CN112336655A - 一种天然头皮护理剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种天然头皮护理剂及其制备方法和应用，属于日用品技术领域。本发明提供的天然头皮护理剂的原料包括蛹虫草废料，所述天然头皮护理剂的活性成分包括虫草素和多糖，所述虫草素的含量为25～32mg/mL，所述多糖的含量为20～30mg/mL。本发明提供的天然头皮护理剂以蛹虫草废料为原料，富含丰富的虫草素和多糖，具有广谱抑菌性，降低了微生物污染风险，且天然温和无刺激，抗氧化能力强，具备抗炎、保湿和抑菌等多种功效，且不用添加任何防腐剂，安全环保无毒害，符合现代化日用品对功能性和安全性的需求。

Description

一种天然头皮护理剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种天然头皮护理剂及其制备方法和应用，属于日用品技术领域。
背景技术
近年来，发用产品市场趋势一直在更新改变，产品从最初的单一洗发功能转变为多功效护发功能。消费者对洗发的概念也逐渐转变为对头皮的护理，只有护理好健康头皮环境，才能真正达到护发概念。头皮健康是头发健康的保证，头皮屏障分为角质层和皮脂膜和微生物膜三层，这三层屏障相互影响保障头皮屏障功能正常。当头皮马拉色菌过度增殖时微生物膜失衡，马拉色菌作为一种嗜脂型真菌会分解皮脂，产生一些炎症因子损伤角质细胞，从而破坏角质层，同时也对皮脂层成分组成造成影响；当头皮水油失衡时，皮脂组成改变导致微生物失衡刺激损伤角质细胞，同时也会影响角质层结构造成经皮失水量增大等问题；当角质层受到外界影响产生角质细胞过氧化损伤时，会加快细胞凋亡，影响正常细胞周期。这些问题都会导致头皮屏障受损，从而造成皮肤屏障功能紊乱，引起头屑、头痒、头皮炎症等问题产生。
市场上最常用的去屑剂，酮康唑、ZPT等仅从抑制马拉色菌层面出发达到去屑目的，但这类去屑剂长期使用在头皮会有一定残留，且只抑制马拉色菌不能从根本达到去屑目的，头屑问题反复，不具平衡调理扶正的效果。目前也有发用产品采用天然提取物原料，但天然提取物营养成分丰富，容易造成微生物增殖，因此采用天然提取物为化妆品原料时通常会在其中再加入防腐剂，以保证原料质量，但防腐剂的使用同样会对人体健康存在安全隐患。因此，迫切需要一种无需添加防腐剂的天然提取物用于头皮护理。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种用于头皮护理的天然提取物。
为了解决上述问题，本发明提供了一种天然头皮护理剂，其特征在于，原料包括蛹虫草废料，其含有的活性成分包括虫草素和多糖，其中，所述虫草素的含量为25～32mg/mL，所述多糖的含量为20～30mg/mL。
本发明还提供了上述天然头皮护理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)：将蛹虫草废料用水进行浸提，将浸提液浓缩、脱色，得到蛹虫草废料提取物A；
步骤2)：将蛹虫草废料用水进行浸提，将浸提液纯化、浓缩、干燥，得到蛹虫草废料提取物B；
步骤3)：将蛹虫草废料提取物B与蛹虫草废料提取物A混合，即得天然头皮护理剂。
优选地，所述步骤1)和步骤2)中，蛹虫草废料的质量和水的比例均为1g：(10～30)mL，浸提的温度均为85～100℃，浸提的时间均为2～3h，浸提的次数均为1～2次。
优选地，所述步骤1)中，浓缩的条件为：温度50～65℃，压力150～250mbar，时间1～3h；浓缩后，用于制备蛹虫草废料提取物A的蛹虫草废料的质量与浓缩后液体的体积比为(0.1～0.3)g：1mL。
优选地，所述步骤1)中，使用树脂进行脱色，脱色使用的树脂的种类包括D303大孔阴离子交换树脂、HPD-826大孔中极性树脂和732阳离子交换树脂中的至少一种。
优选地，所述步骤1)中，脱色的时间为5～10h。
优选地，所述步骤2)中，纯化采用大孔吸附树脂进行纯化，所述大孔吸附树脂为NKA-II大孔吸附树脂，所述NKA-II大孔吸附树脂与浸提液的质量比为1：(5～10)，所述大孔吸附树脂的吸附时间为2～3h，洗脱液为质量百分含量为70％～95％的乙醇水溶液，洗脱液的体积与大孔吸附树脂的质量比为(6～10)mL：1g。
