植物提取物与角蛋白复合物在沐浴液中的应用研究

2014-03-07姜家东陈保华张金涛

中国洗涤用品工业 2014年8期

关键词：角蛋白复合物溶剂

姜家东，陈保华，张金涛

（广州好迪集团有限公司，广东广州 510450）

植物提取物与角蛋白复合物在沐浴液中的应用研究

姜家东，陈保华，张金涛

（广州好迪集团有限公司，广东广州 510450）

研究了植物提取物和角蛋白复合物的提取工艺，测试了角蛋白在皮肤上应用的功效特点，考察了植物提取物与角蛋白复合物在沐浴液配方中应用的功效、特点及协同配伍作用。结果表明，通过植物提取物与角蛋白复合物优化组合，优选配方具有优越的增强皮肤的紧实性和弹性、营养保湿的功效，同时具有优越的稳定性。

沐浴液；植物提取物；角蛋白复合物

皮肤失水会缺乏弹性，进而出现干燥和鳞片状皮肤，不仅容易脱皮，而且皮肤会过早地衰老，显得粗糙、无光泽，并会导致皮肤的自我修复及愈合能力下降。给皮肤涂抹营养剂，及时地补充缺失的营养和保护表皮，是确保皮肤恢复弹性的有效途径。本文以沐浴液的配方为基础，研究了在其中添加药用植物提取物的护肤效果，证实其不仅可以促进细胞蛋白质代谢，而且还可修复由于自由基氧化导致的皮肤破坏，延缓皮肤衰老，让肌肤恢复自然弹性[1]。

本文着重研究了植物提取物与角蛋白复合物在液洗化妆品中的应用，探讨了天然活性化妆品的实际内涵与产品功效[2]。传统的药用植物中，首乌、当归、黄芪、人参、金银花、白芷、陈皮、芦荟、苦葛等被认为具有明显的活血和护肤功效[3]，主要体现为滋润皮肤、扩张皮肤毛细血管、促进血液循环、抑制皮脂分泌、增强皮肤营养、修护皮肤保湿屏障等效果[4]。将这些中药材中的有效成分提取出来，作为护肤成分加入沐浴液中，通过药用植物提取物与角蛋白的协同作用，可以增强皮肤吸收营养和保持水分的能力[5]。

1. 植物提取液的制备

1.1 溶剂的选择

制备提取液时所选择的溶剂必须能够充分溶解有效成分，而对杂质的溶解度则应相对较低。同时，溶剂不可以与提取成分产生化学变化，并应确保使用时的人体安全。

1.2 溶剂的提取

采用溶剂提取法，对每一种植物均采用逐级提取的方式，将水溶物以及乙醇溶解物分别提取出来。然后，将两种提取物混合在一起，其中含有的部分乙醇可以采用超低压方式蒸除。将稳定增溶成分加入到混合提取物当中，以提高提取液的稳定性能。

1.3 回流提取法

回流提取法具有提取效率高的优点，其主要优势体现为提取完整性高、能降低有效成分的破坏程度。

采用回流提取法进行提取，所采用的是回流加热装置，以免溶剂挥发损失。操作时，植物原料罐中上部约2/3处连接回流冷凝器。将陈皮、当归、黄芪、白芷、金银花、苦葛、人参、芦荟八种植物分别投入罐内，罐内盛装药材约为容量的45%～50%，溶剂浸过药材表面约10～20cm。回流冷凝器下端接溶剂罐。溶剂罐在温控设备控制下加热回流，沸腾至3hr后放冷过滤；再将溶剂加入到药渣中，进行二次和三次加热回流，持续约30min，基本上可以将有效成分提尽。提取过程中，可以用水或者乙醇作为溶剂，获得目标植物有效成分的水和乙醇溶剂提取液。制备提取液的工艺流程见图1。

