一种复方植物防腐剂的制备方法论文_陈贤

莱博实业(上海)股份有限公司

摘要:采用胶体磨提取技术对山苍子、香茅、广藿香组成的复方进行提取,最佳条件为溶剂倍量为16倍95乙醇,循环提取1h;采用耐有机溶剂的纳滤膜(截留分子量 900道尔顿)进行精制,使提取液颜色变浅,稳定性增加,最佳操作压力0.6MPa。在此条件下,提取液的颜色较浅,外观稳定,抑菌效果显著。

关键词:防腐;抑菌;胶体磨提取;纳滤

目前《化妆品卫生规范2007》共收录50多种化妆品可用防腐剂,随着研究的深入,这些防腐剂或多或少都发现一些对人体特别是皮肤的一些危害,因此开发更为安全的植物防腐剂成为目前研究的热点。植物防腐研究目前碰到比较多的问题是天然来源成分的稳定性不佳、颜色过深、制成的液体制剂因成分复杂而不稳定等。本实验在公司已有的配方筛选的基础上,对复方山苍子、香茅、广藿香进行制备工艺优化,使其更加接近应用。

1、材料与方法

1.1、材料

山苍子、广藿香、香茅:雷允上药房;95%脱醛酒精:安徽瑞福祥食品有限公司;其他试剂:国药集团化学试剂有限公司

1.2、实验设备

DFY-500高速粉碎机:上海鼎广机械设备有限公司;JM-L50胶体磨:瑞淼(上海)不锈钢设备有限公司;SHB-Ⅲ循环水式多用真空泵:郑州长城科工贸有限公司;LRH-250生化培养箱:上海一恒科学仪器有限公司;气相色谱仪:Agilent GC 7890A—FID;YM75灭菌锅:上海三申医疗器械有限公司;YJ-1450超净台:苏州富泰洁净系统有限公司;纳滤装置:自建

1.3、方法

1.3.1、提取过程

(1)对药材用粉碎机进行粉碎,粉碎成20~40目粗粉;

(2)将粗粉加入95乙醇溶液,溶剂量为药材重量的8、12、16、20倍,用胶体磨磨成2~50μm细粉的混悬液,常温提取,提取时间持续5h;

(3)过滤,用95乙醇补至初始溶剂量。

1.3.2、精制过程(装置如图1)

本方的有效成分组要为小分子物质,如柠檬醛、香茅醛、百秋李醇等,本方的药材叶绿素含量都很高,根据叶绿素和有效成分分子量的差异,本实验采用耐有机溶剂的900道尔顿纳滤膜,和高压、平板式的操作方式,进行脱色精制,在满足化妆品美感和节约成本上有重要贡献。

图1:纳滤 装置图

(1)过滤液加入纳滤装置的搅拌罐中;

(2)开启循环,维持一定的压力;

(3)接收池接收60~80%透过液时,打开回流阀,并在储罐中加入0.2~0.4倍溶剂,循环2min;

(4)调节回流阀使压力表压力步骤(2)中压力;

(5)继续收集透过液至原液量,停止循环;

1.3.3、柠檬醛的检测

柠檬醛是山苍子的主要抗菌成分,本实验通过测试柠檬醛的含量来确定提取效果。色谱条件如下:

进样口温度:250℃

进样量:0.2μL 分流比:20/1

色谱柱:HP-5(0.32mm *0.25μm*30m)

柱温:程序升温,见下列表。

载气(N2):3.0mL/mim,隔垫吹扫:3mL/min;

检测器温度:280℃ 燃气(H2):30mL/min,助燃气(空气):300mL/min。

1.3.4、抑菌能力测试(参照美国国家临床试验标准化委员会(NCCLS)药敏实验方法)

(1)试验菌株

金黄色葡萄球菌(ATCC 8739),大肠杆菌(ATCC 6538),绿脓杆菌(ATCC 9027),白色念珠球菌(ATCC 10231),黑曲霉菌(ATCC 16404)。

