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摘要:本文将通过纤维酵素法,对常见的五种中药提取物(丁香、虎杖、黄连、甘草和黄芩)进行实验,通过稀释法,来研究提取物中的抑菌效果。按其不同的实验效果,参考相关的抑菌测试方法,对含有这几种中药提取成分的膏霜类化妆品进行微生物实验。结果表明,在含有五种中药提取物中的膏霜类产品中。黄连对于金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌效果较好,而黄芩提取物含量达到一定标准后,能够产生较好的抑菌效果。
关键词:化妆品;中药提取物;抑菌效能
膏霜类化妆品在生产和运输过程中,容易受到各种微生物和细菌的影响,导致化妆品出现变性、变味的情况,严重的还会产生霉菌、致病菌,给消费者带来严重的影响。因此,如今的一些化妆品中,都会添加一些中药提取物,用来防腐,既能够保障化妆品的使用安全,又能不影响其化学成分。但是,中药提取物也并非完全具有防腐效果,如何挑选适合的中药提取物添加到化妆品中,满足杀菌、防腐、无毒的要求,是整个行业都比较关心的事情。
自然界中,许多植物的活性组分都被包裹在细胞壁上。纤维酵素法指的就是利用纤维酵素,对细胞壁进行破坏,分离并溶解细胞质的一种检验手段。相对于常规的蒸馏法和试液浸润法,这种方式可以简化提取流程,而且对于实验环境要求并不高。同时,还能在试验过程中,保持植物中活性成分的原来特性,极大地优化提取物的提取率。因此,本文就五种常见的中药提取物,包括丁香、虎杖、黄连、甘草和黄芩为例,通过纤维酵素法提取中药成分,并进行理化分析比较,筛选出具有良好抗细菌活性的提取物,并将其用于应用于膏霜类化妆品,为开发具有良好药用价值的新型抗细菌药物奠定基础。
1实验过程
1.1材料与仪器
提取物:丁香、虎杖、黄连、甘草和黄芩。
菌种:金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、大肠杆菌、黑曲霉菌。
实验仪器:蒸发仪;VITEK2全自动微生物分析系统;BINDERKMF70恒温恒湿培养箱;OlympusBX43;DW-86-626超低温冰箱等。
1.2实验方法
1.2.1提取工艺
取五种中药粉末(≥50g)装入烧瓶中,加入500ml蒸馏水。按照样品1:2000U投放纤维酵素,充分搅拌。在酶解1.5h后过滤残渣。将过滤后的溶液用蒸发仪浓缩为50ml,作为试验样品。115°C灭菌后保存备用。
1.2.2抑菌效能测试
(1)菌悬液的制备
将被试菌种在各自适用的斜面培养和合适的温度条件下,在培养皿中激活。细菌要在(37±1)℃环境内培养24H,真菌要在(28±1)℃下进行培养48H。用10ml灭菌的生理盐水对激活后的被试菌种稀释,得到含有106CFU/ml的细菌含量和104CFU/ml的真菌含量的菌悬浮溶液。
(2)确定抑菌圈的大小
将已经制备好并且已经消毒过的培养基注入无菌培养皿中,每个培养皿15mL。待其冷却凝结后,移取0.1mL被试菌液,滴入一个皿上,涂布后使其均匀分布。随后,用无菌钳子将直径为6.0mm的消毒干燥滤纸片,放入含有1g/mL的培养皿中,浸泡30分钟,取出滤纸片贴在上述皿表面。将粘好了滤纸片的皿放在室温内静置20min,将其移入培育器中进行培养。用0.05%含量的凯CG作为阴性对照组,分别间隔一个小时测算抑菌圈的大小,并计算它们的平均数。
(3)最低抑菌量的检测
通过试管二倍稀释法进行。取若干支灭菌试管,在每一根试管中,分别加入了1g/mL中药提取物和培养基,摇匀后,吸取1mL加入第2管中,以此类推,按照1:2、1:4、1:8、1:16、1:32倍数增长。第六支试管未放任何药物,用凯松CG及细菌做阴性对照组。用第七支试管的培养基作空白对照组。在(37±1)和(28±1)温度下,分别进行了24H和48H的比较。用目测法观察不同试管的浑浊程度,将最清澈的试管浓度作为MIC值,并进行培养。从中提取0.1ml滴在培养基上,然后再进行培养观察,进一步验证目测法观察的结果。
1.2.3微生物挑战试验
选择富含营养素的膏霜化妆品作为实验材料,其配方如表1所示。将A相和B相中原材料,进行融合搅动,直到全部溶解,然后将其加热到80—85摄氏度,并进行10分钟的保温,然后趁着热的时候,将B相添加到A相中,以12000r/min的速度进行均质,当温度下降到45—50摄氏度的时候,再将C相和D相先后添加进去,进行充分的搅动,最后还原到常温,得到产物,作为备用。表1为某款膏霜化妆品的配方。
表1某款膏霜化妆品成分含量
成分 | 作用 | W/% |
水杨酸 | 去角质,抗炎剂,抗菌剂 | 4 |
甘油硬脂酸酯 | 乳化剂,柔润剂 | 1 |
泛醇 | 保湿剂,柔润剂,抗氧化剂 | 1 |
羟苯丙酯 | 防腐剂 | 7 |
甘油 | 保湿剂,溶剂 | 2 |
石油 | 柔润剂,溶剂,抗静电 | 1-3 |
香精 | 香精香料 | 8 |
羟苯甲酯 | 防腐剂 | 4 |
水 | 溶剂 | 1 |
三乙醇胺 | pH调节剂 | 5 |
鲸蜡硬脂醇 | 乳化剂,柔润剂,增稠剂 | 1 |
