天然表面活性劑應(yīng)用

1、天然表面活性劑應(yīng)用天然表面活性劑在生活中， 應(yīng)用非常廣泛， 是化工生產(chǎn)產(chǎn)品中不可缺少的一部分， 在科學(xué)領(lǐng)域有十分重要的應(yīng)用價(jià)值。 天然表面活性劑是工業(yè)生產(chǎn)向前發(fā)展的加速劑，有著巨大的商業(yè)價(jià)值。天然表面活性劑多來自動植物體 ,為較復(fù)雜的高分子有機(jī)物。由于其親水性強(qiáng) ,因而能形成乳濁液。而這類物質(zhì)多有較高的粘度 ,有益于乳化穩(wěn)定性。如卵磷脂、膽甾醇、羊毛脂、茶皂素、蛋白質(zhì)、皂苷類、糖類及烷基多苷等。此類表面活性劑一般表面張力能力較小,乳化能力也不盡相同。但有的具有較強(qiáng)的表面活性,如茶皂素、烷基多苷等 ,去污活性強(qiáng) ,可直接應(yīng)用于洗澡用品、洗發(fā)制劑。而大多數(shù)天然表面活性劑具有優(yōu)良的乳化性能,且具有其

2、他方面的特性和功能,在醫(yī)藥、食品、化妝品及洗滌用品等方面應(yīng)用廣闊。這類表面活性劑多數(shù)無刺激、無毒副作用 ,安全性能高 ,易生物降解 ,配伍性能好。是未來表面活性劑的發(fā)展方向 ,特別是在日化產(chǎn)品中有著廣闊的應(yīng)用前景。1、卵磷脂卵磷脂存在于生物細(xì)胞中,如動物卵、腦等組織及植物的種子或胚芽中,卵黃磷脂從蛋黃中提取 ;大豆中含有豐富的卵磷脂。卵磷脂具有乳化、分散、抗氧化等生理活性 ,是天然優(yōu)良的表面活性劑 ,重要的乳化劑。其具有多種功能 :能參與細(xì)胞的代謝 ,活化細(xì)胞 ,有抗衰老功能 ; 對細(xì)胞有滲透和調(diào)節(jié)作用 ,可軟化和保護(hù)皮膚 ;可改善油脂的潤濕和輔展性能 ,多用以調(diào)節(jié)、護(hù)理頭發(fā)、皮膚化妝品等 ;

3、具有良好的成膜性能 ,可改善洗滌劑對皮膚的脫脂作用 ;預(yù)防和治療濕疹及多種皮膚病 ;促進(jìn)毛發(fā)生長 ,有護(hù)發(fā)健發(fā)作用 ;具有香料和色素的分散穩(wěn)定作用 ;維持制劑乳液的穩(wěn)定作用。卵磷脂具有雙親結(jié)構(gòu)，即較長的兩個(gè)?；诟视椭羞M(jìn)行酯結(jié)合形成親油結(jié)構(gòu)， 以磷酸基為媒介而結(jié)合的季銨基親水結(jié)構(gòu)。 在水中分散的時(shí)候， 很明顯地形成有穩(wěn)定的二分子膜結(jié)構(gòu)的磷脂質(zhì)小細(xì)胞體 (脂肪體 )。這種脂肪體可以在醫(yī)藥品方面作藥物的載體。 因此卵磷脂可廣泛應(yīng)同于護(hù)膚護(hù)發(fā)、 浴用及美容化妝品中。需要指出的是： 在化妝品工業(yè)中卵磷脂作為主表面活性劑使用的例子非常之少。 主要原因是磷脂成分的不確定性。 天然的卵磷脂源于蛋黃和大豆，

4、其磷脂質(zhì)組成大不相同，乳化性能等也不相同，乳化劑用量和乳化技術(shù)難以掌握。 另外的原因是天然卵磷脂中含有不飽和脂肪酸，存在耐熱、耐光、耐酸性差等缺點(diǎn)。但近年開發(fā)了一些新的乳化方法和新的使用技術(shù)， 上述問題逐步被克服。 例如加氫的卵磷脂的穩(wěn)定性比較好，廣泛用作保濕劑和乳化劑。 隨著精制技術(shù)的發(fā)展，高純度的卵磷脂已經(jīng)制備出來。2、膽甾醇膽甾醇亦稱膽固醇。存在動物大腦及神經(jīng)組織 ,及羊毛脂與卵黃中。是一種天然乳化劑。其分子結(jié)構(gòu)的特征 ,疏水基作用力強(qiáng) ,所以適宜于油溶性和乳化劑制備 ,即 / 型乳狀液。皮膚中皮脂分泌物含有豐富的膽甾醇及其衍生物 ,所以膽甾醇有護(hù)膚和護(hù)發(fā)的作用。其亦是一種助乳化劑 ,具

