抗氧化润肤霜的制备及其性能研究

杨沛丽，郭丽梅

(天津科技大学化工与材料学院，天津300457)

人面部皮肤长期暴露于空气中，同时又受阳光照射等环境影响，容易出现干燥、缺水的状态，最终导致衰老[1]．衰老是生命过程的必然规律，这是每一个生命体都无法避免的，随着年龄的增长，皮肤老化的速度会加快，皮肤缺乏光泽、色素过量沉积，开始出现皱纹、色斑、老年斑[2]．因此，为了延缓衰老、保持皮肤弹性，需要对皮肤进行必要的保护和修复．自由基是导致皮肤衰老的主要因素之一，过多自由基的积累会破坏生物大分子，引起机体的损伤从而导致衰老，清除过量的自由基成为抵抗衰老的重要手段之一[3]；同时皮肤的角质层含水丰富，可以有效防止皮肤干燥、粗糙、细纹的产生，保湿也是抗衰老的重要手段之一[4]．

针对干性皮肤出现的问题，我们研制了一款适合于干性皮肤者使用的润肤霜，它具有保湿和抗氧化功效．其配方中添加了保湿活性组分、抗氧化活性组分和植物油，能够滋润皮肤、保持皮肤水分、清除自由基、延缓皮肤衰老．

1 材料与方法

1.1 原料与仪器

单硬脂酸甘油酯(MSG)、鲸蜡醇(C16醇)、辛酸/癸酸甘油酯(GTCC)、棕榈酸乙基己酯(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、吡咯烷酮羧酸钠(PCANa)、甜菜碱(CAB)、蔗糖酯-15(AE-15)、山梨醇、葡萄籽油、维生素 E(VE)、小麦胚芽油、尼泊金甲酯、尼泊金丙酯、苯氧乙醇，化妆品级．去胶葫芦巴粉末(中石油廊坊分院)，2，2'-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)、二丁基羟基甲苯(BHT)、三羟甲基氨基甲烷、盐酸、邻苯三酚、水杨酸、硫酸亚铁、过氧化氢(体积分数30%)，分析纯．

FA2004 N型电子天平，上海精密科学仪器有限公司；TDA-8002型水浴锅，天津市中环实验电炉有限公司；UV-VI8500RE-52型分光光度计，上海天美科学仪器有限公司；DH-101-0型电热鼓风干燥箱，天津市实验仪器厂；BCD-174型冰箱，天津市盛邦科学仪器技术公司；ES2600型皮肤分析系统，北京伊丽美科技有限公司．

1.2 葫芦巴浸膏及多糖溶液的制备

按文献[5]方法，按照 1∶20的质量比向去胶葫芦巴粉末中加入体积分数 75%的乙醇，在 70℃下浸泡搅拌提取 2h，过滤，将滤渣烘干，将滤液旋蒸浓缩至 10mL，制得葫芦巴浸膏(固含量 40%)；将滤渣按照 1∶20的质量比加入蒸馏水，在 45℃下浸泡搅拌提取 2h，过滤，将滤液旋蒸浓缩至 50mL，制得葫芦巴多糖溶液(多糖质量分数2%)．

1.3 抗氧化润肤霜的基质配方

在多次实验的基础上，确定了抗氧化润肤霜的基质配方(以质量分数计)．

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%；去离子水，余量．

1.4 性能测试

1.4.1 抗氧化能力测试

参照文献[6]方法对样品进行预处理：取2g样品于试管中，加入 2mL辛酸-2消泡剂，20mL过氧化氢，激烈振摇，静置过夜后过滤，滤液待测．参照文献[7]的方法对 ABTS+· 清除率进行测定；参照文献[8]的方法对·OH 清除率进行测定；参照文献[9]的方法对O-2⋅清除率进行测定．参照文献[10-11]的方法对过氧化值进行测定．

1.4.2 抗氧化润肤霜的性能测试

感官性能测试：取样品在室温下目测观察其是否细腻，色泽是否光亮，是否有特殊气味．

pH测试：称取样品 1份，加入质量为样品质量10倍的去离子水，加热至40℃，并不断搅拌至均匀，冷却至室温，用校正好的pH计测定．

耐热耐寒测试：取 2份样品，将其分别置于40℃烘箱及-10℃的冰箱中，24h后取出恢复至室温，观察是否有油水分离现象．

保湿率测试：称取一定质量样品，置于直径为3cm的培养皿中，室温下在相对湿度为 43%和 81%的环境中放置 12h，每隔 2h测定一次，记录其质量变化，按式(1)计算保湿率[12]．

