CN114344226A - 一种中药防腐剂、制备方法及应用 - Google Patents

一种中药防腐剂、制备方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种中药防腐剂、制备方法及应用，属于防腐剂领域，所述防腐剂是将复配后的原料经提取后制得，所述原料包含的组分及其质量份数分别为：大黄1‑5份、黄柏1‑5份、黄芩1‑5份、苦参1‑5份、地锦草2‑6份和肉桂2‑6份。该防腐剂可有效解决现有的防腐剂存在的抑菌效果差的问题。

Description

一种中药防腐剂、制备方法及应用
技术领域
本发明属于防腐剂技术领域，具体涉及一种中药防腐剂、制备方法及应用。
背景技术
目前在化妆品工业中，常用的功能性成分一部分为化学合成，尤其是在抑菌防腐成分上长期或超量使用后对人体有较大危害。开发天然防腐剂及复合型防腐剂已成为化妆品行业发展的一大热点。抗生素的抑菌抗炎效果虽然强，但其毒性作用、耐药性等问题已成为全球性问题。中草药在抑制微生物生长、杀灭病原菌的作用上有显著功效，单一中药杀菌剂的药效不理想，为了减少药剂用量，提高杀菌活性，常采用复配的方式进行协同抑菌。
发明内容
为了提高防腐剂的抑菌效果，本发明的目的一在于提供一种中药防腐剂，目的二在于提供所述中药防腐剂的制备方法，目的三在于提供所述中药防腐剂在化妆品制备中的应用。所述中药防腐剂包含多种中药成分，通过复配的方式解决了现有的防腐剂存在的抑菌效果差、用量大的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的具体方案如下：
一种中药防腐剂，所述中药防腐剂是将复配后的原料经提取制得，所述原料包含的组分及其质量份数分别为：大黄1-5份、黄柏1-5份、黄芩1-5份、苦参1-5份、地锦草2-6份和肉桂2-6份。
作为对上述中药防腐剂的进一步优化，所述原料包含的组分及其质量份数分别为：大黄1-3份、黄柏1-3份、黄芩1-3份、苦参1-3份、地锦草2-5份和肉桂2-5份。更进一步地，所述原料包含的组分及其质量份数分别为：大黄1.5份、黄柏1.5份、黄芩1.5份、苦参1.5份、地锦草3份和肉桂3份。
本发明还提供上述中药防腐剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）称取原料，所述原料包含的组分及其质量份数分别为：大黄1-3份、黄柏1-3份、黄芩1-3份、苦参1-3份、地锦草2-5份和肉桂2-5份；分别将称取的黄芩、黄柏、大黄、苦参、地锦草和肉桂粉碎，得药材粉末；
（2）向步骤（1）所得药材粉末中加入乙醇，于50-70℃条件下提取，然后冷却至室温，继续进行超声提取，然后离心，收集上清液，将上清液减压浓缩，得浓缩液，对浓缩液进行脱色，制得。
进一步地，步骤（1）中药材粉末的粒径为100-140目。
进一步地，步骤（2）中乙醇的体积浓度为90-95%，所述药材粉末与乙醇的质量体积比为12-18:1。
进一步地，步骤（2）中先于65.4℃条件下提取1-3h，然后超声提取20-40min。
进一步地，步骤（2）中超声提取功率为60-90W，超声频率为30-50KHz。
进一步地，步骤（2）中离心温度为2-5℃，离心转速为8000-12000r，离心时间为8-12min。
进一步地，步骤（2）中浓缩液与脱色剂的质量比为80-100:15。
本发明还另外提供所述中药防腐剂在化妆品制备中的应用。
本发明所产生的有益效果如下：
1、本申请中的防腐剂组方中，大黄、黄柏、黄芩和苦参具有清热解毒、凉血化瘀、止痒、清楚污垢的作用，在本申请中作为基础组方，对于痤疮丙酸杆菌增殖有抑制作用，对毛囊炎具有治疗作用，可明显改善慢性湿疹皮肤屏障功能，免疫功能，在该基础组方的基础上，增加适量的地锦草和肉桂，可大大提高该基础组方的抑菌和抗氧化效果，通过对本申请中的组方进行提取获得的防腐剂对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、绿脓杆菌、痤疮丙酸菌等均具有较强的抑菌性，且该防腐剂具有一定的抗氧化功效；
2、采用本申请中的提取方法，可将药材中的有效成分充分提取，以提高治疗的效果。
附图说明
图1是不同料液比对四种常见细菌及总抗氧化能力的影响；
图2是不同提取温度对四种常见细菌及总抗氧化能力的影响；
图3是不同乙醇提取液浓度对四种常见细菌及总抗氧化能力的影响；