优选地，所述步骤2)中，浓缩的条件为：温度50～65℃，压力150～250mbar，时间1～3h；所述步骤2)中，干燥为冷冻干燥，所述冷冻干燥的条件为压力0.2mbar。
优选地，所述步骤3)中蛹虫草废料提取物A的体积与蛹虫草废料提取物B的质量比为100mL：(2～4)g。
本发明还提供了上述天然头皮护理剂在发用产品中的应用。
本发明提供的天然头皮护理剂以蛹虫草废料提取物为原料，富含丰富的虫草素和多糖，提供的天然头皮护理剂同时具备广谱抑菌性、保湿、抗氧化性能，且本发明头皮护理剂作为一种复配温和天然原料，对细菌抑制率较高，降低了微生物污染风险，不需要额外添加防腐剂，安全环保无毒害，符合现代化日用品对功能性和安全性的需求。
试验结果表明：本发明提供的天然头皮护理剂稀释40～60倍时吸爆发抑制率可以达到50％，较灵芝提取液的抗炎效果好；本发明的天然头皮护理剂的吸湿率比甘露醇高19.14％，48h的保湿率可达81.7％；本发明天然头皮护理剂清除超氧阴离子、过氧化氢和羟基自由基的能力超强，且对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和马拉色菌具有良好的抗菌效果。
附图说明
图1为实施例1-3天然头皮护理剂呼吸爆发抑制率测试图；
图2为实施例1-3天然头皮护理剂吸湿率变化图；
图3为实施例1-3天然头皮护理剂保湿率变化图；
图4为实施例4中VC的超氧阴离子清除能力测试图；
图5为实施例4中实施例1-3的天然头皮护理剂的超氧阴离子清除能力测试图；
图6为实施例4中VC的过氧化氢清除能力测试图；
图7为实施例4中实施例1-3的天然头皮护理剂的过氧化氢清除能力测试图；
图8为实施例4中VC的羟自由基清除能力测试图；
图9为实施例4中实施例1-3的天然头皮护理剂的羟自由基清除能力测试图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
本发明提供了一种天然头皮护理剂，所述天然头皮护理剂的制备用原料包括蛹虫草废料，所述天然头皮护理剂的活性成分包括虫草素和多糖，所述虫草素的含量为25～32mg/mL，所述多糖的含量为20～30mg/mL。本发明对蛹虫草废料的来源没有特殊要求。蛹虫草废料中含有丰富的虫草多糖、虫草酸、虫草素等多种虫草特有活性成分，本发明以蛹虫草废料为原料制备的天然头皮护理剂不仅具备抗炎、保湿、抗氧化和抑菌等多种功效性能，而且不需要额外添加防腐剂，符合现代化日用品对功能性和安全性的需求。
本发明还提供了上述技术方案所述的天然头皮护理剂的制备方法，包括如下步骤：
1)将蛹虫草废料用水进行浸提，将浸提液浓缩、脱色，得到蛹虫草废料提取物A；
2)将蛹虫草废料用水进行浸提，将浸提液纯化、浓缩、干燥，得到蛹虫草废料提取物B；
3)将蛹虫草废料提取物B与蛹虫草废料提取物A混合，得到所述天然头皮护理剂；
所述步骤1)和步骤2)没有时间先后顺序的限定。
本发明将蛹虫草废料用水进行浸提，将浸提液浓缩、脱色，得到蛹虫草废料提取物A。本发明将蛹虫草废料用水进行浸提，在本发明中，所述蛹虫草废料的质量和水的体积比优选为1g：(10～30)mL，进一步优选为1g：(15～20)mL，更进一步优选为1g：20mL；在本发明中，所述浸提的温度优选为85～100℃，进一步优选为90～100℃，更进一步优选为100℃；在本发明中，所述浸提的时间优选为2～3h，进一步优选为2h；在本发明中，所述浸提的次数优选为1～2次，进一步优选为2次。本发明通过对提取条件的优化，使蛹虫草废料中的活性成分充分释放，提高了各活性成分的含量，从而进一步提高头皮护理剂的抗炎、保湿、抗氧化和抑菌的功效。
得到浸提液后，本发明将得到的浸提液进行浓缩。在本发明中，所述浓缩的方法优选为旋转蒸发浓缩，所述浓缩的温度优选为50～65℃，进一步优选为55～65℃，更进一步优选为60℃；所述浓缩的压力优选为150～250mbar，进一步优选为150～200mbar，更进一步优选为160mbar；所述浓缩的时间优选为1～3h，进一步优选为1.5～3h，更进一步优选为2.5h。浓缩后，用于制备蛹虫草废料提取物A的蛹虫草废料的质量与浓缩后液体的体积比为(0.1～0.3)g：1mL，进一步优选为0.25g：1mL。本发明采用旋转蒸发进行浓缩，可提高浓缩效率，且操作易于控制，对浸提液的颜色影响较小。
