薄荷醇在唇部護理產品中的功效研究

莊燦展　金學迎　王乃龍

為探究傳統化妝品原料薄荷醇的功效及在擴充其化妝品中的應用范圍。首先對薄荷醇進行安全性評價確定在駐留產品最高可添加量為1.7%；再通過斑馬魚胚胎生物模型試驗進行了初步體外測試，測試了薄荷醇原料0.55%、0.65%、0.75%、0.85%及0.95%濃度的修護、滋養、保濕、抗敏舒緩4種功效，結果表明，0.65%的薄荷醇濃度具有較好的效果，均有顯著性差異（P<0.05）；隨后進行了人體功效評價試驗，測試了添加0.55%、0.65%、0.75%、0.85%及0.90%濃度的薄荷醇唇霜的修護、滋養、保濕、舒緩功效。結果表明，0.75%、0.85%的薄荷醇唇霜效果較好，相關功效參數均有顯著性差異（P<0.05）。結合以上試驗表明，薄荷醇配比在設定質量濃度下具有皮膚修護、滋養、保濕、舒緩功效。

關鍵詞：薄荷醇；功效評價；斑馬魚胚胎；修護；滋養；保濕；舒緩

薄荷醇是一種環狀單萜烯醇，天然存在于薄荷、辣薄荷或其他薄荷品種中。由于薄荷醇具有的獨特香氣和清涼特性，被廣泛應用于各種日常消費品中，包括藥品、化妝品、煙草、糖果、口香糖、利口酒、牙膏和肥皂。其中，薄荷醇在化妝品行業應用已有較長的歷史，廣泛應用到乳液、爽身粉、足部護理、唇部護理、洗發香波、沐浴露等產品中，主要起到清涼止癢、收斂鎮靜、的作用?；谝陨显蚰壳笆惺鄣幕瘖y品也習慣將薄荷醇視為舒緩功效物，但是相關研究較少，而且諸如保濕、修護等其他功效暫未有相關文獻報道。為了更全面地了解薄荷醇作為傳統化妝品原料的功效特性及其在唇部護理產品中的應用，我們對此進行了深入研究。本文將先確定薄荷醇在駐留產品中的安全添加量，再通過使用斑馬魚胚胎生物模型對薄荷醇原料進行體外測試，對薄荷醇的功效進行初步篩查；因斑馬魚試驗無法完全替代人體功效測試，然后對添加薄荷醇的唇部化妝品進行人體功效評價試驗，結合非創傷性儀器檢測人體皮膚的生理學參數，綜合系統地研究薄荷醇在皮膚修護、滋養、保濕和舒緩方面的功效。這將為薄荷醇在唇部護理產品中的應用及功效提供參考依據。

一、實驗部分

（一）主要材料及儀器

主要材料：薄荷醇（99.6%）；曼秀雷敦基質唇霜樣品；0.55%、0.65%、0.75%、0.85%、0.90% （w/w）薄荷醇的唇霜樣品；75%乙醇溶液；飽和KCl溶液；3M醫用膠帶；純化水。

儀器：皮膚角質層水分含量探頭（Corneometer CM825），德國Courage+Khazaka （CK）公司；經皮水分流失測量儀（Vapometer SWL5201），芬蘭Delfin公司；皮膚pH探頭（Skin-pH-Meter PH905），德國Courage+Khazaka （CK）公司；皮膚亮度測量儀

（SkinGlossMeter SG1201），芬蘭Delfin公司：多功能3D皮膚成像分析儀（Antera 3D）愛爾蘭Miravex公司；皮膚黑紅色素探頭（Mexameter MX18），德國Courage+Khazaka （CK）公司。

（二）實驗方法

1.薄荷醇的制備

薄荷醇（薄荷腦）的制備按照薄荷油冷卻結晶法提取，工藝如圖1：薄荷原油先靜置24 h，一次凍析21h-27h得初腦和二部油，二部油進行二次凍析46h-60 h得二部腦和毛素油。對初腦和二部腦分別進行加熱熔化、脫水和過濾，與烘腦油、熔化油混合，經結晶，烘腦，晾腦，即得成品薄荷腦。最終成品薄荷腦的含量測定可達95%～100%。原料及制備工藝由黃山天目薄荷藥業有限公司提供。