5、有促進(jìn)和增強(qiáng)其他表面活性劑的功能。應(yīng)用于唇膏及眼部化妝品制劑 ,有益于色素和乳液的穩(wěn)定。 多使用于油脂性護(hù)膚品。3、羊毛脂是羊的皮脂腺的分泌物 ,多從羊毛中提取。具有很強(qiáng)的乳化和滲透作用。易為頭發(fā)和皮膚吸收 ,其配伍性能亦好。羊毛脂的衍生物多有乳化作用。羊毛脂蠟 :是優(yōu)異的水 / 油型乳化劑 ,對多種化妝品成份有很好的分散作用 ,多用于唇膏 ;羊毛脂酸異丙脂 :親水作用力強(qiáng) ,也具有水/ 油性乳化特性 ,可用于膏霜制劑 ;羊毛脂醇 :具有較強(qiáng)的水 / 油乳化特性 ,也能穩(wěn)定油 / 水乳液 ;氫化羊毛脂 :其既是水 / 油乳化劑 ,又是油/ 水型乳液穩(wěn)定劑 ,吸水性強(qiáng) ,易為皮膚吸收 ,常用于唇

6、膏等 ;羊毛脂酸皂 :有鉀、鈉、三乙醇胺等 ,具有乳化作用 ,在氣容式產(chǎn)品中 ,可促進(jìn)原料的分散和穩(wěn)定?？傊裳蛎捌溲苌镏频玫娜橐?,穩(wěn)定性好 ,且易為皮膚吸收 ,潤膚性能好 ,所以多用于膏霜及油性乳狀液。4、茶皂素茶皂素是茶葉中的提取物 ,結(jié)構(gòu)是一種三萜類皂苷 ,有較強(qiáng)的表面活性 , 抗硬水能力和起泡能力均很高。 茶皂素具有乳化、 去污、潤濕、分散 , 起泡等多種功能。利用其乳化性能 ,可開發(fā)不同的“油相”乳化劑。用茶皂素直接洗滌毛絲織物?？杀３挚椢锏钠G麗色彩 ,并有保護(hù)織物作用 ;用于洗發(fā)劑 ,具有洗發(fā)、護(hù)發(fā)、烏發(fā)及去頭屑、防脫發(fā)的功能。其乳化能力超過油酸皂、烷基磺酸鹽及聚氧乙烯脂肪

7、醇醚等乳化劑 , 是一種優(yōu)異的天然表面活性劑。 多應(yīng)用于高檔的洗發(fā)用制劑和洗滌用品。若按化學(xué)性質(zhì)來分，皂苷可分為酸性皂苷和中性皂苷兩類。酸性皂苷在苷元上帶有羧基，在這一類皂苷的水溶液中加入硫酸銨、乙酸鉛或其他中性鹽類即生成沉淀。中性皂苷不帶有羧基，在其水溶液中加入堿式乙酸鉛或氫氧化鋇等溶液也可生成沉淀。 皂苷的分子比較大，大多為白色或乳白色無定形粉末， 僅少數(shù)為結(jié)晶。皂苷的溶解度隨其分子中連接糖的數(shù)目而有所不同， 一般可溶于水， 易溶于熱水、熱甲醇和熱乙醇，不溶于乙醚、苯等極性小的有機(jī)溶劑。皂苷在丁醇及戊醇中也有一定的溶解度， 尤以含水丁醇更好， 因此常從水溶液中用丁醇或戊醇提取， 借以與糖、

8、蛋白質(zhì)等親水性成分分開。 皂苷可被酸或酶水解，但水解條件較其他苷強(qiáng)烈。 皂苷元一般不溶于水，可溶于丙酮、乙醚、 氯仿等有機(jī)溶劑。 以下是兩種有代表性的皂苷類天然表面活性劑。山茶皂苷山茶皂苷是茶屬植物山茶籽中五環(huán)三萜類皂苷的總稱，水解后至少可分離出 5 種不同的皂苷元， 均連有多糖。山茶皂苷在山茶籽中約含 20，可以茶籽餅為原料提取。茶籽餅先用石油醚浸提完全脫脂后， 再用甲醇或乙醇加熱后流抽提數(shù)小時(shí)， 醇提取液濃縮至干為粗山茶皂苷。 山茶皂苷為無定形粉末，能溶于熱甲醇、 乙醇中，微溶于水，不溶于乙醚等有機(jī)溶劑。皂樹酸 皂樹酸是皂樹和肥皂草中的皂苷成分。皂樹酸可以皂樹皮或肥皂草根為原料提取，用甲醇

