一种具有抗辐射功效的细菌纤维素面膜的制备方法

技术领域

本发明涉及一种面膜材料制备技术，特别涉及一种具有抗辐射功效的细菌纤维素面膜的制备方法。

背景技术

据研究皮肤长期暴露在生活环境的强日光、紫外线、电磁辐射中，都会使人体皮肤表面产生活性氧自由基。过量的活性氧自由基能够与体内不饱和脂肪酸、蛋白质等作用生成褐色素，沉淀于皮肤上便成为各种色斑。此外，过量自由基所形成的脂质过氧化物，还会损害生物膜，破坏细胞，阻碍正常的新陈代谢，加速衰老，并能引起诸如癌症、白血病、高血压、心肌梗塞、糖尿病、肝炎、痛风、肾炎、白内障等多种疾病。随着人类对于电视、电脑、智能手机等家电产品的使用频率越来越高，且电磁辐射主要集中在面部，因此采用有效手段消除过多的活性氧自由基降低辐射造成的皮肤尤其是面部伤害成为必要。

随着人们生活水平的不断提高以及科学技术的不断发展，近年来化妆品的品类在不断增加，科技含量也逐步提高。其中面膜产品利用覆盖在肌肤表面的短暂时间，暂时隔离外界空气及污染，提高肌肤温度，皮肤的毛孔扩张，促进汗腺分泌与新陈代谢，使肌肤含氧量上升，能够有效排除肌肤毒素和累积的油脂物，并快速将水分、营养物质等渗入肌肤表皮的角质层，使得皮肤变得更加柔软、光亮有弹性。利用面膜使用便捷、有效、快速护肤的特点与能够消除活性氧自由基的物质结合制备具有抗辐射功效的面膜产品具有巨大的市场价值。

植物中富含化学成分黄酮、醇、酚、甾体化合物等，这些物质具有很强的抗氧化作用，可以消除过多的活性氧自由基从而达到防止辐照的效果。细菌纤维素（BC）是一种天然的生物高聚物，有着较高的生物相容性、适应性和良好的生物可降解性，且具有高结晶度、高纯度、高持水性、超细纳米纤维网络结构等许多良好的物理、化学和机械性能。其具有良好的延展性且与人体皮肤黏附性好，是目前生物纤维素面膜的主要原料。

本专利采用超声法从天然植物中提取总黄酮，并且利用含有总黄酮的醇溶液作为培养基，生物发酵细菌纤维素材料制备出能够消除面部过多活性氧自由基具有抗辐射功效的细菌纤维素面膜。本发明制备过程绿色环保，简单易行、操作方便、成本低，得到的面膜持水性和透气性好，具有良好的抗辐射功效。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有抗辐射功效的细菌纤维素面膜的制备方法。涉及一种面膜材料制备技术。本发明制备过程绿色环保，简单易行、操作方便、成本低，得到的面膜持水性和透气性好，具有良好的保湿、抗辐射功效。

本发明的公开了一种具有抗辐射功效的细菌纤维素面膜的制备方法，包括：选取能分泌细菌纤维素的菌株活化制备成种子醪液，然后将菌株浓度为30～90wt%的种子醪液均匀接入含有植物类总黄酮乙醇溶液的发酵培养基中，发酵培养3～7d后取出发酵产物，发酵产物经纯化处理，切割，得到具有抗辐射功效的细菌纤维素面膜。

所述的能分泌细菌纤维素的菌株是木醋杆菌、根瘤菌属、八叠球菌属、假单胞菌属、无色杆菌属、产碱菌属、气杆菌属或固氮菌属中的一种或几种。

所述的含有植物类总黄酮乙醇溶液是由仙人掌、芦荟、茶叶、银杏、竹叶植物冷冻干燥粉中的一种或几种加入到乙醇溶液中并通过超声处理得到的。

所述的超声处理处理步骤为：

（1）   将仙人掌、芦荟、茶叶、银杏、竹叶植物冷冻干燥粉中的一种或几种加入占植物冷冻干燥粉重量20～50倍的乙醇水溶液中，其中乙醇水溶液浓度为40～80wt%；

