箬葉黃酮抑菌洗手液的研制

吉瑞冬，孫 雯，樂 薇，董元漳，龍 陳，王 甜

（武漢工商學(xué)院環(huán)境與生物工程學(xué)院，湖北 武漢 430065）

研究與開發(fā)

箬葉黃酮抑菌洗手液的研制

吉瑞冬，孫 雯，樂 薇，董元漳，龍 陳，王 甜

（武漢工商學(xué)院環(huán)境與生物工程學(xué)院，湖北 武漢 430065）

本文以箬葉為原料提取制備黃酮浸膏，添加洗手液相關(guān)試劑后制成環(huán)保、無污染、抑菌的洗手液。正交實驗結(jié)果表明洗手液的最佳配方為：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉8.56g，α-烯基磺酸鹽17.14mL，椰油烷基酰胺基丙基甜菜堿5.12mL，十二烷基苯磺酸鈉4.44g，氯化鈉2g，甘油2mL，黃酮浸膏0.05g，適量檸檬酸調(diào)節(jié)pH至7.0～8.0，蒸餾水76mL。抑菌效果對比試驗表明，箬葉黃酮洗手液對大腸桿菌的抑菌圈大小為12.5mm，優(yōu)于市售的洗手液A、B的抑菌效果，對金黃色葡萄球菌的抑菌圈大小為10.2mm，與市售的洗手液A、B的抑菌效果類似。

箬葉；黃酮；環(huán)保；抑菌；洗手液

近年來，一些天然提取物以其溫和、無刺激、具有殺菌、抑菌功效且易降解的特點，正受到人們的關(guān)注[1]。從植物體中提取高純度的天然黃酮類物質(zhì)引起了研究者的廣泛關(guān)注，已成為藥物研發(fā)與利用的熱點[2]。箬葉是禾本科竹亞科箬竹屬植物葉的總稱，它含有多種生物活性成分如黃酮、活性多糖、維生素、微量元素、揮發(fā)油、芳香成分、茶多酚等[3]。箬葉總黃酮有很好的清除體內(nèi)自由基、抗氧化和衰老、提高免疫力、抗菌、抗病毒等作用。洗手液是新興的一種手部清潔產(chǎn)品，多使用泵頭噴嘴，不僅使用方便，而且避免了沾染污垢和細(xì)菌的缺陷，減少了交叉感染的可能性。洗手液通常選用AES、AOS、CAB和LAS混合作為去污的主要活性成分，生物降解度均大于90%，符合洗手液產(chǎn)品配方中所用表面活性劑的生物降解度不低于90%的標(biāo)準(zhǔn)。而且用甘油作為保濕劑，可以阻止或減緩皮膚內(nèi)部水分的流失，保持皮膚的潤濕性，同時用檸檬酸緩沖液調(diào)節(jié)pH，檸檬酸容易生物降解，不會造成環(huán)境污染，使得洗手液具有環(huán)保的特性[4]。

本試驗采用正交實驗方法，將從箬葉中提取的黃酮應(yīng)用于洗手液中，通過研究洗手液的感官指標(biāo)、去污能力、穩(wěn)定性、pH，篩選出最佳洗手液配方，采用紙片擴散法探討洗手液的抑菌性能，并與市面上的洗手液進行比較。結(jié)果表明試驗所得的洗手液，更具有環(huán)保、去污、抑菌、溫和、護膚等特點。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

箬葉（采集于湖北宜昌長陽土家族自治縣，洗凈晾干后儲藏備用）。無水乙醇、石油醚、甘油、氯化鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉（AES）、α-烯基磺酸鹽（AOS）、椰油烷基酰胺基丙基甜菜堿（CAB）、十二烷基苯磺酸鈉（LAS）（以上試劑均為分析純）。蛋白胨、瓊脂粉、牛肉膏。

1.2 儀器與設(shè)備

RE52CS型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，DG120型粉碎機，HH-2水浴鍋，減壓抽濾裝置，LRH-150生化培養(yǎng)箱。

1.3 試驗方法

1.3.1 箬葉黃酮浸膏的制備[5]

取一定量的箬葉粉碎后過0.178mm篩后置于石油醚中浸泡24h，去除色素。以60%乙醇為提取劑，按料液比1∶20（g∶mL）于60℃提取2h，抽濾，將濾液經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至膏狀，即為箬葉黃酮浸膏。

1.3.2 洗手液配方的選擇[6]

