铁皮石斛提取物保湿性能研究

铁皮石斛提取物保湿性能研究

皮肤护理是皮肤护理产品和皮肤保健产品的最基本功能。铁皮石斛(Dendrobiumofficinale)被列为石斛之上品,性偏凉润,甘寒善于养阴,生津润燥之力较强。《本草纲目拾遗》也明确记载了其具有“生津”之效。现代科学研究表明,铁皮石斛富含多糖,并且多糖也是其主要活性成分,在增强免疫力、抗肿瘤和延缓衰老等方面具有重要作用1吸湿和保湿率的测定1.1.1试药铁皮石斛,产地云南;透明质酸钠粉末(化妆品级),山东福瑞达公司生产,具有良好的保湿作用,已被广泛用于化妆品;硫酸铵及变色硅胶,均为国产AR级试剂,国药集团生产;MTT,Sigma公司生产;细胞培养基:含有10%小牛血清(PAA)、100U/ml青霉素和100U/ml链霉素的MEM培养基,美国GIBCO公司生产;0.25%胰酶,美国Invitrogen公司生产。1.1.2细胞人表皮角质细胞株HaCat,购自中国科学院上海生命科学院细胞库。1.1.3仪器恒温真空干燥箱,Binder公司生产;分析天平,MettlerToledo公司生产;CO1.4称重法吸湿与保湿性能测定参考文献1.4.1吸湿率的测定选用硫酸铵饱和溶液控制湿度,使其维持在相对湿度(RH)81%。分别称取透明质酸钠粉末和铁皮石斛粉末各0.1g,置于小平皿中,放入相对湿度(RH)81%的干燥器中,72h待样品达到吸湿平衡后精确称量样品质量,重复3次。根据下式计算吸湿率。吸湿率(%)=(M2-M1)/M1×100%其中M1为吸湿前样品质重(g),M2为吸湿后样品质量(g)。1.4.2保湿率的测定室温下,精确称取0.5g样品,放入称量瓶中,加入质量分数为样品量10%的去离子水,置于装有干硅胶的干燥器内。放置的时间为2、4、6h,分别称量样品放置后水分量和添加水分量。每次3复管,平行2次实验。根据下式计算保湿率。保湿率(%)=H其中H1.5体外表皮细胞抗干燥损伤(保湿)实验建立一个合适的细胞干燥损伤模型,采用MTT法检测细胞抵抗干燥、防止脱水死亡的能力,从而反映待测物抗干燥损伤/保湿的功效。细胞干燥损伤模型制造方法:当表皮细胞生长至融合率达80%以上时,加入不含小牛血清的MEM培养基作同步化处理12h,胰酶消化收集,计数后调整细胞浓度,接种至24孔培养板。待细胞贴壁后,加入事先以培养基稀释配制好的待测样品200μg/ml、20μg/ml和2μg/ml(对细胞增殖无明显影响)进行孵育,阳性对照为透明质酸钠(1000μg/ml)。24h后,置于超净台内一定风速下进行干燥处理后,加入新鲜培养基,继续培养24h,进行MTT测定。实验中以不做任何处理组作为空白对照组。按以下公式计算细胞干燥死亡率(%)和防护率(%)。细胞干燥死亡率(%)=(1-检测组OD值/正常组OD值)×100%防护率(%)=(空白组细胞干燥死亡率-药品组细胞干燥死亡率)/空白组细胞干燥死亡率×100%1.6保湿功效测定按表1所示的化妆品配方体系所制备的化妆品的保湿功效是采用CM825型皮肤油水酸碱测试仪,参照化妆品保湿功效的测定———MMV(meanmoisturevalue)法进行测定。该方法测定原理是由于角质层含有大量的电解质,存在水中的电解质具有导电性,这种现象也产生在皮肤表面,通过测试探头与皮肤接触后电导率的变化来反映皮肤的水合状态保湿改善:对测得的水合度值按照公式计算校准改善率并作图表。1.7统计学方法采用统计软件STATA8.0进行数据分析,进行t检验、方差分析等统计学处理。P<0.05为差异具有统计学意义。