金銀花提取物對復(fù)合皂理化性質(zhì)與抑菌作用的影響

藺 芳，李 瀚，劉夢瑤，王華澤，劉智杰

（新鄉(xiāng)學(xué)院 生命科學(xué)與基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453003）

復(fù)合皂是以脂肪酸鈉鹽為主體的含有表面活性劑或鈣皂分散劑的肥皂［1］。 復(fù)合皂作為人們生活中的一種洗滌類產(chǎn)品，與普通肥皂相比，具有去污能力強(qiáng)、抗硬水性能好和在冷水中溶解度高等優(yōu)點(diǎn)［2］。 金銀花(Lonicera japonica Thunb.)是一種具有清熱解毒和抗菌消炎作用的傳統(tǒng)中藥材，具有產(chǎn)量大、分布廣泛和易于獲取等特點(diǎn)。 金銀花的主要成分包括揮發(fā)油、黃酮類、有機(jī)酸和三萜皂苷類等［3-5］，這些成分可作為藥品、 保健品和日化產(chǎn)品的主要原料， 具有抑菌、舒敏、消炎等作用［6］。 目前對于金銀花的研究多集中在其藥理作用方面， 而將金銀花提取物應(yīng)用于復(fù)合皂配方中目前鮮有報道。

基于此， 本文以不同含量的金銀花提取物作為添加物，研制出金銀花復(fù)合皂，探究金銀花提取物對復(fù)合皂理化性質(zhì)與抑菌作用的影響， 并確定金銀花提取物的最佳添加量， 從而為更好地開發(fā)利用金銀花植物資源提供科學(xué)依據(jù)。

1 儀器與試劑

1.1 主要儀器

恒溫培養(yǎng)振蕩器（ZWY-2102C，上海智城分析儀器制造有限公司），智能生化培養(yǎng)箱（LRH-150，鄭州生元儀器有限公司），立式壓力蒸汽滅菌器（LDZX-50KBS， 上海申安醫(yī)療機(jī)械廠）， 可調(diào)式封閉電爐（FL-1，北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司），電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（PHG-9076A，上海精宏實驗設(shè)備有限公司），電子天平（ME203，梅特勒-托利多儀器有限公司），pH 計（EL20，梅特勒-托利多儀器有限公司），數(shù)顯恒溫水浴鍋（HH-4，江蘇省金壇市環(huán)宇科學(xué)儀器廠）。

1.2 試劑

無水乙醇，95%乙醇，0.01 mol/L 鹽酸乙醇溶液，氫氧化鈉（分析純），氫氧化鉀（分析純），氯化鈣，氯化鎂，酚酞指示劑，硅砂，金銀花提取物（市售，原料濃縮倍數(shù)10∶1），棕櫚油，蓖麻油，鱷梨油，可可脂，豬油等。

2 復(fù)合皂的制備

2.1 基礎(chǔ)配方的確定

本實驗以豬油油脂、蓖麻油、棕櫚油、可可脂和鱷梨油作為制皂的主要原料， 依據(jù)油脂的INS 值（INS 值=皂化值-碘價，表示皂體的軟硬度）計算出各原料的使用量。綜合考慮成本和皂化效果，以100 g基礎(chǔ)皂為基準(zhǔn)，則需要棕櫚油25.00 g、蓖麻油20.00 g、鱷梨油15.00 g、可可脂15.00 g、豬油30.00 g、氫氧化鈉13.61 g、蒸餾水29.94 g。

2.2 復(fù)合皂的制作

（1）氫氧化鈉溶液的配置：稱取氫氧化鈉13.61 g，加入20 g 蒸餾水配置成溶液，放涼至60 ℃，備用。

（2） 金銀花溶液的配置： 稱取0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 g 的金銀花提取物， 分別置于9.94 g 水中溶解，配置成不同濃度的金銀花溶液。

（3）固態(tài)脂的溶解：稱取10.00 g 可可脂和30.00 g豬油隔水加熱融化。

（4）油脂的混合：在上述已完全溶解的脂中加入棕櫚油25.00 g、蓖麻油20.00 g 和鱷梨油15.00 g，水浴加熱至60 ℃左右，攪拌至均勻狀態(tài)。

