李则慧，谭申宇，张永萍，徐剑，朱月，汪祖华

(贵州中医药大学，贵州 贵阳 550000)

0 引言

从古至今，中医药作为中华民族文化的瑰宝，不仅在治病防病有着举足轻重的贡献，在美容方面也有着广泛地运用[1]。近些年随着对中医药的研究与开发以及社会生活水平的提高，人们愈来愈重视安全有效的美容方式，具有抗氧化效果的中草药天然成分亦成为美容产品开发的热点[2]。外用中药面膜具有使用方便、安全有效、毒副作用的优势[3]。传统中药紫苏(Perilla frutescens)中成分迷迭香酸、黄酮类化合物、花青素、苷类物质等具有显著的抗氧化活性[4]。中药黄精(Polygonatum sibiricum)中的主要成分黄精多糖也有明显的抗氧化性[5]。截止目前，尚未发现利用黄精和紫苏这2 种中药制成的面膜。本文以中医药理论为指导，在遵循中医辨证论治的创新病因学说基础上充分借鉴现代医学的方法及手段，以紫苏与黄精的水提物为主要功效性成分，然后与适当的辅料和基质制备一种可水洗的复方凝胶面膜，并对其进行保湿、抗氧化性能等质量评价[18]。

1 实验仪器与材料

1.1 实验仪器

PH 计测试仪(PHS-25，上海仪电科学仪器股份有限公司)，紫外可见光光度计(UV-5900 上海元析仪器有限公司)，电热恒温干燥箱(HPD-101-3A，常州市华普达教学仪器有限公司)，超声波清洗器(SK8-210-HP，上海科导超声仪器有限公司)，数显恒温水浴锅(DRRH-S4，上海双捷实验设备有限公司)，电子天平(FA2-204-N，上海菁海仪器有限公司)(换一个其他天平)，数显旋转粘度计(NDJ-9S，上海平轩科学仪器有限公司)，电动离心机(80-2，常州金坛良友仪器有限公司)。

1.2 实验材料

紫苏粉(陕西森弗天然制品有限公司)，黄精粉(陕西森弗天然制品有限公司)，黄连粉(陕西森弗天然制品有限公司)(纯度多少？不清楚的联系谭申宇，然后与在审的专利核对一下)，五氧化二磷，1，1-二苯基-2 苦基肼(DPPH 上海金穗生物科技有限公司)，海藻酸钠(Sodium alginate，SA，国药集团化学试剂有限公司)，羧甲基纤维素Ⅲ(Carboxymethyl cellulose III，Aladdin Industrial Co.，USA)，丙三醇(Glycerol，重庆川东化工有限公司)，医用级油性氮酮(Azone，浙江省天洪生物技术有限公司)，吐温-80(Tween-80，Aladdin Industrial Co.，USA)，氢化蓖麻油(PEG-60 凯码生化天津有限公司)，尼泊金乙酯(Ethyl p-Hydrobenzoate，萨恩化学技术有限公司)，本试验其他所用试剂均为分析纯，实验用水均为纯净水。

2 实验方法

2.1 空白基质的制备

凝胶剂无油腻感，易于涂展，易于洗除，贴合度好、稳定且释药快、不容易过敏，环保安全等优点[6]。参考凝胶面膜[7-13]的原料和配方技术的研究，确定面膜基质的初步配方，如表1。

表1 面膜基质初步配方

2.2 中药水提液的制备

2.2.1 紫苏水提液的制备

取0.5 g 紫苏粉充分溶解于5mL 蒸馏水中，搅拌或超声5min，即得浓度为0.1g/mL 的紫苏水提液。

2.2.2 黄精水提液的制备

同2.2.1 方法制备浓度为0.1g/mL 的黄精水提液。

2.2.3 黄连水提液的制备

同2.2.1 方法制备浓度为0.1g/mL 的黄连水提液。

2.2.4 DPPH 自由基清除法筛选药物用量配比

抗氧化作为评价该凝胶面膜的重要指标之一，以清除DPPH 自由基试验的方法，初步设计了五个不同中药用量的配方进行抗氧化试验，来筛选面膜中药物的最佳复配比例[14-17]，见表2。

表2 不同处方用量配比

2.2.5 DPPH 自由基清除试验：

精密称取DPPH4.7mg，在水浴超声下溶解在无水乙醇中定容至10mL，4℃下避光密封保存，备用；分别取0.5mL 0.1g/mL 的各处方水提液，各加入4mLDPPH 溶液(120μmol/L)，静置30min后，在517nm 波长下使用紫外分光光度计测定其吸光度值，每组平行测定三次。最后，按照公式(1-1)计算其清除率。