1）洗手液制備工藝流程

用適量水溶解表面活性劑→加入增稠劑→攪拌→用適量檸檬酸調(diào)節(jié)pH至7.0～8.0之間→加入適量甘油→加入已制備好的黃酮浸膏→攪勻→裝瓶。

2）正交試驗

表面活性劑最佳配比正交試驗：選取AES添加量、AOS添加量、CAB添加量、LAS添加量4個因素，以去污能力的相對大小來進行選擇。

助劑及黃酮量最佳配比正交試驗：選取表面活性劑的添加量、氯化鈉的添加量、甘油的添加量、黃酮浸膏添加量4個因素，以配制的洗手液去污能力的相對大小來選擇所需配比。

1.3.3 洗手液性能測定方法

考察洗手液的感官指標(biāo)[7]、去污能力[8]，并測定洗手液的pH及黏度。

1.3.4 抑菌效果的比較及測定

將蘸有黃酮洗手液的紙片分別貼在已接種大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的培養(yǎng)基上，24h后觀察抑菌圈的大小，并與市面上的洗手液的抑菌效果進行比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 洗手液配方的選擇

2.1.2 表面活性劑的最佳配比選擇

根據(jù)所選原料，分別用陰離子表面活性劑AES和AOS與其他表面活性劑進行復(fù)配，正交因素水平設(shè)計見表1，正交實驗結(jié)果見表2。然后向燒杯中加入表面活性劑和水，放入60℃水浴鍋攪拌溶解后取出，根據(jù)1.3.3方法測試去污效果，平行測定3次，取平均值（表3），選出效果最優(yōu)的配比。

表1 因素水平表

表2 L16(44)四因素四水平正交試驗表

表3 機油測定洗手液去污表

根據(jù)機油消耗滴數(shù)所表征的洗手液的去污能力，選出去污效果最佳的一組，即機油消耗滴數(shù)最多的即為最佳組，試驗號為A12，可溶解最大機油滴數(shù)為8滴，A12的表面活性劑復(fù)配成分含量分別為AES 3%，AOS 4%，CAB 2%，LAS 1%。AES是一種性能優(yōu)良的表面活性劑，具有良好的去污、乳化、潤濕和發(fā)泡性能，并具有一定的抗硬水性能，對人體皮膚的刺激性小。AOS具有良好的去污能力和豐富的泡沫，是洗手液中的常用品。配方中選擇了兩種兩性表面活性劑作為輔助表面活性劑，分別為CAB、LAS，該類物質(zhì)通常具有良好的殺菌作用，與陰離子表面活性劑有良好的配伍性能，泡沫豐富而穩(wěn)定，柔軟性好，對皮膚的刺激性小，生物降解性好，并具有很好的黏度調(diào)節(jié)作用。

2.1.2 助劑及黃酮量的最佳配比

選擇甘油來作為保濕劑，可以阻止或減緩皮膚內(nèi)部水分的流失，保持皮膚的潤濕性。選擇NaCl來增加黏度以維持洗手液在手中的停留時間?？疾熘鷦┰谙词忠褐械淖罴雅浔取Ｏ词忠褐懈视吞砑恿坎灰诉^多，常規(guī)一般在1%～3%，NaCl的使用量一般為1%～4%，加入的量過多時，反而會降低黏度。試驗發(fā)現(xiàn)，黃酮浸膏添加量為0.01g時無明顯現(xiàn)象，0.2g以后會使洗手液顏色過深，故在0.01～0.2g之間按0.03g的梯度選取。正交因素水平設(shè)計見表4，正交實驗結(jié)果見表5。將表面活性劑用適量水溶解，再將氯化鈉、甘油和黃酮浸膏依次加入到溶解后的表面活性劑中，然后補水至100mL，放入60℃水浴加熱溶解。根據(jù)1.3.3方法測試去污效果，選出洗手液配方的最優(yōu)配比，最后用25%的檸檬酸溶液調(diào)節(jié)洗手液的pH至中性，得到最佳配方。

表4 因素水平表

表5 L9(33)三因素三水平正交表

對配制好的洗手液進行去污效果的測試，由表5、表6可得，洗手液的去污效果不僅與表面活性劑的添加量有關(guān)，還與氯化鈉、甘油的添加量有關(guān)。在一定程度上，氯化鈉與甘油的過量會導(dǎo)致洗手液的去污效果下降，因為適量的甘油會對酸、堿、電解質(zhì)有很好的穩(wěn)定性，但是過量會破壞洗手液中表面活性劑的酸堿穩(wěn)定性，從而影響洗手液的去污效果。氯化鈉的添加會影響?zhàn)ざ龋绻ざ忍?，不易在手中滯留，則去污能力會受到影響，黏度太大會影響產(chǎn)品質(zhì)量，所以根據(jù)表6結(jié)果選擇去污效果較好的4組即A2、A5、A9、A14。