（2）   将上述溶液在100～800W的超声功率下超声5～40min，过滤除去滤渣；

（3）   在过滤后的滤液中加入蒸馏水，调节滤液中的乙醇含量为5～15wt%，得到含有植物类总黄酮乙醇溶液。

所述的发酵培养基为：每1L的植物类总黄酮乙醇溶液中含有葡萄糖10～30g、磷酸氢二钠1～4g、磷酸二氢钾1～4g、酵母膏1～5g、蛋白胨1～5g。

所述的纯化处理方法为，发酵产物在质量百分含量为1～8%的NaOH水溶液中，在30～100℃的温度下加热3～6h，再用水反复冲洗至中性。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本专利中利用总黄酮可以溶于醇类物质的特点，采用超声处理法以乙醇作为提取剂从天然植物中提取出植物类总黄酮，并且利用含有总黄酮的醇溶液作为培养基，同时在培养过程中，乙醇作为培养基中的碳源参与细菌纤维素的生物合成。在菌株的生物发酵过程中，乙醇被菌株氧化同时生成用于菌株合成的ATP等化合物，乙醇中的总黄酮与细菌纤维素的分子产生键合作用，从而在细菌纤维素三维网络内部均匀分布总黄酮分子。生物发酵细菌纤维素材料制备出能够消除面部过多活性氧自由基具有抗辐射功效的细菌纤维素面膜。本发明制备过程绿色环保、简单易行、操作方便、成本低，得到的面膜持水性和透气性好，具有良好的抗辐射功效。本专利选用纯天然的植物作为提取总黄酮的来源，这种植物类总黄酮具有很强的抗氧化作用，可以消除过多的活性氧自由基从而达到防止辐照的效果。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1：

1、将仙人掌冷冻干燥粉加入占冷冻干燥粉重量20倍的乙醇水溶液中，其中乙醇水溶液浓度为80wt%；将上述溶液在100W的超声功率下超声40min，过滤除去滤渣；在滤液中加入蒸馏水，调节滤液中的乙醇含量为15wt%，得到含有植物类总黄酮乙醇溶液。

2、每1L的植物类总黄酮乙醇溶液中加入葡萄糖10g、磷酸氢二钠1g、磷酸二氢钾1g、酵母膏5g、蛋白胨1g配制成发酵培养基。

3、选取能分泌细菌纤维素的木醋杆菌活化制备成种子醪液，然后将菌株浓度为30wt%的种子醪液均匀接入含有植物类总黄酮乙醇溶液的发酵培养基中，发酵培养7d后取出发酵产物。

4、发酵产物在质量百分含量为3%的NaOH水溶液中，在80℃的温度下加热6h。再用蒸馏水反复冲洗至中性。以除去菌体蛋白和粘附在纤维素膜上的残余培养基。切割后得到具有抗辐射功效的细菌纤维素面膜，细菌纤维素三维网络内部均匀分布有总黄酮分子，且细菌纤维素的分子与总黄酮分子间存在键合作用。

实施例2：

1、将芦荟冷冻干燥粉加入占冷冻干燥粉重量30倍的乙醇水溶液中，其中乙醇水溶液浓度为70wt%；将上述溶液在200W的超声功率下超声35min，过滤除去滤渣；在滤液中加入蒸馏水，调节滤液中的乙醇含量为10wt%，得到含有植物类总黄酮乙醇溶液。

2、每1L的植物类总黄酮乙醇溶液中加入葡萄糖20g、磷酸氢二钠2g、磷酸二氢钾2g、酵母膏3g、蛋白胨3g配制成发酵培养基。

3、选取能分泌细菌纤维素的八叠球菌属活化制备成种子醪液，然后将菌株浓度为50wt%的种子醪液均匀接入含有植物类总黄酮乙醇溶液的发酵培养基中，发酵培养5d后取出发酵产物。

