多功能苦丁茶面膜的開發(fā)及其性能研究

延 永，李玉萌，張亦琳，李 倩

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

面膜作為清潔、保養(yǎng)和營(yíng)養(yǎng)面部肌膚的化妝品，得到越來(lái)越多人的青睞[1]。美容面膜在剛興起的時(shí)候，人們一般采用人工合成的化學(xué)制品作為主要添加成份，但隨著科學(xué)的發(fā)展，人們逐步認(rèn)識(shí)到長(zhǎng)期使用化學(xué)藥品所存在的安全問(wèn)題[2]。與化學(xué)藥品類面膜相比，天然藥物面膜不僅具有自然無(wú)毒、副作用小和安全性高等特點(diǎn)，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(qū)和西南地區(qū)等地，在陜西陜南地區(qū)也有廣泛的種植，苦丁茶一直是中國(guó)一種傳統(tǒng)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(jìn)行深加工，提取有效活性成分，添加到面膜中，不僅增加產(chǎn)品附加值，還能豐富面膜類型，具有十分重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

本課題基于大量調(diào)研，以苦丁茶中富含的活性物質(zhì)黃酮類化合物[8]的提取物為主要有效成分，通過(guò)優(yōu)化工藝，希望開發(fā)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(duì)其性質(zhì)進(jìn)行研究。既能促進(jìn)苦丁茶資源的開發(fā)，又能促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)的繁榮，豐富了苦丁茶的深加工產(chǎn)品種類，增加天然藥物面膜市場(chǎng)的產(chǎn)品類別，為廣大消費(fèi)者研制出更人性化，綠色化，大眾化的保養(yǎng)品面膜，具有重要的社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)價(jià)值。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

蘆丁標(biāo)品(中國(guó)藥品生物制品鑒定所)，試驗(yàn)中涉及到其他試劑均為市售AR。

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

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 苦丁茶中黃酮的提取 稱取粉碎過(guò)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(guò)濾，濾餅用60%的乙醇洗滌(10 mL*3次)，合并濾液，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)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(cè)定 精確稱取200.0 mg蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品，用30%乙醇溶解并定容至100 mL，得到標(biāo)準(zhǔn)液。移取0.0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mL標(biāo)準(zhǔn)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(zhǎng)510 nm處測(cè)定溶液吸光度值，以0.0 mL為空白對(duì)照，測(cè)得不同標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)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(zhǎng)處測(cè)定溶液吸光度。根據(jù)回歸方程計(jì)算提取的黃酮濃度，再計(jì)算黃酮得率Y(%)。計(jì)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(shù)；V為取樣量(mL)；W為粉末質(zhì)量(mg)。

1.2.3 面膜的制備工藝優(yōu)化 準(zhǔn)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(dāng)混合液溫度降至40℃左右，依次加入甘油，丙二醇，并充分?jǐn)嚢瑁詈蠹尤朦S酮提取物，尼泊金甲酯，以及少量香精，充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆颍吹玫娇喽〔杳婺ひ骸?/p>

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(zhì)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(yàn)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(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn))。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(shí)驗(yàn) 采用醫(yī)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(jì)算保濕率W(%)。

(公式2)

式中：M1為放置前樣品質(zhì)量；M2為放置后樣品質(zhì)量。

1.2.5 DPPH自由基清除率的測(cè)定 DPPH*是一種穩(wěn)定的自由基，在有機(jī)溶劑中呈紫色，并于517 nm處有強(qiáng)吸收。當(dāng)有自由基清除劑存在時(shí)，DPPH*的單電子被分配而使其顏色變淺，在最大吸收波長(zhǎng)處的吸光度變小，利用比色法可以檢測(cè)自由基清除情況，從而評(píng)價(jià)樣品的抗氧化能力[9]。