2.薄荷醇安全性評價

安全性評價-斑馬魚胚胎急性毒性測試：隨機挑選20尾4-128 hpf （hour post-fertilization，hpf）的斑馬魚胚胎暴露于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薄荷醇樣品溶液中，同時設置空白對照組，暴露48h后于顯微鏡觀察記錄死亡魚胚胎數目，擬合標準曲線后計算半數致死濃度和10%致死濃度。實驗測試方法與結果由水中銀（國際）生物科技有限公司提供。

3.薄荷醇體外功效研究

修護功效-斑馬魚胚胎尾鰭修護促進測試；每組隨機挑選24尾發育正常的72 hpf斑馬魚胚胎，使用0.04%三卡因溶液麻醉后，于顯微鏡下用實驗解剖刀切除斑馬魚胚胎尾鰭，使用體視顯微鏡下拍照記錄；隨后將斑馬魚胚胎轉移到96孔板中，每孔含一粒魚胚胎和0.2mL的樣品溶液，放置于28℃±1℃恒溫箱中培養48h±1h后，體視顯微鏡下拍照，計數每尾魚胚胎尾鰭長度后計算尾鰭修護促進率，通過評價受試物促進尾鰭修護的能力來評定受試物具有修護功效。實驗設置模型對照組和樣品組，樣品組分別為0.55%、0.65%、0.75%、0.85%、0.95%等5種濃度的薄荷醇溶液（文中樣品組使用的濃度%均為質量分數）。（注：薄荷醇體外功效研究實驗測試方法與結果，均由水中銀（國際）生物科技有限公司提供）

滋養功效-斑馬魚胚胎血液循環促進功效測試：每組隨機挑選20尾發育正常的72hpf斑馬魚胚胎；隨后將斑馬魚胚胎轉移至6cm培養皿中，加入8mL的樣品溶液，放置于28℃±1℃恒溫箱中培養2h±0.5h后，用0.04%三卡因溶液麻醉魚胚胎2min，于顯微鏡下對魚胚胎尾部主動脈血管進行20s拍攝，用DanioScope軟件對每尾魚胚胎尾部主動脈血液流動相對速度進行測量取平均值并計算血液循環促進率，通過評價受試物促進血液循環的能力來評定受試物具有滋養功效。實驗設置空白對照組和樣品組，樣品組分別為0.55%、0.65%、0.75%、0.85%、0.95%等5種濃度的薄荷醇溶液。

保濕功效一斑馬魚胚胎失水抑制測試：每組隨機挑選24尾發育正常的72hpf斑馬魚胚胎；隨后將斑馬魚胚胎轉移至3cm培養皿中，加入5mL含樣品的失水模型誘導劑溶液，放置于28℃±1℃恒溫箱中培養3h±0.5h后，用0.04%三卡因溶液麻醉魚胚胎2min，于顯微鏡下對魚胚胎尾部進行拍攝，用分析軟件Image J打開照片，量度每尾魚胚胎從肛門到尾鰭末端區域魚胚胎尾巴面積并計算尾巴面積縮小抑制率，通過評價受試物抑制尾巴失水縮小的能力來評定受試物具有保濕功效。實驗設置模型對照組（15g/L NaCl）、空白對照組（魚胚胎培養液）和樣品組，樣品組分別為0.55%、0.65%、0.75%、0.85%、0.95%等5種濃度的薄荷醇溶液。

抗敏舒緩功效一化妝品抗過敏的測定斑馬魚胚法：每組隨機挑選30尾發育正常的72 hpf斑馬魚胚胎；將斑馬魚胚胎轉移至96孔板中，每孔10尾斑馬魚100μL樣品溶液，放置于28℃±1℃恒溫箱中培養2h后，樣品組每孔加入100μL C48/80工作液，繼續放置于28℃±1℃恒溫箱中培養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℃恒溫箱中避光反應24h后于酶標儀中讀取A405的吸光度（OD）并類胰蛋白酶抑制率，通過評價抑制類胰蛋白酶水平的能力來評定受試物具有抗敏舒緩功效。實驗設置測試中同時設置空白對照組（魚胚胎培養液）、模型對照組（100μL魚胚胎培養液+100μL的10mg/LC48/80溶液）和樣品組，樣品組為0.55%、0.65%、0.75%、0.85%、0.95%等5種濃度的薄荷醇與C48/80的溶液。