（5）皂體的制備：在上述油脂中加入氫氧化鈉溶液，順時針勻速攪拌，待液體濃稠后，再加入金銀花溶液，快速攪拌，至均勻狀態(tài)。

（6）裝模：將皂液倒入已洗凈的模具中，用玻璃棒攪拌，使皂液均勻分布于模具中，并輕微震蕩，排除復(fù)合皂中的空氣。 放于避光干燥處等待凝固，編號。

（7）脫模：待復(fù)合皂完全凝固（3～4 d）后進(jìn)行脫模，脫模后將皂體放于避光干燥的環(huán)境中，待完全固化，裝入密封袋內(nèi)備用。

3 檢驗方法

3.1 感官評定

采用問卷調(diào)查法對皂體進(jìn)行感官評定， 主要內(nèi)容包括皂體外觀和氣味。 皂體的外觀主要包括皂體的色澤和光滑程度等。膚感評定的具體方法：將復(fù)合皂與水混合，將皂液均勻涂在手掌之上，雙手揉搓出泡沫后， 保持30 s 以上， 然后用清水沖洗并烘干雙手，等待30 s 后感受雙手皮膚狀態(tài)。

3.2 pH 值測定［7］

取0.1 g 皂體置于10 mL 蒸餾水中，加熱至40 ℃，不斷攪拌至完全溶解。 放置于室溫下自然冷卻至25 ℃。 pH 計使用前，需檢查緩沖液是否充足，并對儀器進(jìn)行校正。 測定時，先用蒸餾水清洗電極，然后用濾紙吸干電極上多余的水，再將電極插入試樣中，使電極浸沒于待測復(fù)合皂液中，待pH 計顯示讀數(shù)穩(wěn)定后，進(jìn)行讀數(shù)并記錄。

3.3 起泡力和泡沫穩(wěn)定性測定

采用量筒法進(jìn)行起泡力檢測。 具體方法：取0.05 g 復(fù)合皂置于20 mL 蒸餾水中， 不斷攪拌至完全溶解。 另取30 g 蒸餾水，并將皂液和蒸餾水加熱至40 ℃。 將皂液和25 mL 的蒸餾水倒入250 mL 具塞量筒中，蓋上塞子，劇烈搖晃30 次。 搖晃完畢后，立刻用5 mL 蒸餾水沿杯壁旋轉(zhuǎn)倒入量筒中，將泡沫沖下來， 同時開始計時。 靜置后依次記錄下0、10、20、30、60、90 和120 min 時泡沫體積，評定泡沫的穩(wěn)定性。

3.4 游離苛性堿含量測定

根據(jù)文獻(xiàn)［8］對游離苛性堿含量進(jìn)行測定。 具體步驟：稱取5 g 試樣放于錐形燒瓶中，備用。 另取一個空錐形燒瓶，加入150 mL 無水乙醇，連接回流冷凝器，加熱至溶液微沸后，繼續(xù)加熱5 min。待上述過程完成后移去冷凝器，使其冷卻至70 ℃左右。加入2滴酚酞指示計，用氫氧化鉀乙醇溶液進(jìn)行滴定，滴定至溶液呈淡粉色。 同時制備一份已經(jīng)中和好的無水乙醇溶液作為對照組。 將上述中和好的無水乙醇倒入盛試樣的燒瓶中，并連接回流冷凝器。緩慢加熱使復(fù)合皂完全溶解，使其冷卻到70 ℃左右，以鹽酸乙醇標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至與參比溶液相同的淡粉色即為滴定終點(diǎn)，保持30 s 不變色，并記錄下所消耗的鹽酸乙醇的體積。 游離苛性堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)w(NaOH)的計算公式為

式中：w(NaOH)為NaOH 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，表示復(fù)合皂中游離苛性堿的含量；V 為消耗的鹽酸乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(mL)；c 為鹽酸乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度（mol/L）；m 為復(fù)合皂樣品的質(zhì)量（g）。

