N - 酰基氨基酸表面活性剂的性能及化妆品上的应用

2016.11.23

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氨基酸洁面是雨潇经常推荐给朋友的洁面产品，尤其是对于干性皮肤和敏感性肌肤。氨基酸洗面奶有着其他类型起泡剂无法比拟的温和性，对皮肤和眼睛刺激性很小，好的氨基酸洗面奶并不用担心眼睛会刺痛，洗后感觉很清爽，很容易冲水，脱脂力适中，洗完基本不会感到绷紧。氨基酸洗面奶中最重要的成分当然是氨基酸表面活性剂了。

氨基酸表面活性剂是以生物物质为基础的表面活性剂，它主要是通过化学或生物技术法，使用可循环的原材料来合成的，例如氨基酸、糖类、植物油等。氨基酸表面活性剂对环境和生物的安全性高，对皮肤和头发的刺激性小，低毒、生物降解性好，因此近年来越来越受到人们的重视。

国外对于氨基酸表面活性剂的研究非常积极，部分研究成果已经实现商品化。国内对于氨基酸表面活性剂的研究起步较晚，而且目前相对落后，绝大多数产品需要进口，价格昂贵。因此，我国系统地研究和开发氨基酸型表面活性剂将具有很大的社会效益和经济效益。氨基酸表面活性剂的品种主要有两大类，一类是N-酰基氨基酸表面活性剂，一类是N-烷基氨基酸表面活性剂。目前研究较多的是N-酰基氨基酸表面活性剂。

开发的N-酰基氨基酸表面活性剂根据其溶于水时的离子类型不同可分为以下几种：

①阴离子型氨基酸表面活性剂：CH₃(CH₂)nCONH(CH₂)nCQHCOO^-。其中Q表示中性或者酸性基团，如N-酰基谷氨酸、N-酰基肌氨酸。

②阳离子型氨基酸表面活性剂，CH₃(CH₂)nCONH(CH₂)nCQHCOOR。其中Q表示碱性基团，R为烷基，如N-椰子酰精氨酸乙酯(CAE)。

③两性型氨基酸表面活性剂，CH₃(CH₂)nCONH(CH₂)nCQHCOO^-，其中Q表示碱性基团，如N-酰基-L-赖氨酸(R=十二烷基)。

④非离子型氨基酸表面活性剂，CH3(CH₂)nCONH(CH₂)nCQHCOOR。其中Q表示碱性基团，R为烷基，如N-酰基谷氨酸二酯，甘油单吡咯烷酮羧酸酯。

1.N-酰基氨基酸表面活性剂的性能

N-脂肪酰基氨基酸型表面活性剂由于酰基和氨基酸基团的存在，使得其钠盐与脂肪酸钠有着很大的区别，由于酰基和氨基酸基团都具有亲水性，因此相对来说，其水溶性、表面活性和胶束聚集能力都有很大提高。具体表现在以下几个方面：

1.1 优良的表面活性

N-脂肪酰基氨基酸型表面活性剂具有突出的钙皂分散性和渗透能力、良好的表面活性和发泡性。例如:N-月桂酰基甘氨酸钠与LAS(直链烷基苯磺酸钠)相比具有优异的发泡性与稳泡性、润湿渗透性突出、去污能力也很强；N-脂肪酰基谷氨酸盐的水溶性很好，其5%的水溶液在常温下是完全透明的，pH值为5~5.5，呈弱酸性，和人体皮肤的pH值相近，因此可以用于日化产品配方中。N-脂肪酰基谷氨酸盐的溶解度因脂肪酰基碳链长度和盐的种类而异，短碳链比长碳链易溶，三乙醇胺盐比钾盐和钠盐易溶，且溶液的pH值都在弱酸性范围。

1.2 良好的生物降解性

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。

1.3 安全性高

将N-脂肪酰基谷氨酸盐与不同阴离子表面活性剂对比，做细胞毒性试验和一次眼刺激性试验，结果表明N-脂肪酰基谷氨酸盐氨基酸表面活性剂对细胞生长的抑制作用最小，对眼睛的刺激性最温和。日本吉田等用鼹鼠来进行N-脂肪酰基氨基酸表面活性剂的LD50值的测定，用白鼠进行了6个月的亚急性试验，并用家兔进行了黏膜刺激性、痤疮形成等试验，结果表明，相对于普通阴离子表面活性剂来说，N- 脂肪酰基氨基酸表面活性剂的刺激性更小，且未发现毒性和过敏性。

1.4 具有良好的抗菌作用

曲荣君等的研究表明，N-脂肪酰基氨基酸表面活性剂具有良好的抗菌性，对革兰氏阳性菌和部分丝状菌都有良好的抗菌作用。

1.5 优异的钙皂分散性

王军等的研究表明，N-脂肪酰基天冬氨酸系列表面活性剂相对于十二烷基苯磺酸钠及油酰氨基丙基甜菜碱表面活性剂来说，具有优异的钙皂分散性、在高硬度水中具有很好的应用前景。

2 N-酰基氨基酸表面活性剂的应用

N-酰基氨基酸表面活性剂的众多优点和突出性能决定了其具有非常广泛的应用前景，目前随着对其研究的不断深入，其应用的领域也越来越广泛。

2.1 在日用化学品中的应用

南京中狮化学品有限公司采用N-椰油酰基谷氨酸三乙醇胺盐及N-椰油酰基谷氨酸钾做日用化学品配方研究发现：将其应用在家用洗涤剂中与月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠相比，产品表现出较好的稳泡性和洗涤性；将其应用在香波、沐浴露及洗手液配方中，产品表现出较好的洗涤力和发泡力，稳泡性能也大大增强，在硬水中稳定，接近中性，对皮肤刺激性低，特别适合敏感肌肤及婴幼儿使用；添加在洗面奶中，可制成弱酸性产品，产生丰富而细腻的泡沫，增加皮肤的光泽，洗后皮肤无紧绷感；将其添加在固体皂中，产品的洗涤性能不受硬水的影响，而且具有极佳的钙皂分散性，四周之内皂垢都不会黏附在水池和浴缸周围，可制成弱酸性产品，刺激性低，使用后感觉柔软、舒适，特别适合敏感肌肤及婴幼儿使用，相对普通皂来说,其具有更佳的泡沫性质和洗涤力。

N-酰基氨基酸表面活性剂因其温和性、对皮肤的高亲和性及良好的泡沫性能，因此近年来已广泛用于洗面奶、洗手液、洗发香波、浴液、牙膏和洗涤剂等日用化学品中，如N-月桂酰基天冬氨酸(盐)、N-椰油酰基甲基牛磺酸(盐)、N-脂肪酰基肌氨酸(盐)等。还有报道将N-月桂酰基赖氨酸应用于以二氧化碳为溶剂的干洗过程，可以使清洁过程无毒、无污染。N-月桂酰基肌氨酸钠用于口腔清洁剂中，含量达到0.25%，就能有效抑制人体唾液里的细菌生长而不会产生抗药性，且能牢固地吸附在牙斑上，保持长久的活性，目前已普遍应用在牙膏制品中。