無患子乳劑型洗發(fā)液的處方優(yōu)化研究*

彭孟婷，陳曉蘭，陳 林，趙立敏，王旭蘭

(貴州中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，貴州 貴陽 550002)

無患子(拉丁學(xué)名：SapindusmukorossiGaertn.)，苦、微辛，寒。有小毒。清熱祛痰，消積殺蟲。別名：木患子(本草綱目)、油羅樹、洗手果，其他地方名：搓目子、假龍眼、鬼見愁等等[1]?！侗静菥V目》中記載“無患子洗發(fā)可去頭風(fēng)(頭皮屑)明目，洗面可增白去斑”，“肥皂莢(無患子)……十月采莢，煮熟搗爛，和白面及諸香作丸，澡身面，去垢而膩潤，勝于皂莢也”。無患子又名肥皂樹，其果皮中含有豐富的無患子皂苷，主要以齊墩果酸型三萜類皂苷為主，統(tǒng)稱為無患子總皂苷，是一種天然的非離子表面活性劑，具有殺菌、止癢、抗腫瘤、降壓降脂等生物活性[2-4]。

目前無患子在洗護(hù)產(chǎn)品中的應(yīng)用很多，但關(guān)于其處方優(yōu)化研究極少，本實驗以洗發(fā)液感官評分、泡沫性、穩(wěn)定性、低溫流淌性評分為指標(biāo)，采用混料均勻法優(yōu)選洗發(fā)液的處方，為無患子洗發(fā)液的開發(fā)利用提供實驗依據(jù)。

1 材料

1.1 試劑

見表1。

表1 試劑Tab.1 Reagent

1.2 儀器

見表2。

表2 儀器Tab.2 Instrument

2 無患子乳劑型洗發(fā)液的處方及制備工藝

洗發(fā)液配制的主要原則[6]：①去污能力適中，泡沫豐富且均勻細(xì)膩；②外觀悅目，有珠光效果，清香宜人；③稠度適中；④產(chǎn)品呈微酸性，控制 pH 值在 6～7，與皮膚的 pH 值相接近，對皮膚無刺激性；⑤具有去屑止癢、護(hù)發(fā)、營養(yǎng)頭發(fā)等功效；⑥調(diào)理護(hù)理性能較好，能使頭發(fā)柔順光滑、容易梳理；⑦保濕性能好，防止頭發(fā)干燥。

2.1 無患子洗發(fā)液評價方法的建立

2.1.1 感官評分

以洗發(fā)液的色澤、外觀、氣味及膏體的細(xì)膩程度為指標(biāo)，各項占5分，共20分。

色澤：在室溫和非陽光下，肉眼觀察成型洗發(fā)液色澤的均勻程度，在0～5之間評分。

外觀：在室溫和非陽光下，肉眼觀察成型洗發(fā)水有異物0分，無異物5分。

氣味：按照有無異味進(jìn)行評分，無異味5分，有異味0分。

膏體細(xì)膩性：在室溫和非陽光下，對洗發(fā)液的膏體的細(xì)膩程度進(jìn)行0～5之間的評分。

2.1.2 泡沫性測定(waring-Blender法[7])

將羊毛脂2%，單甘酯0.15%，十八醇0.15%，吐溫60 1%，水按常規(guī)方法加熱乳化使其混合均勻，將真發(fā)假頭清洗干凈并吹干后，用噴霧器均勻噴灑10 g配制好乳液于真發(fā)假頭頂部，待其吹干后，取2 g洗發(fā)液樣品溶干20 g溫水中，邊將樣品溶液倒在假人頭頂部用固定的洗發(fā)方式搓揉直至100次為止，然后再用手指從假人頭的額發(fā)根處，往后梳理20次，并用500 mL的量筒收集假頭上泡沫，測定泡沫體積(mL)(總分為20分，按泡沫體積評分)。

2.1.3 穩(wěn)定性測定[8]