4.薄荷醇人體功效研究

（1）修護功效測試

本次實驗共分為6組，每組至少30名受試者，性別不限，年齡為18至60歲符合相關測試要求的健康受試者。受試者在實驗員監督下遵循標準程序清潔唇部，并在恒溫恒濕實驗室（溫度：20℃～22℃、濕度：40%～60%）中靜坐30 min。通過Corneometer測定唇部的皮膚水分含量初始值（初始值不大于60 a.u.），通過Vapometer測定唇部的皮膚TEWL初始值（初始值不小于15 g/m2h），通過Skin-pH-Meter測定唇部的皮膚pH初始值。隨后，其中5組受試者分別使用含0.55%、0.65%、0.75%、0.85%、0.90%薄荷醇的唇霜樣品，1組受試者使用基質唇霜（不含薄荷醇）作為陰性對照組，受試者每天早晚各使用一次，均勻涂抹于嘴唇。并于連續使用試驗產品了天后回訪研發中心測定皮膚水分含量、TEWL值及pH值。

參考團標T／GDCA 009-2022，皮膚TEWL值越小，表示皮膚鎖水能力越好，皮膚屏障越好；皮膚水分含量值越大，表示皮膚水分含量越高；皮膚表面的pH值一般維持在4.0～6.0，有利于皮膚表面正常菌群的生長，當pH值偏弱酸性，利于皮脂膜的修護。使用試驗產品后，主要參數皮膚TEWL值降低，皮膚角質層水分含量升高，且與使用試驗產品前比較，差異有顯著性，皮膚pH值維持在4.0～6.0之間，表示試驗產品具有修護功效。

（2）滋養功效測試

本次實驗共分為6組，每組至少30名受試者，性別不限，年齡為18至60歲符合相關測試要求的健康受試者。受試者在實驗員監督下遵循標準程序清潔唇部，并在恒溫恒濕實驗室（溫度：20℃～22℃、濕度：40%～60%）中靜坐30 min。通過Corneometer測定唇部的皮膚水分含量初始值（初始值不大于60a.u.），通過SkinGlossMeter測定唇部的皮膚光澤度初始值，通過Antera 3D拍攝唇部，分析唇部照片粗糙度Ra及粗糙度Rq初始值。隨后，其中5組受試者分別使用含0.55%、0.65%、0.75%、0.85%、0.90%薄荷醇的唇霜樣品，l組受試者使用基質唇霜（不含薄荷醇）作為陰性對照組、受試者每天早晚各使用一次，均勻涂抹于嘴唇。并于連續使用試驗產品了天后回訪研發中心測定皮膚水分含量、皮膚光澤度、粗糙度Ra值及粗糙度Rq值。

參考團標T-SH FCA 003-2022，皮膚水分含量值越大，表示皮膚水分含量越高；皮膚光澤度值越大，表示皮膚越有光澤；皮膚粗糙度Ra值、Rq值越小，表示皮膚越平滑；使用試驗產品后，皮膚光澤度升高，皮膚角質層水分含量升高，皮膚粗糙度Ra值、Rq值降低，且與使用試驗產品前比較，其中任意兩個參數變化結果差異有顯著性，表示試驗產品具有滋養功效。

（3）保濕功效測試

本次實驗至少30名受試者，性別不限，年齡為18至60歲，手臂無皮膚疾病，皮膚表面形態正常且無影響結果判定者。受試者在實驗員監督下遵循標準程序清潔手臂，并在恒溫恒濕實驗室（溫度：20℃～22℃、濕度：40%～60%）中靜坐30 min。在左右2個前臂內側選擇了個2 cm×3 cm的區域，通過Corneometer測定了個區域的皮膚角質層水分含量初始值，隨后，按（2.0±0.1）mg/cm2用量根據隨機表涂抹含0.55%、0.65%、0.75%、0.85%、0.90%薄荷醇的唇霜樣品，以涂抹唇霜基質（不含薄荷醇）作為陰性對照、不涂抹任何樣品作為空白對照，并于涂抹后4h、8h測定皮膚角質層水分含量。