浓缩后，本发明优选使用树脂对浓缩后的浸提液进行脱色。在本发明中，脱色使用的树脂的种类优选包括：D303大孔阴离子交换树脂、HPD-826大孔中极性树脂和732阳离子交换树脂。在本发明中，所述脱色的时间优选为5～10h，进一步优选为6h，本发明选用脱色树脂不仅脱色效率高，且对浸提液中的活性成分影响较小，不会在脱色过程中吸附大量虫草素等活性物质。脱色后，即得到蛹虫草废料提取物A。
本发明将蛹虫草废料用水进行浸提，将浸提液纯化、浓缩、干燥，得到蛹虫草废料提取物B。在本发明中，所述蛹虫草废料的质量和水的体积比优选为1g：(10～30)mL，进一步优选为1g：(15～20)mL，更进一步优选为1g：20mL；在本发明中，所述浸提的温度优选为85～100℃，进一步优选为90～100℃，更进一步优选为100℃；在本发明中，所述浸提的时间优选为2～3h，进一步优选为2h；在本发明中，所述浸提的次数优选为1～2次，进一步优选为2次。本发明通过对提取条件的优化，使蛹虫草废料中的活性成分充分释放，提高了各活性成分的含量，从而进一步提高头皮护理剂的抗炎、保湿、抗氧化和抑菌的功效。
得到浸提液后，本发明优选对浸提液进行纯化。在本发明中，所述纯化步骤优选使用大孔吸附树脂进行纯化，所述大孔吸附树脂的种类优选包括NKA-II大孔吸附树脂。在本发明中，所述NKA-II大孔吸附树脂与浸提液的质量比优选为1：(5～10)，进一步优选为1：(6～8)，更进一步优选为1：8；在本发明中，所述大孔吸附树脂的吸附时间优选为2～3h，进一步优选为2h；在本发明中，洗脱液优选为质量百分含量为70％～95％的乙醇水溶液，进一步优选为95％的乙醇水溶液；所述洗脱液的体积与大孔吸附树脂的质量比优选为(6～10)mL：1g，进一步优选为10mL：1g。本发明通过对纯化条件的优选，可进一步提高天然头皮护理剂的抑菌效果，使本发明的天然头皮护理剂无需添加任何防腐剂就具有良好的抑菌效果。
纯化后，本发明优选将纯化后的浸提液进行浓缩。在本发明中，所述浓缩的方法优选为旋转蒸发浓缩，所述浓缩的温度优选为50～65℃，进一步优选为50～60℃，更进一步优选为55℃；所述浓缩的压力优选为150～250mbar，进一步优选为150～200mbar，更进一步优选为155mbar；所述浓缩的时间优选为1～3h，进一步优选为1.5～3h，更进一步优选为2h。本发明对浓缩的程度没有特殊要求，只要便于后续的干燥过程进行即可。本发明采用旋转蒸发进行浓缩可提高浓缩效率，且易操作控制。
浓缩后，本发明优选将浓缩后的浸提液进行干燥。在本发明中，所述干燥优选包括冷冻干燥，所述冷冻干燥的条件优选为：-66℃条件冷冻干燥10～24h，压力0.2mbar，进一步优选为-66℃条件下冷冻干燥20h，压力0.2mbar，该条件可进一步减小干燥过程对活性物质活性的影响，提高有效物质的活性。冷冻干燥后，得到蛹虫草废料提取物B。
得到蛹虫草废料提取物A和蛹虫草废料提取物B后，本发明将蛹虫草废料提取物B与蛹虫草废料提取物A混合，得到所述天然头皮护理剂。在本发明中，所述蛹虫草废料提取物A的体积与蛹虫草废料提取物B的质量比优选为100mL：(2～4)g。进一步优选为100mL：3g。本发明提供的天然头皮护理剂的制备方法以蛹虫草废料为原料，采用热水浸提、蒸发浓缩的脱色的方法制备蛹虫草废料提取液A；以蛹虫草废料为原料，采用热水浸提，大孔吸附树脂吸附，以乙醇水溶液进行洗脱，并收集洗脱液，蒸发浓缩，冷冻干燥后制备得到蛹虫草废料提取物B；再将提取液A与提取物B混合复配，得到一种天然头皮护理剂，充分开发利用了蛹虫草废料，减少了资源浪费和对环境的污染；同时，本发明的制备方法操作简单，成本低廉，最终制备所得头皮护理剂天然无刺激，功效丰富，具有良好的抑菌、抗炎、保湿和抗氧化效果，且无需添加任何防腐剂，符合现代化日用品对功能性和安全性的需求。
