天然表面活性剂多来自动植物体

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1、天然表面活性剂应用姓 名 : 高 海 宾 、学 号 ： 092736摘 要 ：天 然 表 面 活 性 剂 在 生 活 中 ，应 用 非 常 广 泛 ，是 化 工 生 产 产 品 中 不 可缺少的一部分，在科学领域有十分重要的应用价值。天然表面活性剂是 工业生产向前发展的加速剂，有着巨大的商业价值。关键字:天然表面活性剂 天然表面活性剂多来自动植物体,为较复杂的高分子有机物。由于其亲 水性强,因而能形成乳浊液。而这类物质多有较高的粘度,有益于乳化稳定 性。如卵磷脂、胆甾醇、羊毛脂、茶皂素、蛋白质、皂苷类、糖类及烷基 多 苷 等。此类 表面 活性 剂 一般 表面 张力 能 力较 小 ,乳化 能力

2、也不尽 相 同。但 有的具有较强的表面活性 ,如茶皂素、烷基多苷等,去污活性强,可直接应用 于洗澡用品、洗发制剂。而大多数天然表面活性剂具有优良的乳化性能, 且具有其他方面的特性和功能 ,在医药、食品、化妆品及洗涤用品等方面 应 用广阔。这类表面活性剂多数无刺激、无毒副作用,安全性能高,易生物降 解,配伍性能好。是未来表面活性剂的发展方向,特别是在日化产品中有着 广阔的应用前景。1、卵磷脂 卵磷脂存在于生物细胞中,如动物卵、脑等组织及植物的种子或胚芽 中,卵黄磷脂从蛋黄中提取;大豆中含有丰富的卵磷脂。卵磷脂具有乳化、 分散、抗氧化等生理活性,是天然优良的表面活性剂,重要的乳化剂。其具 有多种功

3、能：能参与细胞的代谢，活化细胞，有抗衰老功能；对细胞有渗 透和调节作用，可软化和保护皮肤；可改善油脂的润湿和辅展性能，多用 以调节、护理头发、皮肤化妆品等；具有良好的成膜性能，可改善洗涤剂 对皮肤的脱脂作用；预防和治疗湿疹及多种皮肤病；促进毛发生长，有 护发健发作用；具有香料和色素的分散稳定作用；维持制剂乳液的稳定 作用。卵磷脂具有双亲结构，即较长的两个酰基在甘油中进行酯结合形成 亲 油 结 构 ，以 磷 酸 基 为 媒 介 而 结 合 的 季 铵 基 亲 水 结 构 。在 水 中 分 散 的 时 候 很明显地形成有稳定的二分子膜结构的磷脂质小细胞体（脂肪体）。这种脂 肪体可以在医药品方面作药

4、物的载体。因此卵磷脂可广泛应同于护肤护发 浴用及美容化妆品中。需要指出的是：在化妆品工业中卵磷脂作为主表面 活性剂使用的例子非常之少。主要原因是磷脂成分的不确定性。天然的卵 磷脂源于蛋黄和大豆，其磷脂质组成大不相同，乳化性能等也不相同，乳 化剂用量和乳化技术难以掌握。另外的原因是天然卵磷脂中含有不饱和脂 肪酸，存在耐热、 耐光、 耐酸性差等缺点。但近年开发了一些新的乳化方 法和新的使用技术，上述问题逐步被克服。例如加氢的卵磷脂的稳定性比 较好，广泛用作保湿剂和乳化剂。随着精制技术的发展，高纯度的卵磷脂 已经制备出来。2 、 胆 甾 醇胆甾醇亦称胆固醇。存在动物大脑及神经组织， 及羊毛脂与卵黄中

5、。 是一种天然乳化剂。其分子结构的特征， 疏水基作用力强， 所以适宜于油溶 性和乳化剂制备，即W /0型乳状液。皮肤中皮脂分泌物含有丰富的胆甾醇 及其衍生物,所以胆甾醇有护肤和护发的作用。 其亦是一种助乳化剂,具有 促进和增强其他表面活性剂的功能。应用于唇膏及眼部化妆品制剂，有益于 色素和乳液的稳定。 多使用于油脂性护肤品。3、羊毛脂 是羊的皮脂腺的分泌物，多从羊毛中提取。具有很强的乳化和渗透作用 易为头发和皮肤吸收，其配伍性能亦好。羊毛脂的衍生物多有乳化作用。 羊毛脂蜡:是优异的水/油型乳化剂，对多种化妆品成份有很好的分散作用， 多用于唇膏；羊毛脂酸异丙脂：亲水作用力强，也具有水/油性乳化特