參照行標QB／T 4256-2011，皮膚角質層水分含量越高，表示皮膚含水量越高；使用試驗產品后，試驗產品組的皮膚角質層水分含量值升高，差異具有顯著性，且變化量高于空白對照，差異具有顯著性，表示試驗產品具有保濕的功效。

（4）舒緩功效測試

本次實驗至少30名受試者，性別不限，年齡為18至60歲，手臂無皮膚疾病，皮膚表面形態正常且無影響結果判定者。受試者在實驗員監督下遵循標準程序清潔手臂，并在恒溫恒濕實驗室（溫度：20℃～22℃、濕度：40%～60%）中靜坐30 min。在左右2個前臂內側選擇了個2 cm×3 cm的區域，通過Vapometer測定兩個區域的TEWL初始值，通過Mexameter測定了個區域的紅斑指數（ El）初始值，通過Antera 3D拍攝了個測試區域，分析7個區域的a*初始值及泛紅初始值。隨后，使用3M醫用膠帶剝脫角質層20次建立膠帶撕脫受損模型，分別測定TEWL值、EI值、a*值、泛紅值。了個測試區域膠帶撕脫前后各個指標變差且均有差異性（P<0.05），及各個測試區域之間沒有差異性（P>0.05）即為建模成功。根據隨機表按（2.0±0.1） mg/cm2用量涂抹含0.55%、0.65%、0.75%、0.85%、0.90%薄荷醇的唇霜樣品，以涂抹唇霜基質（不合薄荷醇）作為陰性對照、不涂抹任何樣品作為空白對照，并于涂抹后10 min、1h分別測定TEWL值、EI值、a*值、泛紅值。

測試方法參考膠帶撕脫模型評價舒緩功效的相關文獻，皮膚a*值、泛紅值、EI值越小，表示皮膚泛紅程度越??；皮膚TEWL值越小，表示皮膚鎖水能力越好，皮膚屏障越好。與舒緩相關的皮膚a*值、泛紅值、EI值任意兩個參數變化結果與使用試驗產品前比較存在顯著性差異，表示試驗產品具有舒緩功效。

（三）統計學方法

計算分析參數的初始值／其他測量時間點／其他組間的數值，采用IBM SPSS Statistics 28.0軟件進行統計分析，計量數據以“平均值±標準差”表示。根據實驗數據是否符合正態分布，使用配對T檢驗或非參數檢驗分別對測量參數進行統計分析。P<0.05為差異有統計學意義。

二、結果與分析

（一）薄荷醇安全性評價結果

斑馬魚胚胎急性毒性測試：由表1可知，通過對薄荷醇8個濃度的測試，采用常用統計方法（如概率單位法）對魚胚胎死亡率和樣本測試濃度之間進行劑量反應曲線擬合，擬合曲線后的計算得出樣品半數致死濃度為0.19g/L，10%致死濃度為0.11g/L。而急性毒測試駐留產品時，安全風險線所對應的濃度是樣本的150倍稀釋濃度，因此建議最高可添加量為（LC10／10×150）%，即薄荷醇原料的最高可添加量為1.7%。

（二）薄荷醇體外功效研究結果

1.修護功效篩查

薄荷醇對斑馬魚胚胎尾鰭再生影響如圖2所示。由圖2可知，在0.55%、0.65%和0.75%等濃度下，與模型對照組相比，斑馬魚胚胎尾鰭修護促進率分別為16.79%、5.44%和5.28%，存在顯著性差異。表明薄荷醇具有促進修復的效果，具有修護功效。

