摘要:对三七根提取物的表面活性和复配增效性能进行研究。结果表明，三七根提取物在25℃的cmc为0.1 g/L，对应的γcmc为43.67 mN/m。在盐度质量分数范围为0%~1%，其表面活性随盐度的增加而增加。在pH范围为4.0~8.0时，三七根提取物的表面张力随pH的降低而降低。根据Rosen理论推算出三七根提取物与聚氧乙烯失水山梨醇月桂酸酯（Tween 20）的最佳复配质量比为4∶1，二元复配体系形成胶束的能力比理论结果增效41.18%。乳化力测试结果显示，三七根提取物与Tween 20复配后的乳化能力和乳化稳定性均与单一使用Tween 20接近，表明三七根提取物与Tween 20的复配具有较好的协同增效能力。而三七根提取物对Tween 60无协同增效作用。

皂苷，也称皂素、皂甙，由三萜或固醇苷元的疏水性支架通过糖苷键与亲水性糖基相连接，是一类广泛存在于植物中的天然生物表面活性剂[1⇓⇓⇓⇓-6]。皂苷是三七中的主要有效成分之一。三七，又名田七、滇三七等，为五加科人参属植物。三七有丰富的药用历史，其根、茎、叶、花均可入药，是云南白药、复方三七口服液等药物的主要成分之一。此外，已有文献研究表明，三七根提取物也具有抗菌、抗衰老的生物学功效，在化妆品中也常用作活性成分。三七不同部位的皂苷种类和含量均有所不同。三七的根中主要含有三七二醇苷、三七三醇苷，如人参皂苷Rb1、Rb2等和三七皂苷R1、R2等；而三七叶和三七花中则主要含有三七二醇苷。但截至目前，有关三七根提取物的天然表面活性作用还未得到深入研究与应用。

多元醇型非离子表面活性剂是脂肪酸与多羟基醇生成的酯类。聚氧乙烯失水山梨醇月桂酸酯（Tween 20）是多元醇型非离子表面活性剂的一种，由失水山梨醇脂肪酸酯和环氧乙烷加成聚合制得，HLB值为16.7，具有较好的亲水性、发泡稳泡和润湿等表面活性。

通过对三七根提取物及其复配体系性质的研究，从临界胶束浓度、表面张力、乳化力几个方面，评价三七根提取物作为天然生物表面活性剂的性能，以期为深入了解并开发三七根提取物提供理论支撑。

1实验部分

1.1主要试剂、材料与仪器

三七根提取物、三七叶茎提取物，云南白药集团中药资源有限公司；聚氧乙烯失水山梨醇月桂酸酯（Tween 20）、聚氧乙烯失水山梨醇单硬脂酸酯（Tween 60）、辛酸/癸酸甘油三酯，禾大化学品（上海）有限公司；氯化钠、柠檬酸，上海麦克林生化科技有限公司；去离子水，实验室自制。

ME4002TE/02电子天平、S220-K pH计；DCAT25表面界面张力仪；DDSJ-308F型电导率仪；EUROSTAR 40 digital悬臂搅拌器；LC-LX-HL210D台式高速离心机。

1.2实验方法

1.2.1 pH值

配制一定质量浓度的三七根提取物、三七叶茎提取物和Tween 20水溶液，并用去离子水稀释到待测浓度。恒温至（25±1）℃，使用S220-K pH计测量。

1.2.2电导率

配制一定质量浓度的三七根提取物水溶液和三七叶茎提取物水溶液，并用去离子水稀释到待测浓度。恒温至（25±1）℃，使用DDSJ-308F型电导率仪测量。去离子水的电导率为1.01μS/cm。

1.2.3表面活性

表面张力根据国家标准GB/T 22237—2008进行测定。配制相应单一质量浓度、相应复配比例的三七根提取物和Tween 20水溶液，将溶液稀释到待测浓度，通过铂金片法测定表面活性剂临界胶束浓度（cmc）的方法，绘制表面张力（γ）对质量浓度（ρ）的对数曲线。将转折点两侧的拟合直线外延，相交点的数值为cmc，对应的表面张力即为γcmc，R2表示拟合直线的相关系数。实验所用铂金片长19.9 mm，厚0.2 mm，面积3.98 mm2，浸湿长度40.2 mm。测定表面张力所用水为去离子水，在25℃时去离子水的表面张力为72.0 mN/m。

根据γ-lgρ曲线计算表面张力被降低20 mN/m时所需表面活性剂质量浓度，用pc20来表示，代表表面活性剂降低表面张力的效率。因此pc20越大，表面活性越高。cmc与pc20的比值（cmc/pc20）表示表面活性剂在界面的吸附能力与在体系中形成胶束能力的相对强弱。cmc/pc20越高，表面活性剂更易吸附在表面，形成胶束的倾向相对较弱。pc20的计算公式如下：

pc20=-lg c20

式中，c20表示当水的表面张力下降20 mN/m时所对应的表面活性剂质量浓度，g/L；pc20表示表面化学参数。

采用cmc值计算非离子表面活性剂的HLB值。公式如下：

HLB=7+4.02 lg（1/cmc）

1.2.4乳化性能

将Tween 20单一体系（配方Ⅰ）和三七根提取物与Tween 20复配体系（配方Ⅱ）分别配制为含表面活性剂总质量分数0.2%的乳状液。高速均质5 min后转移适量乳状液于离心管中，以3 200 r/min的速度离心5 min，记录乳化层高度和水层高度。之后将乳状液置于80℃条件下3 min，冷却至室温后再离心，记录乳化层高度和水层高度。

乳化能力(EC)=h1h2×100%

乳化稳定性(ES)=h3h4×100%

式中，h1为室温下乳化层高度，mm；h2为室温下乳状液高度，mm；h3为经80℃后离心的乳化层高度，mm；h4为经80℃后离心的乳状液高度，mm。