图4是不同提取时间对四种常见细菌及总抗氧化能力的影响。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
一种中药防腐剂，由以下重量份的组分组成：大黄1.5份、黄柏1.5份、黄芩1.5份、苦参1.5份、地锦草3份和肉桂3份。
上述防腐剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）分别将黄芩、黄柏、大黄、苦参、地锦草和肉桂粉碎后过120目筛，得药材粉末；
（2）向药材粉末中按照质量体积为16:1的比例加入体积浓度为95%的乙醇，于65.4℃条件下提取2.2h，然后冷却至室温，继续进行超声提取30min，超声提取功率为80W，超声频率为40KHz，然后于4℃、10000r条件离心10min，收集上清液，将上清液减压浓缩，得浓缩液，于60℃条件下向浓缩液中加入活性炭进行脱色10min，浓缩液与活性炭的质量比为95:15，然后于10000r离心10min得到上清液，制得。
实施例2
一种中药防腐剂，由以下重量份的组分组成：大黄2份、黄柏2份、黄芩2份、苦参2份、地锦草5份和肉桂5份。
上述防腐剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）分别将黄芩、黄柏、大黄、苦参、地锦草和肉桂粉碎后过100目筛，得药材粉末；
（2）向药材粉末中按照质量体积为18:1的比例加入体积浓度为95%的乙醇，于68℃条件下提取2h，然后冷却至室温，继续进行超声提取30min，超声提取功率为85W，超声频率为45KHz，然后于4℃、10000r条件离心10min，收集上清液，将上清液减压浓缩，得浓缩液，于60℃条件下向浓缩液中加入活性炭进行脱色10min，浓缩液与活性炭的质量比为95:15，然后于10000r离心10min得到上清液，制得。
实施例3
一种中药防腐剂，由以下重量份的组分组成：大黄3份、黄柏3份、黄芩5份、苦参2份、地锦草6份和肉桂6份。
上述防腐剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）分别将黄芩、黄柏、大黄、苦参、地锦草和肉桂粉碎后过140目筛，得药材粉末；
（2）向药材粉末中按照质量体积为14:1的比例加入体积浓度为95%的乙醇，于65.4℃条件下提取2.2h，然后冷却至室温，继续进行超声提取30min，超声提取功率为80W，超声频率为40KHz，然后于4℃、10000r条件离心10min，收集上清液，将上清液减压浓缩，得浓缩液，于60℃条件下向浓缩液中加入活性炭进行脱色10min，浓缩液与活性炭的质量比为95:15，然后于10000r离心10min得到上清液，制得。
对比例1
一种中药防腐剂，由以下重量份的组分组成：大黄1.5份、黄柏1.5份、黄芩1.5份、苦参1.5份、艾叶3份和肉桂3份。
制备方法如实施例1。
对比例2
一种中药防腐剂，由以下重量份的组分组成：大黄1.5份、黄柏1.5份、黄芩1.5份、苦参1.5份、地锦草3份和厚朴3份。
制备方法如实施例1。
对比例3
一种中药防腐剂，由以下重量份的组分组成：大黄1.5份、黄柏1.5份、黄芩1.5份、苦参1.5份、地锦草6份和肉桂1份。
制备方法如实施例1。
对比例4
一种中药防腐剂，由以下重量份的组分组成：大黄1.5份、黄柏1.5份、黄芩1.5份、竹叶3份和白芷3份。
制备方法如实施例1。
对比例5
一种中药防腐剂，由以下重量份的组分组成：大黄1.5份、黄柏1.5份、黄芩1.5份、苦参1.5份、银杏叶3份和柑橘皮3份。
制备方法如实施例1。
试验例1
与实施例相比，制备方法进行修改，具体为：
（1）分别将黄芩、黄柏、大黄、苦参、地锦草和肉桂粉碎后过120目筛，得药材粉末；
（2）向药材粉末中按照质量体积为16:1的比例加入体积浓度为95%的乙醇，于65.4℃条件下提取2.2h，然后冷却至室温，继续进行超声提取30min，超声提取功率为80W，超声频率为40KHz，然后于4℃、10000r条件离心10min，收集上清液，将上清液减压浓缩，得浓缩液，于60℃条件下向浓缩液中加入活性炭进行脱色10min，浓缩液与活性炭的质量比为95:15，然后于10000r离心10min得到上清液，制得。
