黄柏盐的制备及其抗氧化抗菌性能研究

高天成 ，孙 权，唐 娜 ，杨亚茹

（1.天津科技大学 化工与材料学院，天津 300457；2.天津海洋资源与化学重点实验室，天津 300457；

3.天津长芦海晶集团有限公司，天津 300457；4.天津科技大学 食品生物技术教育部工程研究中心，天津 300457）

盐是人类日常生活的必需品，近年来国内外关于盐产品的多角度开发取得了一定进展。在食品领域，多品种盐主要包括竹盐、菇盐、海藻盐等，多品种食用盐满足了不同消费群体对食盐市场高、中、低端的各种需求；在化妆品领域，各种美容、护肤、洁面盐也在逐步受到广大消费者的青睐。然而，绝大部分多品种盐以精制盐作为载体，却忽略了富含多种矿物质元素的海盐［1］。随着人们对安全隐患的重视，纯天然护肤品深受消费者的青睐，因此开发纯天然的护肤美容盐成为国内外学者研究的热点。

黄柏为芸香科植物黄檗的干燥树皮，来源广泛。现代药理学研究证明，黄柏具有抗菌、消炎、抗衰老、抗癌等药理作用，黄柏药理作用的活性成分主要包括总生物碱、小劈碱、黄柏碱、多酚化合物以及类黄酮等［2］。安健等［3］从黄柏中提取出盐酸小劈碱，并对其抗菌性能进行了研究，结果表明黄柏提取成分盐酸小劈碱对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草杆菌均具有较好的抗菌性能，抑菌率达到70%以上。李慎新等［4］研究了黄柏、连翘等5种中药植物的抗氧化活性，结果表明黄柏的乙醇提取物具有较强的抗氧化能力，主要是黄柏中黄酮类化合物及酚类化合物等活性成分发挥抗氧化作用。根据《雷公炮炙论》记载：“中药经盐制后，具有增强补肝肾、润下利水、滋阴降火的作用，可缓和中药的辛燥之性。”本研究以优质日晒海盐为载体，配以天然中草药黄柏的有效成分制备黄柏美容盐，对其抗氧化性、抗菌性等功效进行研究，为今后植物盐护肤品的多角度开发与利用提供参考。

1 实验部分

1.1 主要试剂与仪器

黄柏，贵州云峰药业有限公司；日晒海盐，天津长芦汉沽盐场公司；1，1-二苯基-2-三硝基苯肼、三羟甲基氨基甲烷，美国Sigma-Aldrich公司；芦丁、没食子酸、福林酚、左旋多巴、L-酪氨酸、N-琥珀酰-L-三丙氯酸-对硝基苯胺、酪氨酸酶、弹性蛋白酶、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌，北京鼎国昌盛生物技术有限公司。

S220型pH计，美国梅特勒-托利多公司；SPECORD 210 PLUS型紫外可见分光光度计，德国耶拿分析仪器公司；SY-5000旋转蒸发器，上海亚荣生化仪器厂。

1.2 实验方法

1.2.1 黄柏盐的制备

以日晒海盐为基料，配以天然中草药植物（黄柏）提取液，制备黄柏美容盐。首先，称取10 g片状的黄柏（干燥）放入1 L乙醇（75%）中浸泡，放置于75 ℃的水浴恒温振荡器中振荡2 h，静置24 h后进行过滤处理，制得质量浓度为0.677 g/L的黄柏提取液。然后，将日晒海盐溶解后真空抽滤，滤液经过加热后蒸发结晶，制备重结晶盐。最后，量取一定体积0.677 g/L的黄柏提取液与一定质量的重结晶盐混合均匀，混合液在旋转蒸发仪中经过减压蒸馏后，即可实现乙醇的回收，剩余的淡黄色晶体即黄柏盐。

1.2.2 黄柏盐中离子检测

Ca2+、Mg2+采用EDTA络合滴定法测定，Cl-采用硝酸银容量法测定，K+采用原子吸收光谱法测定。

1.2.3 黄柏盐中多酚含量测定

采用Folin-Ciocalteu法［5］测定黄柏盐样品中多酚的含量。量取质量浓度为100 mg/L的没食子酸标准液0.05，0.10，0.15，0.20，0.25，0.30和0.35 mL于10 mL比色管中，加蒸馏水定容至2 mL，摇匀后加1.0 mL福林酚，4 min后加入1.0 mL 10%的碳酸钠溶液，25 ℃水浴条件下保持2 h，测定溶液在765 nm处的吸光值。以吸光值为纵坐标，没食子酸的质量（μg）为横坐标，计算回归得标准曲线为y=0.060 4x+0.049 7。样品测定同法操作，根据标准曲线计算黄柏盐中多酚含量。