(2)培养基

TSB固体培养基、TSB液体培养基、SDB固体培养基、SDB液体培养基

(3)药液制备

将待测样品用生理盐水稀释成实验浓度。

(4)菌液制备 用2×TSB或2×SDB液体培养基稀释菌悬液,使其最终菌浓度为l05 CFU/mL。

(5)培养及结果判读

抑制金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌、白色念珠菌的最低抑菌浓度:采用96孔板法。将不同浓度的样品按不同体积比加入到含有菌浓为106 CFU/mL的菌悬液中进行培养。同时设阴性对照、正常生长对照及溶剂对照,每种药做3个平行,取平均值。含金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌样品置35℃培养箱孵育,含白色念珠菌样品置28℃培养箱孵育,24 h后观察结果。

抑制黑曲霉菌的最低抑制浓度的测定:采用药板法。将不同浓度的样品按不同体积比加入到融化后的SDB固体培养基中进行培养。在每个测试孔中点样接种黑曲霉菌,使其终浓度为104CFU/ml,同时设阴性对照、正常生长对照及溶剂对照,每种药做3个平行,取平均值,28℃恒温箱中培养5d后观察结果。

1.3.5、稳定性测试

于4℃和48℃分别放置一个月,观察样品外观澄明度和颜色变化

1.3.6、常规提取工艺

药材饮片用16倍重量的95乙醇回流提取2h,过滤,用95乙醇补至初始溶剂量,标记为样品2。

2.结果与分析

2.1、提取条件的确定

以复方中柠檬醛的含量为指标,考察溶解倍量和提取时间的影响

2.1.1、溶剂倍量的影响

溶剂倍量为中药提取过程的重要因素,其对提取效率和后续有效成分的浓缩及杂质的去除都有重要影响。本实验在提取时间均控制在5h的条件下,测试溶剂量变化对提取效果的影响

由表5和表6的稳定性结果可知,本实验方案所得产品的澄明度稳定性明显优于传统方案,推测纳滤除去了较多的大分子成分,使溶液的稳定性更佳;本实验方案产品的颜色浅且不变色,推测是纳滤除去大部分的叶绿素等有色成分,使外观更浅,并能保持颜色不变,更符合化妆品的美感要求。

3.讨论

添加到化妆品中使用是植物提取物产业发展的一个重要方向,具有很大的市场空间,如何制备出符合化妆品添加要求即高浓度、颜色浅且稳定的提取液是目前急需解决的问题,而叶绿素等有色物质的存在使提取液的颜色很深,并且因其分子量较大易引起提取液不稳定,严重影响产品的性能。特别是在使用极性较小的溶剂进行提取时,叶绿素的溶出更为严重。

目前中药制备最常用脱色方法为活性炭脱色,活性炭对小极性物质的吸附效果特别好,不适合使用极性较小的溶剂提取溶液的脱色,会使有效成分大量损失;

也有用大孔树脂进行脱色处理的,但该法成本非常高,相对产量低,生产周期也很长;

本试验通过胶体磨制提取减少色素的溶出,更好的保留小分子和低沸点物质,简化工艺步骤,缩短生产周期,减少能耗等的效果,在满足化妆品使用要求和节约成本上有重要贡献。

本试验针对天然防腐中药复方中的有效成分主要为分子量小于300道尔顿的成分,而叶绿素等色素的分子量在900道尔顿左右,可利用孔径介于这两类分子大小之间的膜将其分离。选择性的除去叶绿素等脂溶性大分子物质,使提取液颜色变浅,稳定性增加。该法同样适合使用极性较小的溶剂提取后的叶绿素等脂溶性大分子物质的去除,对中药提取液在化妆品中添加应用,乃至传统中药的制备工艺,都有重要的指导意义。

参考文献:

[1]韩永萍,郝爽,孙颖等.超滤分离姬松茸子实体多糖的工艺研究[J].食用菌学报,2005,12(2):32~36

[2]黄阿根,董瑞建,葛庆丰等.超滤用于茶树花多酚纯化工艺的研究[J].食品与发酵工业,2007,33(8):158~162

论文作者:陈贤

论文发表刊物:《健康世界》2014年23期供稿

论文发表时间:2016/4/5

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