含光果甘草提取物的美白乳液的制备

(浙江工业大学海洋学院，浙江 杭州 310014)

近年来，人们生活节奏加快，精神压力较大，皮肤状况越来越差，对于皮肤的关注程度也逐渐增加。当前市场上销售的部分美白乳液存在铅、汞等重金属成分含量超标的现象，虽然在短期内使用不至于危及生命，但是长期使用会造成皮肤严重衰老，同时影响身体健康。笔者挑选光果甘草提取物，搭配辅助成分，制作出一款美白护肤乳液。乳液中的天然提取液易于被人体皮肤的吸收，其他成分大部分可以被皮肤吸收，少量的化学合成物质不会对皮肤造成伤害。该乳液能有效抑制黑色素生成，清除自由基，令肌肤更加美白健康。光果甘草，多年生草本植物，活性成分主要为三萜类、黄酮类、多糖类、氨基酸、生物碱和有机酸等化合物[1]。光果甘草提取物一般来源于光果甘草的茎或根，主要成分是光果甘草素和光果甘草定，既能抑制酪氨酸酶的活性，又能抑制多巴色素互变和DHICA氧化酶的活性[2]，具有与SOD(过氧化物歧化酶)和维生素E相似的清除氧自由基的能力[3]，同时具有强抗氧化性，可以淡化色斑，是一种可用于抗菌消炎、抗氧化、抗衰老、防紫外线、防晒、美白亮肤和祛斑的优质化妆品添加物[4-5]。决定人体皮肤肤色的主要因素是黑色素含量和分布，酪氨酸酶是黑色素合成的关键限速酶，因此目前对肌肤美白的研究和应用很多是通过对酪氨酸酶的活性调控来进行[6-8]。光果甘草提取物可以通过竞争性抑制来降低酪氨酸酶的活性，将一部分酪氨酸酶从黑色素合成的催化环中带走，阻止底物与酪氨酸酶的结合，从而抑制黑色素的合成[9-11]。因此采用光果甘草提取物作为天然美白活性物质，添加于护肤乳液中，可以起到抑制黑色素生成、美白肤色的作用。

1 实 验

1.1 主要试剂与仪器

光果甘草，西安绿天生物科技有限公司；玻尿酸、烟酰胺、600 U/mg酪氨酸酶、维生素C衍生物、素颜粉、蚕丝胶蛋白、丙烯酸羟乙酯/丙烯酰二甲基牛磺酸钠共聚物、甲氧基肉桂酸乙基己酯、聚二甲基硅氧烷醇、硫酸镁等可溶性盐、硅油、合成油脂、植物性油脂、甘露聚糖、松茸、羟苯甲酯、聚甘油硬脂酸酯、凝血酸、6-羟基黄酮、维生素B5、辛基十二醇、水杨酸，由杭州稞恩生物科技有限公司提供。

AL204型电子分析天平，上海臣莲生物科技发展有限公司；乳化锅、均制搅拌机HM-0025,杭州稞恩生物科技有限公司；722S型可见分光光度计、MX18皮肤黑色素和血红素测试仪，德国CK公司。

1.2 实验方法

1.2.1 光果甘草提取物的制备

称取光果甘草粉末5 g，置于250 mL圆底烧瓶中；配制氨性醇溶液作为提取剂[12]，其中乙醇体积分数为60%、氨体积分数为0.6%、蒸馏水积分数为39.4%；料液比为m(光果甘草粉)∶V(氨性醇溶液)=1∶20 g/mL,放置于75 ℃的恒温水浴中，提取2 h[13-14]后冷却过滤，保留清液，取滤渣再次放于250 mL圆底烧瓶中，加入上述配制的氨性醇溶液，料液比为m(滤渣)∶V(氨性醇溶液)=1∶1 g/mL，回流提取3 h后过滤，将两次滤液合并，在60 ℃下减压分馏，获得膏状提取物，用色谱甲醇[15]定容于25 mL容量瓶中，备用。

1.2.2 初步确定光果甘草提取液的最佳浓度

称取0.40 g L-多巴置于200 mL容量瓶中，128 mg酶活为600 U/mg的酪氨酸酶置于50 mL容量瓶中，分别用磷酸盐缓冲液定容，备用。配制质量浓度分别为1.0，2.0，3.0，4.0 mg/mL的光果甘草提取液，各移取1.0 mL定容于10 mL容量瓶中稀释，备用，再从各容量瓶中分别移取1.0 mL溶液滴入4支试管中，标记为C1～C4。向C1～C4试管中分别加入1.5 mL磷酸盐缓冲液和0.50 mL酪氨酸酶溶液，静置10 min，分别加入1.0 mL浓度为0.015 mol/mL的L-多巴溶液，混匀，静置20 min。同样，配制A，B，D 3组反应液，作为对照组。在37 ℃，pH为5.0，波长492 nm的条件下，测各组溶液的OD值，并记录，如表1所示。