图1 制备提取液的工艺流程图

2. 角蛋白复合物的配制与功效

2.1 角蛋白复合物的配制

可采用如下工艺自行制备纯天然角蛋白：将动物毛发用自来水清洗干净后放入pH8～12、浓度0.3～1.0mol/L的巯基乙酸钠碱溶液（用NaOH溶液调节）中，在常压、室温下浸泡1～3hr；然后，加入尿素（尿素的加入量以其浓度达到6.0～8.0mol/L为限），在常压、20～60℃下反应3～28hr；反应时间届满后，滤去未溶解的原料，离心分离获得角蛋白溶液。将所获角蛋白溶液分别装入截留相对分子量30～60kD的渗析袋中和截留相对分子量2～10kD的渗析袋中，在质量浓度0.08%的巯基乙醇水溶液中渗析40hr，继后冷冻干燥，即可获得30000～50000道尔顿（Dalton）和2000～10000道尔顿的水解角蛋白白色粉末。

2.2 角蛋白复合物的功效

纯天然角蛋白可与皮肤角蛋白的产生相互作用。特别是对于皮肤的角质层而言，天然角蛋白可提供平滑和紧实的效果，较好地维持皮肤滋润，从而改善肤感。皮肤的紧实性数据是通过仪器测量皮肤对施力后的被动反应来获得的。使用天然角蛋白3天后，皮肤的紧实性增加了4.5%。角蛋白促进皮肤紧实性的测试效果见图2。

在多次使用天然角蛋白后，可以使皮肤的湿度显著增加。根据测试结果，应用3天后，测定皮肤电容增加了11%。角蛋白促进皮肤保湿性的测试结果见图3。

天然角蛋白是一种天然的抗氧化剂。它是一种酶样的抗氧化剂，因而具有抗氧化作用。氧化应激被认为是皮肤衰老的主要原因，而天然角蛋白已被证实可以促进机体本身的抗氧化反应，使皮肤的防御能力增强，增加过氧化物歧化酶（SOD）的产生，促进谷胱甘肽的生成（角蛋白对SOD和谷胱甘肽合成影响作用测试见图4）。这两种酶是机体细胞拮抗氧化应激的重要组成部分。

图2 角蛋白促进皮肤紧实性的测试效果

3. 功能组分在沐浴液中的协同配伍研究

3.1 实验器材及试剂

3.1.1 实验器材

JB300-D型电动搅拌机，上海标本模型厂；FJ-200高速分散均质机，上海标本模型厂；DV-II+PRO VISCOMETER粘度计，BROOKFIELD；0412-1 CENTRIFUGE离心机，上海手术器械厂；华凌空调，中国雪柜实业有限公司；SKICON 200型皮肤角质层水含量测量仪（IBS），日本Hamamastu；SEM 575型皮肤弹性测检仪，德国CK公司；ETC。

3.1.2 实验试剂

AE2S（月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠）、AE2SA（月桂醇聚氧乙烯醚硫酸铵），上海花王化工有限公司；APG（月桂基葡糖苷），德国科宁公司；珠光粒（乙二醇二硬脂酸酯），德国科宁公司； C-11S（椰油酰胺甲基MEA），上海花王化工有限公司；CAB（椰油酰胺丙基甜菜碱），上海高维化学有限公司；6501，上海花王化工有限公司；羟乙基纤维素QP-100，陶氏化学；柠檬酸，潍坊英轩实业有限公司；香精，奇华顿公司；ETC。

3.2 实验方法

3.2.1 基础配方的制备

图3 角蛋白促进皮肤保湿性测试

图4 角蛋白对SOD和谷胱甘肽合成影响作用测试

表1为基础配方，表2为植物组分与蛋白组分复配基本配方。通过不同的配伍，进行人群功效测试。其中，人群功效测试部分采用手臂皮肤测试方法，然后作出判断。在对测试结果进行汇总分析的基础上，确定最佳配方以及最佳的植物组分和蛋白组分的配比。按照基础配方将各种原料混合均匀，制备成沐浴液样品，分别按照基础配方表进行编号。