2.滋養功效篩查

薄荷醇對斑馬魚胚胎尾部主動脈血液循環影響如圖3所示。由圖3可知，在0.65%、0.75%、0.85%和0.95%濃度下，與空白對照組相比，斑馬魚胚胎尾部主動脈血液循環促進率分別為14.11%、12.63%、21.07%及21.18%，有顯著性差異。表明薄荷醇具有促進血液循環效果，具有滋養功效。

3.保濕功效篩查

薄荷醇對斑馬魚胚胎失水收縮影響如圖4所示。由圖4可知，在0.55%和0.65%濃度下，與模型對照組相比，斑馬魚胚胎尾巴面積縮小抑制率分別為35.29%和31.18%，有顯著性差異。表明薄荷醇具有保濕功效。

4.抗敏舒緩功效篩查

薄荷醇對抑制C48/80誘導的斑馬魚胚胎類胰蛋白酶生成影響如圖5所示。由圖5可知，在0.65%、0.75%、0.85%和0.95%濃度下，與模型對照組相比，斑馬魚胚胎類胰蛋白酶抑制率分別為了1.63%、87.69%、93.09%和93.16%，有顯著性差異。表明薄荷醇具有抑制過敏效果，具有抗敏舒緩功效。

（三）薄荷醇人體功效研究結果

通過斑馬魚胚胎模型試驗初步篩查了薄荷醇的部分常規功效，隨后繼續沿用5種濃度的薄荷醇添加入基質唇霜，對其進行人體皮膚斑貼試驗，其中0.95%薄荷醇的唇霜沒通過人體皮膚斑貼試驗，其余濃度的唇霜均通過人體皮膚斑貼測試；所以除了0.95%外，另外增加同樣通過人體皮膚斑貼測試的0.90%，最后確定濃度0.55%、0.65%、0.75%、0.85%、0.90%薄荷醇的唇霜樣品參與人體功效評價試驗。

1.修護及滋養功效

因為修護與滋養功效測試的評價指標有重疊，因此招募同一批志愿者同時測試，本實驗按照自愿原則及納入條件共納入200名志愿者，分為6組，每組30人以上，其中9名因個人原因未能完成所有測試。最終191人完成項目，其中男64人、女127人，年齡21～58歲，平均年齡36.04±8.06歲。分組人數信息詳情如表2。

樣品使用前后受試者的皮膚TEWL值、水分含量、pH值、光澤度及粗糙度Ra、Rq值測試結果如圖了所示。從上述數據可知，經過受試者連續使用了天的測試，我們發現樣品組中添加了0.75%和0.85%薄荷醇的唇霜測試的TEWL值顯著降低，分別降低了20.29%和36.27%（P<0.05）。此外，樣品組中添加了0.55%、0.75%、0.85%和0.90%薄荷醇的唇霜與使用前相比，能顯著增加皮膚的水分含量，分別增加了12.94%、10.03%、15.64%和8.82% （P<0.05）。同時，各組的皮膚的pH值與使用前后都能維持在4.0～6.0的范圍內，具有維持皮膚pH值正常的效果。而添加了0.65%、0.75%和0.85%薄荷醇的唇霜分別提升了4.27%、11.23%和8.57%的皮膚光澤度 （P<0.05）。添加了0.55%和0.85%薄荷醇的唇霜與使用前相比，能顯著降低皮膚粗糙度Ra值及Rq值，皮膚粗糙度Ra值分別降低了5.48%和6，53% （P<0.05）。皮膚粗糙度Rq值分別降低了6.02%和6.35% （P<0.05）。

綜上所述，連續使用樣品7天后，樣品組中添加了0.75%和0.85%薄荷醇的唇霜能夠降低修護功效的主要參數皮膚TEWL值、同時次要參數皮膚水分含量提升，與使用前相比差異顯著（P<0.05）。此外，皮膚pH值也得到了良好地維持。因此，可以得出結論，添加0.75%和0.85%薄荷醇的唇霜具有修護功效。

