中药茯苓粉对羧甲基纤维素钠(CMC)粘度的影响研究

陆 瑜 张 环 卢 静 邓全富

(重庆登康口腔护理用品股份有限公司，重庆 400025)

前言

茯苓为多孔菌科卧孔菌属真菌茯苓的干燥菌核，又名玉灵、茯灵、万灵桂、茯菟、云苓、松薯等，是常用中药材[1-2]，茯苓的药用价值在历史药书上和现有论文期刊上都有大量记载，《神农本草经》亦把茯苓列为上品。历代医家认为，茯苓补而不峻，利而不猛， 既可扶正，又可祛邪[3]。现代药理学研究茯苓具有抗炎、抗氧化、利尿、免疫调节、保肝、抗 肿瘤、抗病毒等多种药理作用[4-5]。1957年，Warsi等[6]首次报道了茯苓的主要成分为 葡聚糖，是一类由10个以上的单糖以糖苷键连接而成的天然高分子多聚物[7]。随后，人们研究发现，茯苓多糖含量高达70%～90%[8]。CMC是价格低，粘合性好，具有增稠、稳定膏体的作用，是目前国内外普遍使用的牙膏增稠剂。当CMC为质量分数2%的水溶液，粘度受可溶性电解质特别是钠盐、pH值和重金属的影响较大，还容易受酶的作用发生生物降解[9]。CMC在酸性条件下发生降解反应[10-12]，在去离子水中和饱和盐水中pH值对CMC粘度有影响，在饱和盐水中粘度随着pH值增大先增大后减小，在pH值为8．5～lO．5 之间达到最大值，一般在淡水体系中pH值控制在约7.5左右粘度较稳定[12]。纤维素酶(β-1,4-葡聚糖-4-葡聚糖水解酶)是降解纤维素生成葡萄糖的一组酶的总称，具有降解纤维素的作用，对纤维素的粘度影响很大。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

烧杯(500ml)若干、1.0mol/L氢氧化钠100ml、灭菌蒸馏水若干、茯苓粉1、茯苓粉2、茯苓多糖30%、茯苓多糖50%、茯苓多糖70%、NS-Z型CMC、NS-2型CMC、NS 型CMC；

Brookfield粘度计、METTLER TOLEDO酸度计、恒速电动搅拌器、天平(感重0.001g)、高压蒸汽灭菌锅、恒温恒湿箱、摩尔纯水仪、电热鼓风干燥箱。

1.2 实验方法

1.2.1 0.1%样品与1.2%CMC的水溶胶配制

分别称取0.4g样品、4.8gCMC，混合均匀以后加到394.8g灭菌水中(550rpm，1分钟内加完)，在900rpm条件下搅拌90min。

1.2.2 水溶液粘度测定

将搅拌后的水溶液放置25℃烘箱静置1小时待气泡消失后用布氏粘度计测定其10RPM的粘度数据，并记录温度。用封口膜将上述样品封口放在45℃烘箱中，次日拿出放至25℃烘箱后按照步骤3的方法继续测试样品粘度，重复测试一周，观察其粘度变化情况。

1.2.3 pH值测定

将样品加到灭菌水中，每组两份，测定pH值，一份不调整pH值，另一份用1.0mol/L氢氧化钠将pH值调整到7.5左右，记录下pH值。

1.2.4 纤维素酶的测定

根据内切-β-1,4-葡聚糖酶/纤维素酶试剂盒说明书的操作步骤对样品进行测试。

2 结果与分析

2.1 茯苓粉对CMC的粘度影响

两种茯苓粉和三种型号CMC胶体溶液，分别测得即时、1天、2天、3天、4天和7天溶液粘度并作图，详见图1、2、3。

图1 茯苓粉与NS-Z型CMC溶液粘度变化

图2 茯苓粉与NS-2型CMC溶液粘度变化

图3 茯苓粉与NS型CMC溶液粘度变化

图1显示，经过1周时间，水分有所挥发，对照组水溶胶的粘度略微增大，而实验组FL粉1与NS-Z型CMC水溶液粘度在第三天已经降低50%左右，7天降低幅度约为95.7%左右；实验组FL粉前4d与对照组相比粘度没有显著变化，7天降低幅度约为86.4%左右；图2显示，经过1周时间，对照组水溶液的粘度略微增大，而实验组FL粉1与NS-2型CMC水溶液粘度在第三天已经降低77.5%左右，7天降低幅度约为97.5%左右；实验组FL粉2第三天降低至57.9%左右，7天降低幅度约为94.7%左右；图3显示，经过1周时间，对照组水溶液的粘度略微增大，而实验组FL粉1与NS型CMC水溶液粘度在第三天已经降低90%左右，7天降低幅度约为99.2%左右；实验组FL粉2第3d粘度降低77.7%，7天降低幅度约为98.3%左右。

