氨基酸基表面活性劑的應(yīng)用進(jìn)展

毛雪彬 洪玉倩 徐坤華 鐘 凱 耿二歡 李伏益

（贊宇科技集團(tuán)股份有限公司，浙江杭州，311300）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的提高，消費(fèi)者越來(lái)越注重產(chǎn)品的安全性和溫和性，環(huán)保意識(shí)也越來(lái)越強(qiáng)，對(duì)于從事表面活性劑行業(yè)的工作者而言，開(kāi)發(fā)出性能優(yōu)良且符合環(huán)保要求的高質(zhì)量表面活性劑已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的主流和趨勢(shì)。

氨基酸基表面活性劑是一類以生物質(zhì)為原料的綠色表面活性劑，具有表面活性優(yōu)良、刺激性小等特點(diǎn)，但由于現(xiàn)階段的技術(shù)因素，氨基酸基表面活性劑的生產(chǎn)規(guī)模較小，成本較高，從而影響了氨基酸基表面活性劑的應(yīng)用[1-2]。隨著工藝的改進(jìn)和成本的降低，相信氨基酸基表面活性劑的應(yīng)用會(huì)非常廣闊。

1 氨基酸表面活性劑的性質(zhì)

根據(jù)酸堿性，氨基酸可以分為酸性氨基酸、堿性氨基酸和中性氨基酸，所衍生出來(lái)的氨基酸表面活性劑分別為陽(yáng)離子型、陰離子型、兩性離子型和非離子型[3]。N-?；被岜砻婊钚詣┦怯蒩-氨基酸與脂肪酰基經(jīng)過(guò)縮合而制得的，是氨基酸基表面活性劑中最常見(jiàn)的一種，也是研究和應(yīng)用最多的一種[4]。

1.1 表面活性優(yōu)良

氨基酸基表面活性劑具有優(yōu)良的乳化力和鈣皂分散力，以及良好的抗硬水性能，錢慧超等人研究了氨基酸基表面活性劑的表面性能，研究了0.05%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的椰油?；谆；撬徕c的抗硬水性能，在150mg/kg硬水條件下的泡沫與純水條件下的泡沫高度幾乎一致，在170mm左右[2]。氨基酸基表面活性劑的臨界膠束濃度（cmc）和平衡表面張力（acmc）會(huì)隨著碳鏈長(zhǎng)度的增加而下降，如表1所示[5]。

表1 氨基酸基表面活性劑的臨界膠束濃度和平衡表面張力

1.2 生物降解性好

氨基酸基表面活性劑易生物降解，具有良好的環(huán)境相容性。Shida[6]等人系統(tǒng)地研究了氨基酸類表面活性劑的生物降解性，發(fā)現(xiàn)N-?；被岜砻婊钚詣┖苋菀淄ㄟ^(guò)分解成氨基酸和脂肪酸來(lái)進(jìn)行降解。此外，月桂酰谷氨酸鈉的生物降解性要優(yōu)于支鏈烷基苯磺酸鈉，與十二烷基硫酸鈉的生物降解性相當(dāng)。[7]Akinari[8]等人以脂肪酸和氨基酸為主體原料合成一系列氨基酸表面活性劑，并對(duì)它們的生物降解性進(jìn)行了測(cè)定，在14天的時(shí)候生物降解率在57%～73%之間。

1.3 抗菌性好

氨基酸基表面活性劑由于?；溨写嬖诹u基或者不飽和鍵，因此具有一定的抗菌性，并且抗菌性會(huì)隨著羥基和不飽和度的增加而增加。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，精氨酸表面活性劑對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌比革蘭氏陰性菌具有更好的抗菌性能。[9-10]曲榮君[11]等人研究了N-?；被岜砻婊钚詣?duì)金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌以及大腸桿菌的抗菌性，并考察了pH對(duì)抗菌性的影響，結(jié)果表明：N-酰基氨基酸表面活性劑對(duì)這3種菌都有很好的抗菌活性，當(dāng)pH＞6時(shí)，抗菌活性下降。

2 氨基酸表面活性劑的應(yīng)用

氨基酸基表面活性劑對(duì)皮膚的親和力高、刺激性小，具有良好的潤(rùn)濕效果[12]；且對(duì)毛發(fā)和皮膚均比較溫和，洗后膚感好，可廣泛用于香波、浴液、洗面奶等個(gè)人清潔用品中。由于氨基酸基表面活性劑還具有生理活性，在口腔內(nèi)能夠有效地抑制葡萄糖轉(zhuǎn)化為乳酸，因此還可應(yīng)用于口腔護(hù)理用品中。[13]

2.1 在衣用洗滌劑中的應(yīng)用

氨基酸表面活性劑具有良好的泡沫性能，并且能夠使織物具有更好的柔軟性，不會(huì)損傷織物纖維，使得它在衣料用液體洗滌劑中有著很重要的應(yīng)用。

由丙氨酸、甘氨酸、絲氨酸、谷氨酸、天冬氨酸等衍生出來(lái)的N-?；被岜砻婊钚詣┚哂械蜏乜箖鲂?，應(yīng)用于液體洗滌劑配方中，可防止洗滌劑因低溫形成凝膠而導(dǎo)致無(wú)法使用的問(wèn)題。

Miyamoto[14]研究了基于N-?；彼岜砻婊钚詣┑南礈靹?，該洗滌劑具有良好的穩(wěn)定性和去污力，洗后衣物柔軟。Nozaki[15]研究了以N-酰基-1-羥基丙氨酸鈉為主表面活性劑的洗滌劑，結(jié)果表明：該洗滌劑對(duì)皮膚的刺激性小、抗硬水性能好、且具有良好的去污力。