9、加熱后提取得到。皂樹酸可溶于水、甲醇和乙醇等水溶性溶劑，皂樹酸有良好的表面活性，其發(fā)泡能力是普通皂苷的 170以上，廣泛用于香波、化妝品乳液、啤酒和藥用。在香波中可代替洗滌劑，泡沫豐富且手感好，對頭發(fā)無傷害，能賦予毛發(fā)柔軟性和天然光澤。 皂樹酸有優(yōu)秀的乳化性， 20的水溶液可長時(shí)間穩(wěn)定非極性香精和水的乳狀液體系；和非離子型表面活性劑有協(xié)同效應(yīng)。皂樹酸也有抗菌防腐性。5、蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)由氨基酸構(gòu)成 ,既有親水基 ,又有疏水基 ,其實(shí)質(zhì)上是高分子表面活性劑。蛋白質(zhì)是人體必須營養(yǎng)物 ,多用作食品乳化劑 ,其種類亦多 , 如牛奶、卵蛋白、酪蛋白、大豆蛋白等 ,均具有乳化、起泡及膠體的保護(hù)作用 ,在食品工

10、業(yè)多用食品乳化劑應(yīng)用。但不同品種的蛋白質(zhì)功能和應(yīng)用也不盡相同 :粘蛋白 :屬糖蛋白 ,其分子結(jié)構(gòu)的特征 ,能束縛水分子 ,可穩(wěn)定乳狀液 ,可作為輔乳化劑在護(hù)膚品中應(yīng)用 ,具有營養(yǎng)和保濕作用 ,亦能增強(qiáng)其他活性物質(zhì)的調(diào)理功能和穩(wěn)定性能 ;卵黃高磷蛋白;由蛋黃中提取 ,具有顯著的表面能力和穩(wěn)定乳液的性能 ,易溶于水。與多種化妝品原料的配伍性能好 ,亦是優(yōu)異的營養(yǎng)劑、保濕劑 ,能增加皮膚營養(yǎng) ,是優(yōu)異的護(hù)膚化妝品的營養(yǎng)劑和乳化劑 ;脂蛋白 :由蛋白質(zhì)、膽固醇、磷脂等多種乳化劑組成 ,因此其是一種多功能的乳化劑和穩(wěn)定劑。脂蛋白還具有一定的抗菌活性 ,可用于香皂、香波 ,并具營養(yǎng)作用。常用于抗皺營養(yǎng)乳液

11、。6、植物甾醇植物甾醇可由黃豆油提取。由谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇、等組成。與膽固醇有相似的物化性質(zhì)。具有微弱的表面活性 ,及殺菌消炎作用 ,對頭發(fā)有護(hù)理作用 ,以其配制成的香波與硅氧烷產(chǎn)品相當(dāng)。可減少靜電 ,改善梳理性 ,有護(hù)發(fā)和烏發(fā)的作用 ,應(yīng)特別指出的是 ,植物甾醇具有液晶結(jié)構(gòu) ,多被用于制備脂質(zhì)體。豆甾醇亦是一種植物甾醇 ,亦具表面活性 ,是一種助乳化劑 ,還具抗氧化作用。用于護(hù)膚化妝品有明顯的皮膚保水能力 ,是優(yōu)異的保濕劑、營養(yǎng)劑及調(diào)理劑。若與磷脂配合使用 ,效果會更好。多用于乳液及護(hù)發(fā)產(chǎn)品。7、烷基苷烷基苷是由天然再生資源糖合成的。由于其來源于天然物質(zhì) ,亦可算是一種天然表面活性劑。

12、對皮膚刺激性弱 ,具有廣譜的抗菌性能 ,與其他種類的表面活性劑有著很好的配伍性能。且潤濕、起泡性能優(yōu)良 , 及明顯的增稠作用 ,所以它的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。加入洗衣粉 ,抗硬水可提高去污力 ;用于餐洗劑 ,能提高制劑的溶解性和溫和性 ,減小對皮膚的脫脂力 ;應(yīng)用于護(hù)發(fā)、護(hù)膚化妝品 ,具有明顯的保濕護(hù)膚、柔軟、滋潤及護(hù)發(fā)、養(yǎng)發(fā)的功能。8、皂苷類皂苷由皂苷元和糖組成。組成皂苷的糖常見的有葡萄糖、半乳糖、鼠李糖、阿拉伯糖及葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸等。皂苷元根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同，分三萜皂苷和甾體皂苷兩大類， 其中三萜皂苷的分布比甾體皂苷廣泛，種類也多。三萜皂苷元的結(jié)構(gòu)可分五環(huán)三萜及四環(huán)三萜。 含有皂苷類的植物很多