通过预试验考察，发现影响三黄复配肉桂、地锦醇提物（抑菌、抗氧化）效用的主要因素为：液料比、提取温度、乙醇提取液浓度、提取时间，分别选取7个液料比水平（3∶1、5∶1、10∶1、15∶1、20∶1、25∶1、30∶1mL/g）；选取 5个温度水平（45℃、55℃、65℃、75℃、85℃）；6个提取液浓度水平（55% 、65% 、75% 、85% 、95% 、100%）和7个时间水平（0.5h、1h、2h、3h、4h、5h、6h）通过单因素实验得到醇提物（抑菌、抗氧化）效用较为良好的相关工艺参数。
1.液料比对提取效果的影响。
称取七份复配粉末， 每份复配粉末含黄柏、黄芩、大黄、苦参各1.5g，肉桂、地锦草粉末粉末各3g，将七份复配粉末分装至七个瓶带塞锥形瓶，固定提取乙醇浓度为95%，固定水浴提取时间为2h,水浴温度65 ℃，选择36、60、120、180、240 、300、360mL 的 95% 乙醇溶液梯度作为提取溶剂，按上述提取工艺进行有效物质提取。探究不同料液比对四种常见细菌（大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌和猪沙门氏菌）及总抗氧化能力的影响，结果如图1所示。
由图1可以看出，在一定范围内以对四种常见感染性细菌抑菌率和总抗氧化率为指标，随着液料比增加，提取率增大，当液料比为15:1（mL/g）时最大。当液料比继续增大，提取物效果出现先下降后趋于平缓。因此选择液料比在15:1进行优化。
2.提取温度对提取效果的影响。
按照复配药品方案，将五份复配粉末分装至5瓶带塞锥形瓶，固定乙醇浓度为95%，固定水浴提取时间为2h，液料比15:12 ，选择45℃、55℃、65℃、75℃、85℃ 的 95% 乙醇溶液作为提取溶剂，按上述提取工艺进行有效物质提取。探究不同提取温度对四种常见细菌（大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌和猪沙门氏菌）及总抗氧化能力的影响，结果如图2所示。
由图2可以看出，在一定范围内，随着温度增加，提取率增大，当温度为65℃以后达到最大，此后温度继续增大，对四种常见感染性细菌抑菌率和总抗氧化率为趋于平缓。因此为减少能源损耗因此选择温度在65℃进行优化。
3.乙醇浓度对提取效果的影响。
按照复配药品方案，将六份复配粉末分装至6瓶带塞锥形瓶，固定料液比为1:15，固定水浴提取时间为2h，水浴温度65 ℃，选择55% 、65% 、75% 、85% 、95%、100% 乙醇溶液浓度梯度作为变量，按上述提取工艺进行有效物质提取。探究不同乙醇提取液浓度对四种常见细菌（大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌和猪沙门氏菌）及总抗氧化能力的影响，结果如图3所示。
由图 3可以看出，在一定范围内，随着乙醇浓度增加，提取率增大，当浓度为95%时抑菌效果最好。当浓度继续增大，抑菌率与抗氧化率反而出现下降。因此选择浓度在95%进行优化。
4.提取时间对提取效果的影响。
按照复配药品方案，将七份复配粉末分装至7瓶带塞锥形瓶，固定液料比为15:1，固定乙醇提取浓度95%，水浴温度65 ℃，选择0.5h、1h 、2h、3h、4h 、5h、6h 时间梯度作为提取时间，按上述提取工艺进行有效物质提取。探究不同提取时间对四种常见细菌（大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌和猪沙门氏菌）及总抗氧化能力的影响，结果见图4 。
由图4可知：随提取时间的增加，提取有效成分的抑菌效果呈现先增加后下降的趋势，在提取2h时达到最大值。随后提取时间增加，抑菌效果趋于平缓且有下降趋势，其原因可能是时间过长，使有效成分发生变化而导致含量降低。总抗氧化率在2h到达高点然后效果趋于平缓，综合考虑，选择提取时间为2h进行优化。在单因素试验考察的基础上，将三黄洗剂复配肉桂、地锦提取工艺对沙门氏菌抑菌和对总抗氧化能力有明显影响较显著的 4个因素（液料比（X1）、提取温度(X2)、乙醇提取液浓度(X3)、提取时间(X4)）进行优化。根据Box－Behnken 的组合设计原理，用 Design－Expert 8.0.6 软件设计 4 因素 3 水平，中心点重复 3 次试验 ，进行 Box-Behnken 响应面分析试验， 确定最佳的提取条件。使用Design Expert8.0.6.1 版本中的 Box-Behnken程序设计四因素三水平的 RSM 实验对提条件进行优化，并将各变量的水平转化成编码制，响应面实验的设计方案和结果见下表1 。