表1 酪氨酸酶活性抑制率测定中反应液组成Table 1 The composition of reaction solution in determinationof inhibition rate oftyrosinase activity

计算得到在光果甘草质量浓度为0.30 mg/mL附近时酪氨酸酶活性抑制率最大。缩小光果甘草提取液质量浓度范围，配制2.5，2.6，2.7，2.8，2.9，3.0，3.1，3.2，3.3，3.4，3.5 mg/mL的光果甘草提取液，各移取1.0 mL溶液定容于10 mL容量瓶中稀释，备用；再分别移取1.0 mL稀释后的提取液，滴入11支试管中，编号为E1～E11。向各试管中分别加入1.5 mL磷酸盐缓冲液和0.50 mL酪氨酸酶溶液，静置10 min，再加入1.0 mL L-多巴溶液，混匀，静置20 min。在37 ℃，pH为5.0，波长492 nm的条件下，测各组溶液的OD值，并记录。

1.2.3 美白乳液的制备

以甘油、甲氧基肉桂酸乙基己酯、辛基十二醇、合成油脂、硅油和丁二醇等为主要原料制备美白乳液，具体配方[16]见表2。

表2 美白乳液的配方Table 2 Formula of the whitening emulsion

制备过程：1) 按配方称量原料，制成水相和油相，在数显恒温水浴锅中加热至80 ℃，机械搅拌使固体完全溶解；2) 将油相加入乳化锅中，在真空条件下，搅拌速度由2 500 r/min升至4 500 r/min，缓慢加入水相，搅拌均质15 min，得到均匀白色乳液；3) 冷却至40 ℃，加入聚甘油硬脂酸酯、蚕丝胶蛋白和香精等；4) 转速由2 500 r/min升至4 500 r/min，再次均质，观察均质程度；5) 静置，冷却至室温，得到白色乳状粗产品。

1.3 检 测

1.3.1 稳定性测试

1) 静置观察

静置48 h，观察外观特性，如果有分层则说明油包水体系被破坏，需要改变乳化剂配比，增加黏稠度。通过实验改变配比，得出的较优增稠体系为以硬脂酸作为水相增稠剂，丙烯酸羟乙酯/丙烯酰二甲基牛磺酸钠共聚物与黄原胶配合作为油相增稠剂；改变辛基十二醇与甲氧基肉桂酸乙基己酯的比例，通过测定乳化分层指数得到乳液的分层比率，最终确定油脂的最佳添加配比。选取最佳配比，制成美白乳液。将样品室温下放置20 d，每隔2 d取样，在显微镜下观察乳液是否有分层、析出颗粒或其他不均一的现象。

2) 耐寒耐热循环试验

为了保证产品在储存和使用过程中性能稳定，对乳液进行高温和低温贮存稳定性测试[17]。过程是：1) 3 000 r/min离心30 min后观察乳液是否有分层、固体析出或其他不均匀的现象，并记录；2) 48 ℃下连续恒温贮藏20 d，再恢复室温并保持8 h以上，观察乳液是否分层，并记录；3)-25 ℃下连续冷冻20 d，再恢复室温并保持8 h以上，观察乳液是否分层，并记录。

1.3.2 理化性质检测

1) pH检测

取少量样品，使用pH计检测其pH值，并记录。

2) 微生物指标检测

取100g该乳液，室温下静置，在第1，3，5，7天分别取样，检测乳液内粪大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌的含量[18]，并记录。

1.3.3 美白功效评价

采用人体皮肤进行测试。测试指标为皮肤黑色素含量(MI值)以及皮肤亮度(L值)，MI值表示黑色素指数，数值越高表示黑色素含量越高；L值表示白平衡，数值越高表示肤色越白。寻找多名受试者，洁面后，测试其脸部的MI值和L值，根据测试结果选取MI值和L值相近的10名受试者进行人体皮肤测试。将10名受试者分为两组，实验组和对照组。实验组的受试者每天早晚洁面后使用该美白乳液，且在试验过程中不使用其他产品，对照组的受试者在试验过程中不使用任何美白产品。每隔7 d用皮肤黑色素和血红素测试探头对10名受试者的MI值和L值进行测量，测量时取3次测量数据的平均值，并记录。28 d后，对MI值和L值进行分析。

2 结果与讨论

2.1 确定光果甘草提取液的最佳浓度

不同浓度反应液的吸光度以及其对应的酪氨酸酶活性抑制率见表3。表中空白项表示无此项，其对应浓度的吸光值仅用于C组反应液酪氨酸酶活性抑制率的计算。抑制率计算式为

表3 不同浓度反应液的吸光度以及酪氨酸酶活性抑制率Table 3 Absorbance of different concentrations of reaction solution and inhibition rate of tyrosinase activity