表6 機油測定洗手液去污表

2.2 洗手液性能的結(jié)果與分析

2.2.1 感官指標(biāo)

外觀：洗手液不分層，無明顯懸浮物或沉淀，顏色呈黃色（含有浸膏0.2g的洗手液顏色略深）。

氣味：無其他異味，帶有箬葉特有的清香味，符合規(guī)定香型。

穩(wěn)定性：將試樣放入恒溫箱中24h，取出后待其恢復(fù)至室溫觀察現(xiàn)象，洗手液無明顯沉淀，無顏色變化。同時在-5～2℃的冰箱中放置24h，取出后待其恢復(fù)室溫并觀察現(xiàn)象，洗手液無明顯異味，無明顯沉淀或懸浮物，顏色無顯著變化。

2.2.2 黏度測定

用黏度計測定洗手液的黏度，結(jié)果見表7，可知A2、A14洗手液的黏度明顯高于A5、A9，能夠在手上滯留較長時間，符合要求[9]，且去污能力較強。

表7 黏度測定結(jié)果 /mPa·s

2.2.3 抑菌性能的結(jié)果與分析

采用紙片擴散法[10]，分別測定A2、A5、A9、A14的抑菌效果，選出最佳的一組，然后與市場上的兩種洗手液進行比較，根據(jù)3個平行組的抑菌圈大小的測定，取3組平均值，結(jié)果見表8。由表8可知，加有箬葉黃酮浸膏的洗手液具有一定的抑菌能力，其中 A2組合的抑菌效果最好，與市售的洗手液相比，對大腸桿菌的抑菌效果更明顯。

表8 洗手液對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑菌作用

3 結(jié)論

本文采用箬葉黃酮浸膏作為天然抑菌劑，制備了一種新型的環(huán)保、無污染、價廉的洗手液。洗手液的優(yōu)化配方為：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉8.56g，

α-烯基磺酸鹽17.14mL，椰油烷基酰胺基丙基甜菜堿5.12mL，十二烷基苯磺酸鈉4.44g，氯化鈉2g，

甘油2mL，黃酮浸膏0.05g，適量檸檬酸調(diào)節(jié)pH至7.0～8.0，蒸餾水76mL。性能測定表明，抑菌效果等指標(biāo)均符合國家洗手液標(biāo)準(zhǔn)。同時，洗手液與市場上的洗手液相比具有良好的抑菌性能，而且具有獨特的箬葉香味，有一定的發(fā)展前景。

[1] 周華英.肥皂與洗手液的洗手效果研究與分析[J].中國民康醫(yī)學(xué)，2012，24(8)：915-916.

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[3] 陸志科，謝碧霞.近十年我國竹葉研究論文的調(diào)查與分析[J].竹子研究匯刊，2003，22(2)：49-52.

[4] 楊亞莉.功能性洗手液及其配方設(shè)計[J].中國洗滌用品工業(yè)，2009(3)：66-69.

[5] 左麗云.響應(yīng)面法優(yōu)化箬葉總黃酮的大孔樹脂純化工藝[J].化學(xué)與生物工程，2015(12)：33-37.

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Research on Antibacterial Hand Sanitizer with Indocalamus Leaf

JI Ruidong， SUN Wen， YUE Wei， DONG Yuanzhang， LONG Chen， WANG Tian
(School of Environmental and Biological Engineering， Wuhan Technology and Business University， Wuhan 430065， China)

Total flavones was extracted from indocalamus leaves. Adding flavones and hand washing liquid interrelated reagents, the new sanitizer was prepared with characteristic of environment friendly, no pollution and antibacterial. Orthogonal results indicated that the best formula was: 8.56g AES, 5.12mL AOS, 17.14mL CAB, 4.44g LAS, 2g NaCl, 2mL glycerol, 0.05g extracted flavonoid, using appropriate citric acid to adjust pH between 7.0～8.0 and distilled water 76mL. The inhibition zone size between flavonolds hand sanitizer and sanitizer A,B was compared. The inhibition zone of flavonolds hand sanitizer for Escherichia coli was 12.5mm, more better than santizer A,B; and for Staphylococcus aureus was 10.2mm, was similar to santizer A,B.

indocalamus leaf; flavonolds; environment friendly; antibacterial; hand sanitizer

TQ 649

A

1671-9905(2017)01-0001-04

湖北省自然科學(xué)基金項目（2013CFC111）；武漢工商學(xué)院大學(xué)生科技創(chuàng)新項目（S201511）；校級學(xué)術(shù)團隊（XSTD2015003）聯(lián)合資助

樂薇（1979-），女，副教授，研究方向為生物分析。E-mail：yuewei11@126.com

2016-11-04