白術(shù)與白芍美白面膜的制備及美白作用初步研究

張建國 馬寧珠 王振霖 巫婕靈 齊娜

[摘要]目的：以白術(shù)、白芍為原料，制備中藥美白面膜，并驗證其美白功效。方法：檢測白術(shù)和白芍的醇提取物吸收紫外線、抑制酪氨酸酶活性、清除超氧陰離子與1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基的能力，通過正交試驗篩選制備面膜較優(yōu)配方。結(jié)果：中藥醇提取物清除超氧陰離子的IC50值為1 307 μg/ml；清除DPPH自由基的IC50值為2.959 μg/ml；抑制酪氨酸酶活性的IC50值為55.83 μg/ml。中藥面膜的較優(yōu)配方為：中藥醇提取物0.15%，卡波姆1%，羧丙甲基纖維素2.25%，山梨醇8%，三乙醇胺2%。面膜穩(wěn)定性良好，當面膜濃度為0.13 g/ml時，酪氨酸酶的清除高達69.53%。結(jié)論：白術(shù)、白芍中藥面膜外觀性狀穩(wěn)定，pH符合標準，且具有抗紫外、抗氧化、抑制酪氨酸酶活性能力作用，具有美白效果。

[關(guān)鍵詞]白術(shù)；白芍；美白；中藥面膜；酪氨酸酶

[中圖分類號]TQ658.2? ? [文獻標志碼]A? ? [文章編號]1008-6455（2023）07-0069-05

The Preliminary Study on Preparation and Whitening Effect of Atractylodis and Paeoniae Radix Alba Whitening Mask

ZHANG Jianguo1，MA Ningzhu1，WANG Zhenlin1，WU Jieling1，QI Na1，2

（1.Guilin Medical University，Guilin 541004，Guangxi，China; 2.Department of Pharmacy，Integrated Hospital of Traditional Chinese Medicine，Southern Medical University，Guangzhou 510315，Guangdong，China）

Abstract： Objective? A new type of facial mask was prepared from Atractylodis and Paeoniae Radix Alba， and verify its whitening effect. Methods? Detected the ability of Atractylodis and Paeoniae Radix Alba， which include absorbing ultraviolet light， inhibiting tyrosinase activity and scavengeing superoxide anion and DPPH free radical. Through orthogonal test， the best formula of the facial mask was screened. Results? The IC50 value of alcohol extract of traditional Chinese medicine on scavenging superoxide anionis， DPPH free radical and tyrosinase is 1 307 μg/ml， 2.959 μg/ml， 55.83 μg/ml. Traditional Chinese medicine masks Optimum formula is 0.15% of Chinese medicine alcohol extract， 1% of Carbomer 940， 2.25% of carboxymethyl cellulose， 8% of sorbitol， 2% of triethanolamine. For facial mask， which has good stability， when the mask mass concentration is 0.13 g/ml， thetyrosinase removal rate is as high as 69.53%. Conclusion? The facial mask of Atractylodis and Paeoniae Radix Alba is stable in appearance， the pH is up to the standard， and it has the functions of anti-ultraviolet， anti-oxidation， and inhibition of the activity of complex amino acid enzyme， and has whitening effect.

Key? words： Atractylodis; Paeoniae Radix Alba; whitening; Chinese medicine mask; tyrosinase

