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01氨基酸表面活性剂定义及分类
随着人们对个人洗护产品的安全性和温和性以及对环境保护意识的提高,氨基酸表面活性剂因其安全又环保的优良表面性能越来越受到人们的重视,在应用领域也越来越热门。
那么大家都在讨论氨基酸表面活性剂,它到底是什么类别的表活?在实际的日化应用方面又有哪些特点呢?
是指具有氨基与羧基的化合物的总称,氨基酸表面活性剂是指氨基酸与疏水物质发生反应而生成的表面活性物质,是一种以氨基酸为基础的环保表面活性剂,具有抑菌效果、生物相容性好、降解安全迅速等独特功能。
其中,N-酰基氨基酸型表面活性剂是氨基酸类表面活性剂当中十分具有典型特征的阴离子表面活性剂,一般经由氨基酸与长链脂肪酸缩合而成。此类表面活性剂一般由中性氨基酸或酸性氨基酸的α-氨基与脂肪酰基经过缩合而反应得到的。
1氨基酸表活可以按照氨基和羧基的数目分类:
●酸性(如N-酰基肌氨酸)
●中性(如N-酰基谷氨酸)
●碱性(如N-酰基-L-赖氨酸)
2氨基酸表活按照亲水基荷电性不同分类:
●阴离子型:CH3(CH2)nCONH(CH2)nCQHCOO-Q表示中性或酸性基团;
●阳离子型:CH3(CH2)nCONH(CH2)nCQHCOORQ表示碱性基团,R为烷基;
●两性型:CH3(CH2)nCONH(CH2)nCQHCOO-Q表示碱性基团;
●非离子型:CH3(CH2)nCONH(CH2)nCQHCOORQ表示中性基团,R为烷基。
02N-酰基氨基酸表面活性剂的性质
N-脂肪酰基氨基酸阴离子表面活性剂是氨基酸表面活性剂当中十分具有典型特征的阴离子表面活性剂,此类表面活性剂一般由中性氨基酸或酸性氨基酸的α-氨基与脂肪酰基经过缩合而反应得到的。
同时N-脂肪酰基氨基酸型阴离子表面活性剂存在着具有亲水性的氨基酸基团,该类表面活性剂的特点与脂肪酸皂有所不同,N-酰基氨基酸阴离子表面活性剂是氨基酸表面活性剂当中目前日化应用广泛的一个类别,因其表面活性优良且安全温和以及生物降解性好,广泛应用于洗护产品中。
表面活性优良
酰基氨基酸表面活性剂性能优良、且抗硬水、乳化和发泡性能也很出色。
生物降解性好
由于N-酰基氨基酸表面活性剂是以可再生物质为原料,并模拟天然存在的物质合成的,因此其具有良好的生物降解性,该类物质能被人体内的酶分解为脂肪酸和氨基酸。
安全性高
酰基氨基酸表面活性剂相比于十二烷基硫酸钠,其具有更低的刺激性,并且目前并没有相关数据表明存在过敏性和毒性。其表现出的优秀生物降解性和生物相容性、高安全性等优良特性,其能被人体内的酶分解为脂肪酸和氨基酸。
研究人员对白鼠、家兔进行了亚急性试验、慢性毒性试验、粘膜刺激性等试验,结果表明N-酰基氨基酸钠比十二烷基硫酸钠刺激性更很小,安全性更高。
抗菌能力强
酰基氨基酸表面活性剂,由于酰基链中存在羟基或者不饱和键,氨基酸表面活性剂具有杀菌功效,并且抗菌性会随着羟基和不饱和度的增加而增加。
研究表明N-酰基氨基酸型表面活性剂对金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌以及大肠杆菌的抗菌性,并考察了pH对抗菌性的影响。
结果表明:N-酰基氨基酸型表面活性剂对这三种菌都有很好的抗菌性,当pH6时,抗菌活性下降。
03N-酰基氨基酸表面活性剂制备原理及合成方法
N-酰基氨基酸表面活性剂就是酰胺化反应,即用含的化合物作疏水基团与各种氨基酸作亲水基团进行反应而制备的。
N-酰基氨基酸及其盐的制备方法可以分为化学合成法和酶合成法。化学法合成酰基氨基酸型表面活性剂始于年。目前国内外在工业上仍主要采用化学法来合成该类表面活性剂。
酶合成法的研究工作于20世纪80年代中期开始。最早将水解酶用于氨基酸的N-酰基化反应选用Candidaantarctica脂肪酶(Novozyme)来催化脂肪酸与氨基之间的酰胺化反应。
目前酶合成法在国内外仍处于研究阶段,未见相关的工业化报道。但酶合成法作为清洁的生物技术,必将很好地推动N-酰基氨基酸型表面活性剂的发展,因此通过寻找合适的反应条件来提高产物得率的研究工作仍在不断地深入。
1化学合成法
由于化学法工艺流程和设备相对简单,原料易得,N-酰基氨基酸及其盐的制备方法一般仍为化学合成法,其合成方法相对成熟,部分产品已实现工业化。
化学合成法视原料不同而有几种不同的工艺路线,如脂肪酸酐与氨基酸盐的酰化反应工艺、脂肪腈水解酰化反应工艺、酰胺羰基化反应工艺、脂肪酰氯与氨基酸反应工艺及脂肪酸与氨基酸盐反应工艺等。化学法特点是产率高,工艺成熟,但是成本较高,对环境也影响偏大。
2酶合成法
与化学法比较,酶法可在常温和常压下进行,可有效减少或消除三废,其产品是典型的环保型绿色产品,具有明显的绿色特点并更易被与生命相关的行业所接受,这一点远远优于化学合成表面活性剂。
因此,酶合成法引起了广泛的
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