五种中药提取物复配物在护肤品中抑菌能力应用研究

杨滔 杨凡 谢加庭 陆颂规

目的：对茵陈蒿（Artemisia capillarisThunb）、黄连（Coptis chinensis Franch.）、五倍子（Rhus chinensis Mill.）、苦参（Sophora flavescens Alt.）、厚朴（Houpoea officinalis Rehd.）五种中药的提取物复配配方进行抗菌能力研究。方法：采用水或者乙醇作为提取溶剂，提取五种植物中的抑菌活性成分，按照一定比例进行复配，采用平板涂布法测定抗菌配方对常见微生物的最小抑菌浓度（MIC），最后采用 CTFA（美国化妆品协会）推荐防腐挑战实验方法检测。结果：配方1的最小抑菌浓度为0.625mg/mL，配方2和3的最小抑菌浓度为1.25 mg/mL；防腐挑战结果，配方1在爽肤水和精华液中都具有优秀的抑菌能力，在洗面奶中效果一般，在面膜液中无防腐效果。结论：该配方具有一定的抑菌能力，可作为化妆品防腐剂使用，但对于产品全面应用还需要进一步研究。

关键词：抑菌；茵陈蒿；苦参；黄连；五倍子；厚朴。

化妆品产业作为轻工的飞速发展的产业，尤其是近十年，国内市场营业额不断突破新的高峰。随着消费者对化妆品的关注日益深入，对化妆品的质量要求也日趋严格。化妆品是各种油脂类原料、水质、功能性成分复配组成的，提供肌肤所需的多种营养及功能性物质，同时也是微生物滋生的温床[1]。

为确保在化妆品的质量稳定，防腐剂成为化妆品不可缺少的组分，它保证化妆品在生产、储藏以及使用过程中不受微生物的污染而变质。《化妆品安全技术规范》（2015版） 不仅将防腐剂种类种减少为51种，而且对其用量及使用范围做出了更加严格的限定。尤其是频率较高防腐剂：羟苯甲酯（Methyl Paraben）、苯氧乙醇（Phenoxythanol）、苯甲酸（Benzoic Acid）及山梨酸（SorbicAcid）。

化学防腐剂对皮肤具有潜在风险，现已经成为消费者的共识，比如会在人体的皮肤上积蓄，加速皮肤的衰老和色素沉淀，使皮肤暗沉，还可能诱发过敏或炎症，破坏皮肤屏障等[2-3]。

目前市面上使用的防腐剂，虽然毒性较低，但是引发过敏或者皮肤屏障受损的案列也屡见不鲜，因此探索和发掘安全、有效的纯植物源的化妆品防腐剂成了国内外研究的热点。

本课题组前期通过筛选《化妆品原料目录2021版》中具有防腐作用的植物提取物，确定了茵陈蒿、黄连、五倍子、苦参、厚朴五种植物提取物为原料，进行复配，开展天然防腐剂研究。

0 1 仪器与材料

Vitek 2 Compact 全自动微生物分析仪 （ 法国梅里埃公司），SB-2000减压旋转蒸发器（上海爱明仪器有限公司），SHB-Ⅲ循环水式多用真空泵，蒸馏水，乙醇，水浴锅，培养箱。

标准菌株：金黄色葡萄球菌 ATCC25923、铜绿假单胞菌 ATCC27853、大腸埃希菌 ATCC25922、白假丝酵母菌 ATCC10231，黑曲霉 ATCC 16404，均购自上海鲁微物科技有限公司。

爽肤水原液（配方：水，丙二醇，甘油，咖啡黄葵果提取物，银耳多糖，麦冬多糖）；精华原液（配方：水，丙二醇，甘油，银耳多糖，麦冬多糖，迷迭香提取物，积雪草提取物，透明质酸钠，黄原胶）；洗面奶原液（配方：水，甘油，丙二醇，椰油酰肌氨酸钠，椰油酰甘氨酸钠，椰油酰甘氨酸钾，椰油酰谷氨酸钾，银耳多糖）；面膜原液（配方：水，甘油，金缕梅提取物，银耳多糖，麦冬多糖，黄原胶）；均采购于广州特丽丝生物科技有限公司。