面膜是一類比較常用的化妝品，具有保濕、美白、清潔、輔助修復受損皮膚的作用。市場上的面膜美白作用主要源于一些具有美白祛斑的化學美白劑，如氫醌乳膏是針對黃褐斑、雀斑以及老年斑等皮膚損傷留下色素沉著等疾病的治療藥物[1]，但相關(guān)研究表明氫醌類軟膏或造成皮膚損傷，并且國際癌癥研究機構(gòu)（International agency on cancer research，IARC）對氫醌進行安全性評估，結(jié)果表示氫醌對人體多種器官組織會產(chǎn)生毒性[2]。與之相比，中藥美白具有歷史悠久、高效、安全等優(yōu)點[3]。白術(shù)是歷代中藥世家常用美白藥材，主要含揮發(fā)油、多糖、苷類、氨基酸等有效成分[4]，具有抗衰老、抗氧化作用[5-6]。白芍的成分主要包括單萜及其苷類化合物、三萜類化合物、黃酮類化合物和多糖等[7]，白芍多糖對黑色素生成限制酶-酪氨酸酶活性有抑制作用及抗氧化作用[8-9]。本文選取白術(shù)、白芍制備中藥美白面膜，從抗紫外、抗氧化、抑制酪氨酸酶活性能力等方面來評估美白功效。面膜質(zhì)量以感官評價為主要依據(jù)，對復方中藥醇提取物應用于面膜類產(chǎn)品的美白效果進行了初步的研究。

1? 材料和方法

1.1 實驗材料和儀器：實驗中藥材白術(shù)、白芍購于云南綠生藥業(yè)，無水乙醇（成都市科隆化學品有限公司），抗壞血酸、甲醇、殼聚糖、甘油、山梨醇、鹽酸、三乙醇胺、對羥基苯甲酸乙酯（西隴化工股份有限公司），酪氨酸酶（worthington），左旋多巴（solarbio），三羥甲基氨基甲烷（國藥集團化學試劑有限公司），鄰苯三酚（上?？笊锟萍加邢薰荆?，DPPH（卓陽曼林生物技術(shù)有限公司），卡波姆940（廣州康喬漢普藥業(yè)有限公司），羧丙甲基纖維素（安徽山河藥用輔料股份有限公司），電子分析天平（賽多利斯科學有限公司），旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器（州長城科工貿(mào)易有限公司），DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器（上海力辰西儀器科技有限公司），Infinite M200 Pro多功能酶標儀（迪肯科學有限公司），pH計（賽多利斯科學有限公司），紫外-可見分光光度計Evolution 200（賽默飛世爾科技公司），臺式離心機（上海安亭科學儀器廠）。

1.2 實驗方法

1.2.1 中藥有效成分的提?。壕_稱取20.0 g中藥粉末于500 ml圓底燒瓶，加入300 ml體積分數(shù)65%乙醇后200 W超聲提取3 h，在70℃恒溫水浴回流2.5 h，再浸泡過夜。提取混合物用紗布過濾2次，濾紙過濾6次，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在70℃、90 r/min、0.5 mpa條件下旋蒸濃縮至液體無醇味，最后恒溫水浴濃縮至干浸膏狀[10]。

1.2.2 紫外吸收的測定：紫外線中對人體皮膚造成傷害的主要是長波黑斑效應紫外線（UVA）320～400 nm和中波紅斑效應紫外線（UVB）280～320 nm。將中藥醇提取物用超純水稀釋成所需濃度梯度，在200～400 nm處進行波長掃描。觀察其在UVA區(qū)和與UVB區(qū)吸收情況，評價中藥醇提取物防曬 能力[4，11]。

1.2.3 清除超氧自由基試驗

1.2.3.1 鄰苯三酚自氧化體系影響因素研究試驗及操作：將64 ml濃度0.1 mol/L三羥甲基氨基甲烷溶液與22.9 ml濃度0.1 mol/L HCL溶液混合加水稀釋至100 ml，得到pH=8.2的Trist-HCL緩沖液，濃度為0.02 mmol/L的鄰苯三酚溶液使用0.1 mol/L鹽酸配置。紫外分光光度計調(diào)零后精確量取6 ml Trist-HCL緩沖液、2 ml濃度為0.02 mmol/L的鄰苯三酚溶液于棕色容量瓶定容，在325 nm處檢測吸光度隨時間變化，確定最佳反應時間[12]。

