基于復方紫蘇的一款抗氧化凝膠面膜的制備

李則慧，譚申宇，張永萍，徐劍，朱月，汪祖華

(貴州中醫(yī)藥大學，貴州 貴陽 550000)

0 引言

從古至今，中醫(yī)藥作為中華民族文化的瑰寶，不僅在治病防病有著舉足輕重的貢獻，在美容方面也有著廣泛地運用[1]。近些年隨著對中醫(yī)藥的研究與開發(fā)以及社會生活水平的提高，人們愈來愈重視安全有效的美容方式，具有抗氧化效果的中草藥天然成分亦成為美容產品開發(fā)的熱點[2]。外用中藥面膜具有使用方便、安全有效、毒副作用的優(yōu)勢[3]。傳統(tǒng)中藥紫蘇(Perilla frutescens)中成分迷迭香酸、黃酮類化合物、花青素、苷類物質等具有顯著的抗氧化活性[4]。中藥黃精(Polygonatum sibiricum)中的主要成分黃精多糖也有明顯的抗氧化性[5]。截止目前，尚未發(fā)現(xiàn)利用黃精和紫蘇這2 種中藥制成的面膜。本文以中醫(yī)藥理論為指導，在遵循中醫(yī)辨證論治的創(chuàng)新病因學說基礎上充分借鑒現(xiàn)代醫(yī)學的方法及手段，以紫蘇與黃精的水提物為主要功效性成分，然后與適當?shù)妮o料和基質制備一種可水洗的復方凝膠面膜，并對其進行保濕、抗氧化性能等質量評價[18]。

1 實驗儀器與材料

1.1 實驗儀器

PH 計測試儀(PHS-25，上海儀電科學儀器股份有限公司)，紫外可見光光度計(UV-5900 上海元析儀器有限公司)，電熱恒溫干燥箱(HPD-101-3A，常州市華普達教學儀器有限公司)，超聲波清洗器(SK8-210-HP，上?？茖С晝x器有限公司)，數(shù)顯恒溫水浴鍋(DRRH-S4，上海雙捷實驗設備有限公司)，電子天平(FA2-204-N，上海菁海儀器有限公司)(換一個其他天平)，數(shù)顯旋轉粘度計(NDJ-9S，上海平軒科學儀器有限公司)，電動離心機(80-2，常州金壇良友儀器有限公司)。

1.2 實驗材料

紫蘇粉(陜西森弗天然制品有限公司)，黃精粉(陜西森弗天然制品有限公司)，黃連粉(陜西森弗天然制品有限公司)(純度多少？不清楚的聯(lián)系譚申宇，然后與在審的專利核對一下)，五氧化二磷，1，1-二苯基-2 苦基肼(DPPH 上海金穗生物科技有限公司)，海藻酸鈉(Sodium alginate，SA，國藥集團化學試劑有限公司)，羧甲基纖維素Ⅲ(Carboxymethyl cellulose III，Aladdin Industrial Co.，USA)，丙三醇(Glycerol，重慶川東化工有限公司)，醫(yī)用級油性氮酮(Azone，浙江省天洪生物技術有限公司)，吐溫-80(Tween-80，Aladdin Industrial Co.，USA)，氫化蓖麻油(PEG-60 凱碼生化天津有限公司)，尼泊金乙酯(Ethyl p-Hydrobenzoate，薩恩化學技術有限公司)，本試驗其他所用試劑均為分析純，實驗用水均為純凈水。

2 實驗方法

2.1 空白基質的制備

凝膠劑無油膩感，易于涂展，易于洗除，貼合度好、穩(wěn)定且釋藥快、不容易過敏，環(huán)保安全等優(yōu)點[6]。參考凝膠面膜[7-13]的原料和配方技術的研究，確定面膜基質的初步配方，如表1。

表1 面膜基質初步配方

2.2 中藥水提液的制備

2.2.1 紫蘇水提液的制備

取0.5 g 紫蘇粉充分溶解于5mL 蒸餾水中，攪拌或超聲5min，即得濃度為0.1g/mL 的紫蘇水提液。

2.2.2 黃精水提液的制備

同2.2.1 方法制備濃度為0.1g/mL 的黃精水提液。

2.2.3 黃連水提液的制備

同2.2.1 方法制備濃度為0.1g/mL 的黃連水提液。

2.2.4 DPPH 自由基清除法篩選藥物用量配比

抗氧化作為評價該凝膠面膜的重要指標之一，以清除DPPH 自由基試驗的方法，初步設計了五個不同中藥用量的配方進行抗氧化試驗，來篩選面膜中藥物的最佳復配比例[14-17]，見表2。

