無患子皂苷的表面活性研究

無患子皂苷的表面活性研究

沒有受影響的孩子屬于沒有受影響的孩子。植物拉丁語的學名是mukorra，俗稱木受刺激物、油受刺激物、苦受刺激樹、黃木（目浪樹）、油羅樹（洗手果實）。我國主要產(chǎn)于東部、南部至西南部地區(qū)。各地寺廟、庭園和村邊常見栽培。日本、朝鮮、中南半島和印度等地也常有栽培。在洗滌用品缺乏的年代,其果皮常被當作洗滌劑使用,能產(chǎn)生豐富的泡沫,去污能力強,有“天然植物性肥皂”之稱。無患子果皮提取物中含有豐富的糖苷類物質,主要為三萜皂苷類(Ⅰ)和倍半萜糖苷類(Ⅱ),這些皂苷水解可以得到無患子皂苷元。無患子皂苷和皂苷元均具有很強的表面活性,為天然的非離子型表面活性劑。這些皂苷具有類似肥皂的特性,能產(chǎn)生豐富的泡沫,去污力強,適合作為香波、沐浴露和洗衣液等洗滌產(chǎn)品的原料,具有廣闊的應用前景。同時無患子三萜皂苷類(Ⅰ)物質具有殺菌、抗菌和消炎能力,用于洗發(fā)香波中可以去屑止癢,用于潔膚產(chǎn)品中可以止癢殺菌,用于洗衣產(chǎn)品中能夠殺菌抑菌。無患子提取物為天然來源物質,易生物降解,與皮膚親和性佳,符合天然環(huán)保的理念,也可以滿足消費者對綠色安全洗滌產(chǎn)品日益增長的需求。本文對無患子皂苷的表面活性特性及復配性能進行研究,為無患子的應用提供一定的理論依據(jù)。1材料和方法1.1其他表面活性劑羅氏泡沫儀(2151標準型),上海銀澤儀器設備有限公司;HH-60超級恒溫水浴,金壇市江南儀器廠;榮事達BCD-185F冰箱,合肥榮事達電子電器有限公司;隔水式恒溫培養(yǎng)箱(烘箱),上海一恒科學儀器有限公司;1900C便攜式濁度計,美國哈希公司。無患子皂苷(淺灰色粉末),無限極(中國)有限公司。其他表面活性劑:AES(INCI名稱為C12-13烷醇聚醚硫酸鈉),AESA(INCI名稱為月桂醇聚醚硫酸酯銨),ALS(INCI名稱為月桂醇硫酸酯銨),AOS(INCI名稱為C12-14烯烴磺酸鈉),MES(INCI名稱為脂肪酸甲酯磺酸鈉),CMEA(INCI名稱為椰油酰胺),6501(INCI名稱為椰油酰胺),APG2000(INCI名稱為癸基葡萄糖苷),CAB(INCI名稱為椰油酰胺丙基甜菜堿),L32(INCI名稱為月桂酰兩性基乙酸鈉),LS30(INCI名稱為月桂酰肌氨酸鈉)均為進口分裝。其他試劑均為分析純,水為二次蒸餾水。1.2測試方法1.2.1無病兒童糖的表面活動特征參數(shù)測定(1)hlb值取1g無患子皂苷溶于100g25℃的水中,無患子皂苷溶于水后,得到半透明至透明分散體,用便攜式濁度儀測得濁度為1.38。(2)黑暗區(qū)域1g無患子皂苷溶于100g水中,水浴加熱,加熱至出現(xiàn)白色不溶粉末,此時溫度為濁點。(3)酸值按照國標GB/T5530—2005《動植物油脂酸值和酸度測定》中規(guī)定方法測定。(4)肥皂化值按照國標GB/T5534—2008《動植物油脂皂化值的測定》中規(guī)定方法測定。(5)橡膠連續(xù)性濃度cmc用純凈水按照表3中所列各濃度配制無患子皂苷新鮮溶液,恒溫25℃,備用。用電導法測定其CMC值。(6)表面張力值cmc用白金板法自動測定上述待測溶液的表面張力值,平行測三次。取表面張力值作縱坐標,每克數(shù)表示的濃度的對數(shù)作橫坐標,繪制曲線。1.2.2全泡沫高度測定150mg/kg硬水配制:稱取無水硫酸鎂(MgSO4)0.37g和無水氯化鈣(CaCl2)0.50g,充分溶解于5000mL蒸餾水中。將超級恒溫儀預熱到(40±1)℃,使羅氏泡沫儀恒溫在(40±1)℃。稱取樣品5.0g,攪拌使樣品均勻溶解,用150mg/kg硬水定容至1L,加熱至(40±1)℃。用200mL定量漏斗吸取部分試液,沿泡沫儀管壁沖洗一下。然后取試液放入泡沫儀底部按標準刻度定容至50mL,再用200mL定量漏斗吸取試液,固定漏斗中心位置,放下試液,立即記下泡沫高度(H0),5min后再次記下泡沫高度(H5),重復測量三次取平均值。