式中：ODa为反应液A的吸光度；ODb为反应液B的吸光度；ODc为反应液C1～C4的吸光度；ODd为反应液D的吸光度。

由表3可知：在一定浓度范围内，光果甘草提取物的浓度越高，对酪氨酸酶活性的抑制作用越强。超过0.30 mg/mL后，对酪氨酸酶活性抑制率稍有下降。其中，0.30 mg/mL和0.40 mg/mL的光果甘草提取液效果显著，但由于0.40 mg/mL光果甘草提取液制成的样品美白效果较0.30 mg/mL的差，且不利于人体吸收，经济成本较高。因此，确定果甘草提取物的最佳质量浓度为0.30 mg/mL左右。

质量浓度在0.30 mg/mL附近的光果甘草提取液对酪氨酸酶的活性抑制率见图1。

图1 不同质量浓度的光果甘草提取液的酪氨酸酶活性抑制率Fig.1 Tyrosinase inhibition rate of different concentrationsof Glycyrrhiza glabra extract

由图1可知：在0.25～0.33 mg/mL范围内，光果甘草提取物的浓度越高，对酪氨酸酶活性的抑制作用越强，抑制黑色素生成的效果越好。超过0.33 mg/mL后，对酪氨酸酶活性抑制率稍有下降。其中，0.33 mg/mL的光果甘草提取液对酪氨酸酶活性的抑制率最高，为最佳质量浓度。

2.2 理化性质

该美白乳液的分层比率随辛基十二醇与甲氧基肉桂酸乙基己酯的不同配比的变化情况见图2。

由图2可知：该美白乳液较佳油脂的选择是m(辛基十二醇)∶m(甲氧基肉桂酸乙基己酯)=7∶3。样品分别在室温下静置20 d，在高温48 ℃下连续恒温贮藏20 d，在低温-25 ℃下连续冷冻20 d后，均无析出颗粒、分层的现象，以3 000 r/min离心30 min后未出现油水分层现象，稳定性良好。乳液配方体pH值应满足4

图2 乳液分层比率随辛基十二醇与甲氧基肉桂酸乙基己酯配比的变化Fig.2 The variation of emulsion stratification ratiowhit different ratio of octyldodecanol toethylhexyl methoxycinnamate

2.3 人体皮肤检测结果分析

2.3.1 皮肤黑色素含量(MI值)

受试者使用美白乳液后一个月内MI值即人体皮肤黑色素含量随时间的变化见图3。

图3 受试者使用美白乳液后一个月内MI值(黑色素含量)随时间变化柱形图Fig.3 Column graph of MI value (melanin content) overtime within one month after the subjectused the whitening emulsion

由图3可知：在使用该产品一个周期(28 d)后，每隔一周实验组受试者同一位置的皮肤黑色素含量呈下降趋势，对照组受试者的皮肤黑色素含量基本不变；相较于使用该美白乳液前，对照组皮肤黑色素含量显著下降；实验组相较于对照组，受试者的黑色素含量显著下降，原先暗沉的肌肤具有一定光泽，体现该产品良好的美白效果。

2.3.2 皮肤亮度(L值)

受试者使用美白乳液后一个月内L值即皮肤亮度随时间的变化见图4。

图4 受试者使用美白乳液后一个月内L值(皮肤亮度)随时间变化柱形图Fig.4 Column graph ofL value (skin brightness)over time within one month after thesubject used the whitening emulsion

由图4可知：在使用该产品一个周期，每隔一周实验组受试者同一位置的皮肤亮度呈上升趋势，对照组皮肤亮度基本不变；实验组受试者相较于未使用该乳液前，皮肤亮度提高；实验组相较于对照组，皮肤亮度明显上升，肌肤呈现出自然、健康的白皙状态，体现该产品良好的美白效果。

3 结 论

笔者制备了一种以光果甘草提取物、烟酰胺和维生素C衍生物为美白活性物质的美白乳液，制作工艺简单。产品外观为白色乳状，质感细腻光滑，无颗粒感，pH符合要求，防腐合格，稳定性良好，具有良好的美白功效。通过测试不同质量浓度光果甘草提取液对酪氨酸酶活性的抑制率，得到最适提取液添加量为0.33 mg/mL。通过对样品静置48 h后分层比率进行测试，找出较佳油脂的选择为m(辛基十二醇)∶m(甲氧基肉桂酸乙基己酯)=7∶3。使用皮肤黑色素和血红素测试探头进行人体皮肤美白测试，结果显示：使用该美白乳液一个周期后，受试者皮肤黑色素含量(MI值)明显下降，皮肤亮度(L值)明显升高，肌肤自然白皙、水嫩，具有光泽，表明该乳液具有良好的美白功效。