6、性， 可用于膏霜制剂；羊毛脂醇：具有较强的水/油乳化特性，也能稳定油/水 乳液；氢化羊毛脂：其既是水/油乳化剂，又是油/水型乳液稳定剂，吸水性 强，易为皮肤吸收，常用于唇膏等；羊毛脂酸皂：有钾、钠、三乙醇胺等， 具有乳化作用，在气容式产品中，可促进原料的分散和稳定。 总之由羊毛脂 及其衍生物制得的乳液，稳定性好，且易为皮肤吸收，润肤性能好，所以多用 于膏霜及油性乳状液。4、茶皂素 茶皂素是茶叶中的提取物，结构是一种三萜类皂苷，有较强的表面活性， 抗硬水能力和起泡能力均很高。茶皂素具有乳化、去污、润湿、分散，起泡 等多种功能。利用其乳化性能，可开发不同的“油相”乳化剂。用茶皂素直 接洗涤毛丝织物

7、。可保持织物的艳丽色彩，并有保护织物作用；用于洗发剂， 具有洗发、护发、乌发及去头屑、防脱发的功能。其乳化能力超过油酸皂 烷基磺酸盐及聚氧乙烯脂肪醇醚等乳化剂，是一种优异的天然表面活性剂。 多应用于高档的洗发用制剂和洗涤用品。 若按化学性质来分，皂苷可分为 酸性皂苷和中性皂苷两类。酸性皂苷在苷元上带有羧基，在这一类皂苷的水溶液中加入硫酸铵、 乙酸铅或其他中性盐类即生成沉淀。 中性皂苷不带有羧基，在其水溶液中 加入碱式乙酸铅或氢氧化钡等溶液也可生成沉淀。 皂苷的分子比较大，大 多为白色或乳白色无定形粉末，仅少数为结晶。 皂苷的溶解度随其分子中 连接糖的数目而有所不同，一般可溶于水，易溶于热水、热

8、甲醇和热乙醇 不溶于乙醚、 苯等极性小的有机溶剂。 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，因此常从水溶液中用丁醇或戊醇提取，借以与 糖、 蛋白质等亲水性成分分开。 皂苷可被酸或酶水解，但水解条件较其他 苷强烈。 皂苷元一般不溶于水，可溶于丙酮、 乙醚、 氯仿等有机溶剂。 以 下是两种有代表性的皂苷类天然表面活性剂。山茶皂苷 山茶皂苷是茶属植物山茶籽中五环三萜类皂苷的总称， 水解后至少可分离出 5 种不同的皂苷元，均连有多糖。 其代表性化学结构 见 式 (2) 。山茶皂苷在山茶籽中约含 20，可以茶籽饼为原料提取。茶籽饼先用 石油醚浸提完全脱脂后，再用甲醇或乙醇加热后流抽提数小

9、时，醇提取液 浓缩至干为粗山茶皂苷。山茶皂苷为无定形粉末，能溶于热甲醇、乙醇中 微溶于水，不溶于乙醚等有机溶剂。皂树酸 皂树酸是皂树和肥皂草中的皂苷成分。 皂树酸可以皂树皮或肥 皂草根为原料提取，用甲醇加热后提取得到。 皂树酸可溶于水、 甲醇和乙 醇等水溶性溶剂，其比旋光度a +56. 10。D:皂树酸有良好的表面活性，其发泡能力是普通皂苷的 170 以上，广 泛用于香波、化妆品乳液、啤酒和药用。在香波中可代替洗涤剂，泡沫丰 富且手感好，对头发无伤害，能赋予毛发柔软性和天然光泽。皂树酸有优 秀的乳化性，20的水溶液可长时间稳定非极性香精和水的乳状液体系 ； 和非离子型表面活性剂有协同效应。皂树

10、酸也有抗菌防腐性。5、蛋白 质蛋白质由氨基酸构成,既有亲水基,又有疏水基,其实质上是高分子表 面活性剂。蛋白质是人体必须营养物,多用作食品乳化剂,其种类亦多 ,如牛 奶、卵蛋白、酪蛋白、大豆蛋白等,均具有乳化、起泡及胶体的保护作用, 在食品工业多用食品乳化剂应用。但不同品种的蛋白质功能和应用也不尽 相同：粘蛋白：属糖蛋白，其分子结构的特征，能束缚水分子，可稳定乳状 液,可作为辅乳化剂在护肤品中应用,具有营养和保湿作用,亦能增强其他 活性物质的调理功能和稳定性能；卵黄高磷蛋白；由蛋黄中提取，具有显 著的表面能力和稳定乳液的性能，易溶于水。与多种化妆品原料的配伍性能 好，亦是优异的营养剂、保湿剂，

11、能增加皮肤营养，是优异的护肤化妆品的营 养剂和乳化剂；脂蛋白：由蛋白质、胆固醇、磷脂等多种乳化剂组成，因此 其是一种多功能的乳化剂和稳定剂。脂蛋白还具有一定的抗菌活性，可用于 香皂、 香波， 并具营养作用。常用于抗皱营养乳液。6 、 植 物 甾 醇植物甾醇可由黄豆油提取。由谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇、VE等 组成。与胆固醇有相似的物化性质。具有微弱的表面活性，及杀菌消炎作用， 对头发有护理作用，以其配制成的香波与硅氧烷产品相当。 可减少静电， 改 善梳理性，有护发和乌发的作用，应特别指出的是，植物甾醇具有液晶结构， 多被用于制备脂质体。 豆甾醇亦是一种植物甾醇，亦具表面活性，是一种助 乳化剂，还