本发明提供了上述技术方案的天然头皮护理剂或上述技术方案中的制备方法得到的天然头皮护理剂在发用产品中的应用。本发明的天然头皮护理剂可直接使用，也可以作为发用产品的原料使用。本发明的天然头皮护理剂用于发用产品时具有良好的抗炎、保湿、抗氧化和抑菌性能，具有良好的抑制头皮屑的作用，且不需要额外添加防腐剂，非常适合在去屑发用产品中应用。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种天然头皮护理剂及其制备方法和应用进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
一种天然头皮护理剂，制备方法如下：
(1)将蛹虫草废料原料加去离子水浸泡过夜，蛹虫草废料原料的质量和去离子水的体积比为1g：20mL，在100℃条件下热水浸提2h，离心取上清液，残渣重复提取2次，合并两次上清液；
(2)将步骤(1)所得上清液用旋转蒸发仪浓缩，旋转蒸发仪的压力为150mbar，蒸发温度为65℃，浓缩后，用于制备蛹虫草废料提取物A的蛹虫草废料的质量与浓缩后液体的体积比为0.3g：1mL；
(3)将步骤(2)所得浓缩液用D303树脂脱色9h，所得浓缩液即为蛹虫草废料提取物A。
(4)将蛹虫草废料原料加去离子水浸泡过夜，蛹虫草废料原料的质量和去离子水的体积比为1g：20mL，在100℃条件下热水浸提2h，离心取上清液，残渣重复提取2次，合并两次上清液；
(5)在上述步骤(4)的上清液中加入NKA-Ⅱ大孔吸附树脂，NKA-Ⅱ大孔吸附树脂的质量与上清液的质量比为1:6，搅拌吸附3h，过滤收集NKA-Ⅱ大孔吸附树脂；
(6)用95％乙醇水溶液对上述步骤(5)所得NKA-Ⅱ大孔吸附树脂进行洗脱，乙醇水溶液的添加量为6mL:1g(乙醇体积：大孔吸附树脂质量)，得到95％乙醇洗脱组分；
(7)将步骤(6)所得洗脱组分在真空度200mbar，温度55℃条件下浓缩至无醇味；
(8)将步骤(7)所得浓缩液放-80℃预冷过夜，0.2mbar真空度，-66℃温度冻干，得到蛹虫草废料提取物B。
(9)将步骤(8)所得蛹虫草废料提取物B添加复配入步骤(3)所得蛹虫草废料提取物A中，蛹虫草废料提取物A与蛹虫草提取物B的体积质量比为100mL：4g，复配所得即为一种天然头皮护理剂。
上述制备所得天然头皮护理剂中主要功效成分含量为：虫草素31.4mg/mL，总糖22.2mg/mL。
实施例2
一种天然头皮护理剂，制备方法如下：
(1)将蛹虫草废料原料加去离子水浸泡过夜，蛹虫草废料原料的质量和去离子水的体积比为1g：10mL，在95℃条件下热水浸提2.5h，离心取上清液，残渣重复提取2次，合并两次上清液；
(2)将步骤(1)所得上清液用旋转蒸发仪浓缩，旋转蒸发仪的压力为180mbar，蒸发温度为60℃，浓缩后，用于制备蛹虫草废料提取物A的蛹虫草废料的质量与浓缩后液体的体积比为0.2g：1mL；
(3)将步骤(2)所得浓缩液用D303树脂脱色6h，所得浓缩液即为蛹虫草废料提取物A。
(4)将蛹虫草废料原料加去离子水浸泡过夜，蛹虫草废料原料的质量和去离子水的体积比为1g：10mL，在95℃条件下热水浸提2.5h，离心取上清液，残渣重复提取2次，合并两次上清液；
(5)在上述步骤(4)的上清液中加入NKA-Ⅱ大孔吸附树脂，NKA-Ⅱ大孔吸附树脂的质量与上清液的质量比为1:8，搅拌吸附3h，过滤收集NKA-Ⅱ大孔吸附树脂；
(6)用95％乙醇水溶液对上述步骤(5)所得NKA-Ⅱ大孔吸附树脂进行洗脱，乙醇水溶液的添加量为8mL:1g(乙醇用量：大孔吸附树脂质量)，得到95％乙醇洗脱组分；
(7)将步骤(6)所得洗脱组分在真空度200mbar，温度55℃条件下浓缩至无醇味；
(8)将步骤(7)所得浓缩液放-80℃预冷过夜，0.2mbar真空度，-66℃温度冻干，得到蛹虫草废料提取物B。
(9)将步骤(8)所得蛹虫草废料提取物B添加复配入步骤(3)所得蛹虫草废料提取物A中，蛹虫草废料提取物A与蛹虫草提取物B的体积质量比为100mL：3g，复配所得即为一种天然头皮护理剂。
上述制备所得天然头皮护理剂中主要功效成分含量为：虫草素29.6mg/mL，总糖25.7mg/mL。
实施例3
一种天然头皮护理剂，制备方法如下：
(1)将蛹虫草废料原料加去离子水浸泡过夜，蛹虫草废料原料的质量和去离子水的体积比为1g：15mL，在85℃条件下热水浸提3h，离心取上清液，残渣重复提取2次，合并两次上清液；