清除率%=[A 对照-(A 样品-A 空白)]/A 对照×100%(1-1)

式中：A 对照为DPPH 的吸光度；A 样品为加入样品的DPPH 的吸光度；A 空白为样品自身的吸光度。

2.3 单因素试验

对面膜基质：羧甲基纤维素Ⅲ、海藻酸钠、甘油、氢化蓖麻油、尼泊金乙酯、氮酮、吐温-80 的用量进行单因素试验优化。

2.3.1 羧甲基纤维素Ⅲ的用量考察

以羧甲基纤维素Ⅲ的使用量为变量(1.5g、2.0g、2.5 g)，平行制备三组复方紫苏凝胶面膜。分别对10 名受试志愿者的手臂内侧同一区域进行涂抹，涂抹面积约为 3 cm2，样品间隔 4 cm2，每种配方涂抹4 次，根据表3 的评分标准，以视觉和感官为评价指标对不同配方凝胶基质面膜进行评分，其中综合评分=各项指标得分总和，考察羧甲基纤维素Ⅲ的使用量对凝胶面膜各项指标的影响。

表3 复方紫苏凝胶面膜使用感评分标准

2.3.2 海藻酸钠的用量考察

以海藻酸钠的使用量为变量(0.5g、1.0g、1.5g)，平行制备三组复方紫苏凝胶面膜，。分别对10 名受试志愿者的手臂内侧同一区域进行涂抹，涂抹面积约为 3 cm2，样品间隔 4 cm2，每种配方涂抹4 次，根据表3 的评分标准，以视觉和感官为评价指标对不同配方凝胶基质面膜进行评分，其中综合评分=各项指标得分总和，考察海藻酸钠的使用量对凝胶面膜各项指标的影响。

2.3.3 甘油的用量考察

以甘油的使用量为变量(4.0g、7.0g、10.0g)，平行制备三组复方紫苏凝胶面膜，。以保湿率为评价指标，取0.5g 涂布在3M 医用胶布上置于氯化钙干燥器中，干燥12 小时，测定保湿率(%)，以此考察甘油用量对凝胶面膜保湿效果的影响。

2.3.4 氢化蓖麻油的用量考察

以氢化蓖麻油的使用量为变量(1.0g、2.0g、3.0g)，平行制备三组复方紫苏凝胶面膜，。按照评分标准表4 进行综合评分，综合评分等于各项指标得分总和，考察氢化蓖麻油的使用量对凝胶面膜制备的影响。

表4 氢化蓖麻油考察标准

2.4 正交优化试验

根据单因素试验结果，采用L9(34)正交试验设计筛选和优化面膜基质的配方，以凝胶面膜的使用感为评价标准(表3)，综合评分优选出最佳处方，综合评分等于各项指标得分总和。试验因素与水平见表5。

表5 正交试验因素与水平

2.5 验证实验

根据正交试验中优选出的面膜最佳处方配比，将其平行制备3 份，按照表3 评分标准来进行综合评分，综合评分=各项指标得分总和。

2.6 抗氧化试验

2.6.1 DPPH 自由基清除试验

将空白基质与低、中和高浓度的凝胶面膜配成溶液，吸取1mL 样品于试管中，再加入120μmol/L DPPH-乙醇溶液，充分摇匀，在517nm 波长处使用紫外分光光度计测定其吸光度，其中，开始反应前15min，每隔1min 测一次，后每隔5min 测定一次，每组平行测定三次，共测定35min。按下式(1-2)计算其对DPPH-自由基清除率：

清除率/%=[A2-(A1-A3)]/A2*100% (1-2)

式中，A1:1mL 面膜溶液+2mL DPPH-乙醇溶液的吸光度；

A2:1mL 蒸馏水+2mL DPPH-乙醇溶液的吸光度；

A3:1mL 面膜溶液+2mL 无水乙醇溶液的吸光度；

空白基质(阴性对照)：1mL 面膜溶液+2mL DPPH-乙醇溶液；

空白比色皿：1mL 蒸馏水+2mL 无水乙醇；

对照组：1mL 面膜溶液+2mL DPPH-乙醇溶液。

2.6.2 苹果氧化试验

苹果经削皮或被切开后，切口由于发生氧化变颜色的现象称为酶促褐变，，即日常生活中常见的苹果被氧化现象，这主要是由于苹果中的多酚氧化酶(PPO)将酚类底物氧化为醌类，醌聚合成为褐色素而引起组织褐变。