4、发酵产物在质量百分含量为2%的NaOH水溶液中，在100℃的温度下加热6h。再用蒸馏水反复冲洗至中性。以除去菌体蛋白和粘附在纤维素膜上的残余培养基。切割后得到具有抗辐射功效的细菌纤维素面膜，细菌纤维素三维网络内部均匀分布有总黄酮分子，且细菌纤维素的分子与总黄酮分子间存在键合作用。

实施例3：

1、将茶叶冷冻干燥粉加入占冷冻干燥粉重量40倍的乙醇水溶液中，其中乙醇水溶液浓度为60wt%；将上述溶液在300W的超声功率下超声30min，过滤除去滤渣；在滤液中加入蒸馏水，调节滤液中的乙醇含量为5wt%，得到含有植物类总黄酮乙醇溶液。

2、每1L的植物类总黄酮乙醇溶液中加入葡萄糖30g、磷酸氢二钠4g、磷酸二氢钾4g、酵母膏1g、蛋白胨5g配制成发酵培养基。

3、选取能分泌细菌纤维素的无色杆菌属活化制备成种子醪液，然后将菌株浓度为70wt%的种子醪液均匀接入含有植物类总黄酮乙醇溶液的发酵培养基中，发酵培养4d后取出发酵产物。

4、发酵产物在质量百分含量为1%的NaOH水溶液中，在90℃的温度下加热3h。再用蒸馏水反复冲洗至中性。以除去菌体蛋白和粘附在纤维素膜上的残余培养基。切割后得到具有抗辐射功效的细菌纤维素面膜，细菌纤维素三维网络内部均匀分布有总黄酮分子，且细菌纤维素的分子与总黄酮分子间存在键合作用。

实施例4：

1、将银杏和竹叶冷冻干燥粉加入占冷冻干燥粉重量50倍的乙醇水溶液中，其中乙醇水溶液浓度为50wt%；将上述溶液在500W的超声功率下超声20min，过滤除去滤渣；在滤液中加入蒸馏水，调节滤液中的乙醇含量为15wt%，得到含有植物类总黄酮乙醇溶液。

2、每1L的植物类总黄酮乙醇溶液中加入葡萄糖10g、磷酸氢二钠3g、磷酸二氢钾3g、酵母膏2g、蛋白胨2g配制成发酵培养基。

3、选取能分泌细菌纤维素的气杆菌属和固氮菌属活化制备成种子醪液，然后将菌株浓度为90wt%的种子醪液均匀接入含有植物类总黄酮乙醇溶液的发酵培养基中，发酵培养3d后取出发酵产物。

4、发酵产物在质量百分含量为5%的NaOH水溶液中，在50℃的温度下加热4h。再用蒸馏水反复冲洗至中性。以除去菌体蛋白和粘附在纤维素膜上的残余培养基。切割后得到具有抗辐射功效的细菌纤维素面膜，细菌纤维素三维网络内部均匀分布有总黄酮分子，且细菌纤维素的分子与总黄酮分子间存在键合作用。

实施例5：

1、将仙人掌和芦荟冷冻干燥粉加入占冷冻干燥粉重量30倍的乙醇水溶液中，其中乙醇水溶液浓度为40wt%；将上述溶液在600W的超声功率下超声10min，过滤除去滤渣；在滤液中加入蒸馏水，调节滤液中的乙醇含量为10wt%，得到含有植物类总黄酮乙醇溶液。

2、每1L的植物类总黄酮乙醇溶液中加入葡萄糖20g、磷酸氢二钠2g、磷酸二氢钾2g、酵母膏4g、蛋白胨4g配制成发酵培养基。

3、选取能分泌细菌纤维素的木醋杆菌和产碱菌属活化制备成种子醪液，然后将菌株浓度为80wt%的种子醪液均匀接入含有植物类总黄酮乙醇溶液的发酵培养基中，发酵培养7d后取出发酵产物。