H0用來衡量表面活性劑的起泡能力,H5衡量泡沫的穩(wěn)定性。2結果與討論2.1無患子皂苷的表面活性試驗測定得到無患子皂苷的表面活性特性參數(shù)如表1所示。由表1可以看出,25℃時,無患子皂苷的cmc值為1.6g/L,γcmc為42.3mN/m,說明無患子皂苷具有很高的表面活性。其濁點為86℃,常溫或高溫使用不會因其析出而影響到整個體系的穩(wěn)定性。2.2包藏基肥的要求泡沫決定了某些化妝品的商業(yè)價值,很多化妝品的受歡迎程度與它產(chǎn)生的泡沫質量和特性緊密相關。例如剃須時,致密的泡沫可以有目的性地包藏剃須刀刃,防止出現(xiàn)皮膚裂口和摩擦,也可以保持被剃部分的水分,使纖維更容易被剃掉。泡沫也可以作為洗滌能力喪失的標志。表2、表3和表4分別為無患子皂苷與陰離子、非離子和兩性表面活性劑復配后的泡沫性能。2.2.1復合體系的泡沫高度經(jīng)測定,無患子皂苷25℃時的cmc值為1.6g/L,在與陰離子表面活性劑的復配體系中,選擇0.16%、0.50%和1.00%三個添加比例考察復配后的泡沫情況,結果見表2。從表2的數(shù)據(jù)可以看出,無患子皂苷與陰離子表面活性劑AES、AESA、AOS、MES復配后對泡沫增加幅度基本沒貢獻,但是可以大幅度增加ALS的泡沫。添加0.16%無患子皂苷后,其復配體系的泡沫高度增幅達到88.54%。從理論上分析,AES、AESA、AOS、MES的耐硬水能力都比ALS強,無患子皂苷含有大量天然的非離子表面活性劑,其耐受硬水中Ca2+和Mg2+的能力強,可以提升抗硬水性差的表面活性劑的抗硬水能力。無患子皂苷中的非離子表面活性劑,能夠將溶液中大量的Ca2+和Mg2+包覆,與溶液中的水以氫鍵形式結合,與耐硬水性不強的ALS纏繞在一起,使ALS的發(fā)泡性能得到有效的發(fā)揮。纏繞在一起的表面活性劑復配體系可以大大提高泡沫表面膜的性質和強度,氫鍵的存在又減慢了Plateau交界處的排液速度。ALS以陰離子形式富集,液膜變薄到一定程度后,電荷排斥作用增強,可防止液膜進一步變薄,進而增強了體系的穩(wěn)泡效果。通過表2數(shù)據(jù)進一步判斷無患子皂苷可以提升耐硬水能力差的表面活性劑的泡沫性能。8.0%LS30的泡沫高度僅為41mm,在體系中添加0.16%無患子皂苷后,泡沫高度可達到110mm,且泡沫持久度顯著增加;通過對比添加0.16%、0.50%和1.00%無患子皂苷后復配體系的泡沫高度值可知,少量無患子皂苷的加入就可明顯增加氨基酸表面活性劑LS30的泡沫性能。2.2.2復配表面活性劑的協(xié)同穩(wěn)泡效果在與非離子表面活性劑復配的體系中,選擇0.16%、0.50%和1.00%三個添加比例考察復配后的泡沫情況,結果見表3。無患子皂苷與非離子表面活性劑(6501、CMEA和APG2000)的復配都可以明顯提升泡沫性能;尤其在與CMEA復配后,協(xié)同穩(wěn)泡效果明顯增強。無患子皂苷中的非離子表面活性劑為三萜皂苷類,其空間位阻較大,而CMEA空間位阻相對較小,無患子皂苷與CMEA復配后空間位阻變大,使Plateau交界處的排液速度減慢,同時加強了復配體系泡沫界面膜的強度,從而增強體系穩(wěn)泡性能。2.2.3泡沫測定結果在與兩性離子表面活性劑復配的體系中,選擇0.16%、0.50%和1.00%三個添加比例考察復配后的泡沫情況,結果見表4。無患子皂苷與兩性表面活性劑復配后,對CAB的泡沫增加無效果,但可以增加兩性咪唑啉型表面活性劑(L32)的泡沫高度。當加入0.5%無患子皂苷時,L32體系的泡沫高度增幅達到74.39%;L32結構中含有-CONH-基團,能夠直接與鄰近的分子形成氫鍵,增強了復配體系的協(xié)同起泡能力。3無患子皂苷在復配體系中的應用性能無患子皂苷的HLB值為10～13,其濁點為86℃,酸值為39.60mgKOH/g,皂化值為113.8mgKOH/g,25℃時的cmc值為1.6g/L,表面張力值為42.3mN/m