表1 基础配方

表2 植物组分与蛋白组分复配基本配方

3.2.2 配方及其功效测试

沐浴液的测试配方见表3。其中，药用植物提取物组分及各组分的质量份为：当归、黄芪和金银花各30份，人参10份，陈皮、芦荟和苦葛各25份，白芷20份。制备工艺采用循环提取法：将药用植物粉碎后放入索氏抽提器中，在55℃、常压下，以纯水为提取剂循环提取，所获得的提取液采用蒸馏浓缩，蒸馏浓缩的时间以纯水的质量百分数低于3%为限，蒸馏浓缩的产物即为药用植物提取物。角蛋白组分由分子量2000～10000道尔顿的水解角蛋白和分子量30000～50000道尔顿的水解角蛋白按重量比1∶3组成。

按如下方法对上述配方的功效进行测试：

1）测试对象选取20名20岁～40岁之间健康无皮肤病的女性，将20名测试对象随机分成两组，分别命名为A组和B组，每组10人。在测试对象的左、右前手臂上确定测试区域，面积大约为5×5cm。

2）用SKICON 200型皮肤角质层水含量测量仪对测试对象测试区域的皮肤水合作用进行测试，用SEM575型皮肤弹性测检仪对皮肤弹性进行测试[6]。测试结果为初始值。

3）A组测试对象使用含植物提取物和角蛋白的沐浴液，B组测试对象使用不含植物提取物和角蛋白的参照沐浴液。测试时，受试者连续使用3天，每天使用一次，测试前要求在恒温恒湿实验室停留30min，要求实验室环境的温度与湿度恒定，温度为20℃±2℃，相对湿度为30%～60%。

4）测试对象连续使用测试样品3天后，用SKICON 200型皮肤角质层水含量测量仪对测试对象测试区域的皮肤水合作用进行测试，用SEM575型皮肤弹性测检仪对测试对象测试区域的皮肤弹性进行测试。测试结果称为试验值。

表3 沐浴液的测试配方

3.3 结果与讨论

3.3.1 A组的试验结果

将试验值与初始值进行比较，A组试验的受试者皮肤平均电容增加了11%，受试者皮肤平均弹性增加6.3%，受试者皮肤平均紧实性增加4.5%（表4）。

3.3.2 B组的试验结果

将试验值与初始值相比较，B组试验的受试者皮肤平均电容增加了1.8 %，受试者皮肤平均弹性增加0.4 %，受试者皮肤平均紧实性增加0.2 %（表5）。

3.3.3 讨论

上述实验结果表明，本项目研制的沐浴液中所含蛋白质组合物具有明显促进角质形成细胞生长繁殖的生理活性，能够修复皮肤，增强皮肤的紧实性和弹性，可以产生抵抗皮肤衰老的效果。同时，由于植物提取物和蛋白质组合物含有大量的极性基团，可以作为保湿因子，因而又具有阻止皮肤中的酪氨酸转化为黑色素的作用，使皮肤保湿、美白。

表4 A组的试验结果

表5 B组的试验结果

具有营养与保湿功能的沐浴液中所含组分及各组分的质量百分数为：药用植物提取物0.1%～10%，角蛋白0.1%～10%，表面活性剂5%～20%，氯化钠0.1%～0.4%，酸碱调节剂0.1%～0.7%，纯水60%～91%；药用植物组分的组成为：当归15～30份，人参10～30份，金银花15～30份，白芷10～20份，陈皮15～30份，芦荟15～30份，苦葛15～30份。所述角蛋白是由分子量为2000～10000道尔顿的水解角蛋白和分子量为30000～50000道尔顿的水解角蛋白按重量比1∶0.25～3所构成。该优选配方具有优越的增强皮肤的紧实性和弹性，以及营养保湿的功效。