薄荷醇在唇部护理产品中的功效研究

庄灿展　金学迎　王乃龙

为探究传统化妆品原料薄荷醇的功效及在扩充其化妆品中的应用范围。首先对薄荷醇进行安全性评价确定在驻留产品最高可添加量为1.7%；再通过斑马鱼胚胎生物模型试验进行了初步体外测试，测试了薄荷醇原料0.55%、0.65%、0.75%、0.85%及0.95%浓度的修护、滋养、保湿、抗敏舒缓4种功效，结果表明，0.65%的薄荷醇浓度具有较好的效果，均有显著性差异（P<0.05）；随后进行了人體功效评价试验，测试了添加0.55%、0.65%、0.75%、0.85%及0.90%浓度的薄荷醇唇霜的修护、滋养、保湿、舒缓功效。结果表明，0.75%、0.85%的薄荷醇唇霜效果较好，相关功效参数均有显著性差异（P<0.05）。结合以上试验表明，薄荷醇配比在设定质量浓度下具有皮肤修护、滋养、保湿、舒缓功效。

关键词：薄荷醇；功效评价；斑马鱼胚胎；修护；滋养；保湿；舒缓

薄荷醇是一种环状单萜烯醇，天然存在于薄荷、辣薄荷或其他薄荷品种中。由于薄荷醇具有的独特香气和清凉特性，被广泛应用于各种日常消费品中，包括药品、化妆品、烟草、糖果、口香糖、利口酒、牙膏和肥皂。其中，薄荷醇在化妆品行业应用已有较长的历史，广泛应用到乳液、爽身粉、足部护理、唇部护理、洗发香波、沐浴露等产品中，主要起到清凉止痒、收敛镇静、的作用。基于以上原因目前市售的化妆品也习惯将薄荷醇视为舒缓功效物，但是相关研究较少，而且诸如保湿、修护等其他功效暂未有相关文献报道。为了更全面地了解薄荷醇作为传统化妆品原料的功效特性及其在唇部护理产品中的应用，我们对此进行了深入研究。本文将先确定薄荷醇在驻留产品中的安全添加量，再通过使用斑马鱼胚胎生物模型对薄荷醇原料进行体外测试，对薄荷醇的功效进行初步筛查；因斑马鱼试验无法完全替代人体功效测试，然后对添加薄荷醇的唇部化妆品进行人体功效评价试验，结合非创伤性仪器检测人体皮肤的生理学参数，综合系统地研究薄荷醇在皮肤修护、滋养、保湿和舒缓方面的功效。这将为薄荷醇在唇部护理产品中的应用及功效提供参考依据。

一、实验部分

（一）主要材料及仪器

主要材料：薄荷醇（99.6%）；曼秀雷敦基质唇霜样品；0.55%、0.65%、0.75%、0.85%、0.90% （w/w）薄荷醇的唇霜样品；75%乙醇溶液；饱和KCl溶液；3M医用胶带；纯化水。

仪器：皮肤角质层水分含量探头（Corneometer CM825），德国Courage+Khazaka （CK）公司；经皮水分流失测量仪（Vapometer SWL5201），芬兰Delfin公司；皮肤pH探头（Skin-pH-Meter PH905），德国Courage+Khazaka （CK）公司；皮肤亮度测量仪

（SkinGlossMeter SG1201），芬兰Delfin公司：多功能3D皮肤成像分析仪（Antera 3D）爱尔兰Miravex公司；皮肤黑红色素探头（Mexameter MX18），德国Courage+Khazaka （CK）公司。

（二）实验方法

1.薄荷醇的制备

薄荷醇（薄荷脑）的制备按照薄荷油冷却结晶法提取，工艺如图1：薄荷原油先静置24 h，一次冻析21h-27h得初脑和二部油，二部油进行二次冻析46h-60 h得二部脑和毛素油。对初脑和二部脑分别进行加热熔化、脱水和过滤，与烘脑油、熔化油混合，经结晶，烘脑，晾脑，即得成品薄荷脑。最终成品薄荷脑的含量测定可达95%～100%。原料及制备工艺由黄山天目薄荷药业有限公司提供。

