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        多功能苦丁茶面膜的開發(fā)及其性能研究

        2019-02-26 01:09:00李玉萌張亦琳
        陜西農(nóng)業(yè)科學(xué) 2019年1期
        關(guān)鍵詞:苦丁茶羧甲基面膜

        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)和營養(yǎng)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(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)識到長期使用化學(xué)藥品所存在的安全問題[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]??喽〔?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(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(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波長處測定溶液吸光度。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?,最后加入黃酮提取物,尼泊金甲酯,以及少量香精,充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆?,即得到苦丁茶面膜液?/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(jià)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(biāo)準(zhǔn)品20.00 mg,無水乙醇定容至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(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,得出無細(xì)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(xì)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(biāo)評價(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(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照,24 h后觀察兩處的皮膚現(xiàn)象,連續(xù)測試一周。

        2 結(jié)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(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??喽〔杩傸S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 通過正交實(shí)驗(yàn)對面膜的處方進(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(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;“—”代表無抑菌現(xiàn)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(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(xiàn)出抑菌活性。

        2.5 苦丁茶面膜得性能評價(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,涂抹于手上無顆粒感,細(xì)膩柔滑,無刺激性,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DPPH自由基的清除率達(dá)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(zhì)地均勻、pH=7.1,無刺激性、性質(zhì)穩(wěn)定,符合QB/T 2872-2017面膜行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。

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