表1：Box-Behnken 响应面分析试验安排及结果表。
Figure 92734DEST_PATH_IMAGE002
Y1=23.66+0.34A+0.31B+0.12C+0.27D-0.45AB-0.037AC-0.18AD-0.50BC-0.25BD+0.21CD-0.94A2-1.02B2-1.23C2-0.68D2。
Y2=+15980.48+228.15A+203.25B+82.97C+182.52D-298.68AB2-24.90AC-111.97AD-335.97BC-174.20BD+136.87CD-543.87A2--593.64B2--736.74C2-363.41D2。
通过软件中的 Optimization 程序优化得到的最适的液料比15.76:1、提取温度65.42℃、乙醇提取液浓度95.25%，提取时间2.19h，在这个最优条件下得到抑菌圈为23.7199mm，总抗氧化能力16029.3U/mL。为方便试验，选用进液料比16:1、提取温度65.4℃、乙醇提取液浓度95%，提取时间2.2h，行验证。通过三次验证实验，得到抑菌圈大小为24.05mm，总抗氧化能力16921.3U/mL，与预测值非常接近， 说明响应面优化得到的条件准确可信， 按照模型进行实验准确可行。
试验例2
将本发明实施例1-3、对比例1-5和对照品尼泊金甲酯制成1g/ml的溶液，然后分别对上述溶液的抑菌性能进行测试，测试为牛津杯法，方法如下：于超净工作台中将活化好的细菌菌株分别取1mL接种至装有200 mL相应液体培养基的三角瓶中，震荡混匀。在带孔混菌平板中按顺加入 200μL复合物醇提物、200μL相应浓度乙醇为阴性对照，200μL相应浓度的尼泊金甲脂醇溶液为阳性对照，每组设 3 个平行，混菌平板于37℃恒温培养箱中正置培养12-24 h 至抑菌圈清楚显现，电子游标卡尺测量抑菌圈直径，记录相关数据。具体测试结果见表2。
以实施例1中的溶液为准，测定其最低抑菌和最低杀菌浓度，方法如下：于保存菌种平板上挑取相应单个菌落，接种于培养相应液，细菌37℃培养12h，真菌28℃培养12h。调整0D600=0.5，用无菌培养液体以1: 1000 稀释备用。并将醇提样品液稀释50倍作为待测液备用。在96孔板第一孔加入200μL稀释的待测液，2-11孔加入100μL的无菌BPA液体菌液，12孔加入200μL无菌培养液作为对照。从第1孔取100μL待测液加入第2孔,混匀。然后从第2孔取100μL至第3孔，依次至10孔，弃去100μ L。使药液倍比稀释。再从第1孔至第11孔依次加入100μL稀释后的菌液。37℃（细菌）、28℃（真菌）的条件下恒温培养16h，观察结果。做3个重复，以不生长细菌的最小药物浓度作为MIC值。在肉汤稀释法测定药物对细菌的MIC基础上，将肉眼无细菌生长的每孔中取10μL试验菌液分别移种至不含抗菌药的固体琼脂平皿上；培养12-24h后，每块平板上生长的菌落数<0.4%的接种菌量相应肉汤管中的最低药物浓度，即是药物的最低杀菌浓度(MBC)。具体结果见表3。
以维生素c为阳性对照组，测定上述防腐剂的抗氧化能力，方法如下：
（1）、总抗氧化能力（T-AOC）检测试剂盒微量法。抗氧化率（%）=[A待测/AVC]×100%。
（2） DPPH·清除能力测定：
待测液：将提取液进行五十倍稀释后保存于带塞试管作为待测液。吸取2.0 mL待测液，加入0.1 mM DPPH·乙醇溶液4.0 mL，摇匀后置于离心机3500转，26℃恒温避光反应30 min，以无水乙醇调零，在波长517 nm处测定吸光度值A1，用无水乙醇代替DPPH所测值为吸光度值A2，用无水乙醇代替待测液所测值为吸光度值A0，同时与抗氧化阳性对照1 mg/mL维生素C（VC）溶液对DPPH清除能力进行比较。每个试验重复3次，试验数据处理采用Q值检测。DPPH清除能力（%）=[1－(A1－A2)/A0]×100%。
（3）羟自由基清除能力测定：
离心管中依次加入样品溶液 2 mL，9 M 的 H2O2 溶液 2 mL，室温静置 10 min，再加入 9 mM 的水杨酸-乙醇溶液 2 mL，混匀室温静置 40 min，于 510 nm 测吸光度 A1；同浓度乙醇替代水杨酸-乙醇溶液，其余条件不变测得 A2；同浓度乙醇替代样品溶液，其余条件不变测得 A0；实验结果同同浓度的 VC 溶液羟自由基清除率进行比较。羟自由基清除能力（%）=[1－(A1－A2)/A0]×100%，具体结果见表4。
