一种碳点基纳米酶抗菌抗氧化冻干面膜

技术领域

本发明涉及化妆品技术领域，具体为一种碳点基纳米酶抗菌抗氧化冻干面膜。

背景技术

面膜是美容保养品的一种载体，以柔性薄膜作为基础材料，以其上所含有的滋养成分与面部直接接触，从而达到长时间养护皮肤的目的。传统面膜，每片都含有20-30mL的水，并复配以其他各种成分，而其中的抗菌防腐剂可以保证其长时间不变质，皮肤吸收营养成分的同时也在吸收防腐剂。同时在液态环境下，一些成分的活性也会被大打折扣，有些甚至会给肌肤带来致敏反应。

目前的抗菌面膜有两种方式，一种是直接制备抗菌基布，另一种是将功效成分添加于面膜中，功效成分有化学合成及天然提取。无论哪一种方式，都存在生产工艺复杂、成本高或功效成分不稳定或给肌肤带来致敏反应等缺陷。纳米酶是一种具有模拟天然酶活性的纳米材料，具有稳定性好、成本低、易于功能化等优点。作为一种新型抗菌剂，与现有合成抗菌剂及天然提取物相比，在抗菌广谱性、耐药性、刺激性、安全性等方面都显现出较大优势。但也存在抗菌性能有待加强的问题，纳米酶的抗菌机制主要取决于活性氧（ROS）产生，由于纳米酶活性的不足，产生的ROS受到限制；面膜产品具有抗氧化性能清除自由基，延缓衰老，是一主要的功效成份，虽然Vc、茶多酚等大多数天然抗氧化剂受到人们的推崇，但也存在遇高温分解这一致命弱点。碳点是一类尺寸小于10nm的纳米材料，具有水溶性好、低毒、安全、表面富含羟基、胺基、羧基等功能基团，易制备，性能稳定，同时具有模拟酶活性，是一类具有潜力的新型抗菌剂及保湿剂。

针对现有技术的不足，本发明提供了一种碳点基纳米酶抗菌抗氧化冻干面膜，该方法利用了碳点基纳米酶的优异抗菌、抗氧化性能，利用制备富含氧空位，增强纳米酶活性，提高菌、抗氧化活性。

发明内容

本发明公开了一种碳点基纳米酶抗菌抗氧化冻干面膜，纳米酶由富含氧空位的铜、钼掺杂碳点（Cu,Mo/CDs）及铜、碘掺杂碳点（Cu,I/CDs）组成，Cu,Mo/CDs具有强模拟过氧化酶特性，在过硫酸盐存在下，会产生羟基自由基（•OH）和超氧自由基（O

一种碳点基纳米酶抗菌抗氧化冻干面膜，其特征在于，按总的重量份为100份计，所述抗菌抗氧化面膜由以下重量份组分制备而成：碳点基纳米酶1～5份、芦荟1～5份、熊果苷5～10份、酵母提取物0.1～1份、甘油5～10份、1,2-己二醇1～2份、丁二醇1～2份、透明质酸钠0.05～0.1份、胶原蛋白1～5份、低聚果糖1～5份、过硫酸钠0.01～0.05份、果胶1～5份，余下为水。

所述的碳点基纳米酶由铜、钼掺杂碳点（Cu,Mo/CDs）及铜、碘掺杂碳点（Cu,I/CDs）组成，质量比1:0.5～0.8，制备方法包括：

（1）Cu,Mo/CDs的制备：称取0.25-0.30重量份钼酸铵、0.4-0.5重量份氯化铜（CuCl

（2）Cu,I/CDs的制备：称取1.5-2.0重量份 CuCl

所述的碳点基纳米酶抗菌抗氧化冻干面膜制备方法，具体包含如下步骤：

（1）将水、碳点基纳米酶、过硫酸钠、酵母提取物、低聚果糖混合，室温2000-2500r/min搅拌0.5～1h，得混合物1；

（2）将透明质酸钠、熊苷果、芦荟、胶原蛋白、甘油、1,2-己二醇、丁二醇、果胶混合，搅拌均匀，得混合物2；

（3）将混合物1加入混合物2中，1500～2500r/min搅拌1.5～2.5h，得面膜液；

（4）将面膜巾置于容器中，灌注面膜液后半密封，充分混合；

（5）冷冻干燥，将容器中的混合液在真空冷冻干燥机中冻干，呈现为冻干粉的形式；

（6）冻干结束后的制品密封包装后灭菌，即得碳点基纳米酶抗菌抗氧化冻干面膜产品。

本发明的优点在于：

1、本发明制备了氧空位的铜、钼掺杂碳点（Cu,Mo/CDs）纳米酶，氧空位的存在可提高表面氧气的吸附与活化，进而对底物的氧化有促进作用，提高了Cu,Mo/CDs的拟过氧化酶活性，产生更多活性氧（ROS），进而提高了其抗菌活性；

