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嘉峪检测网 2025-03-08 13:55
摘要
目的:对脐橙皮精油漱口水的制备及抑菌作用进行研究。方法:基于有效成分、润湿剂、保湿剂、增溶剂和调味剂的组成与用量不同,配制出12 个配方,并以外观性状、稳定性、pH、细菌菌落总数、氟含量及抑菌性能为指标,通过实验对其进行评价。结果:3 个合格配方澄清透明,耐热耐寒稳定性好,pH 值为6.64 ~6.83,游离氟含量和可溶氟含量不高于11.32mg / 100ml、12.28mg/100ml,每毫升菌落总数均为0,符合行业标准产品质量要求;对金黄色葡萄球菌具有抑制作用。筛选出的最优配方为:按100ml计,橙皮精油0.25%、水杨酸甲酯0.25%、桉叶油醇0.5%、麝香草酚0.1%、薄荷脑0.2%、氟化钠0.02%、山梨醇0.5%、丙二醇20%、泊洛沙姆407 1%、糖精钠0.2%和苯甲酸钠0.1%。结论:橙皮精油可用于制作漱口水,其口感较好,澄明度、pH、黏度、氟离子含量等符合行业标准要求,且具有一定程度的抑制金黄色葡萄球菌作用。
Objective:This study explores the formulation and antibacterial properties of mouthwash prepared with navel orange peel essential oil. Methods Based on different compositions and dosages of active ingredients wetting agents moisturizing agents solubilizers and seasonings twelve formulations were prepared and their appearance stability pH value total bacterial count fluoride content and antibacterial efficacy were tested. Results Three optimal formulas were clear and transparent stable under heat and cold with pH values of 6. 64 ~6. 83. Free and soluble fluorine content were not higher than 11. 32mg / 100ml and 12. 28mg / 100ml respectively. The total number of bacteria per milliliter was 0 which meets the industry standard product quality requirements. All formulas demonstrated inhibitory activity against Staphylococcus aureus. The best formula contained per 100ml orange peel essential oil 0. 25% methyl salicylate 0. 25% eucalyptus oil 0. 5% thymol 0. 1% menthol 0. 2% sodium fluoride 0. 02% sorbitol 0. 5% propylene glycol 20% poloxamer 407 1% and flavoring agents sodium saccharin 0. 2% sodium benzoate 0. 1% . Conclusion Navel orange peel essential oil can be used in mouthwash with favorable taste clarity pH viscosity fluoride content that meet industry standards and has a certain degree of inhibitory effect on Staphylococcus aureus.
关键词
脐橙皮精油;漱口水;制备;氟含量;抑菌作用;金黄色葡萄球菌