1.2.3.2 復方中藥醇提取物的活性測定：以維生素C作為陽性對照，將維生素C稀釋成濃度梯度，加入150μl Trist-HCL緩沖液、15μl鄰苯三酚混合均勻，在確定的反應時間、波長下測得吸光度為A2。中藥醇提取物稀釋成相應濃度梯度，加入150μl Trist-HCL緩沖液、15μl鄰苯三酚混合均勻，在確定的反應時間、波長下測得吸光度為A1。公式計算[13]：清除率（%）=（1–A1/A2）×100%。通過比較維生素C與中藥醇提取物對鄰苯三酚的清除率，評價中藥醇提取物的活性。

1.2.4 復方中藥醇提取物抗氧化性檢測：精確稱取0.26 mg的DPPH，溶于無水甲醇定容至10.0 ml并超聲溶解，配置成0.04 mg/ml溶液，4℃避光保存。陽性對照組維生素C稀釋成濃度梯度加入100 μl的DPPH、50 μl水，避光放置60 min在517 nm處測定，得到吸光度A2。中藥醇提取物稀釋至所需濃度梯度，加入100μl的DPPH、50 μl水，避光放置60 min在517 nm處測定，得到吸光度A1。對DPPH的清除率的計算公式[14-15]：清除率（%）=（1-A1/A2）×100%。

1.2.5 酪氨酸酶活性抑制能力試驗：40μl中藥醇提取物與60μl pH為6.8的磷酸鹽緩沖溶液、100 μl濃度為0.08 mg/ml左旋多巴混合點96孔板，37℃孵育10 min后加入40 μl濃度為94 U/ml酪氨酸酶反應30 min，在475 nm測量得到A1。40 μl維生素C與60 μl pH=6.8的磷酸鹽緩沖溶液、100 μl濃度為0.08 mg/ml左旋多巴混合點96孔板，37℃孵育10 min后加入40 μl濃度為94 U/ml酪氨酸酶反應30 min，在475 nm測量得到A2。酪氨酸酶清除率計算公式[16-17]：清除率（%）=（1-A1/A2）×100%。

1.2.6 凝膠面膜的研制

1.2.6.1 單因素實驗：①混合凝膠基質(zhì)的篩選：將4%羧甲基纖維素鈉、8%海藻酸鈉、1%殼聚糖、1%卡波姆與2.25%羧丙甲基纖維素混合混勻得到A、B、C、D四種復合凝膠基質(zhì)，觀察并記錄不同配方基質(zhì)面膜的物理性狀，結(jié)合面膜在皮膚上的涂展性、流動性、黏稠度以及保濕性確定最佳組合。②保濕劑種類的確定：重量為Mb培養(yǎng)皿中精密稱取8%的甘油、山梨醇、尿囊素、乳糖，再次記錄初始總重量M0，置于溫度37℃烘箱內(nèi)，隔一定時間段再次記錄重量Mt，保濕率（%）=（Mt-Mb）/（M0-Mb）×100%。③凝膠基質(zhì)添加量：凝膠基質(zhì)按0.6%、0.8%、1%、1.2%、1.4%與羧丙甲基纖維素2.25%混合，加水至100%進行感官評分，確定最優(yōu)含量。④保濕劑添加量：通過以上實驗得到保濕劑種類，以3.5%、5%、6.5%、8%、9.5%添加量制備面膜，采用單因素實驗方法，通過感官評價，以確定最優(yōu)含量。在培養(yǎng)皿中放置模仿人體角質(zhì)層的醫(yī)用透氣膠帶，涂抹0.5 g面膜，按上述方法計算保濕率[20]。⑤三乙醇胺添加量的篩選：將三乙醇胺以0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%添加至配方，采用單因素實驗考查記錄pH，感官評分選擇三乙醇胺添加量。

1.2.6.2 正交實驗在單因素的水平基礎(chǔ)上，進行L9（3）正交實驗對配方進行優(yōu)化，以卡波姆，山梨醇，三乙醇胺的添加量為考察因素，設(shè)計比例見表1。