2、本发明制备的铜、碘掺杂碳点（Cu,I/CDs）具有强的抗氧化能力，其抗氧化性强于维生素C，同时具有光、热稳定性、安全、低毒性及生物相容性的优点；

3、本发明制备了氧空位的Cu,Mo/CDs纳米酶，在中性条件下，与过硫酸盐反应，产生羟基自由基（•OH）、超氧自由基（O

4、本发明将Cu,Mo/CDs纳米酶及Cu,I/CDs纳米酶应用于冻干面膜的抗菌、抗氧化及美白功效成分，具有质量易于控制、批量生产、成本低廉等优势。

附图说明

图1为Cu,Mo/CDs的TEM图和粒径分布图；

图2为Cu,I/CDs的TEM图和粒径分布图；

图3为Cu,Mo/CDs在H

图4为Cu,Mo/CDs产生活性氧（ROS）测定结果示意图；

图5为EDTA-2Na捕获Cu,Mo/CDs氧空位的紫外-可见吸收光谱及效果图；

图6 为Cu,I/CDs在不同辐照时间下的光稳定性结果图；

图7 为Cu,I/CDs在不同辐照温度下的热稳定性结果图；

图8为Cu,I/CDs抗氧化活性（清除DPPH）性能测定结果图；

图9为Cu,Mo/CDs及Cu,I/CDs细胞增殖率结果图；

图10为不同纳米酶浓度对酪氨酸酶活性抑制率。

具体实施方式

下面将结合具体的实施例对本发明的技术方案作进一步详细地描述说明，但本发明的保护范围并不仅限于此。

实施例：碳点基纳米酶抗菌抗氧化冻干面膜的制备及性能

1、Cu,Mo/CDs的制备：称取0.30重量份钼酸铵、0.5重量份氯化铜（CuCl

2、Cu,I/CDs的制备：称取2.0重量份 CuCl

3、采用TMB显色反应测定纳米酶的过氧化酶活性

将100µg/mLCu,Mo/CDs纳米酶100μL、100mmol/L的TMB50µL、50µmol/L H

4、活性氧（ROS）产生量的监控：以抗坏血酸（AA）为探针进行监测，AA在266nm有吸收，但被ROS氧化生成脱氢抗坏血酸后，吸收峰消失；在磷酸缓冲盐溶液( PBS )中共孵育1h后，Cu,Mo/CDs+H

5、Cu,Mo/CDs氧空位捕获：EDTA-2Na为氧空位捕获剂，将0.5、1.0、5.0μg/mL的EDTA-2Na加入100µg/mLCu,Mo/CDs纳米酶100μL、100mmol/L的TMB50µL、50µmol/L H

6、Cu,I/CDs纳米酶稳定性实验

（1）Cu,I/CDs的光稳定性：通过光照时间对Cu,I/CDs荧光强度的影响考察光稳定性，（Cu,I/CDs Ex=382 nm，Em=471 nm）如图6所示，在 365 nm 持续照射 60 min 后，Cu,I/CDs粉末位于 484 nm 的荧光强度是初始荧光的92.5%，表明合成的Cu,I/CDs有较好的光稳定性；

（2）Cu,I/CDs的热稳定性：通过温度变化对Cu,I/CDs荧光强度的影响考察热稳定性，如图7所示，在15-150℃放置60 min 后，Cu,I/CDs粉末位于 484 nm 的荧光强度是初始荧光的 97.6%，表明合成的Cu,I/CDs有较好的热稳定性；

7、Cu,I/CDs纳米酶抗氧化实验

用1,1 -二苯基-2 -丙烯酰肼( DPPH )对其清除自由基能力进行了评价，将 1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）与无水乙醇混匀，配制成 2×10

