趙宇軒 蔣革 郝梓彤 劉俊成
(大連大學生命科學與技術學院,遼寧大連116622)
皂角是我國特有的蘇木科皂莢屬樹種之一,植物拉丁學名Gleditsia sinensis。皂角有非常廣泛的用途,其提取物可以作為生物表面活性劑并且具有較好的去污能力以及殺菌作用[1],同時易得且價格低廉[2]。實驗所制作的清潔、健康、廉價、綠色皂角抑菌洗手液兼顧可以減少交叉污染的風險以及皂角的獨特屬性——對重金屬以及油污的超強清潔能力,有大量的文獻[3-5]提到過皂角的活性物質對重金屬的顯著作用。從調研的情況來看,產品在市場營銷中有明顯的特定的的優勢。
皂角提取物(Saponins,Sap)純度10%(Sigma Chemical Co),甘油(陜西圣瑞醫藥科技有限公司),十二烷基硫酸鈉(Sodium dodecyl sulfate,SDS)(鄭州鑫科化工有限公司),羧甲基纖維素鈉(佛山市日特化工有限公司),瓊脂(福建省莆田市天源食品有限公司),檸檬酸鈉、檸檬酸,(山東省中創檸檬生化有限公司),尼泊金(江蘇拜克生物科技有限公司),十二烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉(Sodium Alcohol Ether Sulphate,AES)(湖北廣奧生物科技有限公司),精確pH 試紙(上海生工生物工程有限公司)。
蜀牛藍蓋瓶(上海科夷生物科技有限公司),85-2型恒溫磁力攪拌器(上海儀表集團供銷公司),501型超級恒溫槽(上海洪紀儀器設備有限公司),超聲波清洗機(寧波新芝生物科技股份有限公司)等。
1.3.1 正交實驗
為找到洗手液中重要的表面活性劑成分的最佳比例,采取正交實驗篩選出合理的表面活性劑比例。
(1)確定因素和水平。準備三種表面活性劑,SDS(A)、AES(B)與Sap(C),將三種按比例加入燒杯中[6-7],A在5-7 g,B在1-3 g,C在0.4-0.6g。
(2)正交實驗篩選方法及結果。由上述確定的3 因素3 水平,按照L9(34)正交表的設計,加入三種樣品之后加100 ml 去離子水,使用磁力攪拌器使其充分攪拌,制備出9份樣品。參考王紅書等[9]的測試起泡能力的方法,以各個樣品的起泡高度作為參考標準,以此判斷其起泡能力的大小。
1.3.2 皂角洗手液的制備流程
以配置100ml洗手液為標準[8],加入去離子水,加熱,向熱水中加入瓊膠1.5 g,羧甲基纖維素鈉2.3 g,恒溫,測定pH,并加入事先調配好的緩沖溶液,將溶液的pH 調配到6~7。常溫下將1 ml 甘油,SDS、AES 與皂角提取物按正交實驗得出比例加人,之后加入尼泊金0.1 g,最后用去離子水定容至100ml。定容后使用磁力攪拌裝置。之后使用超聲波儀超聲2h,除去氣泡,即得。
1.3.3 皂角洗手液的性能測定
制備出成品皂角洗手液之后,測定其起泡能力[9]、pH、去污能力、穩定性[10]以及試用效果評價。
通過利用正交試驗法得出的各個表面活性劑對起泡能力的影響,實驗的最佳條件是AES3%,Sap0.5%,SDS5%。該洗手液起泡能力較好,達到國家標準(>100mm),且泡沫消散時間很慢,泡沫的穩定性也良好。
2.2.1 pH測定
本次實驗的皂角洗手液的pH 都在6~7 范圍內,人正常皮膚表面pH值約為5.0~7.0,最低可到4.0,最高可到9.6,pH值平均在5.8。本次實驗的皂角洗手液的pH均在此范圍內,同時符合標準。
2.2.2 去污能力測定
機油不再溶解時使用的機油體積為2.5 ml,遠高于其他文獻中洗手液中溶解機油的體積,表明皂角天然洗手液具有較強的去污能力。
2.2.3 穩定性測定
洗手液經過上述1.3穩定性方法測定后,無明顯顏色變化。
2.2.4 試用評價
在隨機抽取10 名同學試用本產品之后,整體評價良好,其中幾人還表示優于市場售賣的一般洗手液,去污能力強,起泡性能好,溫和不刺激,用本品洗手之后,手部光滑。
綜上所述,皂角洗手液中AES3 g,Sap0.5 g,SDS5 g,羧甲基纖維素鈉1.5 g,瓊膠2.3 g,甘油1 ml,尼泊金0.1 g,適量的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液,適量的水可使得皂角天然洗手液的性能最佳。
皂角具有廉價、去污能力強的特點,但皂角一般被用在重金屬洗滌、香波、洗發露等的使用上,在洗手液方面的功效沒有完全的發揮,試驗突出其去污的能力與重金屬洗滌的能力,結合在藥廠中的經驗,制作出一款適用于藥廠等類似化工廠使用的洗手液,有其獨特的優勢。為皂角類型的洗手液開發提供了科學的依據。