谷氨酸特性和应用(修改4)

N-脂肪酰基谷氨酸系表面活性剂在日用化学品中的应用

韦 异，朱海洋，李华山，李青矾 （上海中狮科技发展有限公司，上海 200030）

摘要：论述了N-脂肪酰基谷氨酸盐的基本性能，并对其在家用洗涤剂、香波、沐浴露、洗手液、洗面奶和固体皂中的应用进行了研究。N-脂肪酰基谷氨酸盐是一种性能温和、品质优良的表面活性剂，应用前景广阔。

关键词：氨基酸 谷氨酸 表面活性剂 N-脂肪酰基谷氨酸盐

中图分类号：TQ658.2 文献标识码：A 文章编号：

随着生活水平的提高和科学技术的迅猛发展，人们对日常使用的化学品特别是表面活性剂的安全性的要求也越来越高。氨基酸系表面活性剂是一种类蛋白质的温和表面活性剂。它除了具有表面活性剂的乳化、洗涤、分散、发泡、渗透、增溶、溶解等基本性能外，其更重要的特性是低刺激性、低毒性、柔和性、缓蚀防锈性、良好生物降解性、对人体较好的亲和性等。由于氨基酸系表面活性剂自身所特有的优良性能，迎合了人们的要求，故越来越引起人们的重视。在国外它被广泛地应用于护肤品、洗面奶、洗手液、泡泡浴、沐浴露、香波、护发素、面膜、洗涤剂、牙膏等日用化学品配方中，此外还用于食品添加剂、农药、金属清洗加工、矿石浮选、石油二次开采、丝绸染整、皮革处理、腐蚀抑制剂、润滑剂、燃料添加剂、发泡剂、纤维清洗剂、抗静电剂、防锈添加剂等的配方中。氨基酸系列表面活性剂由氨基

表1 氨基酸系表面活性剂

Tab. 1 Representation of some Amino Acid Surfactants

氨基酸系表面活性剂 氨基酸 结 构

N-酰基肌氨酸及其盐类

肌氨酸

酰基甲基牛磺酸及其盐类 牛磺酸（广义氨基酸）

N-酰基-N-甲基-β-丙氨酸及其盐类 β-丙氨酸

收稿日期： 修改日期： 作者简介：韦 异（1966-），女，副教授。

酸与脂肪酸反应得到。采用的氨基酸主要有肌氨酸（甲基甘氨酸），谷氨酸（α-氨基丁二酸），甘氨酸、丝氨酸（α-氨基-β-羟基丙氨酸）、丙氨酸（α-氨基丙酸）、缬氨酸（α-氨基异戌酸）、亮氨酸（α-氨基异已酸）等，其中以谷氨酸、肌氨酸、甘氨酸最为常用。采用的脂肪酸主要有月桂酸、油酸、椰子油酸、棕榈油酸、硬脂肪酸、辛酸、癸酸等，其中以月桂酸和油酸最为常用。合成时将结构不同的氨基酸和脂肪酸进行组配，即可得到结构和性能各异的氨基酸系列表面活性剂[1-2]。代表性氨基酸表面活性剂见表1。

以脂肪酸和谷氨酸为原料合成经中和得到的N-脂肪酰基谷氨酸盐表面活性剂是该类表面活性剂中应用较广泛的品种。日本味之素公司实现了N-脂肪酰基谷氨酸盐的工业化生产，已有产品销售。国内在氨基酸类表面活性剂的应用、开发、研究、生产方面与国外相比有一定的差距，但国内对该类产品的需求量却日益增加。据统计，每年需求达数仟吨以上，绝大多数仍依靠从国外进口，价格高，故市场供需矛盾很大。南京中狮化学品有限公司组织科研人员研究开发了以天然脂肪酸和天然氨基酸为原料的N-脂肪酰基氨基酸盐的合成工艺，目前已初步形成年产仟吨的生产规模，主要商品有Eversoft TM系列的N-脂肪酰基谷氨酸盐和甘氨酸盐，已有批量产品以30%的水剂供应市场，大大缓解了国内对该类表面活性剂的需求矛盾。Eversoft TM系列N-脂肪酰基谷氨酸盐主要有Eversoft TM UCK（N-椰油酰基谷氨酸钾盐）、Eversoft TM ULK（N-月桂酰基谷氨酸钾盐）、Eversoft TM USK（N-硬脂酰基谷氨酸钾盐）、Eversoft TM UCT （N-椰油酰基谷氨酸三乙醇胺盐）、Eversoft TM ULT（N-月桂酰基谷氨酸三乙醇胺盐）等产品，本文主要讨论了该系列表面活性剂的基本性能及其在日用化学品中的应用。

1N-脂肪酰基谷氨酸盐表面活性剂的特性

N-脂肪酰基谷氨酸盐表面活性剂因脂肪酰基和盐种类不同，其基本性质也有差异。

1．1 溶解性和溶液pH值

N-脂肪酰基谷氨酸盐表面活性剂在水中具有良好的溶解性。由于脂肪酰基碳链长度不同和盐的种类不同，其溶解度有所不同。盐的种类相同时，酰基碳链短的溶解度比酰基碳链长的好；酰基碳链相同时，以三乙醇胺盐溶解度最好，其次是钾盐、钠盐[3-4]。其溶液的pH值均为弱酸性。表2是Eversoft TM 系列谷氨酸表面活性剂的物理化学性质。

表2 Eversoft TM系列谷氨酸表面活性剂的物理化学性质

Tab. 2 Physical chemistry quality of Eversoft TM

表面活性剂

溶解性（5%）

pH值（1%，40℃）24℃40℃

Eversoft TM UCK（N-椰油酰基谷氨酸钾盐）可溶可溶 5.0～6.5 Eversoft TM ULK（N-月桂酰基谷氨酸钾盐）可溶可溶 5.0～6.5 Eversoft TM USK（N-硬脂酰基谷氨酸钾盐）可溶可溶 5.0～6.5 Eversoft TM UCT（N-椰油酰基谷氨酸三乙醇胺盐）可溶可溶 5.0～6.5 Eversoft TM ULT（N-月桂酰基谷氨酸三乙醇胺盐）可溶可溶 5.0～6.5 1．2 泡沫性质

由图1可知，N-脂肪酰基谷氨酸盐表面活性剂的发泡力因盐的不同有所差异，脂肪酰基为椰油酰基时泡沫力最好，且其钾盐比三乙醇胺盐的起泡力高。洗涤时钾盐比三乙醇胺盐更清爽，更适用于体用香波。

1．3 安全性

与不同的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（EYTEX TM 法），结果见

图2、图3。可知，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。 2 在日用化学品中的应用

采用南京中狮化学品有限公司产品Eversoft TM UCT （N-椰油酰基谷氨酸三乙醇胺盐）、Eversoft TM UCK （N-椰油酰基谷氨酸钾）作系列日用化学品配方研究[5]，并与月桂醇聚氧乙烯醚（2）硫酸钠盐、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸三乙醇胺盐作对比，N-脂肪酰基谷氨酸盐表面活性剂显示出了其良好的性能。分述如下： 2．1 在家用洗涤剂中的应用

配方见表3。该产品为乳白色珠光外观，易流动。与月桂醇聚氧乙烯醚（2）硫酸钠相比，N-椰油酰基谷氨酸三乙醇胺盐在配方中表现出较好的稳泡性和洗涤性。 2．2 在香波、沐浴露、洗手液中的应用