條斑紫菜天然保水緩釋材料開發(fā)及在面膜上的應(yīng)用

楊亞云，謝鋒，蔡春爾，3，賈睿，3，胡燕，何培民，3，邵桉

(1.上海海洋大學(xué) 水產(chǎn)與生命學(xué)院，上海 201306;2.上海庫恩生物科技有限公司，上海 201899;3.上海海洋大學(xué) 海洋科學(xué)研究院，上海 201306;4.上海海洋大學(xué) 圖書館，上海 201306)

面膜是清潔、護(hù)理及營養(yǎng)面部皮膚的化妝品，其機(jī)理是利用覆蓋在臉部的短暫時間，隔離外界的空氣與污染，促進(jìn)汗腺分泌與新陳代謝，在剝離或洗去面膜時把皮膚分泌物、皮屑、污物帶出，使毛孔清潔;同時面膜中的營養(yǎng)物質(zhì)和功效成分能有效滲入皮膚，起到增進(jìn)皮膚機(jī)能、改善膚質(zhì)的作用［1-2］。面膜基料是營養(yǎng)物質(zhì)和功效成分載體，傳統(tǒng)主流配方中，基料一般以熟石膏為凝固劑，添加硅藻土、海藻酸鈉、活性氧化鎂、焦磷酸鈉、氟鈦酸鉀等無機(jī)成分構(gòu)成。熟石膏是無水或半水石膏，會吸收調(diào)膜水轉(zhuǎn)化為二水石膏，造成水分被皮膚吸收的假象;焦磷酸鈉和氟鈦酸鉀是強(qiáng)堿弱酸鹽，不太適合護(hù)理弱酸性的皮膚。因此目前更推崇綠色環(huán)保的面膜基料，來源包括中藥植物、經(jīng)濟(jì)作物以及天然提取物。海藻是生長于海洋中的低等隱花植物，具有護(hù)膚美容、抗菌消炎、抗腫瘤、抗病毒、抗衰老、減肥消脂和增強(qiáng)肌體免疫力等一系列特殊功能［3］。海藻本身作為保水緩釋載體，在產(chǎn)量、功效、成本等方面也具有天然優(yōu)勢。

條斑紫菜是我國主要經(jīng)濟(jì)海藻之一，屬于紅藻門、原紅藻綱、紅毛菜目、紅毛菜科、紫菜屬，是一種營養(yǎng)豐富的大型海藻，富含蛋白質(zhì)、碳水化合物，各種維生素、礦物質(zhì)，不飽和脂肪酸比例也較高。開發(fā)條斑紫菜保水緩釋材料作為面膜基料，可充分利用其化妝品功效，從而提高其附加值。

本文從條斑紫菜中分離制備藻粉和藻泥，研究其理化性質(zhì)與保水緩釋功效，分別制成藻粉面膜和藻泥面膜，進(jìn)行皮膚保水實(shí)驗(yàn)，最后通過成本核算評估藻粉和藻泥作為面膜保水緩釋材料的應(yīng)用前景。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材料與儀器

條斑紫菜，采自江蘇如東海區(qū);綠茶粉、甘油、氨基酸保濕劑、丙二醇、丁二醇、透明質(zhì)酸鈉、紅酒多酚、左旋維生素C、檸檬酸、苯氧乙醇、桑普K15、熊果苷、煙酰胺、傳明酸、海藻糖、維生素B6、甘醇酸、杜鵑花酸、水溶性a-紅沒藥醇、甘草酸二鉀、神經(jīng)酰胺、蠶絲蛋白粉、膠原蛋白粉、燕麥β-葡聚糖、聚合杏仁蛋白、六勝肽、珍珠水解液、高分子纖維素和漢生膠均為化妝品級;某品牌草莓酸奶面膜，產(chǎn)自韓國。

FY130 藥物搗碎機(jī);JSFstgrp-24 多樣品冷凍研磨儀;JB200-D 攪拌機(jī);T70-3170 小鴨脫水機(jī);WK2102 美的電磁爐;DHG-914385-111 電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱;DDS-11A 電導(dǎo)率儀;T1000 型電子天平;直立式凍干系統(tǒng);Research plus 單道可調(diào)量程移液器;FE20 實(shí)驗(yàn)室pH 計(jì);Supra 22k 高速冷凍離心機(jī);EH-800U 便攜式高清智能皮膚檢測儀。

1.2 紫菜藻粉和藻泥制備

將紫菜用自來水洗至電導(dǎo)率＜20 μs，脫水機(jī)甩干，60 ℃烘24 h 后，用藥物搗碎機(jī)搗碎至長度短于5 mm 的紫菜藻粒，充分研磨，用50 目不銹鋼篩子過濾，得到紫菜藻粉。