2.薄荷醇安全性评价

安全性评价-斑马鱼胚胎急性毒性测试：随机挑选20尾4-128 hpf （hour post-fertilization，hpf）的斑马鱼胚胎暴露于6.7g/L、3.0g/L、1.4g/L、0.63g/L、0.28g/L、0.13g/L、0.059g/L和0.027g/L薄荷醇样品溶液中，同时设置空白对照组，暴露48h后于显微镜观察记录死亡鱼胚胎数目，拟合标准曲线后计算半数致死浓度和10%致死浓度。实验测试方法与结果由水中银（国际）生物科技有限公司提供。

3.薄荷醇体外功效研究

修护功效-斑马鱼胚胎尾鳍修护促进测试；每组随机挑选24尾发育正常的72 hpf斑马鱼胚胎，使用0.04%三卡因溶液麻醉后，于显微镜下用实验解剖刀切除斑马鱼胚胎尾鳍，使用体视显微镜下拍照记录；随后将斑马鱼胚胎转移到96孔板中，每孔含一粒鱼胚胎和0.2mL的样品溶液，放置于28℃±1℃恒温箱中培养48h±1h后，体视显微镜下拍照，计数每尾鱼胚胎尾鳍长度后计算尾鳍修护促进率，通过评价受试物促进尾鳍修护的能力来评定受试物具有修护功效。实验设置模型对照组和样品组，样品组分别为0.55%、0.65%、0.75%、0.85%、0.95%等5种浓度的薄荷醇溶液（文中样品组使用的浓度%均为质量分数）。（注：薄荷醇体外功效研究实验测试方法与结果，均由水中银（国际）生物科技有限公司提供）

滋养功效-斑马鱼胚胎血液循环促进功效测试：每组随机挑选20尾发育正常的72hpf斑马鱼胚胎；随后将斑马鱼胚胎转移至6cm培养皿中，加入8mL的样品溶液，放置于28℃±1℃恒温箱中培养2h±0.5h后，用0.04%三卡因溶液麻醉鱼胚胎2min，于显微镜下对鱼胚胎尾部主动脉血管进行20s拍摄，用DanioScope软件对每尾鱼胚胎尾部主动脉血液流动相对速度进行测量取平均值并计算血液循环促进率，通过评价受试物促进血液循环的能力来评定受试物具有滋养功效。实验设置空白对照组和样品组，样品组分别为0.55%、0.65%、0.75%、0.85%、0.95%等5种浓度的薄荷醇溶液。

保湿功效一斑马鱼胚胎失水抑制测试：每组随机挑选24尾发育正常的72hpf斑马鱼胚胎；随后将斑马鱼胚胎转移至3cm培养皿中，加入5mL含样品的失水模型诱导剂溶液，放置于28℃±1℃恒温箱中培养3h±0.5h后，用0.04%三卡因溶液麻醉鱼胚胎2min，于显微镜下对鱼胚胎尾部进行拍摄，用分析软件Image J打开照片，量度每尾鱼胚胎从肛门到尾鳍末端区域鱼胚胎尾巴面积并计算尾巴面积缩小抑制率，通过评价受试物抑制尾巴失水缩小的能力来评定受试物具有保湿功效。实验设置模型对照组（15g/L NaCl）、空白对照组（鱼胚胎培养液）和样品组，样品组分别为0.55%、0.65%、0.75%、0.85%、0.95%等5种浓度的薄荷醇溶液。