茵陈蒿、黄连、五倍子、苦参、厚朴药材采购于广州大参林药店。

0 2 实验方法

2.1 提取

称取厚朴（Houpoea officinalis Rehd.）、苦参（Sophora flavescens Alt .）、茵陈蒿（Artemisia capillarisThunb）、黄连（Coptis chinensis Franch.）、五倍子（Rhus chinensis Mill.）5种药材各100 g，其中厚朴和苦参分别采用乙醇回流提取法，先加入800 mL，60%的乙醇，温度85℃，提取60 min，过滤，滤液备用，滤渣继续加入600 mL，60%的乙醇，温度85℃，提取40 min，过滤，合并提取液，浓缩干燥，得到厚朴树皮提取物和苦参根提取物；五倍子、黄连和茵陈分别采用水煎煮法，先加入1000 mL 蒸馏水，温度100℃，提取80 min，过滤，滤液备用，滤渣继续加入600 mL 蒸馏水，温度100℃，提取40 min，过滤，合并提取液，浓缩干燥，得到五倍子提取物、黄连根提取物和茵陈蒿提取物。

2.2复配

根据本课题组前期试验结果和查阅相关文献数据，按照重量比例进行复配，见表1。

2.3最小抑菌浓度的测定

2.3.1抗菌配方溶液的制备：称取组别1、2、3配方各5.0 g，分别加入蒸馏水100 mL 溶解成50 mg/mL 的溶液。

2.3.2制备牛肉胨培养基：依次称取蛋白胨5.0 g，牛肉膏1.0 g，酵母粉2.0 g，氯化钠5.0 g，溶解于1000 m L 蒸馏水中，调 pH=7.2，加入琼脂20 g，加热完全溶解后分装至锥形瓶，于121℃下高压灭菌15 min，备用。

2.3.3将抗菌溶液加入到培养基中，使抗菌组分在培养基中的浓度分别为20、10、5、2.5、1.25、0.625、0.375 mg/mL，充分混匀，将培养基倒入到培养皿中，待培养基凝固后，精密量取1 mL 的菌液放入培养皿中，用无菌刮铲将菌液在平板上均匀涂抹，静置30min 后于37℃下培养24 h，观察平板上微生物的生长情况，结果见表2—4。

2.4防腐挑战

根据“2.3”的实验结果，选择“配方1”作为防腐挑战的药物，按照最小抑菌浓度的值添加到爽肤水原液，精华液原液，洗面奶原液，面膜液原液中（各原液均不含任何防腐剂），采用 CTFA 推荐防腐挑战实验方法检测。

2.4.1接种：分别精密量取添加“配方1”成分后的原液60mL，各加入0.6 mL 浓度为1×107～1×108cfu/mL 的细菌悬液及霉菌悬液，用干净的无菌勺子搅拌均匀后盖上保鲜膜，细菌在37℃的培养箱中培养，霉菌在28℃的培养箱中培养。

2.4.2计数：接种后于0、7、14、21、28天进行，精密吸取10mL 样品加入90mL 无菌生理盐水，稀释后取1mL 样品液，加入9mL 灭菌生理盐水中，做依次稀释，分别为10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7等稀释度；0、7、14天取10-3和10-5稀释度的样液，分别吸取1mL 样液加入已灭菌的平皿中，做菌落计数，取平均值，21和28天取10-1和10-2稀释度的样液，分别吸取1mL 樣液加入已灭菌的平皿中，做菌落计数，取平均值，结果见表5。

2.4.3评价方法

防腐效果优良：若单菌接种的三个平行试验中任何一种微生物数量的平均值，在第七天时下降到100 cfu/g（mL）以下，第28天全部为0。

防腐效果一般：若单菌接种的三个平行试验中任何一种微生物数量的平均值，在第七天时下降到1000 cfu/g （mL） 以下。

防腐效果无效：若单菌接种的任何一种微生物，任何一个平行样达不到上述标准，也达不到 CTFA 的要求。

3 实验结果

根据表 2—4 的数据表明，配方 1 的对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度为 0.375 mg/mL，对大肠埃希菌，铜绿假单胞菌和酵母菌的最小抑菌浓度为 0.625mg/mL，配方 2 和 3 对所有微生物都能发挥抑制作用的最小浓度为 1.25 mg/mL。

根据表5的数据表明，“配方1”在爽肤水原液和精华原液中都具有优秀的抗菌能力，在洗面奶中效果一般，在面膜液中无防腐效果。

04讨论和展望

4.1讨论

厚朴药材中的主要抗菌成分是木脂素类；苦参和黄连的主要抗菌成分是生物碱类；五倍子的主要抗菌成分是有酚酸类，茵陈蒿的主要抗菌成分是酮类[4-8]。本研究在查阅文献数据[6，9-11]以及结合前期试验结果的基础上，根据药材的主要抗菌成分，采用不同提取方法得到的提取物抗菌能力进行测评，最终选择了上述的提取方法。再通过对防腐剂在护肤品中的添加量，对护肤品颜色改变程度和添加后的气味个因素设计了正交实验，确定配方的最优组成。