將紫菜藻粒用75%酒精浸泡12 h，100 目篩絹過濾得濾渣，在70 ℃下用蒸餾水煮1 h，用200 目篩絹濾除上清，得藻泥，采用1 000 g 離心5 min，脫除水分，真空冷凍干燥，充分研磨后得到紫菜藻泥。

1.3 紫菜面膜制備

將如下紫菜面膜輔料溶于20 mL 去離子水中:甘油5 g，氨基酸保濕劑3 g，丙二醇0.5 g，丁二醇0.5 g，透明質(zhì)酸鈉0.3 g(其中，分子量20 ～40 萬，90 ～120 萬，120 ～160 萬各0.1 g)，紅酒多酚1 g，左旋維生素C 1 g，檸檬酸2 g，苯氧乙醇0.025 g，桑普K15 為0.025 g，熊果苷0.5 g，煙酰胺1 g，傳明酸0.5 g，海藻糖2 g，維生素B6 為0.5 g，甘醇酸1 g，杜鵑花酸1 g，水溶性a-紅沒藥醇0.5 g，甘草酸二鉀0.1 g，神經(jīng)酰胺0.2 g，蠶絲蛋白粉0.2 g，膠原蛋白粉0.2 g，燕麥β-葡聚糖0.2 g，聚合杏仁蛋白0.2 g，六勝肽0.1 g，珍珠水解液0.2 g。

取紫菜藻粉和紫菜藻泥各10 g，分別加入30 mL去離子水，溶脹攪拌后，各自與上述輔料混合均勻，邊攪拌邊加入均勻混合后的1.4 g 高分子纖維素和0.4 g 漢生膠，并用去離子水補(bǔ)充到總量100 g，得到紫菜藻粉面膜和藻泥面膜。

1.4 數(shù)據(jù)處理

應(yīng)用SPSS17 的單樣本t 檢驗(yàn)和One-Way ANOVA 檢驗(yàn)檢查各組的顯著性差異，置信區(qū)間為95%。

2 結(jié)果與討論

2.1 紫菜藻粉和藻泥性能

2.1.1 穩(wěn)定性［4］進(jìn)行耐熱、耐寒和離心實(shí)驗(yàn)。將藻粉或藻泥加熱至120 ℃后持續(xù)15 min，或冷卻至－20 ℃持續(xù)24 h，恢復(fù)室溫后2 000 g 離心30 min，取出觀察有無分層現(xiàn)象。結(jié)果表明，該面膜體系未出現(xiàn)分層現(xiàn)象，具有良好的穩(wěn)定性。

2.1.2 保濕效果 將紫菜藻粉、藻泥在55 ℃下干燥至恒重，加入其質(zhì)量10%的去離子水，攪勻成藻漿。定量稱取藻漿，置于溫度37 ℃，濕度40%的烘箱內(nèi)30 min，每隔5 min 稱重，計(jì)算保濕率:

式中 H0——放入干燥器前樣品質(zhì)量，g;

Hn——置于干燥器內(nèi)n min 后樣品質(zhì)量，g。

由圖1 可知，紫菜藻粉和藻泥放置30 min 后的保濕率分別為93. 70% 和90. 47%，兩者在放置15 min 后的保濕率值與初始值差異均顯著。

圖1 藻粉(A)和藻泥(B)保濕率隨時間變化值Fig.1 Moisture retention of algae powder and algae mud

2.1.3 吸濕效果 將紫菜藻粉、藻泥55 ℃下干燥至恒重。精確稱取樣品，分別置于相對濕度為43%和65%的恒定環(huán)境中30 min，每隔5 min 稱重，以甘油為對照樣品，分別稱量樣品放置前質(zhì)量(W1)和放置后質(zhì)量(W2)。計(jì)算吸濕率:

吸濕率=(W2－W1)/W1×100%

結(jié)果見圖2。

圖2 幾種樣品在不同濕度下的吸濕率隨時間變化值Fig.2 Moisture absorption changes of samples in different humidity

由圖2 可知，43%和65%濕度下紫菜藻粉放置30 min 后的吸濕率分別為1.22%和3.58%，藻泥的相應(yīng)值分別為0.89%和1.61%，甘油的相應(yīng)值分別為1.61%和3.86%。放置5 min 以后的各組保濕率值與初始值差異均顯著。

2.2 紫菜面膜產(chǎn)品性能評價

2.2.1 紫菜面膜產(chǎn)品性能［5］所得紫菜藻粉面膜和藻泥面膜為褐色，綠茶面膜為棕色，均為膏狀面膜(圖版1)。在4 ℃和－10 ℃保持24 h，恢復(fù)至室溫后與試驗(yàn)前無明顯差異。