4、发酵产物在质量百分含量为8%的NaOH水溶液中，在30℃的温度下加热6h。再用蒸馏水反复冲洗至中性。以除去菌体蛋白和粘附在纤维素膜上的残余培养基。切割后得到具有抗辐射功效的细菌纤维素面膜，细菌纤维素三维网络内部均匀分布有总黄酮分子，且细菌纤维素的分子与总黄酮分子间存在键合作用。

实施例6：

1、将仙人掌、茶叶和竹叶冷冻干燥粉加入占冷冻干燥粉重量40倍的乙醇水溶液中，其中乙醇水溶液浓度为50wt%；将上述溶液在800W的超声功率下超声5min，过滤除去滤渣；在滤液中加入蒸馏水，调节滤液中的乙醇含量为5wt%，得到含有植物类总黄酮乙醇溶液。

2、每1L的植物类总黄酮乙醇溶液中加入葡萄糖30g、磷酸氢二钠3g、磷酸二氢钾3g、酵母膏2g、蛋白胨4g配制成发酵培养基。

3、选取能分泌细菌纤维素的根瘤菌属和假单胞菌属活化制备成种子醪液，然后将菌株浓度为60wt%的种子醪液均匀接入含有植物类总黄酮乙醇溶液的发酵培养基中，发酵培养6d后取出发酵产物。

4、发酵产物在质量百分含量为4%的NaOH水溶液中，在60℃的温度下加热6h。再用蒸馏水反复冲洗至中性。以除去菌体蛋白和粘附在纤维素膜上的残余培养基。切割后得到具有抗辐射功效的细菌纤维素面膜，细菌纤维素三维网络内部均匀分布有总黄酮分子，且细菌纤维素的分子与总黄酮分子间存在键合作用。

 以下通过试验进一步说明本发明的有益效果

试验1

每个处理分别选择面部皮肤干燥、蜕皮明显的患者120例分成6组，每组20人进行试验，取实施例1-6所得的面膜两片，分别于清晨和临睡前各用温开水洗脸后敷于面部，然后在脸上保留15min左右。试验30天后统计痊愈、显效、好转、无效的病患数，计算其总有效率（%）。疗效判定标准：①痊愈:肤色改善、蜕皮完全消退，皮肤光滑滋润;②显效: 肤色有很大程度改善、蜕皮明显消退;③好转: 肤色有所改善、蜕皮有所消退;④无效: 肤色、蜕皮变化不明显或加重。试验结果见表1。

表1 实施例1-6对皮肤干燥、蜕皮的患者使用效果表

试验2

选取60位志愿者进行试验，60位志愿者共分成6个小组，每组10人。试验分两天进行，第一天测试的方法为每位志愿者在使用纯水面膜（无纺布面膜，添加的液体为水）前先用菲斯凯尔SK-III型手持式数显皮肤水份测试仪分别测试额头、左脸、右脸和下巴皮肤的水分含量，并取算术平均值，然后洗净脸后敷上本发明面膜，15分钟后取下面膜，用清水洗脸、抹干脸部，1小时后再用皮肤水份测试仪测试额头、左脸、右脸和下巴同样位置的皮肤水分含量，并取算术平均值；第二天测试的方法与第一天测试方法相同，但所用的面膜为本发明面膜，第一小组测试本实验例1产品，第二小组测试本实验例2产品，第三小组测试本实验例3产品，第四小组测试本实验例4产品，第五小组测试本实验例5产品，第六小组测试本实验例6产品。每组10位志愿者将所测试的结果取算术平均值，测试结果如表2：

表2 

     六组志愿者分别使用纯净水面膜与实施例1～6所制备的产品进行对比后，实施例1～6所制备的产品均能明显提高脸部皮肤水分含量。