为更直观的研究研究复方紫苏凝胶面膜的抗氧化性能，本实验巧妙设计了一个抗苹果氧化实验，即将新鲜苹果切成大小、厚度均一的切片，通过给苹果“敷面膜”的方法，以未处理的苹果为空白对照，以珀莱雅海洋活能面膜泥为阳性对照，进一步评估面膜的抗氧化性能。试验设计见表6。

表6 苹果氧化试验设计

每组平行制备三份，置于空气中6h 后用清水洗净观察。

2.7 质量评价(理化检测)

以优选处方平行制备3 份面膜各150 mL，进行相关理化检测。

2.7.1 外观性状与细腻度

取成品 5g，置于试管中，观察其外观性状；取成品适量，涂布于受试志愿者手背上，通过使用感评分标准(表3)评价其细腻度。

2.7.2 酸碱度

取成品 2.5g，溶于50mL 蒸馏水中，在80℃下恒温孵育30min，后冷却至室温，测定 pH 值。

2.7.3 粘度测定

平行取3 份优选处方下制备好的复方紫苏凝胶面膜各100mg，根据2020 版《中国药典》(四部)通则0633 的方法，于室温下使用转子型旋转粘度计(4 号转子，转速6.0r/min)测定凝胶面膜的粘度。

2.7.4 体外保湿实验

为模拟人体皮肤，本实验选用在一层3M 医用透气胶带来制作模拟装置。然后，称取0.5 g 面膜涂布于模拟装置表面，放置在室温下，12h 后称量，计算保湿率。

保湿率(%)=M2/M1×100%

式中：M2 为放置12h 后样品的质量(g)；

M1 为放置前样品的质量(g)。

2.7.5 耐高温、低温实验

取紫苏复方面膜70g 装入离心管中，分别置于100℃的恒温水浴锅、-5 和-10℃的冰箱中，连续孵育24 h，再恢复至室温，观察其与试验前的差异。

2.7.6 离心实验

在室温下，取紫苏复方面膜70g 装入 100 mL 的离心管中，编号为1、2、3、4、5，分别置于离心机中以1000、2000、3000、4000 和5000 rpm/10 min 的速度离心，观察样品有无水分析出。

2.8 安全性评价及试用调查

2.8.1 安全性

招募10 名受试志愿者(无皮肤病及化妆品过敏史的18-25 周岁女性)对面膜进行安全性评价。受试者每 2d 使用一次(晚间洁面后使用)，每次15 min，试用时间为10 d。每2d 回访受试者的皮肤反应，以表7 的评分标准对面膜进行安全性评价。

表7 安全评分标准性

2.8.2 试用调查

对面膜进行安全性测试后，让受试者根据表8 中的评分标准对试用效果进行评分，并以各项目的平均值来评价最终试用效果。

表8 试用效果评分标准

(1-5 分依次为很差、差、一般、好、很好。)

3 结果与分析

3.1 药物配方及用量配比的筛选

如图1 所示，与空白基质相比，各配方的DPP H 自由基清除率都高于空白基质。当与不同用量药物复配后，其抗氧化作用具有一定的协同效果，其中处方(3) 紫苏与黄精以1:1 的比例复配后对DPPH 自由基清除效果最佳，清除率达到93.03%，所以本文选用紫苏：黄精(1:1) 作为面膜的中药配方。

图1 不同配方水提液DPPH 清除率%

3.2 单因素实验

图2 表明，甲基纤维素Ⅲ用量为2.5g、藻酸钠用量为1.5g、甘油用量为10.0g 时面膜分值最高，且面膜呈棕色半透明胶状，保湿效果较好，粘度适中，性状良好。

图2 单因素试验结果

3.3 正交实验

正交实验结果如表9 所示，各因素R 极差结果为A＞C＞D＞B，说明因素A 对试验结果影响最大，因素C 次之，因素B 影响最小；K 值结果显示，最佳因素水平为A2B3C2D2，即基质处方为甲基纤维素Ⅲ 1.5g、海藻酸钠3g、甘油7g 以及氢化蓖麻油2g。