8、细胞毒性测试：采用MTT法测试pH=7.5条件下制备的纳米酶的细胞毒性；实验测试了纳米酶的L929细胞（成纤维细胞）增殖率，L929细胞在纳米酶表面培养了24h后，样品中L929细胞的增殖率均大于100%（图9），表明纳米酶对细胞毒性为0级，即该纳米酶无细胞毒性，具有优异的生物相容性；

9、Cu,Mo/CDs纳米酶抗菌实验

（1）实验方法：以金黄色葡萄球菌（

（2）抗菌结果：Cu,Mo/CDs纳米酶的最小抑菌浓度（MIC）值见表1；

表1 Cu,Mo/CDs纳米酶最小抑菌浓度（MIC）

结果表明，纳米酶表现出优异的抗菌性能；

10、碳点基纳米酶抗菌抗氧化冻干面膜制备方法，具体包含如下步骤：

（1）将62重量份纯净水、3重量份Cu,Mo/CDs、2重量份Cu,I/CDs、0.05重量份份过硫酸钠、1重量份酵母提取物、5重量份低聚果糖混合，室温2000-2500r/min搅拌0.5 ~ 1h，得混合物1；

（2）将0.1重量份透明质酸钠、3重量份熊苷果、5重量份芦荟、3重量份胶原蛋白、10重量份甘油、2重量份1,2-己二醇、2重量份丁二醇、2重量份果胶混合，搅拌均匀，得混合物2；

（3）将混合物1加入混合物2中，1500 ~ 2500r/min搅拌1.5 ~ 2.5h，得面膜液；

（4）将面膜巾置于容器中，灌注面膜液后半密封，充分混合；

（5）冷冻干燥，将容器中的混合液在真空冷冻干燥机中冻干，呈现为冻干粉的形式；

（6）冻干结束后的制品密封包装后灭菌，即得碳点基纳米酶抗菌抗氧化冻干面膜产品；

11、碳点基纳米酶抗菌抗氧化冻干面膜性能实验

（1）体外保湿性能测试：参照文献（廖筝筝等. 在体与体外保湿性能评价方法的比较研究.广东化工，2018，45(4):77-78）进行，称约 0.25 g（精确到 0.0001 g）面膜液涂敷在贴有 3M 胶带的玻璃板上，精确记录贴有 3M 胶带的玻璃板质量 m 和涂抹样品后的质量 m

保湿率= （m

（2）美白性能：称约1.00 g（精确到 0.001 g）面膜液，0.9 mL pH =6.8 的磷酸缓冲液和 1 mL 0.03%的酪氨酸于试管中，置于 37 ℃的恒温水浴中 10 min，加入0.1 mL酪氨酸酶水溶液(1 070 U/mL)，将溶液混合均匀，置于恒温水浴中反应 25 min，在475 nm 处的吸光度值A

抑制率 = ［(A

面膜液对酪氨酸酶活性抑制率如图10所示，面膜液对酪氨酸酶具有抑制能力，且随着质量浓度的增加抑制率也逐渐升高，当面膜液质量浓度为 2.5 g/L 时，对酪氨酸酶活性的抑制率达到68.2%；

（3）皮肤刺激实验：选择 20 名皮肤健康的在校大学生，年龄为 18 ～22 岁，男女各半，分别将适量面膜液均匀涂抹于左手背上，此后 1 h、12 h、24 h 观察涂抹试样部位皮肤的现象，连续测试一周；

实验前后皮肤均保持润泽，无发红、起疹、起水泡等现象，也无发痒、疼痛、过敏等现象，表明面膜无刺激性；

12、碳点基纳米酶抗菌抗氧化冻干面膜试用调查

本试验共发放调查问卷 20 份，评价指标包括温和性、舒适度、贴合度、水润度、清爽感、美白效果等，采用算术平均值统计，最终评价结果列入表2；

表2 问卷调查表

由表2可以看出，本发明的冻干面膜得分均在 4.4分以上，大部分试用者在敷用后感觉该美白面膜温和、与皮肤贴合性好，用后皮肤舒适、清爽、水润性好；使用一段时间后，能明显感觉到皮肤有变白的效果；

以上结果表明，本发明制备的碳点基纳米酶抗菌抗氧化冻干面膜具有好的抗菌性能、抗氧化性能、美白性能及低毒安全性能。