3.5 水分及揮發(fā)物含量測定

采用烘箱法測定復(fù)合皂中水分及揮發(fā)物的含量［9］。 具體操作：稱取試樣適量，置于研缽中進(jìn)行磨碎。 準(zhǔn)確稱取復(fù)合皂粉末5 g(精確至0.001 g)，備用。將藥匙置于盛有10 g 硅砂的蒸發(fā)皿中。 將蒸發(fā)皿和藥匙一同放置在已經(jīng)控溫于103 ℃的烘箱中烘干30 min。 烘干結(jié)束后，用坩堝鉗將蒸發(fā)皿和藥匙一同放入干燥器中，冷卻約30 min，稱重。 將粉碎好的試樣放入蒸發(fā)皿中，用藥匙攪拌，使硅砂和試樣混合均勻，放于上述已控溫好的烘箱中。 等待約1 h 后取出，置于干燥器內(nèi)冷卻。 再將樣品置于烘箱中，3 h 后，將蒸發(fā)皿取出，置于干燥器內(nèi)，冷卻至室溫。 重復(fù)上述操作，每次進(jìn)行烘干約1 h，直至連續(xù)2 次稱量的質(zhì)量差小于0.01 g，即為完成，并記錄數(shù)據(jù)。

復(fù)合皂中水分和揮發(fā)物的含量w 以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示，按公式計算。式中：w 為水分和揮發(fā)物的含量，m1為蒸發(fā)皿、藥匙、硅砂和試樣加熱前的質(zhì)量（g），m2為蒸發(fā)皿、藥匙、硅砂和試樣加熱后的質(zhì)量（g），m0為蒸發(fā)皿、藥匙及硅砂的質(zhì)量（g）。

3.6 抑菌實驗［10］

3.6.1 菌種的培養(yǎng)

實驗所使用的培養(yǎng)基為LB（Luria-Bertani）液體培養(yǎng)基。 配置方法如下：以200 mL 培養(yǎng)基為例，稱取2 g 蛋白胨、1 g 酵母提取物、2 g 氯化鈉放于錐形瓶中，用錫紙將瓶口包裹好，進(jìn)行高壓滅菌（121 ℃，30 min）。 滅菌結(jié)束后，取出，置于超凈工作臺內(nèi)冷卻。 冷卻完畢后，用離心管進(jìn)行分裝，每個離心管內(nèi)存放3 mL 液體培養(yǎng)基，用移液槍挑取單一菌落（金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、大腸桿菌）進(jìn)行接種。接種完畢后將離心管置于37 ℃恒溫培養(yǎng)振蕩器內(nèi)培養(yǎng)24 h。

3.6.2 打孔抑菌實驗

（1）皂液的制備：稱取含有不同含量金銀花提取物的復(fù)合皂0.1 g，溶于10 mL 的蒸餾水中。 放于40 ℃水浴鍋中加熱至皂體完全溶解。勻速攪拌，攪拌時不能過快以免產(chǎn)生泡沫。

（2）固體培養(yǎng)基的配置：在上述液體培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上，加入3.5 g 瓊脂，并進(jìn)行高溫滅菌。

（3）含有大腸桿菌培養(yǎng)基的制備：將高溫滅菌后的固體培養(yǎng)基放于超凈工作臺中，待不燙手后，倒入備好的無菌培養(yǎng)皿中，待其凝固后倒置。用移液器分別吸取100 μL 活化的大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和沙門氏菌置于無菌培養(yǎng)基中， 用涂布棒將其涂布均勻，接種完成后將培養(yǎng)基倒置。同時預(yù)留一個未接種的培養(yǎng)基作為對照。

（4）打孔：在制好的培養(yǎng)皿中用無菌打孔器進(jìn)行打孔。 每個培養(yǎng)基上打9 個孔，并進(jìn)行標(biāo)記。

（5）注入皂液：用移液器依次將制作好的皂液注入孔內(nèi)，每孔注入3 μL 的皂液，在空白孔內(nèi)注入無菌水。

（6）培養(yǎng)：將培養(yǎng)基倒置放入37 ℃恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)，培養(yǎng)36 h 后取出，用游標(biāo)卡尺測量菌落透明圈的大小。