2.2.2 體外保濕效果 定量稱取紫菜藻粉面膜、紫菜藻泥面膜和陽性對照面膜，檢測其保濕性。陽性對照面膜包括綠茶粉面膜和蘭芝面膜。其中綠茶粉面膜制備方法按照紫菜藻粉面膜配方和步驟，僅將等量的綠茶粉替換紫菜藻粉。

由圖3 可知，放置30 min 后，紫菜藻粉面膜、藻泥面膜和綠茶面膜的體外保濕率分別為36.88%，34.02%和45.00%。且各組在各時段的保濕率值與初始值差異基本均為極其顯著。

圖3 藻粉面膜(A)、藻泥面膜(B)和綠茶面膜(C)保濕率隨時間變化值Fig.3 Moisture retention changes of algae powder mask，alagae mud mask and green tea mask

2.2.3 皮膚保濕效果 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)QBT 4256—2011評價其保濕功效［6］。測試前受試者清洗手臂內(nèi)側(cè)，并用濕紗布(用去離子水)擦洗干凈，水溫為室溫。在受試者雙手前臂內(nèi)側(cè)作好測量標(biāo)記(受試部位前2 ～3 d 不能使用任何化妝產(chǎn)品)，使用乳膠指套將測試產(chǎn)品及對照產(chǎn)品均勻涂抹于手臂試驗(yàn)區(qū)內(nèi)，涂抹厚度為2 mm，20 min 后用皮膚檢測儀進(jìn)行受試區(qū)域和對照區(qū)域的測量和觀測，每個區(qū)域按序平行測定5 次，得出平均值，結(jié)果見圖4。

皮膚水分含量增長率 = (MMVt－MMVo)/MMVo ×100%

式中 MMVo——涂抹前皮膚濕度測量值;

MMVt——涂抹后t 時段皮膚濕度測量值。

圖4 面膜樣品使用后20 min 皮膚水分含量增長率Fig.4 The growth rate of skin moisture content after using samples of 20 min

由圖4 可知，使用面膜20 min 后皮膚水分含量均比空白組提高，其中紫菜藻泥面膜效果僅次于商品化的草莓面膜，皮膚水分含量增長率達(dá)到60%，經(jīng)One-Way ANOVA 檢驗(yàn)(n =5)，各組之間差異極其顯著(p≤0.001)。

2.3 成本核算

制得的紫菜藻泥面膜成本與藻粉面膜、綠茶面膜非常接近，且遠(yuǎn)低于保濕效果接近的草莓面膜(80 mL 價格為160 RMB)，見表1。

表1 實(shí)驗(yàn)所用面膜成本核算Table 1 Cost accounting of mask in experiment

3 結(jié)論

(1)藻泥面膜提高皮膚水分含量效果明顯，而且其基料細(xì)膩，皮膚接觸后更為舒適。

(2)紫菜藻粉的保濕和吸濕效果之所以遜于藻泥，可能是由于藻粉其實(shí)是一堆打散了的生物細(xì)胞團(tuán)，表面有細(xì)胞壁和細(xì)胞膜，親水物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)，而藻泥經(jīng)過浸泡蒸煮，細(xì)胞質(zhì)已滲出，成為親水膠體包裹的顆粒，在同樣條件下固水作用差。實(shí)驗(yàn)中的綠茶粉效果與紫菜藻粉類似。

［1］ 王彬，劉婧，蔣玉蘭，等. 超綠活性茶粉面膜的研制［J］.農(nóng)產(chǎn)品加工:創(chuàng)新版(中)，2013(12):16-18.

［2］ 舒子斌，袁禮軍，胡建芳，等. 膠原蛋白保濕面膜的研制［J］. 四川師范大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，2008，31(6):739-741.

［3］ 王凌云，岑穎洲，李藥蘭.海藻的特殊功能及其在化妝品中的應(yīng)用［J］. 日用化學(xué)工業(yè)，2003，23 (4):258-260.

［4］ 閆鳴艷，秦松，馮大偉，等. 狹鱈魚皮膠原多肽組合物水洗面膜的研制［J］. 日用化學(xué)工業(yè)，2011，41 (3):194-199.

［5］ 中國輕工業(yè)聯(lián)合會. QB/T 2872—2007 面膜［S］. 北京:中國輕工業(yè)出版社，2008.

［6］ 中國輕工業(yè)聯(lián)合會.QBT 4256—2011 化妝品保濕功效評價指南［S］.北京:中國輕工業(yè)出版社，2012.