navel orange peel essential oil ;mouthwash ;preparation process;fluoride content ;antibacterial effect ;Staphylococcus aureus
脐橙Citrus sinensis (L.) Osbeck 为芸香科柑橘属植物甜橙的果实[1] ,别名橙子、香橙,盛产于我国南方,尤其是赣州。脐橙含丰富的营养成分如维生素C、类胡萝卜素等,同时具有清新的果香味[2] ,其主要加工产品橙汁在国内外市场上深受消费者喜爱。据调查,在脐橙相关产品加工制作过程中,大量的橙皮未能得到开发利用、而是直接被丢弃或干燥后焚烧,这既是对资源的浪费也是对环境的污染[3] 。脐橙皮中含有大量挥发性成分,如橙皮精油[4] 。橙皮精油具有橙子的香味,可作为天然的香味剂,添加在糖果、饼干和饮料等食品中, 在牙膏、洗发水和洗洁精等日用品领域也有广泛的应用[5 -6] 。此外,橙皮精油还具有一定程度的抑菌作用[7] ,有研究通过水蒸气蒸馏法提取橙皮精油并开展抗菌测试,发现橙皮精油能抑制金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的生长[8-9] 。
随着生活水平的提高, 大众口腔健康意识的不断提升, 一些口腔清洁护理用品也展现出巨大的市场潜力,比如漱口水、牙线和齿间刷等[10-11] 。据统计,平均每年漱口水使用率增长约30%以上, 其他清洁护理口腔用品也将有一定程度增长[12] 。漱口水使用方便,越来越受到年轻人的喜爱,未来具有很大的前景[13] 。为了预防龋齿、牙周炎等口腔疾病,坚持使用漱口水,可以有效减少牙菌斑, 保持口腔健康[14] 。目前,为减少化学添加剂的用量,国内部分漱口水引入中药活性成分[15] ,但具有抑菌作用的漱口水较为少见,且大部分添加中药的漱口水都存在口感不佳的问题[16] 。因此,本研究旨在“ 变废为宝”,利用提取的天然橙皮精油, 探索橙味漱口水的配方,使漱口水既能抑菌,又能改善香味与口感。
1. 实验准备
1.1 材料和试剂
鲜脐橙果, 购自于江西省赣州市水果市场,经赣南医科大学药学院生药教研室胡海波老师鉴定为芸香科柑橘属植物Citrus sinensis (L.) Osbeck 的果实。阿莫西林粉针剂( 赣州华医药业有限公司,批号20180501);进口品牌商品A 为高露洁贝齿漱口水(高露洁三笑有限公司,批号20180115);进口品牌商品B 为李施德林精油漱口水[强生(中国) 有限公司,批号20171201];麝香草酚(国药集团化学试剂有限公司,批号20180501);水杨酸甲酯(国药集团化学试剂有限公司,批号20180501);薄荷脑(赣州华医药业有限公司,批号20180320);氟化钠(国药集团化学试剂有限公司,批号20180320);桉叶油醇(国药集团化学试剂有限公司, 批号20180320);枸橼酸盐缓冲液( 国药集团化学试剂有限公司,批号20180501);无水乙醇( 国药集团化学试剂有限公司,批号20180501);甘油(国药集团化学试剂有限公司,批号20180320);丙二醇(国药集团化学试剂有限公司,批号20180320);泊洛沙姆 407 (国药集团化学试剂有限公司,批号20180409);山梨醇(国药集团化学试剂有限公司,批号20180409);糖精钠(国药集团化学试剂有限公司,批号20180315);苯甲酸钠( 国药集团化学试剂有限公司,批号20180315);无水硫酸钠( 国药集团化学试剂有限公司, 批号20180315);盐酸( 国药集团化学试剂有限公司,批号20180315);氢氧化钠( 国药集团化学试剂有限公司,批号20171215);MH ( A) 琼脂培养基(北京澳博星生物技术有限责任公司,批号20180205);MH (B) 营养肉汤粉末(北京澳博星生物技术有限责任公司,批号20180205);金黄色葡萄球菌标准菌株( 广东微生物菌种保藏中心,批号ATCC25923)。
1.2 实验仪器
232-01 甘汞参比电极(上海仪电科学仪器股份有限公司);PF-2-01 氟离子选择电极(上海仪电科学仪器股份有限公司);Exceed-Ad-16 艾柯实验室超纯水机(成都唐氏康宁科技发展有限公司);HPX-9272MBE 电热恒温培养箱(上海博迅实业有限公司医疗设备厂);JP -100 洁盟牌超声波清洗机( 深圳市洁盟清洗设备有限公司);1510 酶标仪[ 赛默飞(上海) 仪器有限公司]。
2. 实验方法和过程
2.1 橙皮精油的提取