1.2.6.3 面膜評價標準：使用不同比例的卡波姆940、山梨醇、三乙醇胺制備面膜后，隨機選取4名健康志愿者，分別用手指攝取一定量的面膜樣品均勻涂抹于手背皮膚上，志愿者根據(jù)面膜在皮膚上的黏稠度、流動性、涂展性進行綜合打分，得分情況作為選擇卡波姆940、山梨醇、三乙醇胺添加量的依據(jù)，滿分10分。按實驗方法，檢測面膜抗氧化能力、抑制酪氨酸酶活性評價面膜質(zhì)量，檢測面膜pH值考察是否對人體有害[18-19]。

1.2.6.4 面膜的制備工藝：①A相：1%卡波姆加入適量超純水后靜置過夜，得到卡波姆溶膠；2.25%羧丙甲基纖維素加入適量溫水，攪拌均勻，得到羧丙甲基纖維素溶膠。②B相：0.15%中藥提取物加入水適量，攪拌充分溶解，依次加入卡波姆溶膠、羧丙甲基纖維素溶膠，攪拌均勻。B相中加入2%三乙醇胺攪拌均勻，加水得到凝膠，與8%山梨醇、適量對羥基苯甲酸乙酯、香精混合均勻，超聲30 min后靜置一晚消泡。

1.2.6.5 穩(wěn)定性試驗：取3份置于分別置于40℃、-4℃保持24 h，恢復至室溫（25℃）后，與室溫放置相同時間面膜比較。精確稱取1.5 g面膜放于5 ml離心管置于2 500 r/min下離心30 min，觀察是否有水分析出。

1.3 統(tǒng)計學分析：所有數(shù)據(jù)均采用GraphPad Prism 5進行作圖，采用SPSS 25.0進行統(tǒng)計學分析，多組數(shù)據(jù)間的比較采用單因素方差分析，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2? 結(jié)果

2.1 復方中藥醇提取物的紫外吸收能力：在280～400 nm波長范圍內(nèi)，白術(shù)、白芍提取物對紫外光的吸收能力隨著濃度的增加而升高，在UVB區(qū)（280～320 nm），相關(guān)研究表明，吸光度為在1.5～2具有高防護效果[11]。中藥醇提取物1.5 mg/ml吸光度為1.72±0.18，具有良好防護效果，從經(jīng)濟、抗紫外效果綜合考慮初步篩選中藥提取物含量為1.5 mg/ml制備面膜，即為0.15%添加量。見圖1。

2.2 超氧陰離子自氧化法實驗結(jié)果

2.2.1 反應時間的確定：由圖2可知，0～16 min隨著反應進行吸光度持續(xù)變化，16～18 min時，吸光度變化趨于穩(wěn)定，故選擇16～18 min作為反應時間[12]。

2.2.2 復方中藥醇提取物對超氧陰離子的清除能力：中藥醇提取物和維生素C清除超氧負離子能力見圖3。維生素C濃度279μg/ml時，鄰苯三酚超氧離子清除率為99%。中藥醇提取物濃度1 162μg/ml時，鄰苯三酚超氧離子清除率為50%，中藥醇提取物對鄰苯三酚超氧離子清除率存在明顯量效關(guān)系。經(jīng)計算，維生素C清除超氧離子的IC50為27.2 μg/ml，中藥醇提取物的IC50為1 307μg/ml，中藥醇提取物具有清除超氧離子能力。維生素C的活性雖高，但其在溶液中不穩(wěn)定，易受光、熱、氧等因素的破壞而喪失還原能力，限制了其在化妝品中的有效利用率。

2.3 復方中藥醇提取物抗氧化性檢測：復方中藥醇提取物抗氧化能力檢測見圖4。中藥醇提取物濃度25μg/ml時清除率達到76%，維生素C在5μg/ml對DPPH自由基清除率達到95%。根據(jù)中藥醇提取物對DPPH自由基清除率之間量效關(guān)系，增加中藥醇提取物濃度可以提高對DPPH自由基清除率。經(jīng)計算，中藥醇提取物的IC50為2.959μg/ml，維生素C的IC50為1.733μg/ml，中藥醇提取物具有一定抗氧化作用。