1.2.4 黄柏盐中类黄酮含量测定

采用三氯化铝法［6］测定黄柏盐样品中类黄酮的含量。分别吸取质量浓度为100 mg/L的芦丁标准液0，1.0，2.0，3.0，4.0和5.0 mL于25 mL比色管中，分别加入1.5%的AlCl3溶液8 mL，pH=5.5的醋酸-醋酸钠缓冲液4 mL，并加入50%乙醇定容到25 mL，静置30 min。以不加芦丁标准液为空白对照，测定溶液在415 nm处的吸光值。以吸光值为纵坐标，显色液中芦丁的质量（μg）为横坐标，绘制标准曲线为y=0.007x+0.109。样品测定同法操作，根据标准曲线计算黄柏盐中类黄酮含量。

1.2.5 DPPH自由基清除能力测定

吸取0.1 mL黄柏盐样品溶液置于5 mL试管中，加入0.9 mL 0.1 mmol/L的DPPH溶液，室温下避光放置10 min后于517 nm处测定样品的吸光值A1；同法操作，用等体积蒸馏水代替黄柏盐样品溶液，测定吸光值A0；用等体积无水乙醇代替DPPH溶液，测定吸光值A2，用以扣除样品本身对吸光度测定的干扰。DPPH自由基清除率=［1-（A1-A2）/A0］×100%。

1.2.6 酪氨酸酶抑制活性实验［7］

吸取1.9 mL黄柏盐样品溶液置于10 mL试管中，加入1 mL 0.03% L-酪氨酸溶液，置于37 ℃的恒温水浴中保温10 min后加入0.1 mL酪氨酸酶溶液反应2 min，于475 nm处测定其吸光值At；同法操作，用等体积的磷酸盐缓冲溶液代替酪氨酸酶溶液，测定吸光值A1；用等体积蒸馏水代替黄柏盐样品溶液，测定吸光值Ab；用等体积蒸馏水代替黄柏盐样品溶液，用等体积的磷酸盐缓冲溶液代替酪氨酸酶溶液，测定吸光值A0。酪氨酸酶活性抑制率=［1-（At-Al）/（Ab-A0）］×100%。

1.2.7 抗菌性实验

采用药物平板稀释法［8］，配制不同浓度的黄柏盐样品平板，在每个平皿中贴上浸有菌悬液的滤纸片（无菌操作），于37 ℃培养2 d，观察测量菌落直径。菌落直径为3次测量的平均值，抑菌率=（对照菌落直径-处理菌落直径）/对照菌落直径×100%。抑制剂对各个生物活性抑制能力的强弱可采用抑制率来表达，但抑制率随抑制剂浓度的变化而变化，直接采用抑制率比较抑制剂抑制能力的强弱不够准确。目前通常采用抑制率达到50%时的抑制剂浓度（IC50）作为抑制剂抑制能力强弱的指标。

2 结果与讨论

2.1 理化性质分析

表1为黄柏盐的理化指标。由表1可以看出，以日晒海盐作为对照，黄柏盐中随着黄柏含量的增加，含水量和不溶物质量分数逐渐增大。黄柏盐的pH值也随着黄柏含量的增加而增大，且其pH接近中性，这是因为黄柏中主要成分为小劈碱，小劈碱是一种季铵型生物碱，具有弱碱性。当化妆品的pH值和皮肤的pH值保持一致时，化妆品才能达到清洁皮肤且不破坏皮肤原有抵抗力的效果。人体皮肤的pH值约为5.5～7.0，黄柏盐的pH接近中性，与皮肤比较接近。

表 1 黄柏盐的理化指标Tab.1 Physical and chemical parameters of phellodendron beauty salt

日晒海盐中含有许多人体必需的钙、镁、钾等矿物元素。Ca2+能够保护细胞膜不受破坏，还能使皮肤保持一定的弹性。Mg2+能够修复经紫外线辐射损伤的细胞，并具有防护功能。K+能够调节细胞内、外液的渗透压以及酸碱平衡，活化体内若干种酶的活性，通过酶参与体内蛋白质和碳水化合物的代谢和合成。增加黄柏盐中黄柏含量，盐度逐渐减少，Mg2+、K+含量缓慢减小，Ca2+含量缓慢增大。