表2 不同處方用量配比

2.2.5 DPPH 自由基清除試驗：

精密稱取DPPH4.7mg，在水浴超聲下溶解在無水乙醇中定容至10mL，4℃下避光密封保存，備用；分別取0.5mL 0.1g/mL 的各處方水提液，各加入4mLDPPH 溶液(120μmol/L)，靜置30min后，在517nm 波長下使用紫外分光光度計測定其吸光度值，每組平行測定三次。最后，按照公式(1-1)計算其清除率。

清除率%=[A 對照-(A 樣品-A 空白)]/A 對照×100%(1-1)

式中：A 對照為DPPH 的吸光度；A 樣品為加入樣品的DPPH 的吸光度；A 空白為樣品自身的吸光度。

2.3 單因素試驗

對面膜基質：羧甲基纖維素Ⅲ、海藻酸鈉、甘油、氫化蓖麻油、尼泊金乙酯、氮酮、吐溫-80 的用量進行單因素試驗優(yōu)化。

2.3.1 羧甲基纖維素Ⅲ的用量考察

以羧甲基纖維素Ⅲ的使用量為變量(1.5g、2.0g、2.5 g)，平行制備三組復方紫蘇凝膠面膜。分別對10 名受試志愿者的手臂內側同一區(qū)域進行涂抹，涂抹面積約為 3 cm2，樣品間隔 4 cm2，每種配方涂抹4 次，根據(jù)表3 的評分標準，以視覺和感官為評價指標對不同配方凝膠基質面膜進行評分，其中綜合評分=各項指標得分總和，考察羧甲基纖維素Ⅲ的使用量對凝膠面膜各項指標的影響。

表3 復方紫蘇凝膠面膜使用感評分標準

2.3.2 海藻酸鈉的用量考察

以海藻酸鈉的使用量為變量(0.5g、1.0g、1.5g)，平行制備三組復方紫蘇凝膠面膜，。分別對10 名受試志愿者的手臂內側同一區(qū)域進行涂抹，涂抹面積約為 3 cm2，樣品間隔 4 cm2，每種配方涂抹4 次，根據(jù)表3 的評分標準，以視覺和感官為評價指標對不同配方凝膠基質面膜進行評分，其中綜合評分=各項指標得分總和，考察海藻酸鈉的使用量對凝膠面膜各項指標的影響。

2.3.3 甘油的用量考察

以甘油的使用量為變量(4.0g、7.0g、10.0g)，平行制備三組復方紫蘇凝膠面膜，。以保濕率為評價指標，取0.5g 涂布在3M 醫(yī)用膠布上置于氯化鈣干燥器中，干燥12 小時，測定保濕率(%)，以此考察甘油用量對凝膠面膜保濕效果的影響。

2.3.4 氫化蓖麻油的用量考察

以氫化蓖麻油的使用量為變量(1.0g、2.0g、3.0g)，平行制備三組復方紫蘇凝膠面膜，。按照評分標準表4 進行綜合評分，綜合評分等于各項指標得分總和，考察氫化蓖麻油的使用量對凝膠面膜制備的影響。

表4 氫化蓖麻油考察標準

2.4 正交優(yōu)化試驗

根據(jù)單因素試驗結果，采用L9(34)正交試驗設計篩選和優(yōu)化面膜基質的配方，以凝膠面膜的使用感為評價標準(表3)，綜合評分優(yōu)選出最佳處方，綜合評分等于各項指標得分總和。試驗因素與水平見表5。

表5 正交試驗因素與水平

2.5 驗證實驗

根據(jù)正交試驗中優(yōu)選出的面膜最佳處方配比，將其平行制備3 份，按照表3 評分標準來進行綜合評分，綜合評分=各項指標得分總和。

2.6 抗氧化試驗

2.6.1 DPPH 自由基清除試驗

將空白基質與低、中和高濃度的凝膠面膜配成溶液，吸取1mL 樣品于試管中，再加入120μmol/L DPPH-乙醇溶液，充分搖勻，在517nm 波長處使用紫外分光光度計測定其吸光度，其中，開始反應前15min，每隔1min 測一次，后每隔5min 測定一次，每組平行測定三次，共測定35min。按下式(1-2)計算其對DPPH-自由基清除率：

清除率/%=[A2-(A1-A3)]/A2*100% (1-2)

式中，A1:1mL 面膜溶液+2mL DPPH-乙醇溶液的吸光度；

A2:1mL 蒸餾水+2mL DPPH-乙醇溶液的吸光度；

A3:1mL 面膜溶液+2mL 無水乙醇溶液的吸光度；

空白基質(陰性對照)：1mL 面膜溶液+2mL DPPH-乙醇溶液；

空白比色皿：1mL 蒸餾水+2mL 無水乙醇；

對照組：1mL 面膜溶液+2mL DPPH-乙醇溶液。

2.6.2 蘋果氧化試驗

蘋果經削皮或被切開后，切口由于發(fā)生氧化變顏色的現(xiàn)象稱為酶促褐變，，即日常生活中常見的蘋果被氧化現(xiàn)象，這主要是由于蘋果中的多酚氧化酶(PPO)將酚類底物氧化為醌類，醌聚合成為褐色素而引起組織褐變。