2.4 酪氨酸酶活性抑制實驗結(jié)果：酪氨酸酶抑制率結(jié)果見圖5，增加維生素C和中藥醇提取物濃度，酪氨酸酶活性抑制率也增加，并且存在量效關(guān)系，中藥醇提取物濃度50μg/ml時，酪氨酸酶抑制率47%；中藥醇提取濃度200 μg/ml時，酪氨酸酶抑制率達73%。經(jīng)計算，中藥醇提取物活性的IC50為55.83μg/ml，陽性對照組維生素C的IC50為49.53 μg/ml，中藥醇提取物對酪氨酸酶活性具有抑制作用[21]。

2.5 凝膠基質(zhì)篩選結(jié)果：幾種常用凝膠基質(zhì)初步制備凝膠的性狀見表2，卡波姆＋羧丙甲基纖維素（D）、羧甲基纖維素鈉＋羧丙甲基纖維素（A）制備的凝膠結(jié)合表感官評價分析在均勻度、涂展性、穩(wěn)定性方面比8%海藻酸鈉+羧丙甲基纖維素（B）、1%殼聚糖+羧丙甲基纖維素（C）效果好，最終選用卡波姆＋羧丙甲基纖維素（D）組用作凝膠基質(zhì)。

2.6 保濕劑種類篩選結(jié)果：各類保濕劑效果見圖6～7，尿囊素保濕率最小，甘油、山梨醇和乳糖三者保濕率接近。30 min內(nèi)，山梨醇是保濕率始終在80%以上。并且在4 h內(nèi)，山梨醇的保濕性能優(yōu)于甘油和尿囊素，山梨醇能夠有效增加面部濕度，選擇山梨醇作為本實驗保濕劑。

2.7 凝膠基質(zhì)添加量對面膜感官評價的影響：卡波姆含量影響凝膠粘度，延展性，從而影響面膜質(zhì)量。不同含量卡波姆制備面膜的感官評分見圖8，保持2.25%的羧丙甲基纖維素不變的情況下，1%的卡波姆與2.25%的羧丙甲基纖維素組合制備凝膠的評分最高，1%添加量組與其他添加量比較，差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），選擇1%卡波姆+2.25%羧丙甲基纖維素作為凝膠基質(zhì)的配方。

2.8 保濕劑添加量篩選結(jié)果：結(jié)果顯示，山梨醇的保濕率與濃度正相關(guān)，在敷面膜最佳時間段20～30 min內(nèi)，9.5%與8%山梨醇的保濕率幾乎相同（見圖9）；結(jié)合感官評價，8%的感官評分最佳，8%添加量與其他添加量比較，差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），綜合考慮，確定面膜山梨醇添加量為8%。見圖10。

2.9 三乙醇胺添加量篩選結(jié)果：三乙醇胺1.5%添加量時pH為6±1，感官評分最高，差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），在面膜標準pH范圍。見圖11。

2.10 正交實驗結(jié)果：各個影響因素的主次順序為A＞B＞C，即卡波姆940＞山梨醇＞三乙醇胺，三個因素最優(yōu)水平為A2，B2，C3，最終選用卡波姆1%，山梨醇8%，三乙醇胺2%作為最優(yōu)組合制備面膜。見表3。

2.11 面膜抗氧化能力驗證實驗結(jié)果：人體自由基氧化會導致皮膚顏色加深、衰老。中藥面膜對DPPH自由基具有清除能力，并且隨著濃度的增加清除能力也隨之增強，當中藥醇提取物最大濃度16.8 mg/ml，對DPPH清除率可達34.8%。該復方中藥面膜具備一定抗氧化能力，有美白、抗衰老的功效。見圖12。

