表面活性剂的刺激性研究 下载本文

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2.3 配伍性和温和性

开发结构特殊的新表面活性剂品种,追求温和性是一件耗时费资、永无止境的事,利用表面活性剂的复配协合性,或对原有表面活性剂品种进行工艺、化学结构方面的改进是提高产品温和性的另一条途径。 (1)表面活性剂的纯化

许多表面活性剂的纯品经检测都是刺激性低、温和性高的品种,但工业产品中由于原料、工艺、副反应等众多原因,会在产品中带进一些杂质,如未反应原料、副产物、有毒有色物质等,限制了这些表面活性剂作为高品质、温和性品种在化妆品和个人卫生用品中的应用。最为典型的例子是磺基琥珀酸单酯二钠盐品种,在温和性排列次序中它甚至名列咪唑啉和甜菜碱两性表面活性剂之前。但具有讽刺意味的是其工业产品对皮肤的刺激性颇大,不适于作为温和性表面耗性剂使用。另一个例子是甜菜碱型两性表面活性剂其温和性排名亦名列前矛,但工业品中由于含游离胺和过量氯乙酸钠等而带来刺激性。目前已有许多工作集中在对原有优秀温和性表面活性剂品种的工艺优化和产品纯化,以还其温和性的本业面目。由RHONE-POULENC制备的高纯无刺激咪唑啉两性表面活性剂,我们实验室制备的晶体甜菜碱两性表面活性剂、Ballestra用刮膜干燥法脱除二氧六五制备的AES等都是这样的品种。 (2)表面活性剂复配

几种常用大宗表面活性剂产品,如LAS、AES、SDS等存在着较为严重的刺激性问题,除了对其化学结构和生产工艺作出改进外,还可以与一些温和性好的表面活性剂复配,利用表面活性剂复配体系在刺激性方面的协合效应,增加复配体系的温和性,使低档原料升级。这一方面也已经作出了许多有益的尝试,如将酰胺型磺基琥珀酸钠盐与AES按3:1复配时刺激性降到比两性表面活性剂更低的水平,可以用于配制儿童香波和高档低刺激香波。再如在LAS,AES/烷醇酰胺常用餐具洗涤剂复配体系中配入少量APG(烷基葡糖苷),便可使配方的刺激性下降一个等级,达到基本无刺激的水平。25%烷基多苷与75%AES复配,可使AES的刺激性降低70%以上。当然复配体系也有局限性,特别是对目前流行的浓缩型配方,其中使用大量的表面活性剂,此时靠复配不可能从根本上解决温和性问题,只有使用性能温和的主表面活性剂才能从根本上解决问题。因此,开发新型温和性表面活性剂和利用已有表面活性剂复配是提高产品温和性的两个方面,相辅相成,缺一不可。 3 表面活性剂的选取原则 3.1 药物

(1)配伍变化和禁忌

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选择药物中使用的表面活性剂首先必须掌握表面活性剂与药物的配伍变化和禁忌知识,所选表面活性剂只能对药物起增效作用或与之不发生相互作用,不得使药物减效或失效,即不得影响药剂的稳定性,如晶型改变、分散稳定性、水解、氧化稳定性等。 (2)口服药物

口服药物如丸、片、乳液制剂等中使用的表面活性剂首先得满足食品乳化剂的ADI指标,并从动物经口急性毒性小的阴离子或非离子品种中挑选(参见表1),常常选用蔗糖酯和吐温类产品。此外还得综合考虑对人体胃肠的刺激作用、代谢作用等因素。 (3)注射类药物

注射类针剂特别是静脉注射针剂中使用的表面活性剂须注意溶血性次序,优先选择溶血作用小的非离子型表面活性剂如Tween类产品或氢化蓖麻油酸PEG酯等,同时考虑致变性因素。

(4)外用药物

外用软膏、药水、栓剂、膜剂、气雾剂中使用的表面活性剂主要对皮肤和粘膜刺激性和致敏性要求高,尽量采用无刺激作用或有轻刺激作用的品种如磺基琥珀酸酯或APG等。使用SDS、SEO等也时有报道,但一般均需经临床试验证明无明显刺激性和致敏性方可采用。 (5)主要功能

在保证满足配伍变化和禁忌要求,并无安全性和温和性之虞的前提下,应尽量选择合适的表面活性剂结构类型及链长,以满足增溶、分散、乳化、润湿等不同应用要求,使表面活性剂发挥最佳主要功能作用。 3.2餐具洗涤剂

餐具洗涤剂中的表面活性剂不象在药物或食品配方中作为一种成分直接进入人体内,而只是有少许残余在餐具表面,故对表面活性剂的安全性要求比在药物或食品中稍低。曾经有段时间对LAS的致癌性和致畸性提出责难,甚至怀疑其在洗衣粉配方中的可用性,但终因缺乏足够的证据而终结。AE(2)S或AE(3)S是餐具洗涤剂中常用成分,但需严格控制其中二氧六环含量在50×10(-6)以下或更低,因为已经证实二氧六环是强烈致癌物之一,在比较高档的餐具洗涤剂配方中已不再采用AES。同样,二乙醇酰胺是餐具洗涤剂中最常用的稳泡剂和增稠剂;但由二乙醇酰胺环化形成的副产物有形成亚硝胺的强烈趋向,故有被单乙醇酰胺或其它表面活性剂取代的趋势,国外高档餐具洗涤剂配方也逐渐淘汰二乙醇酰胺。 新一代餐具洗涤剂用表面活性剂,除了考虑上述毒理学因素,还考虑到在手洗时与人体皮肤接触是否带来危害。据Kirk试验结果,将手浸泡在一定浓度的表面活性剂溶液中

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lmin,测量手部表皮的皮脂减少率,纯水时为25.3%,肥皂为50.1%,ABS为44.4%。与纯水比较,即使是认为比较温和舶肥皂也具有较大的脱脂率。新的选择是采用更加温和的表面活性剂如APG、糖酯、磺基琥珀酸酯、蓖麻油酰胺丙基甜菜碱等作为主剂,创造全新的安全性、温和性配方。出于成本和消费习惯方面的考虑,则可以将APG等掺入原有餐具洗涤剂配方中使用,测试结果表明亦可使原有配方的刺激性下降一个等级。

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1998.12 P22 《日用化学工业》

天然表面活性剂分类及应用现状

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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。其具有多种功能:①能参与细胞的代谢,活化细胞,有抗衰老功能;②对细胞有渗透和调节作用,可软化和保护皮肤;③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;④具有良好的成膜性能,可改善洗涤剂对皮肤的脱脂作用;⑤预防和治疗湿疹及多种皮肤病;⑥促进毛发生长,有护发健发作用;⑦具有香料和色素的分散稳定作用;⑧维持制剂乳液的稳定作用。因此卵磷脂可广泛应同于护肤护发、浴用及美容化妆品中。

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。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/O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。①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;②羊毛脂酸异丙脂:亲水作用力强,也具有水/油性乳化特性,可用于膏霜制剂;③羊毛脂醇: 具有较强的水/油乳化特性,也能稳定油/水乳液;④氢化羊毛脂:其既是水/油乳化剂,又是油/水

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型乳液稳定剂,吸水性强,易为皮肤吸收,常用于唇膏等;⑤ 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。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。

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:①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;②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,能增加皮肤营养,是优异的护肤化妆品的营养剂和乳化剂;③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

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