13、, 皂苷在單子葉植物和雙子葉植物中均有分布，常見于百合科、薯芋科、龍舌蘭科、薔薇科、石竹科、遠(yuǎn)志科、五加科、葫蘆科等，許多中草藥如人參、遠(yuǎn)志、桔梗、 甘草、知母、柴胡、七葉一枝花等多有去垢功能和乳化作用 ,是一類重要的天然表面活性劑。遠(yuǎn)志皂苷 :具有表面活性 ,可用作乳化劑和分散劑 ,用于發(fā)水 ,具有洗發(fā)和刺激生發(fā)的雙重功能 ;七葉皂苷 :其鈉鹽有表面活性 ,可用作洗滌劑和起泡劑 ,有抑菌消炎作用 ,有吸濕保濕的性能 ,是化妝品優(yōu)異的調(diào)理劑 ,并有穩(wěn)定乳液的作用 ;皂樹酸 :屬皂苷成份 ,具有良好的表面活性及較強(qiáng)的發(fā)泡力?？蓮V泛應(yīng)用于香波化妝品乳液 ,在香波中可替代去污成份 ,能賦予頭發(fā)柔軟和

14、光澤 ;山茶皂苷 :也具有一定的表面活性 ,可作乳化劑 ,有起泡、潤濕及分散功能。用于發(fā)用品 ,可軟化頭皮 , 有去屑止癢及防脫發(fā)功能 ,多用于發(fā)用化妝品。9、糖類糖類天然表面活性劑 ,去垢力微弱 ,但多有增稠和乳化能力及乳化穩(wěn)定作用。并有其它方面的功能。角叉膠 :屬糖類。是應(yīng)用廣泛有助乳化劑 ,對膠體有穩(wěn)定作用 ( 如牙膏、剃須 膏),具有成膜功能 ,應(yīng)用于噴發(fā)膠 ,可改善頭發(fā)的梳理性能 ;海藻酸 :屬糖類。海藻酸及其鈉鹽 , 是常用的增稠劑和乳化劑 ,可穩(wěn)定乳液 ,具有保濕作用 ,可用于洗發(fā)膏香波;普魯蘭糖 :亦具有乳化性能 ,常用于清潔類化妝品 ,具有保濕功能 ; 烷基和羥烷基纖維素 :

15、其水溶液有表面活性 ,有乳化和穩(wěn)定乳液的作用,并有增稠和成膜性能 ,其中羥乙基纖維素 ,具有高效的增稠作用 ,優(yōu)異的流變性強(qiáng) ,對皮膚安全無毒副作用 ,可作為增調(diào)劑、乳化劑、乳液穩(wěn)定劑及保濕劑 ,而廣泛應(yīng)用于化妝品制劑中 ;環(huán)糊精 :屬低聚糖 :由葡萄糖單元構(gòu)成 ,呈環(huán)狀結(jié)構(gòu) ,其內(nèi)腔具有疏水性 ,能與許多有機(jī)物或無機(jī)物構(gòu)成包絡(luò)形態(tài) ,具有乳化、增溶及分散等表面活性。用于精油和香精 ,具有包絡(luò)穩(wěn)定作用。用于洗衣粉有消泡作用。用于牙膏等口腔制劑 ,有除口臭功能 , ,是一功能特殊的表面活性劑 ;膠類物質(zhì) :來自樹木分泌物 ,豆科植物種子 ,如阿拉伯樹膠、黃蓍膠、瓜爾膠等 ,均屬多糖,為古老的乳化

16、劑 ,能提高制劑的水溶性粘度 ,多作輔乳化劑應(yīng)用。10 脂肪酸單甘油酯單硬脂酸甘油酯的化學(xué)成分是 C17H33COOCH2CHOHCH2OH。奶油色蠟狀固體，熔點(diǎn) 56，在熱水中能分散， 溶解于乙醇，HLB 值 3885。屬親油性表面活性劑。單甘酯屬于多用途的乳化劑， 單甘酯的獨(dú)特性質(zhì)使它具有廣泛的用途。又由于它可以 l00 被生物降解，降解產(chǎn)物為甘油和脂肪酸，無毒，具有很高的安全性，是公認(rèn)的有利于環(huán)保的“綠色”產(chǎn)品，所以被廣泛地作為食品和化妝品乳化劑。在化妝品應(yīng)用方面，單甘酯是 wo 型乳狀液的乳化劑。色淺的分子蒸餾單甘酯都已經(jīng)開始用于代替純度低、 顏色深的普通單甘酯。 是膏霜類產(chǎn)品的理想原料， 主要用于膏霜、粉底、香粉、撲粉、胭脂等。分子蒸餾單甘酯的乳化效果好于未蒸餾產(chǎn)品 (價(jià)格性能比優(yōu)于未蒸餾的單甘酯 )。在使用單甘酯的各個(gè)行業(yè)中，高純度、高效能、顏色淺的分子蒸餾單甘酯都已經(jīng)開始用于代替純度低、 顏色深的普通單甘酯。11 魔芋精粉表面活性劑該技術(shù)以魔芋精粉為原料 ,應(yīng)用現(xiàn)代高新生物化工技術(shù) ,通過酶解脫脂、醇洗去雜魔芋精粉 ,經(jīng)酸解氧化成低聚糖