劑，保持總量一定，復配比例見表 3，B1—B6為樣品編號．對其進行抗氧化測試，結果見表4．

表3 抗氧化活性組分的復配Tab. 3 Distribution of antioxidant activity components

表4 復配抗氧化活性組分對清除自由基的影響Tab. 4 Effect of antioxidant activity components on free radical scavenging

由表 4可知：B1—B4中，隨著葫蘆巴多糖和浸膏的增加，所制備樣品對3種自由基的清除率逐漸增大，但膏體顏色越來越深，從膏體顏色的角度進行考慮，選定葫蘆巴多糖和浸膏的質量分數為20%；在B4的基礎上進行調節，B5增加了葡萄籽油的比例，發現所制備樣品對 3種自由基的清除率有所提升，B6增加了小麥胚芽油的比例，發現清除率的變化不太明顯，從膏體的清爽性角度進行考慮，因此確定其質量分數分別為 5%和 10%，最終確定小麥胚芽油、葡萄籽油、VE、葫蘆巴多糖溶液、葫蘆巴浸膏的質量比為1∶2∶1∶4∶4，對 3種自由基的清除率分別為99.4%、89.8%、94.6%．

2.2 復配抗氧化活性組分的添加量對膏體的影響

在 2.1.2節的基礎上，將復配抗氧化活性組分加到基質配方中，添加質量分別為基質配方質量的2%、4%、6%、8%和 10%，制成一系列潤膚霜，記為C1—C5，按照 1.4.1節的方法，對其進行抗氧化性能測試，結果如圖 1所示．由圖 1可知：隨著復配抗氧化活性組分添加量的增加，膏體對自由基的清除率不斷增加，同時膏體的性質發生改變．當加入量為 2%、4%、6%、8%時，膏體均勻、細膩，穩定性較好，且 6%和 8%時，自由基清除率差別較小；當加入量為 10%時，雖然 3種自由基的清除率分別達到 57.6%、66.4%、86.8%，但是膏體的穩定性發生改變，離心后出現油水分層現象．

圖1 復配抗氧化活性組分不同添加量對 3種自由基清除率的影響Fig. 1 Effect of the amont of antioxidant activity components on the scavenging rate of 3 different free radicals

2.3 復配抗氧化活性組分的添加量對膏體過氧化值的影響

潤膚霜中含有的植物油多為不飽和脂肪酸酯，在光照和氧氣的作用下，容易酸敗，導致產品出現質量問題．抗氧化活性組分的加入可以有效防止油脂氧化，潤膚霜的過氧化值間接反映了抗氧化活性組分的抗氧化能力．按照 1.4.1節的方法對過氧化值進行測試，結果如圖 2所示．由圖 2可知：潤膚霜的過氧化值隨著復配抗氧化活性組分添加量的增加而降低，同時添加抗氧化活性組分潤膚霜的過氧化值比未添加的低，說明復配抗氧化活性組分在潤膚霜中的抗氧化效果明顯．這主要是因為復配物中含有酚類和酮類物質，能夠捕獲過氧自由基，有效消除活性自由基的影響．

圖2 復配抗氧化活性組分添加量對潤膚霜過氧化值的影響Fig. 2 Influence of the amount of antioxidant activity components on the peroxide value of the cream

2.4 抗氧化潤膚霜的配方

對上述研究進行綜合考慮，確定抗氧化活性組分的加入量為 8%．抗氧化潤膚霜的配方為：在基質配方的基礎上添加 C相(小麥胚芽油 0.7%、葡萄籽油1.3%、VE 0.7%)和D相(葫蘆巴浸膏2.7%、葫蘆巴多糖 2.7%)．

制備過程：按照配方稱取各物質，將A相和B相分別置于 80℃水浴鍋中攪拌 30min，使其融化，然后將B相加入至A相中，快速攪拌15min后降溫，冷卻至 45℃時將 C相、D相加入其中并攪拌至均勻，溫度降至35℃時停止攪拌，出料．

2.5 抗氧化潤膚霜的性能測試

2.5.1 感官和理化指標

按照 1.4.2節的方法對配制出的潤膚霜進行測試，結果見表5．

表5 感官及理化指標測試結果Tab. 5 Results of sensory and physic-chemical indexes

2.5.2 保濕率

按照1.4.2中的方法對抗氧化潤膚霜進行保濕率測定，結果如圖 3所示．由圖 3可知：保濕率均為負值，說明放置一段時間后，膏體都會失水．膏體在25℃，相對濕度為43%和81%的環境中放置12h后，保濕率為-1.37%和-1.13%，兩種濕度下樣品的保濕率差別不大，說明抗氧化潤膚霜在不同相對濕度條件下保濕效果均良好．

圖3 抗氧化潤膚霜的保濕率隨時間的變化Fig. 3 Moisture rate of antioxidant cream over time

2.5.3 皮膚試用分析

通過觀察，50名受試者連續使用 7d，均沒有出現紅斑、水腫、色素沉著等皮膚過敏現象，由此可初步判斷，葫蘆巴護膚品對人體皮膚安全無毒副作用．

長期試用結果分析如圖4所示．由圖4可知：50名受試者使用抗氧化潤膚霜后，隨著使用天數的增加，面部皮膚水分含量提高、膚色亮度增加的人逐漸增多，90d時人數達到 40和 21，而油分、紋理、色素、炎癥隨著使用天數延長逐漸減少的受試者也不斷增加，90d后人數分別為 36、46、23、24．使用 90d，80%的受試者感到皮膚變得水潤、光滑．

圖4 皮膚長期試用結果Fig. 4 Skin long-term trial results

3 結 論

通過抗氧化性能測試發現，配制出的抗氧化潤膚霜對 ABTS+·、·OH、O-2?自由基的清除率分別為49.7%、59.7%和 73.2%；通過過氧化值測試，說明抗氧化霜具有較好的抗氧化性；在 25℃下，相對濕度分別為 43%和 81%環境中放置 12h后的保濕率分別為-1.37%和-1.13%，說明潤膚霜具有較好的保濕效果；配制的潤膚霜感官和理化性質均符合行業標準，使用 90d后，80%的受試者皮膚變得光滑水潤．由此可知所配制的抗氧化潤膚霜具有保濕、抗氧化、滋潤功效，長期使用能使皮膚水潤、光滑，可以有效抵抗自由基對皮膚的傷害．