取新鲜脐橙,洗净取皮,去除果皮内部橘络,得脐橙皮400g,用刀片切成约0.5cm2 的小块置于圆底烧瓶中,加入1000ml 蒸馏水(料液比=1 ∶2.5),按《中国药典》(2020 年版) 附录方法提取挥发油类成分。提取5h 以上直至挥发油量不再增加,停止加热,静置30min 后,打开阀门,将水层缓缓放出,再向挥发油提取器中加入2ml 乙醚( 使提取过程中油水分界明显, 增加橙皮精油的提取效率),摇匀后放出油层,待乙醚挥发后, 即得挥发油粗提物,加入无水硫酸钠除尽水分,吸出油层置于棕色瓶中,称量,封口后于4℃保存。
2.2 漱口水的配方优化
取润湿剂( 丙二醇或乙醇) 于150ml 烧杯中,分别称取麝香草酚、薄荷脑于润湿剂中溶解,再滴加桉叶油醇和水杨酸甲酯,选择性加入橙皮精油,于烧杯中搅拌均匀,边搅拌边缓缓加入纯水60ml 以上,溶液变浑浊,再取保湿剂及增溶剂[ 泊洛沙姆407 或( 和) 山梨醇],分批加入,直至溶液变澄清,再选择性加入防龋齿剂氟化钠,并加入矫味剂糖精钠或(和) 甜橙香精,选择性加入防腐剂苯甲酸钠至烧杯中溶解,加水定容至100ml,即得。具体配方设计详见表1 ( 表中列出了除水之外的其他物质的用量)。
2.3 漱口水的质量检测
2.3.1 外观性状观察
将漱口水样品分别置于比色管内,在自然光线下,距样品30cm处目视观察澄清度,体验气味与口感并纪录。
2.3.2 稳定性与pH检测
将漱口水样品分别置于具塞比色管内,40℃放置24h, 待恢复至室温后观察耐热稳定性。将样品分别置于具塞比色管内,4℃放置24h,待恢复至室温后观察耐寒稳定性。
将漱口水样品分别置于烧杯中,在25℃下用pH 计测定其pH 值。
2.3.3 细菌菌落总数的检测
在超净台中分别取100μl 制得的12 种不同配方的漱口水样品于已装入900μl 超纯水的离心管中,制成1 ∶10 的均匀稀释液,混匀后涂布在琼脂平皿中,倒置平皿,置37℃培养48h,计算平板上的菌落数。
2.3.4 氟含量的测定
精密吸取氟离子标准溶液0.5ml、1.0ml、1.5ml、2.0ml、2.5ml,分别加入盛有5ml枸橼酸盐缓冲液的50ml 容量瓶中,另取5ml 枸橼酸盐缓冲液加入50ml 容量瓶中作为空白对照,6份溶液均用超纯水稀释至刻度,摇匀后倒入烧杯中,测量电位值E,作E-logc (c 为浓度) 标准曲线方程。
分别精密吸取20ml 漱口水样品溶液于100ml 容量瓶中,加10ml 枸橼酸盐缓冲液,用超纯水稀释至刻度, 摇匀后倒入烧杯中,测量电位值,平行测定3次,通过标准曲线计算相应的氟含量,从而得到游离氟的浓度。
分别取漱口水样品溶液0.5ml 于2ml 离心管中,加4mol/L 的盐酸0.7ml,50℃ 水浴10min,移至50ml 容量瓶中,加4mol/L 的氢氧化钠溶液0.7ml,再加枸橼酸盐缓冲液5ml,用超纯水稀释至刻度, 摇匀后倒入烧杯中,测量电位值,平行测定3 次,通过标准曲线计算相应的氟含量,从而得到可溶氟的浓度。
2.4 漱口水的抑菌性能评价
2.4.1 纸片扩散抑菌圈法
在超净台中用无菌涂布棒将菌液均匀涂布于琼脂培养基表面, 再将灭菌并烘干的5mm 滤纸片放在已接种菌液的琼脂培养基上,然后将6μl 各样品滴于滤纸片中心,37℃培养12h。观察抑菌圈大小,从而判断抑菌活性。
2.4.2 最小抑菌浓度(MIC) 的测定
在96 孔板中,每孔先加入50μl PBS,取各样品50μl 加入A 行孔中,逐级对半稀释至G 行,共稀释七个层级。每孔加入金黄色葡萄球菌菌悬液50μl,混合均匀, 37℃培养6~8h,测量610nm 处的吸光度,计算各样品抑菌率。若抑菌率大于50%,则证明有抑菌效果。
3. 实验结果
3.1 外观及感观
漱口水的外观性状基本要求:在外观方面,漱口水应为澄清透明的液体,无悬浮物、沉淀物和杂质;在气味方面,漱口水应具有清新、自然的香气,无异味;在口感方面,漱口水应口感清爽,无刺激感,不含有任何苦味、涩味或异味。对漱口水的气味、口感及澄清度等外观性状的观测,详见表2。由此可知,配方A、配方F~J 及配方L~M 均符合要求。
3.2 稳定性、pH 和菌落数
漱口水要求在耐热稳定性测试中无凝聚物且不混浊,在耐寒稳定性测试中不冻结且色泽稳定,据此筛选出在耐热耐寒稳定性测试中均不浑浊的漱口水配方A、F、G、H、J、L、M 进行pH 及抑菌效果的检测,详见表3 (漱口水的pH 应处于3.0 ~10.5之间)。待测漱口水样品于37℃恒温培养48h 后,取出目测并计算菌落数,每毫升菌落总数≤500 个为合格,见图1。由此可知,配方F、G、H、J、L、M均符合要求。综合口感后,选定配方F、L、M 进行下一步研究。