3.7 去 污 能 力［11］

（1）250 mg/kg 硬水配制方法：準(zhǔn)確稱取氯化鈣1.670 g 和氯化鎂2.037 g，用去離子水溶解、稀釋至1 000 mL， 即為2 500 mg/kg 硬水。 使用時吸取100 mL2 500 mg/kg 的硬水稀釋至1 000 mL， 即為250 mg/kg 硬水。

（2）用移液槍準(zhǔn)確吸取0.5 mL 的藍(lán)黑色墨水，滴在5 cm×5 cm 的白布上。

（3）取250 mL 硬水置于500 mL 燒杯中，加入5 g復(fù)合皂樣品，加熱到30 ℃至復(fù)合皂完全溶解，將上述蘸有墨水的白布浸沒于燒杯中， 開啟磁力攪拌器（轉(zhuǎn)速120 r/min），洗滌10 min。

（4）取出白布，放入清水中。開啟磁力攪拌器（轉(zhuǎn)速120 r/min），漂洗1 min。 取出后手動甩干15 s。 重復(fù)上述漂洗和甩干過程2 次。

3.8 實驗分析

上述實驗均進(jìn)行3 組平行實驗，求取平均值。 采用Excel 2018 對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。

4 數(shù)據(jù)與分析

4.1 感官評定結(jié)果

由15 份調(diào)查問卷結(jié)果（表1）可以看出，在100 g基礎(chǔ)皂中，當(dāng)金銀花添加量為1.5 g 時，感官評定結(jié)果較佳，得票數(shù)最高。

表1 不同含量金銀花添加物復(fù)合皂感官評定［12］

4.2 pH 值檢測結(jié)果

一般而言，當(dāng)7＜pH＜10 時，復(fù)合皂才具有一定的清潔能力。 如果pH 值過高，復(fù)合皂會對皮膚造成一定的損傷。 由表2 可知，所有處理組的復(fù)合皂均符合上述標(biāo)準(zhǔn)。并且隨著金銀花添加量的增多，復(fù)合皂pH 值先減小后增大。 其中，當(dāng)金銀花添加量為1.5 g和2.0 g 時，復(fù)合皂的pH 值最?。?.20），對皮膚的刺激性最小。

表2 不同含量金銀花添加物復(fù)合皂pH 值測定結(jié)果

4.3 起泡力和泡沫穩(wěn)定性檢測結(jié)果

圖1 為不同含量金銀花添加物復(fù)合皂的起泡力情況。 由圖1 可知，添加金銀花提取物后，復(fù)合皂的起泡力明顯提高。 其中，當(dāng)金銀花提取物添加量為1 g 和1.5 g 時，起泡力較強(qiáng)。 但當(dāng)添加量為1 g時，泡沫的穩(wěn)定性最差（120 min 內(nèi)泡沫體積變化率為6.1%），遠(yuǎn)大于其他處理組。 因此，綜合來看，當(dāng)金銀花提取物添加量為1.5 g 時，起泡力和泡沫穩(wěn)定性最好。

圖1 不同含量金銀花添加物復(fù)合皂起泡力變化曲線

4.4 游離苛性堿含量檢測結(jié)果

總游離苛性堿表示的是在制皂過程中， 原料NaOH 的殘留量， 它是評價復(fù)合皂質(zhì)量的一個重要指標(biāo)。 適量的游離苛性堿可以延長肥皂的保存期限，避免酸?。?3］，但含量過高，則會損傷皮膚。 國家標(biāo)準(zhǔn)中對這一指標(biāo)有明確要求（總游離苛性堿≤0.10%）。 由圖2 可知，所有處理組的復(fù)合皂均符合國家標(biāo)準(zhǔn)， 且隨著金銀花提取物添加量的增多，總游離苛性堿的含量呈先增大后減小的趨勢。 其中當(dāng)添加量為1.5 g 時總游離苛性堿含量較高， 這表明在不損傷皮膚的前提下，該添加量有利于復(fù)合皂的保存。