(2)将步骤(1)所得上清液用旋转蒸发仪浓缩，旋转蒸发仪的压力为180mbar，蒸发温度为60℃，浓缩后，用于制备蛹虫草废料提取物A的蛹虫草废料的质量与浓缩后液体的体积比为0.15g：1mL；
(3)将步骤(2)所得浓缩液用D303树脂脱色8h，所得浓缩液即为蛹虫草废料提取物A。
(4)将蛹虫草废料原料加去离子水浸泡过夜，蛹虫草废料原料的质量和去离子水的体积比为1g：15mL，在85℃条件下热水浸提3h，离心取上清液，残渣重复提取2次，合并两次上清液；
(5)在上述步骤(4)的上清液中加入NKA-Ⅱ大孔吸附树脂，NKA-Ⅱ大孔吸附树脂的质量与上清液的质量比为1:10，搅拌吸附3h，过滤收集NKA-Ⅱ大孔吸附树脂；
(6)用95％乙醇水溶液对上述步骤(5)所得NKA-Ⅱ大孔吸附树脂进行洗脱，乙醇水溶液的添加量为10mL:1g(乙醇用量：大孔吸附树脂质量)，得到95％乙醇洗脱组分；
(7)将步骤(6)所得洗脱组分在真空度200mbar，温度55℃条件下浓缩至无醇味；
(8)将步骤(7)所得浓缩液放-80℃预冷过夜，0.2mbar真空度，-66℃温度冻干，得到蛹虫草废料提取物B。
(9)将步骤(8)所得蛹虫草废料提取物B添加复配入步骤(3)所得蛹虫草废料提取物A中，蛹虫草废料提取物A与蛹虫草提取物B的体积质量比为100mL：2.5g，复配所得即为一种天然头皮护理剂。
上述制备所得天然头皮护理剂中主要功效成分含量为：虫草素27.6mg/mL，总糖24.2mg/mL。
对比例1
一种灵芝提取物，制备方法同实施例1中的蛹虫草废料提取物A的制备方法，不同之处在于，将蛹虫草废料原料替换为灵芝原料。
对比例2
一种竹荪提取物，制备方法同实施例1中的蛹虫草废料提取物A的制备方法，不同之处在于，将蛹虫草废料原料替换为竹荪原料。
对比例3
一种蝉花提取物，制备方法同实施例1中的蛹虫草废料提取物A的制备方法，不同之处在于，将蛹虫草废料原料替换为蝉花原料。
对比例4
一种杏鲍菇提取物，制备方法同实施例1中的蛹虫草废料提取物A的制备方法，不同之处在于，将蛹虫草废料原料替换为杏鲍菇原料。
对比例5
一种灰树花提取物，制备方法同实施例1中的蛹虫草废料提取物A的制备方法，不同之处在于，将蛹虫草废料原料替换为灰树花原料。
实施例4：天然头皮护理剂功效测试
一、抗炎能力测试
将实施例1-3所述的天然头皮护理剂和对比例1的灵芝提取物进行呼吸爆发试验，考察本发明天然头皮护理剂的抗炎能力。
呼吸爆发是在PMA刺激剂的作用下，RAW264.7巨噬细胞会受到刺激产生大量活性氧及炎症因子，从而使鲁米诺产生发光反应，当RAW264.7巨噬细胞的发光值(CL)达到峰值时即为呼吸爆发现象，抑制呼吸爆发即为一种抗炎表现。
呼吸爆发试验方法：准备细胞浓度为5×105个/mL的RAW264.7细胞(上海市农业科学院)悬浮液待用，将样品稀释成不同体积分数，20％、40％、60％、80％、100％。在96孔板中依次加入180μL细胞液、10μL不同浓度的样品液、60μL用细胞培养基DMEM(GIBICO公司)稀释10倍的鲁米诺(sigma)发光液，混匀后加入2.5μL浓度为0.02mg/mL的刺激剂PMA(sigma公司)。对照组加缓冲液PBS(GIBICO)。设置化学发光仪37℃，每隔1min记录一轮实验数据，测试40min，测定峰值A1，对照组峰值A0，每组样品重复3次，取平均值，检测结果见图1。
抑制率计算公式为：
Figure BDA0002833840190000111
图1为实施例1-3天然头皮护理剂呼吸爆发抑制率测试图。由图1的结果可知，实施例1-3制备所得天然头皮护理剂均具有较好的呼吸爆发抑制的效果，具有良好的的抗炎能力，当天然头皮护理剂稀释40～60倍时呼吸爆发抑制率均可以达到50％，其抗炎能力随着样品浓度增加而增加，实施例1的头皮护理剂稀释47.7倍时，呼吸爆发抑制率达到50％，在同等抑制条件下，所需灵芝提取液浓度较高，稀释30倍具有相同效果。
二、吸湿保湿能力测试
分别称取实施例1-3所述的天然头皮护理剂0.2g，放入温度为25℃湿度为81％的恒温恒湿箱至吸湿饱和状态，再转移至43％湿度恒温恒湿箱至重量恒定，以市售甘露醇(BASF公司)为对照，考察本发明的天然头皮护理剂的吸湿保湿能力，检测结果见图2和图3。