2体外保湿功效测试2.1铁皮石斛的吸湿性能在RH=81%环境中,72h之后,铁皮石斛吸水率为(14.95±0.9)%,透明质酸钠吸水率为(24.94±2.33)%,铁皮石斛提取物吸湿性能弱于透明质酸钠(P<0.01)。这可能与铁皮石斛为粗提取物而非多糖纯品相关。2.2铁皮石斛的保湿性能结果显示,铁皮石斛提取物在2h、4h、6h均表现出较好的保湿性能,6h保湿率也接近50%;在2h和4h均表现出与同等质量的透明质酸钠相当的保湿效果。说明铁皮石斛提取物具有如透明质酸同等良好的保湿作用。见图1。2.3体外表皮细胞抗干燥损伤/保湿功效在干燥条件下,透明质酸钠组表现出较好的细胞保护作用,细胞干燥死亡率明显低于空白对照组(P<0.01),各浓度组铁皮石斛的细胞干燥死亡率也均明显低于空白对照组(P<0.05,P<0.01),与透明质酸钠组无显著差异(P>0.05)。200μg/ml铁皮石斛防护率可达22.84%,可明显提升细胞活力至62.54%。提示铁皮石斛提取物能够显著抵御干燥对表皮细胞的损伤,减少干燥对细胞活力的影响,且具有一定的浓度依赖性。见表2。2.4铁皮石斛的体内保湿功效含有20μg/ml铁皮石斛的乳液基质,其水分校准改善率值在1h、2h和2.5h均高于空白基质;同时,涂抹含有20μg/ml铁皮石斛的乳液基质后,皮肤水合度逐渐提升,且优于空白基质乳液,在2.5h时水合度相对于使用前增加了16.13%(P<0.01)。见图2、图3。3发酵铁皮石斛在化妆品功效和应用中的应用中医理论认为,肝肾阴虚、肺脾失于濡润、运化功能失职,会导致精微营养物质化生不足、津液亏损及输布产生障碍,使肌肤缺乏润养,久而久之,造成干涩粗糙无光、代谢减缓等一系列皮肤美容问题,滋阴润燥之药很可能具有较好的保湿作用。认为铁皮石斛作为补益滋阴的佳品,很大可能可以有效缓解皮肤干燥等问题。通过称重实验、细胞水平和人体功效评价这三种不同的实验方式,证明了铁皮石斛的水提粗提物在皮肤保湿方面的效果,即铁皮石斛提取物具有一定的吸湿性,但其吸湿性能弱于透明质酸钠;具有较好的保湿性能,在2h、4h和6h都具有较高的保湿率;能够显著抵御干燥对表皮细胞的损伤,使细胞活力增加,且具有一定的浓度依赖性,200μg/ml时可提升细胞活力至62.54%。有关干燥损伤防护的概念以及研究方法之前尚未见相关报道,而事实上干燥环境下的防护对于皮肤保湿而言是一重要环节。本研究发现铁皮石斛能够提高人体皮肤含水量,含有铁皮石斛的乳液基质,其水分校准改善率高于空白基质;涂抹铁皮石斛乳液后,皮肤水合度逐渐提升,且优于空白基质乳液,在2.5h时水合度相对于使用前明显增加(P<0.01)。均表明铁皮石斛提取物在配方体系下具有一定的保湿效果。透明质酸的保湿作用,与其很好的吸水作用以及良好的成膜性有关,而透明质酸在本实验模型中也表现出很好的抗细胞干燥能力。铁皮石斛提取物表现出的同样的抵御干燥对表皮细胞的损伤结果,推测与多糖的保水和成膜性有关,这一点也证实了我们之前所推测的其保湿性能可能主要来源于提取物中的多糖成分。但实验中针对的是铁皮石斛粗提混合物,其中也可能还含有其他的组分和作用机制,这些仍需进一步的研究和探讨。此外,在其他自行开展的相关实验研究中,通过基因芯片技术对铁皮石斛保湿机制进行了初探,发现铁皮石斛具有一定促进中间丝聚蛋白、水通道蛋白3和兜甲蛋白表达增加的趋势,提示药物可能在维护表皮屏障结构和水合功能上有一定作用综上所述,铁皮石斛水提粗提物的保湿性能使其有可能作为一种天然植物类保湿剂,在将来的保湿类化妆品开发中具有广阔的应用前景。1.1实验材料1.2铁皮石斛提取物的制备及多糖含量测定采用水提法:铁皮石斛→加入1