无患子皂苷的表面活性研究

无患子皂苷的表面活性研究

没有受影响的孩子属于没有受影响的孩子。植物拉丁语的学名是mukorra，俗称木受刺激物、油受刺激物、苦受刺激树、黄木（目浪树）、油罗树（洗手果实）。我国主要产于东部、南部至西南部地区。各地寺庙、庭园和村边常见栽培。日本、朝鲜、中南半岛和印度等地也常有栽培。在洗涤用品缺乏的年代,其果皮常被当作洗涤剂使用,能产生丰富的泡沫,去污能力强,有“天然植物性肥皂”之称。无患子果皮提取物中含有丰富的糖苷类物质,主要为三萜皂苷类(Ⅰ)和倍半萜糖苷类(Ⅱ),这些皂苷水解可以得到无患子皂苷元。无患子皂苷和皂苷元均具有很强的表面活性,为天然的非离子型表面活性剂。这些皂苷具有类似肥皂的特性,能产生丰富的泡沫,去污力强,适合作为香波、沐浴露和洗衣液等洗涤产品的原料,具有广阔的应用前景。同时无患子三萜皂苷类(Ⅰ)物质具有杀菌、抗菌和消炎能力,用于洗发香波中可以去屑止痒,用于洁肤产品中可以止痒杀菌,用于洗衣产品中能够杀菌抑菌。无患子提取物为天然来源物质,易生物降解,与皮肤亲和性佳,符合天然环保的理念,也可以满足消费者对绿色安全洗涤产品日益增长的需求。本文对无患子皂苷的表面活性特性及复配性能进行研究,为无患子的应用提供一定的理论依据。1材料和方法1.1其他表面活性剂罗氏泡沫仪(2151标准型),上海银泽仪器设备有限公司;HH-60超级恒温水浴,金坛市江南仪器厂;荣事达BCD-185F冰箱,合肥荣事达电子电器有限公司;隔水式恒温培养箱(烘箱),上海一恒科学仪器有限公司;1900C便携式浊度计,美国哈希公司。无患子皂苷(浅灰色粉末),无限极(中国)有限公司。其他表面活性剂:AES(INCI名称为C12-13烷醇聚醚硫酸钠),AESA(INCI名称为月桂醇聚醚硫酸酯铵),ALS(INCI名称为月桂醇硫酸酯铵),AOS(INCI名称为C12-14烯烃磺酸钠),MES(INCI名称为脂肪酸甲酯磺酸钠),CMEA(INCI名称为椰油酰胺),6501(INCI名称为椰油酰胺),APG2000(INCI名称为癸基葡萄糖苷),CAB(INCI名称为椰油酰胺丙基甜菜碱),L32(INCI名称为月桂酰两性基乙酸钠),LS30(INCI名称为月桂酰肌氨酸钠)均为进口分装。其他试剂均为分析纯,水为二次蒸馏水。1.2测试方法1.2.1无病儿童糖的表面活动特征参数测定(1)hlb值取1g无患子皂苷溶于100g25℃的水中,无患子皂苷溶于水后,得到半透明至透明分散体,用便携式浊度仪测得浊度为1.38。(2)黑暗区域1g无患子皂苷溶于100g水中,水浴加热,加热至出现白色不溶粉末,此时温度为浊点。(3)酸值按照国标GB/T5530—2005《动植物油脂酸值和酸度测定》中规定方法测定。(4)肥皂化值按照国标GB/T5534—2008《动植物油脂皂化值的测定》中规定方法测定。(5)橡胶连续性浓度cmc用纯净水按照表3中所列各浓度配制无患子皂苷新鲜溶液,恒温25℃,备用。用电导法测定其CMC值。(6)表面张力值cmc用白金板法自动测定上述待测溶液的表面张力值,平行测三次。取表面张力值作纵坐标,每克数表示的浓度的对数作横坐标,绘制曲线。1.2.2全泡沫高度测定150mg/kg硬水配制:称取无水硫酸镁(MgSO4)0.37g和无水氯化钙(CaCl2)0.50g,充分溶解于5000mL蒸馏水中。将超级恒温仪预热到(40±1)℃,使罗氏泡沫仪恒温在(40±1)℃。称取样品5.0g,搅拌使样品均匀溶解,用150mg/kg硬水定容至1L,加热至(40±1)℃。用200mL定量漏斗吸取部分试液,沿泡沫仪管壁冲洗一下。然后取试液放入泡沫仪底部按标准刻度定容至50mL,再用200mL定量漏斗吸取试液,固定漏斗中心位置,放下试液,立即记下泡沫高度(H0),5min后再次记下泡沫高度(H5),重复测量三次取平均值。