条斑紫菜天然保水缓释材料开发及在面膜上的应用

2015-12-24杨亚云谢锋蔡春尔贾睿胡燕何培民邵桉

应用化工 2015年6期

杨亚云，谢锋，蔡春尔，3，贾睿，3，胡燕，何培民，3，邵桉

(1.上海海洋大学水产与生命学院，上海 201306;2.上海库恩生物科技有限公司，上海 201899;3.上海海洋大学海洋科学研究院，上海 201306;4.上海海洋大学图书馆，上海 201306)

面膜是清洁、护理及营养面部皮肤的化妆品，其机理是利用覆盖在脸部的短暂时间，隔离外界的空气与污染，促进汗腺分泌与新陈代谢，在剥离或洗去面膜时把皮肤分泌物、皮屑、污物带出，使毛孔清洁;同时面膜中的营养物质和功效成分能有效渗入皮肤，起到增进皮肤机能、改善肤质的作用［1-2］。面膜基料是营养物质和功效成分载体，传统主流配方中，基料一般以熟石膏为凝固剂，添加硅藻土、海藻酸钠、活性氧化镁、焦磷酸钠、氟钛酸钾等无机成分构成。熟石膏是无水或半水石膏，会吸收调膜水转化为二水石膏，造成水分被皮肤吸收的假象;焦磷酸钠和氟钛酸钾是强碱弱酸盐，不太适合护理弱酸性的皮肤。因此目前更推崇绿色环保的面膜基料，来源包括中药植物、经济作物以及天然提取物。海藻是生长于海洋中的低等隐花植物，具有护肤美容、抗菌消炎、抗肿瘤、抗病毒、抗衰老、减肥消脂和增强肌体免疫力等一系列特殊功能［3］。海藻本身作为保水缓释载体，在产量、功效、成本等方面也具有天然优势。

条斑紫菜是我国主要经济海藻之一，属于红藻门、原红藻纲、红毛菜目、红毛菜科、紫菜属，是一种营养丰富的大型海藻，富含蛋白质、碳水化合物，各种维生素、矿物质，不饱和脂肪酸比例也较高。开发条斑紫菜保水缓释材料作为面膜基料，可充分利用其化妆品功效，从而提高其附加值。

本文从条斑紫菜中分离制备藻粉和藻泥，研究其理化性质与保水缓释功效，分别制成藻粉面膜和藻泥面膜，进行皮肤保水实验，最后通过成本核算评估藻粉和藻泥作为面膜保水缓释材料的应用前景。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

条斑紫菜，采自江苏如东海区;绿茶粉、甘油、氨基酸保湿剂、丙二醇、丁二醇、透明质酸钠、红酒多酚、左旋维生素C、柠檬酸、苯氧乙醇、桑普K15、熊果苷、烟酰胺、传明酸、海藻糖、维生素B6、甘醇酸、杜鹃花酸、水溶性a-红没药醇、甘草酸二钾、神经酰胺、蚕丝蛋白粉、胶原蛋白粉、燕麦β-葡聚糖、聚合杏仁蛋白、六胜肽、珍珠水解液、高分子纤维素和汉生胶均为化妆品级;某品牌草莓酸奶面膜，产自韩国。

FY130 药物捣碎机;JSFstgrp-24 多样品冷冻研磨仪;JB200-D 搅拌机;T70-3170 小鸭脱水机;WK2102 美的电磁炉;DHG-914385-111 电热恒温鼓风干燥箱;DDS-11A 电导率仪;T1000 型电子天平;直立式冻干系统;Research plus 单道可调量程移液器;FE20 实验室pH 计;Supra 22k 高速冷冻离心机;EH-800U 便携式高清智能皮肤检测仪。

1.2 紫菜藻粉和藻泥制备

将紫菜用自来水洗至电导率＜20 μs，脱水机甩干，60 ℃烘24 h 后，用药物捣碎机捣碎至长度短于5 mm 的紫菜藻粒，充分研磨，用50 目不锈钢筛子过滤，得到紫菜藻粉。

将紫菜藻粒用75%酒精浸泡12 h，100 目筛绢过滤得滤渣，在70 ℃下用蒸馏水煮1 h，用200 目筛绢滤除上清，得藻泥，采用1 000 g 离心5 min，脱除水分，真空冷冻干燥，充分研磨后得到紫菜藻泥。

1.3 紫菜面膜制备

将如下紫菜面膜辅料溶于20 mL 去离子水中:甘油5 g，氨基酸保湿剂3 g，丙二醇0.5 g，丁二醇0.5 g，透明质酸钠0.3 g(其中，分子量20 ～40 万，90 ～120 万，120 ～160 万各0.1 g)，红酒多酚1 g，左旋维生素C 1 g，柠檬酸2 g，苯氧乙醇0.025 g，桑普K15 为0.025 g，熊果苷0.5 g，烟酰胺1 g，传明酸0.5 g，海藻糖2 g，维生素B6 为0.5 g，甘醇酸1 g，杜鹃花酸1 g，水溶性a-红没药醇0.5 g，甘草酸二钾0.1 g，神经酰胺0.2 g，蚕丝蛋白粉0.2 g，胶原蛋白粉0.2 g，燕麦β-葡聚糖0.2 g，聚合杏仁蛋白0.2 g，六胜肽0.1 g，珍珠水解液0.2 g。