耐熱性：根據(jù)洗發(fā)液、洗發(fā)膏(GB/T29679—2013)理化指標(biāo)的耐熱(洗發(fā)液)試驗方法將試樣分別倒入2支φ20 mm×120 mm的試管內(nèi)，使液面高度約80 mm，塞上干凈的塞子。把一支待驗的試管置于預(yù)先調(diào)節(jié)至40 ℃的恒溫箱內(nèi)，經(jīng)24 h后取出，恢復(fù)至室溫后與另一支試管進(jìn)行目測比較(恢復(fù)室溫后無分層現(xiàn)象10分，有分層現(xiàn)象0分)。

耐寒性：根據(jù)洗發(fā)液、洗發(fā)膏(GB/T29679—2013)理化指標(biāo)的耐寒(洗發(fā)液)試驗方法將試樣分別倒入2支φ20 mm×120 mm的試管內(nèi)，使液面高度約80 mm，塞上干凈的塞子。把一支待驗的試管置于預(yù)先調(diào)節(jié)至-8 ℃的冰箱內(nèi)，經(jīng)24 h后取出，恢復(fù)至室溫后與另一支試管的樣品進(jìn)行目測比較(恢復(fù)室溫后無分層現(xiàn)象10分，有分層現(xiàn)象0分)。

2.1.4 低溫流淌性測定[9]

準(zhǔn)確稱量10 g無患子洗發(fā)液樣品于聚乙烯管中。將裝有樣品的聚乙烯管封口后垂直固定于2 ℃的冰箱內(nèi)，保存24 h 。取出保存的樣品，將管口朝下固定在30 °的斜坡上，同時立刻計時至樣品流到管口的時間tSF為流淌時間(s)(總分為20分，按tSF值評分；0分：>30 s，1～20分：≤30 s)。

2.2 混料均勻設(shè)計優(yōu)選無患子洗發(fā)液的最佳配方

在以固定無患子提取液的情況下，以ALES，6501，烷基糖苷，CAB，二甲苯磺酸鈉，聚季銨鹽-7，NaCl，陽離子瓜爾膠，甘油，羥乙基纖維素，珠光雙脂，水，在其變量范圍內(nèi)的百分含量作為自變量，分別設(shè)為X1，X2，X3，X4，X5，X6，X7，X8，X9，X10，X11，X12進(jìn)行配方優(yōu)化，經(jīng)單因素試驗確定自變量的組成范圍。同時考慮歸一化條件，給出混料均勻設(shè)計的約束限制條件：

(1)12.5%≤X1≤25% 5%≤X2≤6.25% 6.25%≤X3≤7.5% 1%≤X4≤1.25% 2.5%≤X5≤3.75% 1.25%≤X6≤2.5% 1.25%≤X7≤3.75% 0.125%≤X8≤0.5% 0.1875%≤X9≤3.75% 0.375%≤X10≤3.75% 0.375%≤X11≤0.625% 30.25%≤X12≤58.5%

(2)X1+X2+X3+X4+X5+X6+X7+X8+X9+X10+X11+X12=100%

在該限制條件下進(jìn)行12因素的混料均勻設(shè)計，由Design-Expert 8.0.6均勻設(shè)計軟件安排實驗，評價指標(biāo)為：綜合評分Y=Y1+Y2+Y3+Y4，Y1、Y2、Y3、Y4分別表示無患子乳劑型洗發(fā)液的感官評分、泡沫性(模擬法)得分、穩(wěn)定性(耐熱性、耐寒性)得分、低溫靜態(tài)流淌性得分。因素水平見表3，洗發(fā)液配方見表4，試驗結(jié)果見表5。

表3 混料均勻試驗因素水平表Tab.3 Factor levels for mixture uniformity test

表5 試驗結(jié)果Tab.5 Test results

2.3 數(shù)據(jù)分析

以X1-X12為自變量，綜合評分Y為因變量，利用DPS7.05均勻?qū)嶒炣浖υ囼灁?shù)據(jù)進(jìn)行二次多項式回歸分析，得到二次多項式回歸方程為：