滋養功效相關參數包括皮膚水分含量、皮膚光澤度和皮膚粗糙度Ra、Rq值。根據測試結果，當使用0.55%和0.85%薄荷醇添加量的唇霜時，連續使用了天后皮膚水分含量升高、皮膚光澤度升高，皮膚粗糙度的Ra和Rq值降低。這些差異在統計上是顯著的，表明這兩種唇霜具有滋養功效。而使用0.75%薄荷醇添加量的唇霜，連續使用了天后僅有皮膚水分含量和皮膚光澤度升高的效果，但同樣具有滋養功效。

2.保濕功效

本實驗按照自愿原則及納入條件共納入34名志愿者，其中4名因個人原因未能完成所有測試。最終30人完成項目，其中男6人、女24人，年齡21～48歲，平均年齡33.30±6.28歲。樣品使用前后受試者的皮膚角質層水分含量變化測試結果如圖8所示。

從上述數據可知，使用樣品4h以及8h后，樣品組、NC組的皮膚角質層水分含量與使用前相比均有顯著差異提升（P<0.05）。此外，樣品組、NC組的變化量與BC組比較，也存在顯著差異（P<0.05）。

綜上所述，雖然樣品組和NC組均具有保濕的功效，但是樣品組在使用唇霜8h后的保濕變化率均高于NC組，這說明薄荷醇的添加在短效長時間時存在一定提升保濕功效的作用，而NC組的保濕效果可能是因為唇霜基質本身蠟質、油脂等原料的保濕作用造成的。

3.舒緩功效

本實驗按照自愿原則及納入條件共納入34名志愿者，其中2名因個人原因未能完成所有測試。最終32人完成項目，其中男18人、女14人，年齡22～58歲，平均年齡37.72±8.26歲。樣品使用前后受試者的皮膚a*值、泛紅值、紅斑指數EI值及TEWL值測試結果如圖9所示。

從上述數據可知，NC組、樣品組在測試前（T-1）與BC組無顯著性差異，每位受試者各個測試區域在測試前保持平衡；且NC組、樣品組、BC組在膠帶撕脫后與測試前均有顯著性提升（P<0.05），NC組、樣品組與BC組無顯著性差異，表示膠帶撕脫模型建立成功。

涂抹唇霜10min后，各組的皮膚a*值、泛紅值、EI值及TEWL值都出現明顯的下降，而未涂抹唇霜的BC組也有小幅度的改善，這是由于皮膚自身的修復作用造成的，其中，添加了0.85%薄荷醇的唇霜的對于皮膚泛紅改善效果較未添加時更明顯，a*值、EI值、TEWL值分別降低了5.89%、35.22%、41.47% （P<0.05），說明足量的薄荷醇的添加在短時間內具有較好的舒緩功效。

涂抹唇霜1h后，各組的皮膚a*值、泛紅值、EI值及TEWL值均出現了更加明顯的改善，相較于基質唇霜，添加了薄荷醇0.55%、0.65%的效果最佳，4個測試參數均有顯著性改善（P<0.05），0.75%、0.85%、0.90%也能有3個測試參數有顯著性改善（P<0.05），說明添加薄荷醇的唇霜具有舒緩的功效。

三、結論

本文首先通過水中的斑馬魚胚胎急性毒性測試檢驗薄荷醇的安全性，確定了薄荷醇原料在駐留化妝品中最高可添加量為1.7%。

再借由一系列斑馬魚胚胎模型生物試驗驗證了薄荷醇具有的修護、滋養、保濕、抗敏舒緩功效，其中0.65%濃度薄荷醇4個功效相關參數均具有顯著性的改善。

隨后通過現行行標、團標及參考文獻為依據進行人體功效評價試驗，驗證了添加薄荷醇的唇霜具有皮膚修護、滋養、保濕、舒緩功效，且添加0.75%、0.85%薄荷醇的唇霜4個功效主要相關參數均具有顯著性的改善。

目前國內對薄荷醇這種經典化妝品原料的功效研究的還不夠豐富，此研究可為薄荷醇作為唇部護理產品的部分功效添加物的提供數據支撐與依據，而薄荷醇其他更多的功效作用機理目前尚不明確，未來還需要更多的科研人員對其進行深入的研究。

作者介紹

莊燦展，金學迎，王乃龍，均為曼秀雷敦（中國）藥業有限公司職員。