H0用来衡量表面活性剂的起泡能力,H5衡量泡沫的稳定性。2结果与讨论2.1无患子皂苷的表面活性试验测定得到无患子皂苷的表面活性特性参数如表1所示。由表1可以看出,25℃时,无患子皂苷的cmc值为1.6g/L,γcmc为42.3mN/m,说明无患子皂苷具有很高的表面活性。其浊点为86℃,常温或高温使用不会因其析出而影响到整个体系的稳定性。2.2包藏基肥的要求泡沫决定了某些化妆品的商业价值,很多化妆品的受欢迎程度与它产生的泡沫质量和特性紧密相关。例如剃须时,致密的泡沫可以有目的性地包藏剃须刀刃,防止出现皮肤裂口和摩擦,也可以保持被剃部分的水分,使纤维更容易被剃掉。泡沫也可以作为洗涤能力丧失的标志。表2、表3和表4分别为无患子皂苷与阴离子、非离子和两性表面活性剂复配后的泡沫性能。2.2.1复合体系的泡沫高度经测定,无患子皂苷25℃时的cmc值为1.6g/L,在与阴离子表面活性剂的复配体系中,选择0.16%、0.50%和1.00%三个添加比例考察复配后的泡沫情况,结果见表2。从表2的数据可以看出,无患子皂苷与阴离子表面活性剂AES、AESA、AOS、MES复配后对泡沫增加幅度基本没贡献,但是可以大幅度增加ALS的泡沫。添加0.16%无患子皂苷后,其复配体系的泡沫高度增幅达到88.54%。从理论上分析,AES、AESA、AOS、MES的耐硬水能力都比ALS强,无患子皂苷含有大量天然的非离子表面活性剂,其耐受硬水中Ca2+和Mg2+的能力强,可以提升抗硬水性差的表面活性剂的抗硬水能力。无患子皂苷中的非离子表面活性剂,能够将溶液中大量的Ca2+和Mg2+包覆,与溶液中的水以氢键形式结合,与耐硬水性不强的ALS缠绕在一起,使ALS的发泡性能得到有效的发挥。缠绕在一起的表面活性剂复配体系可以大大提高泡沫表面膜的性质和强度,氢键的存在又减慢了Plateau交界处的排液速度。ALS以阴离子形式富集,液膜变薄到一定程度后,电荷排斥作用增强,可防止液膜进一步变薄,进而增强了体系的稳泡效果。通过表2数据进一步判断无患子皂苷可以提升耐硬水能力差的表面活性剂的泡沫性能。8.0%LS30的泡沫高度仅为41mm,在体系中添加0.16%无患子皂苷后,泡沫高度可达到110mm,且泡沫持久度显著增加;通过对比添加0.16%、0.50%和1.00%无患子皂苷后复配体系的泡沫高度值可知,少量无患子皂苷的加入就可明显增加氨基酸表面活性剂LS30的泡沫性能。2.2.2复配表面活性剂的协同稳泡效果在与非离子表面活性剂复配的体系中,选择0.16%、0.50%和1.00%三个添加比例考察复配后的泡沫情况,结果见表3。无患子皂苷与非离子表面活性剂(6501、CMEA和APG2000)的复配都可以明显提升泡沫性能;尤其在与CMEA复配后,协同稳泡效果明显增强。无患子皂苷中的非离子表面活性剂为三萜皂苷类,其空间位阻较大,而CMEA空间位阻相对较小,无患子皂苷与CMEA复配后空间位阻变大,使Plateau交界处的排液速度减慢,同时加强了复配体系泡沫界面膜的强度,从而增强体系稳泡性能。2.2.3泡沫测定结果在与两性离子表面活性剂复配的体系中,选择0.16%、0.50%和1.00%三个添加比例考察复配后的泡沫情况,结果见表4。无患子皂苷与两性表面活性剂复配后,对CAB的泡沫增加无效果,但可以增加两性咪唑啉型表面活性剂(L32)的泡沫高度。当加入0.5%无患子皂苷时,L32体系的泡沫高度增幅达到74.39%;L32结构中含有-CONH-基团,能够直接与邻近的分子形成氢键,增强了复配体系的协同起泡能力。3无患子皂苷在复配体系中的应用性能无患子皂苷的HLB值为10～13,其浊点为86℃,酸值为39.60mgKOH/g,皂化值为113.8mgKOH/g,25℃时的cmc值为1.6g/L,表面张力值为42.3mN/m