抗敏舒缓功效一化妆品抗过敏的测定斑马鱼胚法：每组随机挑选30尾发育正常的72 hpf斑马鱼胚胎；将斑马鱼胚胎转移至96孔板中，每孔10尾斑马鱼100μL样品溶液，放置于28℃±1℃恒温箱中培养2h后，样品组每孔加入100μL C48/80工作液，继续放置于28℃±1℃恒温箱中培养90min，每孔取100μL上清液至新的96孔板中，加入100μL的1g/L BAPNA溶液混合，于37℃±1℃恒温箱中避光反应24h后于酶标仪中读取A405的吸光度（OD）并类胰蛋白酶抑制率，通过评价抑制类胰蛋白酶水平的能力来评定受试物具有抗敏舒缓功效。实验设置测试中同时设置空白对照组（鱼胚胎培养液）、模型对照组（100μL鱼胚胎培养液+100μL的10mg/LC48/80溶液）和样品组，样品组为0.55%、0.65%、0.75%、0.85%、0.95%等5种浓度的薄荷醇与C48/80的溶液。

4.薄荷醇人体功效研究

（1）修护功效测试

本次实验共分为6组，每组至少30名受试者，性别不限，年龄为18至60岁符合相关测试要求的健康受试者。受试者在实验员监督下遵循标准程序清洁唇部，并在恒温恒湿实验室（温度：20℃～22℃、湿度：40%～60%）中静坐30 min。通过Corneometer测定唇部的皮肤水分含量初始值（初始值不大于60 a.u.），通过Vapometer测定唇部的皮肤TEWL初始值（初始值不小于15 g/m2h），通过Skin-pH-Meter测定唇部的皮肤pH初始值。随后，其中5组受试者分别使用含0.55%、0.65%、0.75%、0.85%、0.90%薄荷醇的唇霜样品，1组受试者使用基质唇霜（不含薄荷醇）作为阴性对照组，受试者每天早晚各使用一次，均匀涂抹于嘴唇。并于连续使用试验产品了天后回访研发中心测定皮肤水分含量、TEWL值及pH值。

参考团标T／GDCA 009-2022，皮肤TEWL值越小，表示皮肤锁水能力越好，皮肤屏障越好；皮肤水分含量值越大，表示皮肤水分含量越高；皮肤表面的pH值一般维持在4.0～6.0，有利于皮肤表面正常菌群的生长，当pH值偏弱酸性，利于皮脂膜的修护。使用试验产品后，主要参数皮肤TEWL值降低，皮肤角质层水分含量升高，且与使用试验产品前比较，差异有显著性，皮肤pH值维持在4.0～6.0之间，表示试验产品具有修护功效。

（2）滋养功效测试

本次实验共分为6组，每组至少30名受试者，性别不限，年龄为18至60岁符合相关测试要求的健康受试者。受试者在实验员監督下遵循标准程序清洁唇部，并在恒温恒湿实验室（温度：20℃～22℃、湿度：40%～60%）中静坐30 min。通过Corneometer测定唇部的皮肤水分含量初始值（初始值不大于60a.u.），通过SkinGlossMeter测定唇部的皮肤光泽度初始值，通过Antera 3D拍摄唇部，分析唇部照片粗糙度Ra及粗糙度Rq初始值。随后，其中5组受试者分别使用含0.55%、0.65%、0.75%、0.85%、0.90%薄荷醇的唇霜样品，l组受试者使用基质唇霜（不含薄荷醇）作为阴性对照组、受试者每天早晚各使用一次，均匀涂抹于嘴唇。并于连续使用试验产品了天后回访研发中心测定皮肤水分含量、皮肤光泽度、粗糙度Ra值及粗糙度Rq值。

参考团标T-SH FCA 003-2022，皮肤水分含量值越大，表示皮肤水分含量越高；皮肤光泽度值越大，表示皮肤越有光泽；皮肤粗糙度Ra值、Rq值越小，表示皮肤越平滑；使用试验产品后，皮肤光泽度升高，皮肤角质层水分含量升高，皮肤粗糙度Ra值、Rq值降低，且与使用试验产品前比较，其中任意两个参数变化结果差异有显著性，表示试验产品具有滋养功效。