Y=110.8852586+224.29663883X9-3922.577647X1*X10+607.5647584X2*X9-1582.1652605X3*X12-9255.682845X4*X9-43201.008716X5*X7+144.38962876X6*X10+133294.750720X6*X11+4246.047720X7*X10+275960.994350X9*X11(r=1.0000，P=0.0035<0.05)，綜合評分Y與自變量間二次多項式逐步分析結(jié)果見表6。

表6 二項多次逐步分析結(jié)果Tab.6 Results of binomial-multiple-step analysis

根據(jù)混料均勻試驗分析結(jié)果，得到無患子乳劑型洗發(fā)液的配方為：

①蒸餾水為42.7%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)，氯化鈉為0.98%，甘油為2.95%，檸檬酸適量，尼泊金甲酯為0.4%；

②6501為5.01%，聚季銨鹽為2%，烷基糖苷為4.96%，CAB為8%，二甲苯磺酸鈉為2.01%，珠光雙脂為0.48%；

③AES為18.59%；

④無患子提取液為20%，瓜爾膠為0.18%，羥乙基纖維素為0.32%。

制備工藝：將①攪拌均勻倒入已溶脹好的④中，在75 ℃中將②完全溶解后加入③攪拌均勻，最后保持溫度45～50 ℃時將④倒入②中攪拌均勻，用檸檬酸調(diào)節(jié)pH值為5.5～7后停止加熱，攪拌至冷卻，出料。

2.4 考察無患子提取液添加量對洗發(fā)性能的影響

由表7可知，隨著無患子提取液添加量的增加，成品的顏色逐漸加深，無患子獨(dú)有的清香味逐漸濃郁，而pH值、低溫靜態(tài)流淌性波動減小，耐熱耐寒性皆穩(wěn)定，泡沫高度波動增大。而當(dāng)?shù)蜏仂o態(tài)流淌性小于30 s時，其洗發(fā)香波易于被消費(fèi)者所接受[9]。故無患子提取液添加量在低于10%(含10%)，低溫流淌性較差，在高于15%(含15%)，低溫靜態(tài)流淌性較好?？梢姛o患子提取液對洗發(fā)液無不良影響，與其他組分的相容性好。

表7 不同無患子提取液添加量的氣味、顏色、泡沫性、pH 值、耐熱性及其耐寒性Tab.7 Smell，color，foaming ability，pH value，heat resistance and cold resistance of the shampoo with different amount of Sapindus mukorossi extract

采用感官評價的方法，以市面上流行的洗發(fā)液產(chǎn)品(視為對照1)為參照，對無患子洗發(fā)液的發(fā)泡性能、梳理性能、穩(wěn)定性、止癢等各項性能進(jìn)行測試，受試者分別使用對照1和本試驗產(chǎn)品，根據(jù)自身的感受對其梳理性能、止癢等多方面效果進(jìn)行綜合評分[10]，評價等級設(shè)為： 6-非常好、5-好、4-較好、3-一般、2-較差、1-很差，6個等級。

由表8可知，提取液添加量在20%、25%、30%時，綜合評分最高，但是本著“節(jié)約成本”的原則，當(dāng)提取液添加量為20%時各項指標(biāo)較佳。

表8 受試者的感官評價結(jié)果Tab.8 Sensory evaluation results

3 結(jié)論和討論

在“回歸自然”的世界潮流中，天然藥物煥發(fā)出強(qiáng)大的生命力，越來越多的消費(fèi)者在選擇洗護(hù)用品時更趨向于使用天然產(chǎn)品。無患子自古以來是中華民族傳統(tǒng)的天然洗護(hù)珍果，其水煎液用于洗頭可預(yù)防頭皮屑，具有去屑止癢功效。無患子提取液中總皂苷為純天然的界面活性劑，其發(fā)泡性能好，泡沫手感細(xì)膩，去污能力強(qiáng)，制成洗發(fā)水具有天然無污染的優(yōu)勢，具有極大的開發(fā)潛力。實驗所優(yōu)選的洗發(fā)液處方有較好的發(fā)泡性能、梳理性能、穩(wěn)定性、止癢等多項性能，且具有一定的防脫發(fā)效果。本實驗以期為開發(fā)無患子功能性洗發(fā)液提供試驗依據(jù)。