月桂醇硫酸酯钠 | 清洁剂,表面活性剂,增泡剂 | 1-2 |
黄原胶 | 增稠剂,乳化稳定剂 | 1 |
中药提取物 | 防腐剂 | 6 |
生育酚乙酸酯 | 抗氧化剂,皮肤调理剂,保湿剂 | 3 |
聚二甲基硅氧烷 | 成膜剂,柔润剂 | 3 |
丁羟甲苯 | 抗菌剂,抗油脂氧化剂 | 1 |
参考美国PCPC所建议的微生物挑战测试法,对100g以上所制备的膏霜样本进行称重,将细菌和霉菌悬浮液添加到其中,使得多种霉菌和霉菌的接种数量为106CFU/g(mL)和104CFU/g(mL),并将其搅拌均匀,放入28℃环境内。在0、7、14、21、28天采样进行检测:精确称量10g样本,将1g样本放入一个圆锥形瓶子中,将玻璃珠与90ml的杀菌生理盐水混合,搅拌均匀,静止15min,以其上清为1:10,再将1ml稀释后样本溶液,倒入9ml的杀菌生理盐水中,按顺序进行排列。将1ml的稀释后的样本溶液,加到消毒后的平板上,再加15ml的吐温80营养素或孟加拉红培养基,摇动均匀,置于室温下20min,将细菌在(37±1)℃下进行24小时培养,真菌在(28±1)℃下进行48小时培养,每一浓度进行3次比较,以未加防腐剂的膏状样本为空白对照组。对所得的细菌进行计数,并对其进行分析。
2结果与讨论
2.1五种中药提取物的抑菌圈测定结果
根据吴建新、陶可鑫(2022)等人的研究结果,抑菌圈增大,表明抑菌效果增强。结果表明,在五种中草药提取物中,黄连对于金黄色葡萄球菌、大肠杆菌有明显的抑菌效果。其有效的抑菌范围为(12.3±0.3)(11.3±0.5)(10.6±0.3)(10.6±0.3)。这表明,黄连中所含有的黄连碱、小檗碱等成分,能够对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌等进行有效抑菌。其次,黄芩的抑菌圈直径为(11.0±0.4)(10.3±0.3),对金黄色葡萄球菌的抑菌效果较为明显。这可能与其内部富含黄芩素、黄芩苷有关。虎杖、丁香、甘草对金葡菌、绿脓杆菌均有明显的抗菌活性,其抗菌活性范围为(7.0-10.1)mm,但是对黑曲霉菌的抗菌活性不高。
2.2五种中药提取物的最低抑菌浓度测定结果
五种重要提取物对于金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、大肠杆菌、黑曲霉菌的MIC检验结果如下:
在对金黄色葡萄球菌抑菌效果中:黄连提取物抑制效果最强,MIC能够达到30.85g/L,而卡松CG为0.14g/L,其次为黄芩提取物,MIC分别为61.4g/L和122g/L,虎杖丁香等提取物的MIC较弱,都超过220g/L。
在对铜绿假单胞菌抑菌效果中。黄芩和黄连的抑制效果最强,分别是30.85g/L、31.22g/L,而卡松CG为0.13g/L和0.15g/L。其次是丁香提取物,MIC为63.5g/L,最后是甘草和虎杖MIC为128.5g/L。
在对大肠杆菌依据效果方面,黄连提取物抑制效果较为明显,MIC为14.35g/L,而卡松CG为0.13g/L。其次为黄芩、虎杖、丁香和甘草。其MIC分别为120.8g/L、132.6g/L、520.0g/L。
在黑曲霉菌抑菌效果方面,黄芩和黄连都有一定的抑制效果,MIC分别为510g/L、530g/L。卡松CG的MIC分别为0.16 g/L、0.18g/L;甘草、虎杖、丁香对黑曲霉菌几乎没有抑菌作用。
2.3中药提取物在膏霜中的微生物挑战试验结果
基于上述抑制圈及最低抑制浓度的测量,本文将黄连、黄芩按照相应的比例混合后,对化妆品进行了微生物挑战实验测试,并分析测试结果。
结果分析:含有0.4%的黄连提取物的试验样品1-3在第七天时,其菌落总数大于104CFU/g,真菌则大于106CFU/g;28d后,随着黄芩素质量的升高,其细菌数量随之降低,但仍旧能够达到102CFU/g。且抗菌作用减弱,未能通过微生物实验。当黄连提取物质量达到0.8%的时候(试验样品4-6),伴随着黄芩提取物的增大,从第7天到第28天的菌落数总数不断下降,试验样品抑菌效果性能在不断地提高。当黄芩提取物质量达到0.6%的时候,样本的菌落总数都低于10CFU/g,试验样品通过了微生物挑战测试。所以,黄芩和黄连可以被用于膏霜类化妆品抗菌体系中。
根据研究结果来看,黄芩和黄连提取物对于细菌和霉菌具有很好的抑菌效果。在同样的实验条件下,黄芩提取物的抑菌效果好于黄连。如果在膏霜类化妆品中,将黄芩的质量提高到0.6%,黄连质量含量达到0.8%,能够在28d内,对细菌和霉菌能够有效抑制。
3结论
在五种中草药提取物中,对于金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和铜绿假单胞菌有明显的抑菌效果,但是对黑曲霉菌几乎没有效果。黄芩和黄连提取物复配后能够在膏霜类化妆品中起到良好的抑菌效果,能够有效提高化妆品抑菌能力。当黄芩提取物质量达到0.6%,黄连提取物质量达到0.6%,膏霜类产品能够通过微生物挑战实验。
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