（3）保湿功效测试

本次实验至少30名受试者，性别不限，年龄为18至60岁，手臂无皮肤疾病，皮肤表面形态正常且无影响结果判定者。受试者在实验员监督下遵循标准程序清洁手臂，并在恒温恒湿实验室（温度：20℃～22℃、湿度：40%～60%）中静坐30 min。在左右2个前臂内侧选择了个2 cm×3 cm的区域，通过Corneometer测定了个区域的皮肤角质层水分含量初始值，随后，按（2.0±0.1）mg/cm2用量根据随机表涂抹含0.55%、0.65%、0.75%、0.85%、0.90%薄荷醇的唇霜样品，以涂抹唇霜基质（不含薄荷醇）作为阴性对照、不涂抹任何样品作为空白对照，并于涂抹后4h、8h测定皮肤角质层水分含量。

参照行标QB／T 4256-2011，皮肤角质层水分含量越高，表示皮肤含水量越高；使用试验产品后，试验产品组的皮肤角质层水分含量值升高，差异具有显著性，且变化量高于空白对照，差异具有显著性，表示试验产品具有保湿的功效。

（4）舒缓功效测试

本次实验至少30名受试者，性别不限，年龄为18至60岁，手臂无皮肤疾病，皮肤表面形态正常且无影响结果判定者。受试者在实验员监督下遵循标准程序清洁手臂，并在恒温恒湿实验室（温度：20℃～22℃、湿度：40%～60%）中静坐30 min。在左右2个前臂内侧选择了个2 cm×3 cm的区域，通过Vapometer测定两个区域的TEWL初始值，通过Mexameter测定了个区域的红斑指数（ El）初始值，通过Antera 3D拍摄了个测试区域，分析7个区域的a*初始值及泛红初始值。随后，使用3M医用胶带剥脱角质层20次建立胶带撕脱受损模型，分别测定TEWL值、EI值、a*值、泛红值。了个测试区域胶带撕脱前后各个指标变差且均有差异性（P<0.05），及各个测试区域之间没有差异性（P>0.05）即为建模成功。根据随机表按（2.0±0.1） mg/cm2用量涂抹含0.55%、0.65%、0.75%、0.85%、0.90%薄荷醇的唇霜样品，以涂抹唇霜基质（不合薄荷醇）作为阴性对照、不涂抹任何样品作为空白对照，并于涂抹后10 min、1h分别测定TEWL值、EI值、a*值、泛红值。

测试方法参考胶带撕脱模型评价舒缓功效的相关文献，皮肤a*值、泛红值、EI值越小，表示皮肤泛红程度越小；皮肤TEWL值越小，表示皮肤锁水能力越好，皮肤屏障越好。与舒缓相关的皮肤a*值、泛红值、EI值任意两个参数变化结果与使用试验产品前比较存在显著性差异，表示试验产品具有舒缓功效。

（三）统计学方法

计算分析参数的初始值／其他测量时间点／其他组间的数值，采用IBM SPSS Statistics 28.0软件进行统计分析，计量数据以“平均值±标准差”表示。根据实验数据是否符合正态分布，使用配对T检验或非参数检验分别对测量参数进行统计分析。P<0.05为差异有统计学意义。

二、结果与分析

（一）薄荷醇安全性评价结果

斑马鱼胚胎急性毒性测试：由表1可知，通过对薄荷醇8个浓度的测试，采用常用统计方法（如概率单位法）对鱼胚胎死亡率和样本测试浓度之间进行剂量反应曲线拟合，拟合曲线后的计算得出样品半数致死浓度为0.19g/L，10%致死浓度为0.11g/L。而急性毒测试驻留产品时，安全风险线所对应的浓度是样本的150倍稀释浓度，因此建议最高可添加量为（LC10／10×150）%，即薄荷醇原料的最高可添加量为1.7%。

（二）薄荷醇体外功效研究结果

1.修护功效筛查

薄荷醇对斑马鱼胚胎尾鳍再生影响如图2所示。由图2可知，在0.55%、0.65%和0.75%等浓度下，与模型对照组相比，斑马鱼胚胎尾鳍修护促进率分别为16.79%、5.44%和5.28%，存在显著性差异。表明薄荷醇具有促进修复的效果，具有修护功效。