表2 抗氧化活性檢測(cè)加樣表

稱取2,2- 二苯代苦味?；?2,2-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH)標(biāo)準(zhǔn)品20.00 mg，無(wú)水乙醇定容至500.0 mL，得質(zhì)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(yīng)30 min，于分光光度計(jì)517 nm處測(cè)定各自吸光度(分別以4.0 mL蒸餾水+1.0 mL無(wú)水乙醇為空白)。DPPH自由基在波長(zhǎng)517 nm處有強(qiáng)吸收峰，當(dāng)有抗氧化活性物質(zhì)存在時(shí)，DPPH自由基的電子與之配對(duì)致使吸收消褪，消褪程度與活性物質(zhì)接受的電子數(shù)量相對(duì)應(yīng)，據(jù)此依下式計(jì)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(cè)試 培養(yǎng)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(yǎng)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(duì)照。將稀釋好的菌液在每孔中加入100 μL，此時(shí)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(yǎng)箱中孵育16～20 h。在酶標(biāo)儀中設(shè)置程序，將96板放入酶標(biāo)儀中，掃描各孔600 nm處的比濁度，得出無(wú)細(xì)菌生長(zhǎng)的孔，換算濃度，即為MIC值[11]。

1.2.7 苦丁茶面膜的性能檢測(cè) 主要有:

(1)性狀與細(xì)膩度。取苦丁茶面膜10.0 g，置于試管中，觀察有無(wú)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(biāo)評(píng)價(jià)其細(xì)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(jì)測(cè)定混懸液酸堿度。

(3)耐熱實(shí)驗(yàn)。稱取六份5.0 g苦丁茶面膜液分別置于10 mL試管中，編號(hào)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(wú)明顯變化。

(4)耐寒實(shí)驗(yàn)。稱取六份5.0 g苦丁茶面膜液分別置于10 mL試管中，編號(hào)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(shí)驗(yàn)。在室溫下，取苦丁茶面膜置于4 mL離心管中，5組于離心機(jī)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(xiàn)象。

(6)刺激性實(shí)驗(yàn)。邀請(qǐng)24名皮膚健康的在校大學(xué)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(duì)照，24 h后觀察兩處的皮膚現(xiàn)象，連續(xù)測(cè)試一周。

2 結(jié)果與討論

2.1 苦丁茶中黃酮含量的測(cè)定

以吸光度為縱坐標(biāo)，蘆丁濃度為橫坐標(biāo)，建立蘆丁標(biāo)品標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(yàn)結(jié)果

2.2 苦丁茶面膜工藝優(yōu)化

2.2.1 苦丁茶總黃酮提取物加入量的確定 通過(guò)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(dāng)加入的提取物過(guò)多時(shí)，面膜中有明顯不溶物懸浮，根據(jù)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(yōu)化 通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)對(duì)面膜的處方進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)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(duì)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(jīng)驗(yàn)證，在最佳配方下苦丁茶面膜的保濕性達(dá)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(shí)，對(duì)DPPH自由基的清除率達(dá)到51.66%，當(dāng)濃度提高為0.5 mg·mL-1時(shí)，DPPH自由基的清除率為達(dá)到74.8%，結(jié)果表明面膜對(duì)DPPH自由基有良好的清除作用。

2.4 苦丁茶黃酮面膜抑菌測(cè)試

圖2 面膜對(duì)DPPH自由基的清除作用

細(xì)菌名稱面膜稀釋倍數(shù)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(xiàn)象；“—”代表無(wú)抑菌現(xiàn)象。b:采用同樣方法測(cè)得。

如表7所示，苦丁茶面膜原液對(duì)大腸桿菌和金黃色葡糖球菌有抑菌效果，相當(dāng)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(jié)果的原因可能是面膜液中其他添加成分對(duì)這兩種測(cè)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(méi)有對(duì)肺炎克雷伯菌、傷寒桿菌和黑曲霉表現(xiàn)出抑菌活性。

2.5 苦丁茶面膜得性能評(píng)價(jià)

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(wú)顆粒感，細(xì)膩柔滑，無(wú)刺激性，性狀穩(wěn)定。具體如表7。

表7 苦丁茶面膜理化性質(zhì)

3 結(jié)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?jǐn)?shù)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(yàn)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(jīng)驗(yàn)證該面膜保濕率達(dá)到89±1%；面膜液濃度為0.5mg·mL-1時(shí)，對(duì)DPPH自由基的清除率達(dá)到74.8%。對(duì)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(zhì)地均勻、pH=7.1，無(wú)刺激性、性質(zhì)穩(wěn)定，符合QB/T 2872-2017面膜行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。