以实施例1为例，测定防腐剂的活性，具体结果见表5。
表2：抑菌测试结果。
Figure 574531DEST_PATH_IMAGE004
通过上表2中的数据可以看出，本申请实施例1-3中制得的防腐剂的抑菌效果均优于对比例1-5及阳性对照品尼泊金甲酯的的抑菌效果。可以证明，本申请中的组方配比及组方中药材的用量关系对于抑菌效果有较大影响。
表3：抑菌浓度测定。
供试菌株Bacterias MIC(mg/mL) MBC(mg/mL)
大肠杆菌 1.25 1.25
金黄色葡萄球菌 0.625 1.25
枯草芽孢杆菌 1.25 1.25
沙门氏菌 1.25 2.5
绿脓杆菌 2.5 2.5
痤疮丙酸杆菌 0.156 0.313
酿酒酵母 0.625 1.25
酵母菌Y1 0.313 1.25
酵母菌Y2 0.156 0.313
酵母菌Y3 0.625 1.25
酵母菌Y4 0.156 1.25
意大利青霉 0.6 0.8
指状青霉 0.55 0.71
表4：抗氧化测试结果。
Figure 112829DEST_PATH_IMAGE006
通过上表中的数据可以看出，本申请实施例1-3中的防腐剂的抗氧化效果略低于维生素C的抗氧化效果，实施例1-3中防腐剂的抗氧化效果均高于对比例1-5中防腐剂的抗氧化效果。
表5：防腐剂活性。
Figure 730892DEST_PATH_IMAGE008
通过上表中的数据可以看出，放置150天以后，该防腐剂的依然具有较好的抑菌性能和抗氧化性能。
需要说明的是，以上所述的实施方案应理解为说明性的，而非限制本发明的保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。对于本领域技术人员而言，在不背离本发明实质和范围的前提下，对本发明作出的一些非本质的改进和调整仍属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种中药防腐剂，其特征在于：所述中药防腐剂是将复配后的原料经提取后制得，所述原料包含的组分及其质量份数分别为：大黄1-5份、黄柏1-5份、黄芩1-5份、苦参1-5份、地锦草2-6份和肉桂2-6份。
2.根据权利要求1所述的中药防腐剂，其特征在于：所述原料包含的组分及其质量份数分别为：大黄1-3份、黄柏1-3份、黄芩1-3份、苦参1-3份、地锦草2-5份和肉桂2-5份。
3.根据权利要求2所述的中药防腐剂，其特征在于：所述原料包含的组分及其质量份数分别为：大黄1.5份、黄柏1.5份、黄芩1.5份、苦参1.5份、地锦草3份和肉桂3份。
4.根据权利要求1-3任意一种所述的中药防腐剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）按照质量份数分别称取原料，将称取的黄芩、黄柏、大黄、苦参、地锦草和肉桂粉碎，得药材粉末；
（2）向步骤（1）所得药材粉末中加入乙醇，于50-70℃条件下提取，然后冷却至室温，继续进行超声提取，然后离心，收集上清液，将上清液减压浓缩，得浓缩液，对浓缩液进行脱色，制得。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中药材粉末的粒径为100-140目。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，乙醇的体积浓度为90-95%，所述药材粉末与乙醇的质量体积比为12-18:1，于50-70℃条件下提取1-3h；超声提取时间为20-40min，超声提取功率为60-90W，超声频率为30-50KHz；离心温度为2-5℃，离心转速为8000-12000r，离心时间为8-12min；浓缩液与脱色剂的质量比为80-100:15。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述药材粉末与乙醇的质量体积比为16:1，提取温度为65.4℃，乙醇提取液的体积浓度为95%，提取时间为2.2h。
8.权利要求1所述的中药防腐剂在化妆品制备中的应用。
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