2.滋养功效筛查

薄荷醇对斑马鱼胚胎尾部主动脉血液循环影响如图3所示。由图3可知，在0.65%、0.75%、0.85%和0.95%浓度下，与空白对照组相比，斑马鱼胚胎尾部主动脉血液循环促进率分别为14.11%、12.63%、21.07%及21.18%，有显著性差异。表明薄荷醇具有促进血液循环效果，具有滋养功效。

3.保湿功效筛查

薄荷醇对斑马鱼胚胎失水收缩影响如图4所示。由图4可知，在0.55%和0.65%浓度下，与模型对照组相比，斑马鱼胚胎尾巴面积缩小抑制率分别为35.29%和31.18%，有显著性差异。表明薄荷醇具有保湿功效。

4.抗敏舒缓功效筛查

薄荷醇对抑制C48/80诱导的斑马鱼胚胎类胰蛋白酶生成影响如图5所示。由图5可知，在0.65%、0.75%、0.85%和0.95%浓度下，与模型对照组相比，斑马鱼胚胎类胰蛋白酶抑制率分别为了1.63%、87.69%、93.09%和93.16%，有显著性差异。表明薄荷醇具有抑制过敏效果，具有抗敏舒缓功效。

（三）薄荷醇人体功效研究结果

通过斑马鱼胚胎模型试验初步筛查了薄荷醇的部分常规功效，随后继续沿用5种浓度的薄荷醇添加入基质唇霜，对其进行人体皮肤斑贴试验，其中0.95%薄荷醇的唇霜没通过人体皮肤斑贴试验，其余浓度的唇霜均通过人体皮肤斑贴测试；所以除了0.95%外，另外增加同样通过人体皮肤斑贴测试的0.90%，最后确定浓度0.55%、0.65%、0.75%、0.85%、0.90%薄荷醇的唇霜样品参与人体功效评价试验。

1.修护及滋养功效

因为修护与滋养功效测试的评价指标有重叠，因此招募同一批志愿者同时测试，本实验按照自愿原则及纳入条件共纳入200名志愿者，分为6组，每组30人以上，其中9名因个人原因未能完成所有测试。最终191人完成项目，其中男64人、女127人，年龄21～58岁，平均年龄36.04±8.06岁。分组人数信息详情如表2。

样品使用前后受试者的皮肤TEWL值、水分含量、pH值、光泽度及粗糙度Ra、Rq值测试结果如图了所示。从上述数据可知，经过受试者连续使用了天的测试，我们发现样品组中添加了0.75%和0.85%薄荷醇的唇霜测试的TEWL值显著降低，分别降低了20.29%和36.27%（P<0.05）。此外，样品组中添加了0.55%、0.75%、0.85%和0.90%薄荷醇的唇霜与使用前相比，能显著增加皮肤的水分含量，分别增加了12.94%、10.03%、15.64%和8.82% （P<0.05）。同时，各组的皮肤的pH值与使用前后都能维持在4.0～6.0的范围内，具有维持皮肤pH值正常的效果。而添加了0.65%、0.75%和0.85%薄荷醇的唇霜分别提升了4.27%、11.23%和8.57%的皮肤光泽度 （P<0.05）。添加了0.55%和0.85%薄荷醇的唇霜与使用前相比，能显著降低皮肤粗糙度Ra值及Rq值，皮肤粗糙度Ra值分别降低了5.48%和6，53% （P<0.05）。皮膚粗糙度Rq值分别降低了6.02%和6.35% （P<0.05）。

综上所述，连续使用样品7天后，样品组中添加了0.75%和0.85%薄荷醇的唇霜能够降低修护功效的主要参数皮肤TEWL值、同时次要参数皮肤水分含量提升，与使用前相比差异显著（P<0.05）。此外，皮肤pH值也得到了良好地维持。因此，可以得出结论，添加0.75%和0.85%薄荷醇的唇霜具有修护功效。