从上述结果看出，1周内茯苓粉对不同类型CMC水溶液粘度都有显著影响，茯FL粉1对各种类型CMC的水溶液粘度破坏力略高于FL粉2；除了NS-Z型CMC那一组，其他都是第3d开始大幅下降，推测NS-Z型CMC对茯苓粉的耐受性优于NS型、NS-2型CMC。

2.2 茯苓多糖对CMC的粘度影响

采取了对茯苓粉的有效成分茯苓多糖，用30%、50%、70%茯苓多糖梯度和三种类型的CMC混合，观察1周水溶液粘度变化，结果见图4、5、6。

图4 茯苓多糖和NS-Z型CMC水溶液粘度变化

图6 茯苓多糖和NS型CMC水溶液一周粘度变化

图4、5、6可以看出，30%茯苓多糖的NS-Z型CMC水溶液粘度在第3天、4天分别下降71.1%、80.0%，50%茯苓多糖的NS-Z型CMC水溶液粘度在第3天、4天分别下降26.1%、67.4%，70%茯苓多糖的NS-Z型CMC水溶液粘度在第3天、4天分别下降28.8%、33.3%；30%茯苓多糖的NS型CMC水溶液粘度在第3天、4天分别下降70.7%、78.0%，50%茯苓多糖的NS型CMC水溶液粘度在第3天、4天分别下降69.8%、76.7%，70%茯苓多糖的NS型CMC水溶液粘度在第3天、4天分别下降78.0%、85.4%；30%茯苓多糖的NS-2型CMC水溶液粘度在第3天、4天分别下降80.3%、88.2%，50%茯苓多糖的NS-2型CMC水溶液粘度在第3天、4天分别下降80.5%、89.1%，70%茯苓多糖的NS-2型CMC水溶液粘度在第3天、4天分别下降90.6%、94.5%。

从上述结果可以看出，除了NS-Z型CMC这一组外，其它两组均在第三天水溶胶粘度出现大于68%的降幅，也说明NS-Z型CMC对茯苓多糖的耐受性优于NS型、NS-2型CMC；70%茯苓多糖在4天时对NS-Z型CMC的水溶胶粘度影响远小于30%、50%茯苓多糖，推测多糖含量越高的提取物与CMC配伍越好。

2.3 pH值对CMC水溶胶粘度的影响

采用氢氧化钠调整pH值为碱性，研究不同pH值对羧甲基纤维素钠粘度的影响，各组pH值见表1。观察1周粘度变化见图7。

表1 各组pH值

表1所示，70%茯苓多糖1%水溶液的pH值一杯为4.96，一杯为5.02，都是酸性，可能对CMC的粘度造成影响，通过杯2调整后pH值为7.53。

图7 70%茯苓多糖和CMC水溶胶一周粘度变化

1.0%茯苓粉、茯苓多糖的pH值呈酸性，而CMC水溶液粘度受pH值影响较大，酸性环境会使CMC受到破坏，水溶液粘度降低，根据前面实验结果显示，NS-Z型CMC和70%的茯苓多糖复配是对水溶胶粘度破坏力最弱的，通过让调整组合70%的茯苓多糖1%浓度水溶液pH值至7.5左右，对照组1周粘度略微升高，pH值调整前第4天降低43.5%，7天降低84.8%，1周内粘度一直在大幅度降低，第7天粘度仅为70mPa·s，而pH值调整后的第4天降低31.25%，7d降低为27.1%，第1天粘度380mPa·s，粘度略微降低，后面一周内粘度都稳定在380mPa·s左右。

通过上述结果表明，茯苓多糖水溶液pH值偏酸对NS-Z型CMC的水溶胶粘度有破坏力；通过调整pH值至弱碱型、采用浓度70%茯苓多糖、NS-Z型CMC复配最佳，使水溶胶的粘度略微降低后，基本保持稳定。

3 结论

茯苓粉及不同茯苓多糖的茯苓提取物会对CMC水溶液粘度造成破坏，使CMC的水溶液的粘度大幅度降低；通过试验发现不同的CMC型号对茯苓耐受有差异，同时，茯苓多糖的含量以及pH值对CMC耐受也有影响。通过梯度试验，发现在70%茯苓多糖在弱酸性条件下对NS-2耐受最佳、粘度下降最小，1周水溶胶粘度稳定在一个高于初始粘度70%较高水平。

4 讨论与分析

CMC在口腔护理用品中牙膏的重要增稠剂，茯苓粉对CMC的水溶液的粘度有影响，破坏CMC增稠效果，在开发茯苓中药牙膏时一定要特别注意，采取适当的方式避免膏体的稳定性受到影响。不同型号CMC的耐受性不同，不同类型的茯苓对CMC水溶液破坏力不同，但是茯苓影响CMC水溶液的粘度因素目前仍不确定，还需要后续进一步研究。