3.3 氟含量测定
建立了氟含量测定的标准曲线,Y= -63.29X +247.51, R2=0.9995,其符合方法学要求,见图2。漱口水中氟离子含量宜≤25mg/100ml。通过检测,发现配方F、L、M 中氟含量均小于25mg / 100ml, 均符合要求。为保证总含氟量不超标,优选配方F、L进行下一步研究, 详见表4。
3.4 抑菌测试
3.4.1 抑菌圈测试结果
从左到右,从上至下,依次为进口品牌商品A、进口品牌商品B、自制漱口水1 ( 配方F)、自制漱口水2 (配方L)、空白、阳性药,见图3。其中商品A、商品B、自制漱口水1和2以及阳性药对金黄色葡萄球菌都有明显的抑制作用。商品B 和阳性药抑菌圈最大,而自制漱口水1和2也显示了一定的抑菌作用。
3.4.2 MIC 测定结果与最优配方的确定
配制各漱口水的起始浓度都为184μg / ml,逐级稀释, 当其抑菌率大于50%时即为MIC[17] 。自制漱口水1 (配方F) 的MIC 为46μg/ml,自制漱口水2(配方L) 的MIC 为92μg/ml,而两种进口品牌的漱口水MIC 都是46μg/ml,详见表5。结果表明,两种自制漱口水均具有一定的抑菌能力,且配方F的抑菌能力略强于配方L。基于功效方面考虑,最终选定配方F 作为最优配方,详见表6。
4. 讨论与结论
综合考虑有效性、适口性及经济性, 漱口水的配伍及制备极为复杂与困难。其中,有效成分、润湿剂、保湿剂、增溶剂和矫味剂的选择对漱口水质量具有重要影响[18-19] 。漱口水久置后香味变淡、口感变差,且起抑菌作用的精油也可能会挥发,因此在配方制备工艺的最后一步都会加入一定量的保湿剂山梨醇,使各种挥发性有效成分作用时间更持久[20-21] 。润湿剂能改善漱口水在口腔中的润湿作用,常用的润湿剂有乙醇、丙二醇、甘油、山梨醇等,其中丙二醇、甘油和山梨醇还具有保湿作用,而乙醇无保湿作用[22] 。此外,采用20%的丙二醇替代了乙醇+甘油的组合作为润湿剂,其口感上的辛辣刺激性更小。泊洛沙姆407 是漱口水产品中常见的增溶剂,其用量一般根据漱口水活性成分的含量而定,比较了0.7%~3%用量范围,最终确定1%用量的泊洛沙姆407 具有较好的增溶作用。常见的甜味剂为蔗糖、糖精钠和三氯蔗糖[23] ,蔗糖甜度低用量大,不宜作为漱口水的甜味剂;糖精钠的甜度是蔗糖的300~500 倍,三氯蔗糖的甜度可达蔗糖600倍[24-25] ,但由于三氯蔗糖的成本远高于糖精钠[26],且将糖精钠的含量控制在安全范围之内,就能大大降低其带来的负面影响[27] ,因此选用糖精钠。防腐剂苯甲酸钠pH 值在6.5 左右,其抑菌浓度一般大于0.5%[28-29] ,但在有效成份的配合下,其用量降为0.1%。
在制得漱口水外观性状、稳定性、pH 及含氟量合格之后,进一步对抑菌活性进行了评价,测试了较优配方F 和L 以及市售主流产品抑制金黄色葡萄球菌生长的活性。对金黄色葡萄球菌的抑菌测试结果表明,配方F、L 及进口品牌漱口水均具有抑菌作用,配方F、L 的抑菌作用略低于进口品牌漱口水。但抑菌活性成分为天然植物中提取的精油,并未添加任何化学抑菌剂, 有一定优势。对游离氟和可溶氟检测结果表明,通过合理组方,在取得相当抑菌效果时,可适当减少氟用量。然而,建立氟含量测定标准曲线时,由于本实验将原点计入实验点,导致实际测试浓度点只有4 个,在标准曲线的精确性上有一定影响。
本研究从脐橙皮中回收利用挥发精油,并将其作为天然抑菌剂与香料添到漱口水中, 最终优选出配方F 为: 按100ml 计,橙皮精油0.25%、水杨酸甲酯0.25%、桉叶油醇0.5%、麝香草酚0.1%、薄荷脑0.2%、氟化钠0. 02%;保湿剂为山梨醇0. 5%;润湿剂为丙二醇20%; 增溶剂为泊洛沙姆407 1%;矫味剂为糖精钠0.2%;防腐剂为苯甲酸钠0.1%。所制得的漱口水口感较好,澄明度、pH、黏度、氟离子含量等符合行业标准要求,且具有一定程度的抑制金黄色葡萄球菌作用。
引用本文
邱杭,张茹男,肖瑶,邓夏夏,刘虹玉,李林福∗ ,黄浩∗, 黄柏超.脐橙皮精油漱口水的制备及抑菌作用研究[J/OL].《化妆品与皮肤科学》网络专刊,2024(3):1-7[2025-03-07].https://www.cfdam-health.com/ebook/hzp/202403/index.html.
来源:中国食品药品监管杂志