吸湿率计算公式为：
Figure BDA0002833840190000112
式中M0为称量样品吸湿前质量，Mn为样品吸湿一定时间后质量。
保湿率计算公式为：
Figure BDA0002833840190000113
式中H0为放置前水分质量，Hn为放置一段时间后水分质量。
图2为实施例1-3天然头皮护理剂吸湿率变化图，图3为实施例1-3天然头皮护理剂保湿率变化图。由图2和图3的结果可知，实施例1-3所述天然头皮护理剂吸湿保湿能力均显著优于市售保湿剂甘露醇，48h后吸湿饱和；其中实施例1制备所得天然头皮护理剂吸湿率比甘露醇高19.14％，48h后天然头皮护理剂保湿率可达81.7％。
三、抗氧化能力测试
将实施例1-3所述天然头皮护理剂进行抗氧化能力测试，分别考察对超氧阴离子、过氧化氢和羟基自由基的清除能力，具体方法如下：
1、超氧阴离子清除能力
将0.1mol/L的碳酸盐缓冲溶液(pH＝10)与1mmol/L的鲁米诺溶液，以2:1的比例配制成鲁米诺-碳酸盐发光工作液。测量时向96孔板中加入10μL不同浓度的天然头皮护理剂，再注入10μL 6.25×10-4mol/L的邻苯三酚(上海精析化工科技有限公司)和150μL的鲁米诺-碳酸盐发光工作液，反应1s，设置化学发光仪连续记录实验数据30s，得到发光峰值A1，将超纯水代替样品得到峰值A0，每组样品重复3次，取平均值；阳性对照品采用VC，检测方法同上。检测结果见图4～5。
清除率计算公式为：
Figure BDA0002833840190000121
图4为VC的超氧阴离子清除能力测试图，图5为实施例1-3的天然头皮护理剂的超氧阴离子清除能力测试图。由图4和图5的结果可知，通过计算VC的IC50值为0.218mg/mL，本发明的天然头皮护理剂具有较强超氧阴离子清除能力，当3个实施例所得头皮护理剂分别稀释约90倍、75倍、95倍时与0.218mg/mL的VC清除水平相当。
2、过氧化氢清除能力测定
将0.1mol/L的碳酸盐缓冲溶液(pH＝9.5)与1mmol/L的鲁米诺溶液，以17:1的比例配制成鲁米诺-碳酸盐发光工作液。向在96孔板中分别加入10μL不同浓度的天然头皮护理剂，10μL 6％的过氧化氢(上海桃浦化工公司)和150μL鲁米诺-碳酸盐发光工作液。反应30s后，每隔0.3s测一个数据，得到峰值A1，将超纯水代替样品得到峰值A0，每组样品重复3次，取平均值；阳性对照品采用VC，检测方法同上。检测结果见图6～7。
清除率计算公式为：
Figure BDA0002833840190000122
图6为VC的过氧化氢清除能力测试图，图7为实施例1-3的天然头皮护理剂的过氧化氢清除能力测试图。由图6-7的结果可知，通过计算VC的IC50值为0.017mg/mL，本发明的天然头皮护理剂具有很强过氧化氢清除能力，其清除能力与样品浓度呈正比，当3个实施例所得头皮护理剂分别稀释约8000倍、6500倍、5000倍与0.017mg/mL的VC清除能力相当。
3、羟基自由基清除能力
将0.1mol/L的碳酸盐缓冲溶液(pH＝8.5)与1mmol/L的鲁米诺溶液，以17:1的比例混合成鲁米诺—碳酸盐发光工作液。测量时向发光池中先注入10μL不同浓度的天然头皮护理剂，再依次注入10μL 6％的过氧化氢溶液、10μL1mmol/L的氯化亚铜溶液(国药集团)、10μL 1×10-3mol/L邻菲罗啉(上海精析化工科技有限公司)和150μL的上述鲁米诺-碳酸盐发光工作液，反应2s，设置化学发光仪连续记录实验数据15s，得到发光峰值A1，将超纯水代替样品得到发光峰值A0，每组样品重复3次，取平均值；阳性对照品采用VC，检测方法同上。检测结果见图8-9。
清除率计算公式为：
Figure BDA0002833840190000131
图8为VC的羟自由基清除能力测试图，图9为实施例1-3的天然头皮护理剂的羟自由基清除能力测试图。由图8-9的结果可知，通过计算VC的IC50值为0.195mg/mL，本发明的天然头皮护理剂具有极强羟自由基清除能力，当3个实施例所得头皮护理剂分别稀释约6500倍、7000倍、4000倍与0.195mg/mLVC清除能力相当。
四、抑菌性能测试
1、对细菌的体外抑菌效果测定