取紫菜藻粉和紫菜藻泥各10 g，分别加入30 mL去离子水，溶胀搅拌后，各自与上述辅料混合均匀，边搅拌边加入均匀混合后的1.4 g 高分子纤维素和0.4 g 汉生胶，并用去离子水补充到总量100 g，得到紫菜藻粉面膜和藻泥面膜。

1.4 数据处理

应用SPSS17 的单样本t 检验和One-Way ANOVA 检验检查各组的显著性差异，置信区间为95%。

2 结果与讨论

2.1 紫菜藻粉和藻泥性能

2.1.1 稳定性［4］进行耐热、耐寒和离心实验。将藻粉或藻泥加热至120 ℃后持续15 min，或冷却至－20 ℃持续24 h，恢复室温后2 000 g 离心30 min，取出观察有无分层现象。结果表明，该面膜体系未出现分层现象，具有良好的稳定性。

2.1.2 保湿效果将紫菜藻粉、藻泥在55 ℃下干燥至恒重，加入其质量10%的去离子水，搅匀成藻浆。定量称取藻浆，置于温度37 ℃，湿度40%的烘箱内30 min，每隔5 min 称重，计算保湿率:

式中 H0——放入干燥器前样品质量，g;

Hn——置于干燥器内n min 后样品质量，g。

由图1 可知，紫菜藻粉和藻泥放置30 min 后的保湿率分别为93. 70% 和90. 47%，两者在放置15 min 后的保湿率值与初始值差异均显著。

图1 藻粉(A)和藻泥(B)保湿率随时间变化值Fig.1 Moisture retention of algae powder and algae mud

2.1.3 吸湿效果将紫菜藻粉、藻泥55 ℃下干燥至恒重。精确称取样品，分别置于相对湿度为43%和65%的恒定环境中30 min，每隔5 min 称重，以甘油为对照样品，分别称量样品放置前质量(W1)和放置后质量(W2)。计算吸湿率:

吸湿率=(W2－W1)/W1×100%

结果见图2。

图2 几种样品在不同湿度下的吸湿率随时间变化值Fig.2 Moisture absorption changes of samples in different humidity

由图2 可知，43%和65%湿度下紫菜藻粉放置30 min 后的吸湿率分别为1.22%和3.58%，藻泥的相应值分别为0.89%和1.61%，甘油的相应值分别为1.61%和3.86%。放置5 min 以后的各组保湿率值与初始值差异均显著。

2.2 紫菜面膜产品性能评价

2.2.1 紫菜面膜产品性能［5］所得紫菜藻粉面膜和藻泥面膜为褐色，绿茶面膜为棕色，均为膏状面膜(图版1)。在4 ℃和－10 ℃保持24 h，恢复至室温后与试验前无明显差异。

2.2.2 体外保湿效果定量称取紫菜藻粉面膜、紫菜藻泥面膜和阳性对照面膜，检测其保湿性。阳性对照面膜包括绿茶粉面膜和兰芝面膜。其中绿茶粉面膜制备方法按照紫菜藻粉面膜配方和步骤，仅将等量的绿茶粉替换紫菜藻粉。

由图3 可知，放置30 min 后，紫菜藻粉面膜、藻泥面膜和绿茶面膜的体外保湿率分别为36.88%，34.02%和45.00%。且各组在各时段的保湿率值与初始值差异基本均为极其显著。

图3 藻粉面膜(A)、藻泥面膜(B)和绿茶面膜(C)保湿率随时间变化值Fig.3 Moisture retention changes of algae powder mask，alagae mud mask and green tea mask

2.2.3 皮肤保湿效果根据标准QBT 4256—2011评价其保湿功效［6］。测试前受试者清洗手臂内侧，并用湿纱布(用去离子水)擦洗干净，水温为室温。在受试者双手前臂内侧作好测量标记(受试部位前2 ～3 d 不能使用任何化妆产品)，使用乳胶指套将测试产品及对照产品均匀涂抹于手臂试验区内，涂抹厚度为2 mm，20 min 后用皮肤检测仪进行受试区域和对照区域的测量和观测，每个区域按序平行测定5 次，得出平均值，结果见图4。

皮肤水分含量增长率 = (MMVt－MMVo)/MMVo ×100%

式中 MMVo——涂抹前皮肤湿度测量值;

MMVt——涂抹后t 时段皮肤湿度测量值。