滋养功效相关参数包括皮肤水分含量、皮肤光泽度和皮肤粗糙度Ra、Rq值。根据测试结果，当使用0.55%和0.85%薄荷醇添加量的唇霜时，连续使用了天后皮肤水分含量升高、皮肤光泽度升高，皮肤粗糙度的Ra和Rq值降低。这些差异在统计上是显著的，表明这两种唇霜具有滋养功效。而使用0.75%薄荷醇添加量的唇霜，连续使用了天后仅有皮肤水分含量和皮肤光泽度升高的效果，但同样具有滋养功效。

2.保湿功效

本实验按照自愿原则及纳入条件共纳入34名志愿者，其中4名因个人原因未能完成所有测试。最终30人完成项目，其中男6人、女24人，年龄21～48岁，平均年龄33.30±6.28岁。样品使用前后受试者的皮肤角质层水分含量变化测试结果如图8所示。

从上述数据可知，使用样品4h以及8h后，样品组、NC组的皮肤角质层水分含量与使用前相比均有显著差异提升（P<0.05）。此外，样品组、NC组的变化量与BC组比较，也存在显著差异（P<0.05）。

综上所述，虽然样品组和NC组均具有保湿的功效，但是样品组在使用唇霜8h后的保湿变化率均高于NC组，这说明薄荷醇的添加在短效长时间时存在一定提升保湿功效的作用，而NC组的保湿效果可能是因为唇霜基质本身蜡质、油脂等原料的保湿作用造成的。

3.舒缓功效

本实验按照自愿原则及纳入条件共纳入34名志愿者，其中2名因个人原因未能完成所有测试。最终32人完成项目，其中男18人、女14人，年龄22～58岁，平均年龄37.72±8.26岁。样品使用前后受试者的皮肤a*值、泛红值、红斑指数EI值及TEWL值测试结果如图9所示。

从上述数据可知，NC组、样品组在测试前（T-1）与BC组无显著性差异，每位受试者各个测试区域在测试前保持平衡；且NC组、样品组、BC组在胶带撕脱后与测试前均有显著性提升（P<0.05），NC组、样品组与BC组无显著性差异，表示胶带撕脱模型建立成功。

涂抹唇霜10min后，各组的皮肤a*值、泛红值、EI值及TEWL值都出现明显的下降，而未涂抹唇霜的BC组也有小幅度的改善，这是由于皮肤自身的修复作用造成的，其中，添加了0.85%薄荷醇的唇霜的对于皮肤泛红改善效果较未添加时更明显，a*值、EI值、TEWL值分别降低了5.89%、35.22%、41.47% （P<0.05），说明足量的薄荷醇的添加在短时间内具有较好的舒缓功效。

涂抹唇霜1h后，各组的皮肤a*值、泛红值、EI值及TEWL值均出现了更加明显的改善，相较于基质唇霜，添加了薄荷醇0.55%、0.65%的效果最佳，4个测试参数均有显著性改善（P<0.05），0.75%、0.85%、0.90%也能有3個测试参数有显著性改善（P<0.05），说明添加薄荷醇的唇霜具有舒缓的功效。

三、结论

本文首先通过水中的斑马鱼胚胎急性毒性测试检验薄荷醇的安全性，确定了薄荷醇原料在驻留化妆品中最高可添加量为1.7%。

再借由一系列斑马鱼胚胎模型生物试验验证了薄荷醇具有的修护、滋养、保湿、抗敏舒缓功效，其中0.65%浓度薄荷醇4个功效相关参数均具有显著性的改善。

随后通过现行行标、团标及参考文献为依据进行人体功效评价试验，验证了添加薄荷醇的唇霜具有皮肤修护、滋养、保湿、舒缓功效，且添加0.75%、0.85%薄荷醇的唇霜4个功效主要相关参数均具有显著性的改善。

目前国内对薄荷醇这种经典化妆品原料的功效研究的还不够丰富，此研究可为薄荷醇作为唇部护理产品的部分功效添加物的提供数据支撑与依据，而薄荷醇其他更多的功效作用机理目前尚不明确，未来还需要更多的科研人员对其进行深入的研究。

作者介绍

庄灿展，金学迎，王乃龙，均为曼秀雷敦（中国）药业有限公司职员。