式中：mn为第 n小时样品的质量，g；m0为放置前样品质量，g．

1.4.3 皮肤试用实验

安全性测试：选择 50名，年龄为 20～45岁的志愿者作为受试对象，在其左臂处选取约 r＝1.5cm 的区域，清洁后将抗氧化霜均匀涂抹，每天 1次，12h后观察皮肤反应，连续试验7d．

长期试用测试：选择 50名，年龄为 20～45岁的志愿者作为受试对象，每天早晚洁面后各使用1次抗氧化霜，持续 90d，每隔 15d用 ES2600型皮肤分析系统测定面部皮肤的情况．

2 结果与讨论

2.1 抗氧化活性组分的筛选及对自由基清除能力

2.1.1 抗氧化活性组分的筛选

葫芦巴中的多糖具有保湿和杀菌[13-14]等多重功效；浸膏中的黄酮、生物碱和多酚，具有酚羟基结构．酚羟基能与自由基反应生成半醌式结构，随着酚羟基的增加，抗氧化活性增强，同时由于邻二酚羟基自由基共振形成邻苯醌结构，致使内能降低，增强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与自由基结合，有效清除自由基，同时原花青素具有美白、润肤等多重功效[16]．小麦胚芽油中含有丰富的 VE，具有抗氧化、促进人体代谢、预防高血压等作用．VE能与活泼的自由基发生反应，使脂质过氧化转化为羟脂[17]．

以葡萄籽油、小麦胚芽油、VE、葫芦巴浸膏、葫芦巴多糖为抗氧化活性组分，按照不同比例添加到膏体中，添加比例见表1(A1—A7为样品编号，A7作为对照)．抗氧化活性组分对润肤霜清除自由基的影响见表2．

表1 抗氧化活性组分组成及添加量Tab. 1 Antioxidant activity components and additions

表2 抗氧化活性组分对润肤霜清除自由基的影响Tab. 2 Effect of antioxidant activity components on free radical scavenging of the cream

由表2中数据可知：A1对3种自由基的清除效果都不明显，但加入BHT后，3种自由基的清除率有所提高．对比 A2和 A3可知，膏体对 ABTS+·的清除率显著提高．A4、A5对 ABTS+·和·OH 的清除效果不明显，但是对O2-⋅的清除效果较好，这一结果说明葫芦巴提取物能有效清除O-2⋅．A6中，添加多种抗氧化活性组分对3种自由基的清除率达到最大，分别达到95.2%、68.2%、85.5%，同时对润肤霜膏体的理化性质无影响．因此确定在配方中加入葫芦巴浸膏、葫芦巴多糖溶液、VE、葡萄籽油及小麦胚芽油，作为抗氧化活性组分．

2.1.2 复配抗氧化活性组分对自由基清除率的影响

结合单因素实验设计合适的复配比例，考察葡萄籽油、小麦胚芽油、VE、葫芦巴浸膏、葫芦巴多糖溶液复配后的抗氧化活性．配制中用无水乙醇作溶剂，保持总量一定，复配比例见表 3，B1—B6为样品编号．对其进行抗氧化测试，结果见表4．

表3 抗氧化活性组分的复配Tab. 3 Distribution of antioxidant activity components

表4 复配抗氧化活性组分对清除自由基的影响Tab. 4 Effect of antioxidant activity components on free radical scavenging

由表 4可知：B1—B4中，随着葫芦巴多糖和浸膏的增加，所制备样品对3种自由基的清除率逐渐增大，但膏体颜色越来越深，从膏体颜色的角度进行考虑，选定葫芦巴多糖和浸膏的质量分数为20%；在B4的基础上进行调节，B5增加了葡萄籽油的比例，发现所制备样品对 3种自由基的清除率有所提升，B6增加了小麦胚芽油的比例，发现清除率的变化不太明显，从膏体的清爽性角度进行考虑，因此确定其质量分数分别为 5%和 10%，最终确定小麦胚芽油、葡萄籽油、VE、葫芦巴多糖溶液、葫芦巴浸膏的质量比为1∶2∶1∶4∶4，对 3种自由基的清除率分别为99.4%、89.8%、94.6%．

2.2 复配抗氧化活性组分的添加量对膏体的影响

在 2.1.2节的基础上，将复配抗氧化活性组分加到基质配方中，添加质量分别为基质配方质量的2%、4%、6%、8%和 10%，制成一系列润肤霜，记为C1—C5，按照 1.4.1节的方法，对其进行抗氧化性能测试，结果如图 1所示．由图 1可知：随着复配抗氧化活性组分添加量的增加，膏体对自由基的清除率不断增加，同时膏体的性质发生改变．当加入量为 2%、4%、6%、8%时，膏体均匀、细腻，稳定性较好，且 6%和 8%时，自由基清除率差别较小；当加入量为 10%时，虽然 3种自由基的清除率分别达到 57.6%、66.4%、86.8%，但是膏体的稳定性发生改变，离心后出现油水分层现象．