表1中4种不同配比黄柏盐虽然各项理化指标略有差异，但是均符合《化妆品安全技术规范》（2015年版）标准，可以作为植物盐护肤品进行开发与利用。

2.2 生理活性分析

2.2.1 黄柏盐中多酚和类黄酮含量分析

类黄酮属于酚类物质，多酚和类黄酮具有较好的生物活性，黄柏提取物的抗氧化性与其含量密切相关。表2为不同配比黄柏盐中多酚和类黄酮的含量。由表2可以看出，黄柏盐中随着黄柏含量的增加，多酚含量和类黄酮含量逐渐增大。2.5%黄柏盐中多酚含量和类黄酮含量较低，分别为0.119和0.029 mg/g；10%黄柏盐中多酚含量和类黄酮含量较高，分别为0.256和0.181 mg/g。

表 2 不同配比黄柏盐中多酚和类黄酮的含量Tab.2 Co ncents of polyphenols and flavonoids in different phellodendron beauty salts

2.2.2 黄柏盐对DPPH自由基的清除作用

分别对2.5%，5%和10% 3种不同黄柏含量的黄柏盐样品进行DPPH自由基清除能力测定，结果如图1所示。

由图1可知，不同配比黄柏盐对DPPH自由基均具有一定的清除效果，且黄柏盐中黄柏含量的高低与DPPH自由基清除率呈正相关关系。3种配比黄柏盐样品中，2.5%黄柏盐清除作用最弱，抑制率达到50%时的IC50为363.64 g/L；10%黄柏盐清除作用最强，IC50为124.83 g/L。自由基在体内过度累计，富集于脂质细胞膜周围，引起脂质过氧化，这是造成人体衰老的主要原因。该黄柏盐中所含有的多酚和类黄酮具有较强的抗氧化活性，能够清除体内游离的自由基，有效地阻止脂质过氧化反应的进行，络合金属离子，具有延缓衰老的功效［9,10］。

2.2.3 黄柏盐对酪氨酸酶的抑制活性

分别对2.5%，5%和10% 3种不同黄柏含量的黄柏盐样品进行酪氨酸酶抑制活性实验测定，结果如图2所示。

由图2可知，不同配比黄柏盐对酪氨酸酶都具有一定的抑制作用，2.5%和5%黄柏盐的抑制作用相差不大，IC50分别为304.51和254.36 g/L。随着黄柏含量的增大，抑制效果越来越显著，3种配比黄柏盐样品中，10%黄柏盐对酪氨酸酶的抑制效果最佳，IC50为147.04 g/L。酪氨酸在酪氨酸酶的催化作用下会生成黑色素，过多的黑色素累积会使皮肤表面出现各种黑斑。黄柏盐可以有效地抑制酪氨酸酶的活性，具有一定的祛除黑色素的功效，起到美肤效果。

2.2.4 黄柏盐的抗菌性

分别采用2.5%，5%和10% 3种不同黄柏含量的黄柏盐样品，使用金黄色葡萄球菌和大肠杆菌进行抑菌实验，结果如图3所示。由图3可知，黄柏盐对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均具有一定的抗菌性能，对金黄色葡萄球菌的抗菌性优于大肠杆菌。10%黄柏盐对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的IC50分别为131.58和159.69 g/L。这是因为黄柏中的小劈碱、多酚和类黄酮均具有良好的抑菌性［11］。

3 结论

1） 研究了不同配比黄柏盐样品的理化性质和生理活性，最终确定黄柏盐中的黄柏较佳质量分数为10%。随着黄柏质量分数的增加，含水量和pH值逐渐增加，且其pH接近中性。

2） 黄柏质量分数的高低与DPPH自由基清除率呈正相关性，该样品盐对DPPH自由基清除率的IC50为124.83 g/L。

3） 不同配比黄柏盐对酪氨酸酶都具有一定的抑制作用，随着黄柏质量分数的增加，抑制效果越来越显著；对酪氨酸酶的IC50为124.83 g/L。

4） 黄柏盐对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均具有一定的抗菌性能，对金黄色葡萄球菌的抗菌性优于大肠杆菌。对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的IC50分别为131.58和159.69 g/L。