将实施例1-3所得蛹虫草废料提取液A和所得天然头皮护理剂、对比例2-5的竹荪提取物、蝉花提取物、杏鲍菇提取物和灰树花提取物对金黄色葡萄球菌(S.aureusATCC25923)、大肠埃希氏菌(E.coli ATCC25922)进行体外抑菌测定。
(1)菌悬液的制备：取冻存于-20℃的待测菌株，划线接种于M-H琼脂平板，37℃培养箱中培养过夜，次日用接种环挑取单克隆菌落，接种于5mL营养肉汤中，37℃，120r/min，增殖至对数生长期后，用M-H肉汤将菌液稀释至0.5麦氏比浊标准，约1×108CFU/mL。然后用M-H肉汤将上述菌悬液1：100稀释后备用。稀释后的菌液在15min内接种。
(2)样品准备：在96孔板中加入用无菌水稀释10倍的样品，双抗(青霉素-链霉素)在96孔板中最终浓度为100μg/mL。
(3)抑菌试验：参照CLSI(美国临床和实验室标准协会)推荐的抗微生物药物敏感性试验操作方法优化成适用于食用菌提取液的微量肉汤稀释法；取无菌96孔酶标板，每孔加入100μL上述制备的待测菌悬液，每孔再加入100μL样品或阳性对照抗菌药物双抗，使每孔最终的菌液浓度为5×105CFU/mL。每个样品至少做3个平行。充分混匀后置于培养箱中，37℃培养16h后，用酶标仪测定600nm下吸光度值，计算抑制率，检测结果如表1。
抑制率计算公式为：
抑制率(％)＝[1-(OD样-OD样空白)/(OD阴-OD阴空白)]×100％
其中OD样为加样组培养后的OD值，OD样空白为加样组培养前的OD值，OD阴为细菌阴性对照组培养后的OD值，OD阴空白为细菌阴性对照组培养前的OD值。
表1不同提取物的抑菌效果结果
Figure BDA0002833840190000141
表1的结果显示：竹荪提取物对金黄色葡萄球菌抑制率为36.37％，对大肠杆菌抑制率为21.33％；蝉花提取物对金黄色葡萄球菌抑制率为36.09％，对大肠杆菌抑制率为20.76％；杏鲍菇、灰树花等天然提取物反而对两种微生物生长具有促进作用；实施例1-3得到的蛹虫草废料提取液A对两种细菌抑制效果较差，对金黄色葡萄球菌抑制率分别为29.65％、30.24％、31.12％，对大肠杆菌抑制率分别为1.88％、2.01％、2.54％；实施例1-3的天然头皮护理剂抑菌效果较好，对金黄色葡萄球菌抑制率均超过95％，实施例1-3的天然头皮护理剂对金黄色葡萄球菌抑制率分别为95.95％、95.92％、96.05％；实施例1-3的天然头皮护理剂对大肠杆菌抑制率也较好，抑制率在88.23％～90.58％，实施例1-3的天然头皮护理剂对大肠杆菌抑制率分别为88.23％、89.28％、90.58％。
2、对真菌的体外抑菌效果测定
将实施例1-3所得蛹虫草废料提取液A和复配所得天然头皮护理剂对糠秕马拉色菌ATCC14521(中国工业微生物菌种保藏管理中心)进行体外抑菌测定。
采用美国临床和实验室标准协会(CLSI)判断标准，取真菌完全受抑制(无生长)的最低药物浓度即为该药的最小抑菌浓度(MIC)值，具体检测步骤如下：
取标准96孔酶标板，每孔加100μL稀释好的约为3×108CFU/mL的马拉色菌菌悬液，100μL样品液，阴性对照组加100μL无菌水，每孔加入10μL橄榄油，每个样品设置3个复孔平行，32℃培养48h，因马拉色菌只能浮在油层表面生长，故采用肉眼观察法，取真菌完全受抑制(无生长)的最低药物浓度为该药的最小抑菌浓度(MIC)值。
表2不同提取物的真菌抑菌效果
样品 头皮护理剂 提取液A
MIC(mg/mL) 0.1875～0.375 1.25～2.5
检测结果如表2，由表2的结果可知，蛹虫草废料提取液A和复配所得天然头皮护理剂对马拉色菌均有一定抑制作用，其中实施例1-3的蛹虫草废料提取液A的MIC值分别为1.25mg/mL、2.5mg/mL、1.25mg/mL(这里的浓度以蛹虫草废料的质量占总体积的浓度计)，效果好于大多中药材，据现有文献研究，苦参、百部、土槿皮、大风子、白鲜皮、蛇床子、黄柏、地肤子等中药水提液对糠秕马拉色菌也具有一定抑制效果，MIC值在0.125～0.5g/mL范围。实施例1-3的天然头皮护理剂抑制马拉色菌效果更优，MIC值分别为0.1875mg/mL、0.375mg/mL、0.1875mg/mL，NKA-II大孔吸附树脂对蛹虫草废料的抑菌成分起到了富集作用，大大提高了抑菌效果，将蛹虫草废料精制提取物B添加应用到蛹虫草废料提取物A中，复配制备得到的天然头皮护理剂对马拉色菌的抑制能力大幅增加，不需要另外添加防腐剂，是一种天然无刺激的多功效日用品原料。