圖2 不同含量金銀花添加物復(fù)合皂中總游離苛性堿的含量

4.5 水分及揮發(fā)物含量檢測結(jié)果

水分和揮發(fā)物是復(fù)合皂中重要的組成部分。 但含量不應(yīng)過高，若超過30%，不僅會影響復(fù)合皂的硬度，還會影響皂體表面的平整程度，導(dǎo)致復(fù)合皂的品質(zhì)降低。 由表3 可知，隨著金銀花添加量的增加，復(fù)合皂中水分及揮發(fā)物含量先減少后增加。 并且當(dāng)金銀花提取物添加量為1.5 g 時，復(fù)合皂的水分及揮發(fā)物含量最低，這表明復(fù)合皂的硬度較大，受到外力擠壓不易變形。

表3 不同含量金銀花添加物復(fù)合皂中水分及揮發(fā)物含量

4.6 抑菌實驗結(jié)果

通過抑菌圈的大小來評價不同含量金銀花添加物復(fù)合皂的抑菌效果。由表4 可知，所有復(fù)合皂對大腸桿菌均無抑制作用， 而對金黃色葡萄球菌和沙門氏菌的抑菌效果不一。其中，當(dāng)金銀花提取物添加量為1.5 g 時，其對金黃色葡萄球菌和沙門氏菌的抑菌效果最好。

表4 不同含量金銀花添加物復(fù)合皂的抑菌效果

4.7 去污能力實驗結(jié)果

由表5 可知，隨著金銀花提取物添加量的增多，復(fù)合皂的去污能力先增大后減小。其中，當(dāng)金銀花提取物添加量為1.5 g 時，去污能力最佳，并且反復(fù)洗滌后對白布柔軟程度影響較小。 當(dāng)金銀花提取物為3.5 g 時，去污能力最差，并且反復(fù)洗滌后對白布的柔軟程度影響較大。

表5 不同含量金銀花添加物復(fù)合皂的去污能力

5 討論與結(jié)論

本研究通過在復(fù)合皂中添加金銀花提取物，使復(fù)合皂的理化性質(zhì)和抑菌效果進(jìn)行改變， 從而確定金銀花復(fù)合皂的最佳配比。

由感官評定結(jié)果可以看出， 在100 g 基礎(chǔ)皂中，當(dāng)金銀花添加量為1.5 g 時，復(fù)合皂對皮膚的刺激性最小，清潔后皮膚光滑，無緊繃感。 分析原因可能是金銀花中的有效成分與復(fù)合皂中殘余的氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)，使復(fù)合皂中的游離苛性堿含量降低，減小強(qiáng)堿對皮膚造成的損傷，使其更加親和皮膚［12］。 同時，在該添加量下，復(fù)合皂中游離苛性堿并未完全消失，保證了其基本的去污能力， 并且苛性堿的保留還有利于復(fù)合皂的存放，延長其儲存期。當(dāng)金銀花添加量為1.5 g 和2.0 g 時，復(fù)合皂的pH 值最低（9.20），表明在該添加量下其對皮膚的刺激性最小。

本研究中， 金銀花提取物的加入有利于復(fù)合皂起泡力和泡沫穩(wěn)定性的提升。 其中，在100 g 基礎(chǔ)皂中，當(dāng)金銀花提取物添加量為1.5 g 時，起泡力和泡沫穩(wěn)定性最佳， 分析原因可能是在復(fù)合皂中加入適量的金銀花提取物后， 提取物中的有效成分會自發(fā)吸附在液膜表面，進(jìn)而使液體表面張力降低、膜強(qiáng)度增大，有利于起泡［14］。

綜上所述，通過對所有處理組的復(fù)合皂進(jìn)行pH值、起泡力、游離苛性堿、水分及揮發(fā)物和去污能力等理化性質(zhì)和抑菌效果進(jìn)行檢測， 最終確定在100 g 基礎(chǔ)皂中添加金銀花提取物的最佳量為1.5 g。在該添加量下，復(fù)合皂的親膚性、起泡性、抑菌性和去污能力都得到了顯著提升， 綜合品質(zhì)最佳。 本研究為開發(fā)金銀花復(fù)合皂制備工藝提供了理論依據(jù)，同時也為金銀花植物的綜合開發(fā)與高效利用開辟了新的途徑。