Roosmalen等[16]還研究了氨基酸基表面活性劑在干洗行業(yè)中的應(yīng)用，以高壓二氧化碳為載體，加入氨基酸表面活性劑作為清洗劑，并與常用的干洗溶劑四氯乙烯的去污力進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明：與四氯乙烯相比，氨基酸基表面活性劑對(duì)顆粒污垢的去污力為84%，對(duì)非顆粒污垢的去污力為98%，總的去污力是四氯乙烯的92%；但以氨基酸表面活性劑生產(chǎn)的干洗劑安全環(huán)保，對(duì)衣物特別是尼龍材質(zhì)的衣物損傷小。

2.2 在口腔護(hù)理行業(yè)中的應(yīng)用

N-?；被岜砻婊钚詣┠軌虍a(chǎn)生豐富細(xì)膩穩(wěn)定的泡沫，刺激性小，而且自身還具有抗菌性，可應(yīng)用于口腔護(hù)理中。如N-月桂酰谷氨酸鈉、N-月桂酰丙氨酸鈉、N-脂肪酰肌氨酸鈉及N-椰油?；谆蚧撬徕c等都能用于牙膏產(chǎn)品中[17]，同時(shí)，這些氨基酸類表面活性劑在口腔中能夠抑制葡萄糖變?yōu)槿樗幔鳛榘l(fā)泡劑用于牙膏中能夠清新口氣[18]。

Hamano將N-酰基甘氨酸鈉用于牙膏產(chǎn)品中，能夠使產(chǎn)品在低溫下不易凝膠，易于從軟管中擠出，并且對(duì)牙齒的保健及一些口腔疾病的預(yù)防有效果[19]。Hiroshi[20]研究提出，將N-月桂?；“彼徕c添加至含有藥物的口香糖中，能使藥效保持長(zhǎng)久。

2.3 在洗護(hù)產(chǎn)品中的應(yīng)用

氨基酸基表面活性劑對(duì)皮膚和眼睛的刺激性小，且氨基酸基表面活性劑脫脂力不強(qiáng)，洗后膚感好，不會(huì)覺(jué)得干燥，長(zhǎng)期使用也不會(huì)損害皮膚和頭發(fā)，而且對(duì)皮膚和頭發(fā)還有一定的調(diào)理作用。

李玢潔等[21]以氨基酸基表面活性劑為主表面活性劑，并與椰油基羥乙基磺酸鈉復(fù)配，制備出了溫和型潔面乳。該潔面乳外觀均勻、泡沫豐富細(xì)膩，洗后臉部爽滑、舒適、皮膚不緊繃。何齊等[22]以N-?；劝彼徕c、烷基糖苷和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉制備了洗面奶，該洗面奶的起泡性、水溶性和洗凈力均優(yōu)于市售的同類產(chǎn)品，且該款洗面奶的pH為弱酸性至中性，接近皮膚的pH值，不會(huì)損傷皮膚。

氨基酸基表面活性劑在洗發(fā)香波中的應(yīng)用也有相關(guān)的報(bào)道，曾茜等[23]以N-月桂酰丙氨酸鈉為主表面活性劑與椰油酰基甲基?；撬徕c復(fù)配制得了一款無(wú)硅油型香波，該香波具有去污力好、相容性好、刺激性小、成本低的特點(diǎn)。

2.4 在皮革工業(yè)中的應(yīng)用

氨基酸基表面活性劑在皮革工業(yè)中主要用作乳化劑、染色助劑以及加脂劑等。它能夠賦予加脂劑助染性、填充性、抗水性等優(yōu)良性能，能夠賦予皮革良好的柔軟性和豐滿性。有文獻(xiàn)報(bào)道了一種用于處理皮革的氨基酸表面活性劑，使用該種氨基酸表面活性劑之后，使皮革具有優(yōu)良的防水性和柔軟性[24]。周建飛[25]等人研究了氨基酸表面活性劑在皮革加脂劑中的應(yīng)用，研究發(fā)現(xiàn)，氨基酸型兩性表面活性劑在加脂工序可以使油脂在皮革纖維周圍分布得更均勻，同時(shí)提高油脂與膠原的結(jié)合率，能夠減少10%左右的加脂劑用量，具有良好的加脂效果。

2.5 在醫(yī)藥方面的應(yīng)用

氨基酸基表面活性劑具有一定的抗菌能力，所以在醫(yī)藥領(lǐng)域中，N-酰基氨基酸表面活性劑的應(yīng)用也是一個(gè)熱點(diǎn)。

Casido[26]研究指出：在眼藥水中加入少量 N-?；被猁}可提高其安全性、穩(wěn)定性，并提高產(chǎn)品的抗菌能力；Chiu[27]的研究也表明：N-酰基氨基酸鹽可以提高維生素E在水中的溶解度，從而使人體對(duì)維生素E的吸收能力增強(qiáng)；Hiroshi[28]的專利也表明：在含有藥物的口香糖中加入少量的N-月桂酰肌氨酸鈉可使藥物緩慢釋放，增強(qiáng)其藥效及時(shí)間等。

3 結(jié)束語(yǔ)

氨基酸基表面活性劑對(duì)環(huán)境和人體具有較高的安全性。對(duì)頭發(fā)和皮膚作用溫和，刺激性小，低毒，起泡和乳化性能好，易生物降解，還具有良好的配伍性，符合對(duì)產(chǎn)品安全性和溫和性的要求，同時(shí)也能滿足對(duì)環(huán)境友好的要求。

隨著氨基酸基表面活性劑生產(chǎn)技術(shù)的改進(jìn)、生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和成本的降低，必將會(huì)使其應(yīng)用范圍更加廣泛。