图1 复配抗氧化活性组分不同添加量对 3种自由基清除率的影响Fig. 1 Effect of the amont of antioxidant activity components on the scavenging rate of 3 different free radicals

2.3 复配抗氧化活性组分的添加量对膏体过氧化值的影响

润肤霜中含有的植物油多为不饱和脂肪酸酯，在光照和氧气的作用下，容易酸败，导致产品出现质量问题．抗氧化活性组分的加入可以有效防止油脂氧化，润肤霜的过氧化值间接反映了抗氧化活性组分的抗氧化能力．按照 1.4.1节的方法对过氧化值进行测试，结果如图 2所示．由图 2可知：润肤霜的过氧化值随着复配抗氧化活性组分添加量的增加而降低，同时添加抗氧化活性组分润肤霜的过氧化值比未添加的低，说明复配抗氧化活性组分在润肤霜中的抗氧化效果明显．这主要是因为复配物中含有酚类和酮类物质，能够捕获过氧自由基，有效消除活性自由基的影响．

图2 复配抗氧化活性组分添加量对润肤霜过氧化值的影响Fig. 2 Influence of the amount of antioxidant activity components on the peroxide value of the cream

2.4 抗氧化润肤霜的配方

对上述研究进行综合考虑，确定抗氧化活性组分的加入量为 8%．抗氧化润肤霜的配方为：在基质配方的基础上添加 C相(小麦胚芽油 0.7%、葡萄籽油1.3%、VE 0.7%)和D相(葫芦巴浸膏2.7%、葫芦巴多糖 2.7%)．

制备过程：按照配方称取各物质，将A相和B相分别置于 80℃水浴锅中搅拌 30min，使其融化，然后将B相加入至A相中，快速搅拌15min后降温，冷却至 45℃时将 C相、D相加入其中并搅拌至均匀，温度降至35℃时停止搅拌，出料．

2.5 抗氧化润肤霜的性能测试

2.5.1 感官和理化指标

按照 1.4.2节的方法对配制出的润肤霜进行测试，结果见表5．

表5 感官及理化指标测试结果Tab. 5 Results of sensory and physic-chemical indexes

2.5.2 保湿率

按照1.4.2中的方法对抗氧化润肤霜进行保湿率测定，结果如图 3所示．由图 3可知：保湿率均为负值，说明放置一段时间后，膏体都会失水．膏体在25℃，相对湿度为43%和81%的环境中放置12h后，保湿率为-1.37%和-1.13%，两种湿度下样品的保湿率差别不大，说明抗氧化润肤霜在不同相对湿度条件下保湿效果均良好．

图3 抗氧化润肤霜的保湿率随时间的变化Fig. 3 Moisture rate of antioxidant cream over time

2.5.3 皮肤试用分析

通过观察，50名受试者连续使用 7d，均没有出现红斑、水肿、色素沉着等皮肤过敏现象，由此可初步判断，葫芦巴护肤品对人体皮肤安全无毒副作用．

长期试用结果分析如图4所示．由图4可知：50名受试者使用抗氧化润肤霜后，随着使用天数的增加，面部皮肤水分含量提高、肤色亮度增加的人逐渐增多，90d时人数达到 40和 21，而油分、纹理、色素、炎症随着使用天数延长逐渐减少的受试者也不断增加，90d后人数分别为 36、46、23、24．使用 90d，80%的受试者感到皮肤变得水润、光滑．

图4 皮肤长期试用结果Fig. 4 Skin long-term trial results

3 结 论

通过抗氧化性能测试发现，配制出的抗氧化润肤霜对 ABTS+·、·OH、O-2⋅自由基的清除率分别为49.7%、59.7%和 73.2%；通过过氧化值测试，说明抗氧化霜具有较好的抗氧化性；在 25℃下，相对湿度分别为 43%和 81%环境中放置 12h后的保湿率分别为-1.37%和-1.13%，说明润肤霜具有较好的保湿效果；配制的润肤霜感官和理化性质均符合行业标准，使用 90d后，80%的受试者皮肤变得光滑水润．由此可知所配制的抗氧化润肤霜具有保湿、抗氧化、滋润功效，长期使用能使皮肤水润、光滑，可以有效抵抗自由基对皮肤的伤害．