五、安全性能测试
采用斑贴实验测定实施例1-3所制备的天然头皮护理剂对人皮肤的刺激性。具体方法如下：选择30名志愿者，男女各15名，将受试物约0.020mL涂于斑试器小室中，外用专用胶带贴敷于受试者前臂曲侧，24h后除去斑试器，如有剩余产品用纸巾轻轻擦去，分别于去除斑试器后0.5h，24h观察皮肤反应，按《化妆品安全技术规范》(2015)中皮肤反应分级标准记录其结果。
人体皮肤斑贴试验结果显示30例受试者对三种天然头皮护理剂均无不良反应。
由以上实施例可知，本发明提供的天然头皮护理剂同时具备抗炎、保湿、抗氧化和抑菌多种功效性能，且该头皮护理剂作为一种复配温和天然原料，对细菌抑制率较高，降低了微生物污染风险，不需要额外添加防腐剂，是一种无刺激的天然日用品原料，可以用于制备去屑香波、护发素、头皮喷雾、头皮清洁膏等系列头皮护理产品，可以达到温和去屑，养护头皮目的，从维护健康头皮屏障角度出发解决头皮问题。

Claims (10)

1.一种天然头皮护理剂，其特征在于，原料包括蛹虫草废料，其含有的活性成分包括虫草素和多糖，其中，所述虫草素的含量为25～32mg/mL，所述多糖的含量为20～30mg/mL。
2.权利要求1所述的天然头皮护理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)：将蛹虫草废料用水进行浸提，将浸提液浓缩、脱色，得到蛹虫草废料提取物A；
步骤2)：将蛹虫草废料用水进行浸提，将浸提液纯化、浓缩、干燥，得到蛹虫草废料提取物B；
步骤3)：将蛹虫草废料提取物B与蛹虫草废料提取物A混合，即得天然头皮护理剂。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)和步骤2)中，蛹虫草废料的质量和水的比例均为1g：(10～30)mL，浸提的温度均为85～100℃，浸提的时间均为2～3h，浸提的次数均为1～2次。
4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，浓缩的条件为：温度50～65℃，压力150～250mbar，时间1～3h；浓缩后，用于制备蛹虫草废料提取物A的蛹虫草废料的质量与浓缩后液体的体积比为(0.1～0.3)g：1mL。
5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，使用树脂进行脱色，脱色使用的树脂的种类包括D303大孔阴离子交换树脂、HPD-826大孔中极性树脂和732阳离子交换树脂中的至少一种。
6.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，脱色的时间为5～10h。
7.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，纯化采用大孔吸附树脂进行纯化，所述大孔吸附树脂为NKA-II大孔吸附树脂，所述NKA-II大孔吸附树脂与浸提液的质量比为1：(5～10)，所述大孔吸附树脂的吸附时间为2～3h，洗脱液为质量百分含量为70％～95％的乙醇水溶液，洗脱液的体积与大孔吸附树脂的质量比为(6～10)mL：1g。
8.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，浓缩的条件为：温度50～65℃，压力150～250mbar，时间1～3h；所述步骤2)中，干燥为冷冻干燥，所述冷冻干燥的条件为压力0.2mbar。
9.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中蛹虫草废料提取物A的体积与蛹虫草废料提取物B的质量比为100mL：(2～4)g。
10.权利要求1所述的天然头皮护理剂在发用产品中的应用。
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