為更直觀的研究研究復方紫蘇凝膠面膜的抗氧化性能，本實驗巧妙設計了一個抗蘋果氧化實驗，即將新鮮蘋果切成大小、厚度均一的切片，通過給蘋果“敷面膜”的方法，以未處理的蘋果為空白對照，以珀萊雅海洋活能面膜泥為陽性對照，進一步評估面膜的抗氧化性能。試驗設計見表6。

表6 蘋果氧化試驗設計

每組平行制備三份，置于空氣中6h 后用清水洗凈觀察。

2.7 質量評價(理化檢測)

以優(yōu)選處方平行制備3 份面膜各150 mL，進行相關理化檢測。

2.7.1 外觀性狀與細膩度

取成品 5g，置于試管中，觀察其外觀性狀；取成品適量，涂布于受試志愿者手背上，通過使用感評分標準(表3)評價其細膩度。

2.7.2 酸堿度

取成品 2.5g，溶于50mL 蒸餾水中，在80℃下恒溫孵育30min，后冷卻至室溫，測定 pH 值。

2.7.3 粘度測定

平行取3 份優(yōu)選處方下制備好的復方紫蘇凝膠面膜各100mg，根據(jù)2020 版《中國藥典》(四部)通則0633 的方法，于室溫下使用轉子型旋轉粘度計(4 號轉子，轉速6.0r/min)測定凝膠面膜的粘度。

2.7.4 體外保濕實驗

為模擬人體皮膚，本實驗選用在一層3M 醫(yī)用透氣膠帶來制作模擬裝置。然后，稱取0.5 g 面膜涂布于模擬裝置表面，放置在室溫下，12h 后稱量，計算保濕率。

保濕率(%)=M2/M1×100%

式中：M2 為放置12h 后樣品的質量(g)；

M1 為放置前樣品的質量(g)。

2.7.5 耐高溫、低溫實驗

取紫蘇復方面膜70g 裝入離心管中，分別置于100℃的恒溫水浴鍋、-5 和-10℃的冰箱中，連續(xù)孵育24 h，再恢復至室溫，觀察其與試驗前的差異。

2.7.6 離心實驗

在室溫下，取紫蘇復方面膜70g 裝入 100 mL 的離心管中，編號為1、2、3、4、5，分別置于離心機中以1000、2000、3000、4000 和5000 rpm/10 min 的速度離心，觀察樣品有無水分析出。

2.8 安全性評價及試用調查

2.8.1 安全性

招募10 名受試志愿者(無皮膚病及化妝品過敏史的18-25 周歲女性)對面膜進行安全性評價。受試者每 2d 使用一次(晚間潔面后使用)，每次15 min，試用時間為10 d。每2d 回訪受試者的皮膚反應，以表7 的評分標準對面膜進行安全性評價。

表7 安全評分標準性

2.8.2 試用調查

對面膜進行安全性測試后，讓受試者根據(jù)表8 中的評分標準對試用效果進行評分，并以各項目的平均值來評價最終試用效果。

表8 試用效果評分標準

(1-5 分依次為很差、差、一般、好、很好。)

3 結果與分析

3.1 藥物配方及用量配比的篩選

如圖1 所示，與空白基質相比，各配方的DPP H 自由基清除率都高于空白基質。當與不同用量藥物復配后，其抗氧化作用具有一定的協(xié)同效果，其中處方(3) 紫蘇與黃精以1:1 的比例復配后對DPPH 自由基清除效果最佳，清除率達到93.03%，所以本文選用紫蘇：黃精(1:1) 作為面膜的中藥配方。

圖1 不同配方水提液DPPH 清除率%

3.2 單因素實驗

圖2 表明，甲基纖維素Ⅲ用量為2.5g、藻酸鈉用量為1.5g、甘油用量為10.0g 時面膜分值最高，且面膜呈棕色半透明膠狀，保濕效果較好，粘度適中，性狀良好。

圖2 單因素試驗結果

3.3 正交實驗

正交實驗結果如表9 所示，各因素R 極差結果為A＞C＞D＞B，說明因素A 對試驗結果影響最大，因素C 次之，因素B 影響最??；K 值結果顯示，最佳因素水平為A2B3C2D2，即基質處方為甲基纖維素Ⅲ 1.5g、海藻酸鈉3g、甘油7g 以及氫化蓖麻油2g。