12、具抗氧化作用。 用于护肤化妆品有明显的皮肤保水能力，是优异 的保湿剂、营养剂及调理剂。若与磷脂配合使用，效果会更好。多用于乳液 及护发产品。7、烷基 苷 烷基苷是由天然再生资源糖合成的。由于其来源于天然物质，亦可算 是一种天然表面活性剂。 对皮肤刺激性弱， 具有广谱的抗菌性能，与其他种 类的表面活性剂有着很好的配伍性能。且润湿、起泡性能优良，及明显的增 稠作用，所以它的应用领域广泛。加入洗衣粉，抗硬水可提高去污力；用于餐 洗剂，能提高制剂的溶解性和温和性，减小对皮肤的脱脂力；应用于护发、护 肤化妆品，具有明显的保湿护肤、 柔软、 滋润及护发、 养发的功能。8、皂苷 类皂苷由皂苷元和糖组成。 组

13、成皂苷的糖常见的有葡萄糖、 半乳糖、 鼠 李糖、 阿拉伯糖及葡萄糖醛酸、 半乳糖醛酸等。 皂苷元根据其结构不同， 分三萜皂苷和甾体皂苷两大类，其中三萜皂苷的分布比甾体皂苷广泛，种 类也多。三萜皂苷元的结构可分五环三萜及四环三萜。 含有皂苷类的植物 很多， 皂苷在单子叶植物和双子叶植物中均有分布，常见于百合科、 薯芋 科、 龙舌兰科、 蔷薇科、 石竹科、 远志科、 五加科、 葫芦科等，许多中草 药如人参、 远志、 桔梗、 甘草、 知母、 柴胡、 七叶一枝花等多有去垢功能 和乳化作用，是一类重要的天然表面活性剂。远志皂苷：具有表面活性， 可用作乳化剂和分散剂，用于发水，具有洗发和刺激生发的双重功能

14、；七 叶皂苷:其钠盐有表面活性,可用作洗涤剂和起泡剂,有抑菌消炎作用,有吸 湿保湿的性能，是化妆品优异的调理剂，并有稳定乳液的作用；皂树酸：属 皂苷成份，具有良好的表面活性及较强的发泡力。可广泛应用于香波化妆品 乳液，在香波中可替代去污成份，能赋予头发柔软和光泽；山茶皂苷：也具 有一定的表面活性， 可作乳化剂， 有起泡、润湿及分散功能。用于发用品， 可软化头皮， 有去屑止痒及防脱发功能， 多用于发用化妆品。9、糖类糖类天然表面活性剂， 去垢力微弱， 但多有增稠和乳化能力及乳化稳 定作用。并有其它方面的功能。角叉胶：属糖类。是应用广泛有助乳化剂， 对胶体有稳定作用（如牙膏、剃须 膏）， 具有成膜

15、功能， 应用于喷发胶，可改 善头发的梳理性能；海藻酸：属糖类。海藻酸及其钠盐，是常用的增稠剂和 乳化剂，可稳定乳液，具有保湿作用，可用于洗发膏香波；普鲁兰糖：亦具 有乳化性能，常用于清洁类化妆品，具有保湿功能；烷基和羟烷基纤维素： 其水溶液有表面活性， 有乳化和稳定乳液的作用， 并有增稠和成膜性能， 其 中羟乙基纤维素， 具有高效的增稠作用， 优异的流变性强， 对皮肤安全无毒 副作用， 可作为增调剂、乳化剂、乳液稳定剂及保湿剂， 而广泛应用于化妆 品制剂中；环糊精：属低聚糖：由葡萄糖单元构成，呈环状结构，其内腔具 有疏水性， 能与许多有机物或无机物构成包络形态， 具有乳化、增溶及分散 等表面活

16、性。用于精油和香精，具有包络稳定作用。用于洗衣粉有消泡作用 用于牙膏等口腔制剂，有除口臭功能,是一功能特殊的表面活性剂：胶类物质：来自树木分泌物， 豆科植物种子， 如阿拉伯树胶、黄蓍胶、瓜尔胶 等， 均属多糖， 为古老的乳化剂， 能提高制剂的水溶性粘度， 多作辅乳化剂应 用。10 脂肪酸单甘油酯单硬脂酸甘油酯的化学成分是 C17H33COOCH 2CHOHCH 2OH。 奶油色蜡状固 体，熔点56 C ,在热水中能分散，溶解于乙醇，HLB值3. 88. 5。属亲 油性表面活性剂。单甘酯属于多用途的乳化剂， 单甘酯的独特性质使它具有广泛的用 途。又由于它可以100%被生物降解，降解产物为甘油和脂肪酸，无毒， 具有很高的安全性， 是公认的有利于环保的“绿色”产品， 所以被广泛地 作为食品和化妆品乳化剂。在化妆品应用方面， 单甘酯是 wo 型乳状液的乳化剂。 色浅的分子 蒸馏单甘酯都已经开始用于代替