实验结果表明配方1能对常见的微生物发挥优秀的抑制效果，最小抑菌浓度为0.625mg/mL。防腐挑战结果显示在爽肤水原液和精华原液都表现了优秀防腐能力，在洗面奶中防腐效果一般，在面膜原液中无防腐作用。其原因可能是洗面奶中的表面活性剂和 pH 值偏碱性对防腐配方的影响；面膜液的粘度过大或者金缕梅提取物和苦参碱会发生反应导致，且所得到提取物没有进一步纯化，其中可能有杂质干扰测试结果。也有文献报道饮片的不同炮制方法抗菌能力也会不同[12-13]，因此对来自纯植物提取的天然防腐剂研究还需要加大研究深度，明确研究的方向，明确发挥防腐抑菌作用的具体成分，这才能增加资源利用度，并提高产品的安全性，更具备科学性。

4.2展望

植物源抗菌物质在自然界中广泛存在，是寻找天然抗菌剂的重要来源。

从植物中提取的活性物质具有易吸收、低毒性、不会破坏皮肤屏障等优点，但是其成分复杂，具体发挥抑菌作用的物质基础是那些成分尚不明确，且目前的研究方向基本上集中在体外抑菌实验，具体的药理作用机制鲜见报道[14-16]。

本研究的三个配方对常见的微生物都体现良好的抑制效果，添加到具体产品中时表现不一，具体原因还需要进一步研究。

在此基础上深挖影响抑菌能力的因素并进行改良，使其在各类护肤品中都能发挥优良的作用，从而替代化学防腐剂，提高护肤品的安全性和有效性。这符合当前消费者对护肤品的要求，也符合相关法律法规的要求，一款来自天然，无有机溶剂残留，性质温和，刺激性低，安全性高，与绝大多数化妆品原料兼容性良好，且其抑菌能力可不受化妆品中表面活性剂、pH 值的影响，带给产品带来持久保护的植物防腐配方，将成为化妆品配方师的首选。

参考文献

[1]王永丽．几种化妆品的防腐挑战实验[J].广东化工 ，2015，3（42）：63-64．

[2]魏星 ， 赵乐荣 ， 胡素文.天然植物来源防腐剂在化妆品中的应用前景[J].口腔护理用品工业 ，2020，08：31-32.

[3]李娟 ， 张学顺 ， 傅春升.中药抗菌作用的研究进展[J].中国药业 ，2014，23（2）：90-93.

[4]张爱君 ， 张彩芳 ， 王秀青 ， 等.苦参碱和氧化苦参碱体外抑菌浓度研究[J].宁夏医科大学学报 ， 2011，33（9）：855～856.

[5]乔青青.厚朴抑菌成分的高效提取及其应用研究[D].河南工业大学 ，2012.

[6]赵良忠 ， 蒋贤育 ， 段林东 ， 等.茵陈蒿水溶性抗菌物质提取工艺和抑菌效果研究[J].食品工业科技 ，2005，10（26）：100-103.

[7]郭姝彤 ， 审校 ， 刘永仙 ， 等.五倍子有效成分提取分离、药理作用及临床应用研究进展[J].陕西中医 ，2015，36（6）：762-765.

[8]陈薇 ， 曾艳 ， 贺月林 ， 等.20种中草药体外抑菌活性研究[J].中兽医医药杂志 ， 2010，3：36-38.

[9]范永超.30种植物提取物的抑菌防腐研究[D].河南工业大学 ， 2010.

[10]谭桂莲 ， 秦邦才.中药苦参提取方法的比较和工艺条件优化[J].时珍国医国药 ， 2006， 17（1）：2.

[11]李园莉.厚朴酚与和厚朴酚高效提制技术及抗菌活性研究[D].湖南农业大学 ， 2009.

[12]朱翠霞 ， 张洪利 ， 康大力.不同炮制方法对黄连抗菌作用的影响[J].中药材 ，2009，32（6）：865-866.

[13]丁广宇 ， 张振秋.不同炮制方法对厚朴中厚朴酚与和厚朴酚含量的影响[J].中国实验方剂学杂志 ， 2010（15）：3.

[14]彭丹 ， 马琼丽 ， 陈泽慧 ， 等.40种中药提取物对6种临床常见感染菌株的体外抑菌活性观察[J].山东医药 ， 2017 ，57（27）：27-30.

[15]舒友菊 ， 施万胜 ， 孙强.几种植物天然提取液的抑菌作用研究[J].食品工业科技 ，2010，31（10）：89-91.

[16]赵欣 ， 朱健健 ， 李梦 ， 等.我国抗菌剂的应用与发展现状[J].材料导报A ：综述篇.2016，30（4）：68-73.