表9 L9(34) 实验结果

3.4 验证实验

验证结果见表10，结果显示，即 A2B3C2D2，且面膜呈棕色半透明胶状，外观状态良好。

表10 最佳工艺验证试验结果

3.5 抗氧化实验

3.5.1 DPPH 自由基清除试验

由图3 可知，复方紫苏凝胶面膜对DPPH 自由基的清除率与其其药物提取物的浓度呈一定的剂量关系，且随着浓度的增加，清除率也逐渐增大。与空白对照组相比，复方紫苏凝胶面膜具有较好的抗氧化能力，且其药物提取物浓度越高抗氧化能力越好。此外，结果也显示本研究所制备的复方紫苏凝胶面膜的抗氧化能力明显优于阳性对照组珀莱雅海洋活能面膜。

图3 复方紫苏凝胶面膜高、中、低浓度对DPPH 清除率的测定

3.5.2 苹果氧化程度

从图4 和图5 中可得出以下结果：

图4 苹果氧化实验6h 前

图5 苹果氧化实验 6h 后

空白组：肉眼明显观察到苹果被氧化程度较深，整个切片变为褐色，且苹果切片水分变少；

空白基质组：肉眼明显可见苹果切片变成褐色，但仍保留大量水分；

低浓度组：苹果切片仍保持约80%-95%的新鲜程度；

中浓度组；苹果切片仍保持约80%-95%的新鲜程度；

高浓度组：苹果切片仍保持约80%-95%的新鲜程度；

对照组：对照组不易清洗，苹果切片被轻微染色，苹果切片稍稍氧化，水分有流失。

由此分析，未敷面膜的苹果切片，在短时间容易失水、氧化，变得不新鲜，容易发生酶促褐变；敷了不含药物提取物的空白基质的苹果切片，在短时间内会跟未敷面膜的苹果切片一样发生明显的酶促褐变现象；短时间内，低、中、高不同浓度的复方紫苏凝胶面膜都能使苹果切片保持新鲜，不被氧化；与对照组相比，复方紫苏凝胶面膜易清洗，不染色、掉色，具有相似程度或略优于对照组的抗氧化性，肉眼观察可知，对比例的保湿锁水能力较弱。

综上，使用时间较长时，就抗氧化和抗衰老功效而言，复方紫苏凝胶面膜优于对照组，本次实验制备的复方紫苏凝胶面膜具备一定的抗氧化能力。

3.6 质量评价结果

从图6 和表11 中可知，所制得的紫苏复方凝胶面膜为棕色、分布均匀、易于清洗，涂抹皮肤后无颗粒感、细腻柔滑、清爽湿润，样品的pH 为7，适合皮肤。面膜耐热耐寒性能稳定；离心试验均无分层现象，符合《中国药典》(2020)版对凝胶面膜稳定性的规定。

表11 质量评价结果

图6 体外保湿结果

3.7 安全性及试用效果

如图7、图8 所示，在皮肤安全性试验中，受试者在试用过程中面部均未出现红斑及水肿现象，表明该面膜安全可靠.在面膜的试用效果评价中，各项指标评分均在4 分以上，表明面膜的试用效果良好。

图7 面膜展涂手背效果

图8 面膜展涂手腕效果

4 小结

4.1 面膜的最佳方及制备工艺

面膜的最佳配方如表12 所示。最终制备工艺为：准确称取羧甲基纤维素Ⅲ、海藻酸钠，加入120mL 蒸馏水，在98℃磁力搅拌器中加热溶解；取甘油和氢化蓖麻油置于烧杯中，搅拌均匀，放置过夜消泡，得到空白基质；加入紫苏提取物与黄精提取物，搅拌均匀，加入油性氮酮和吐温-80，搅拌均匀，用蒸馏水定容到150mL，得到复方紫苏凝胶面膜。

表12 复方紫苏凝胶面膜的最佳配方

4.2 结论

试验表明，以紫苏和黄精复配为药物活性成分，以羧甲基纤维素Ⅲ、海藻酸钠为基质主成分，加以保湿剂甘油、防腐剂尼泊金乙酯、促渗剂氮酮及增溶剂吐温-80 制备凝胶水洗面膜，所得面膜均匀细腻、水润有光泽、触感润滑且粘度适中，容易水洗，皮肤舒适性和涂展性好，有一定保湿抗氧化功能，原料少，制备工艺简单，安全环保，为紫苏、黄精在中药护肤品的开发与利用提供了一定的参考价值。