表9 L9(34) 實驗結果

3.4 驗證實驗

驗證結果見表10，結果顯示，即 A2B3C2D2，且面膜呈棕色半透明膠狀，外觀狀態(tài)良好。

表10 最佳工藝驗證試驗結果

3.5 抗氧化實驗

3.5.1 DPPH 自由基清除試驗

由圖3 可知，復方紫蘇凝膠面膜對DPPH 自由基的清除率與其其藥物提取物的濃度呈一定的劑量關系，且隨著濃度的增加，清除率也逐漸增大。與空白對照組相比，復方紫蘇凝膠面膜具有較好的抗氧化能力，且其藥物提取物濃度越高抗氧化能力越好。此外，結果也顯示本研究所制備的復方紫蘇凝膠面膜的抗氧化能力明顯優(yōu)于陽性對照組珀萊雅海洋活能面膜。

圖3 復方紫蘇凝膠面膜高、中、低濃度對DPPH 清除率的測定

3.5.2 蘋果氧化程度

從圖4 和圖5 中可得出以下結果：

圖4 蘋果氧化實驗6h 前

圖5 蘋果氧化實驗 6h 后

空白組：肉眼明顯觀察到蘋果被氧化程度較深，整個切片變?yōu)楹稚?，且蘋果切片水分變少；

空白基質組：肉眼明顯可見蘋果切片變成褐色，但仍保留大量水分；

低濃度組：蘋果切片仍保持約80%-95%的新鮮程度；

中濃度組；蘋果切片仍保持約80%-95%的新鮮程度；

高濃度組：蘋果切片仍保持約80%-95%的新鮮程度；

對照組：對照組不易清洗，蘋果切片被輕微染色，蘋果切片稍稍氧化，水分有流失。

由此分析，未敷面膜的蘋果切片，在短時間容易失水、氧化，變得不新鮮，容易發(fā)生酶促褐變；敷了不含藥物提取物的空白基質的蘋果切片，在短時間內會跟未敷面膜的蘋果切片一樣發(fā)生明顯的酶促褐變現(xiàn)象；短時間內，低、中、高不同濃度的復方紫蘇凝膠面膜都能使蘋果切片保持新鮮，不被氧化；與對照組相比，復方紫蘇凝膠面膜易清洗，不染色、掉色，具有相似程度或略優(yōu)于對照組的抗氧化性，肉眼觀察可知，對比例的保濕鎖水能力較弱。

綜上，使用時間較長時，就抗氧化和抗衰老功效而言，復方紫蘇凝膠面膜優(yōu)于對照組，本次實驗制備的復方紫蘇凝膠面膜具備一定的抗氧化能力。

3.6 質量評價結果

從圖6 和表11 中可知，所制得的紫蘇復方凝膠面膜為棕色、分布均勻、易于清洗，涂抹皮膚后無顆粒感、細膩柔滑、清爽濕潤，樣品的pH 為7，適合皮膚。面膜耐熱耐寒性能穩(wěn)定；離心試驗均無分層現(xiàn)象，符合《中國藥典》(2020)版對凝膠面膜穩(wěn)定性的規(guī)定。

表11 質量評價結果

圖6 體外保濕結果

3.7 安全性及試用效果

如圖7、圖8 所示，在皮膚安全性試驗中，受試者在試用過程中面部均未出現(xiàn)紅斑及水腫現(xiàn)象，表明該面膜安全可靠.在面膜的試用效果評價中，各項指標評分均在4 分以上，表明面膜的試用效果良好。

圖7 面膜展涂手背效果

圖8 面膜展涂手腕效果

4 小結

4.1 面膜的最佳方及制備工藝

面膜的最佳配方如表12 所示。最終制備工藝為：準確稱取羧甲基纖維素Ⅲ、海藻酸鈉，加入120mL 蒸餾水，在98℃磁力攪拌器中加熱溶解；取甘油和氫化蓖麻油置于燒杯中，攪拌均勻，放置過夜消泡，得到空白基質；加入紫蘇提取物與黃精提取物，攪拌均勻，加入油性氮酮和吐溫-80，攪拌均勻，用蒸餾水定容到150mL，得到復方紫蘇凝膠面膜。

表12 復方紫蘇凝膠面膜的最佳配方

4.2 結論

試驗表明，以紫蘇和黃精復配為藥物活性成分，以羧甲基纖維素Ⅲ、海藻酸鈉為基質主成分，加以保濕劑甘油、防腐劑尼泊金乙酯、促滲劑氮酮及增溶劑吐溫-80 制備凝膠水洗面膜，所得面膜均勻細膩、水潤有光澤、觸感潤滑且粘度適中，容易水洗，皮膚舒適性和涂展性好，有一定保濕抗氧化功能，原料少，制備工藝簡單，安全環(huán)保，為紫蘇、黃精在中藥護膚品的開發(fā)與利用提供了一定的參考價值。