2.12 面膜抑制酪氨酸酶活性實驗結(jié)果：結(jié)果顯示，中藥面膜對酪氨酸酶抑制有明顯的量效關(guān)系，在133.33 mg/ml時，面膜對酪氨酸酶抑制能力高達69.53%。該面膜可以降低黑色素的生成，具有良好的美白美容功效。見圖13。

2.13 理化指標測定結(jié)果：中藥面膜置于40℃、-4℃下存放24 h后恢復至室溫，結(jié)果見圖14A、B，未出現(xiàn)性狀改變、分層水化現(xiàn)象。面膜經(jīng)離心處理后（見圖14C），無分層水化現(xiàn)象，有較好的離心穩(wěn)定性。

3? 討論

本研究從傳統(tǒng)中藥材白術(shù)、白芍中提取有效成分，制備中藥美白面膜，其中白術(shù)與白芍中藥的提取物中的多糖、內(nèi)酯、萜類、皂苷等物質(zhì)可以清除自由基及抑制酪氨酸酶活性[9]，從而達到美白效果。

利用超聲提取得到兩種中藥的提取物，通過紫外分光光度法確定了添加到面膜中含量為0.15%。中藥面膜的抗氧化性及美白作用主要源于中藥醇提取物，首先比較了中藥醇提取物與維生素C對超氧陰離子清除作用，由于維生素C具有極強還原性，能夠快速與氧化性極強的超氧陰離子反應，導致兩者的IC50值相差較大。而后，比較了中藥醇提取物與維生素C的DPPH自由基清除率及酪氨酸酶活性抑制能力，經(jīng)計算，兩者的IC50值相差不大，說明中藥提取出與維生素C美白效果相當。

通過單因素實驗篩選出1%的卡波姆940和2.25%的羧甲基纖維素作為凝膠基質(zhì)，其差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。山梨醇作為保濕劑可以滋潤皮膚表面，8%和9.5%含量的山梨醇保濕率基本相同，但是8%添加量的山梨醇感官評分最佳，與9.5%含量比較具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。三乙醇胺在面膜中調(diào)節(jié)pH，添加量為1.5%時pH適中，并且1.5%添加量的感官評分與添加量1%、2%的差異均具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。在單因素實驗基礎(chǔ)上，通過正交實驗優(yōu)化了面膜配方，凝膠基質(zhì)是影響面膜主要因素，其次是山梨醇，最后是三乙醇胺。粘度及保濕性是面膜對皮膚的重要指標，不僅可以增加皮膚舒適度，同時可以減少中藥提取物與空氣接觸，防止多糖等物質(zhì)氧化。2.25%羧甲基纖維素與1%的卡波姆作為凝膠基質(zhì)時，制備的面膜性狀良好，粘度適中，8%的山梨醇添加量使面膜在保濕性能及對皮膚舒適度上均良好，添加2%三乙醇胺將面膜PH控制在安全范圍內(nèi)，符合國家標準。因此，中藥面膜較優(yōu)配方為0.15%的中藥醇提取物，1%的卡波姆940，2.25%的羧甲基纖維素，8%的山梨醇，2%的三乙醇胺。

采用DPPH清除實驗驗證面膜抗氧化作用，中藥面膜在2～17 mg/ml濃度范圍內(nèi)對DPPH自由基清除效率良好，結(jié)合中藥面膜對酪氨酸酶活性抑制實驗，面膜基質(zhì)等材料加入后不影響面膜中的中藥提取物的美白效果。從中藥提取物及中藥面膜清除DPPH自由基及抑制酪氨酸酶活性結(jié)果上看，白術(shù)與白芍中藥面膜具有抗氧化及美白功效。

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[收稿日期]2022-08-10

本文引用格式：張建國，馬寧珠，王振霖，等.白術(shù)與白芍美白面膜的制備及美白作用初步研究[J].中國美容醫(yī)學，2023，32（7）：69-74.