表面活性劑在化妝品中的應(yīng)用與發(fā)展現(xiàn)狀

覃彪 韓宇（遵義師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，貴州 遵義 563002）

表面活性劑是對(duì)人類(lèi)有著重要意義的一類(lèi)化學(xué)物質(zhì)，它的產(chǎn)生與相應(yīng)的具體應(yīng)用使人們解決了許多生活中的煩惱，其使用過(guò)程中雖然具體需要的量較小，但它的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值卻是不可估量的?；瘖y品的發(fā)展就是依賴(lài)它的研發(fā)與應(yīng)用，一款好的化妝品就必須由一種或多種表面活性劑為其必須的組成成分[1]。

化妝品一般是用涂抹的方式作用于人的皮膚表面和手足指的甲；以及以噴霧形式作用于皮膚、頭發(fā)和身體上其他毛發(fā)；再次就是用其他物理方法作用于口腔、牙齒的一類(lèi)產(chǎn)品[2]。因?yàn)榛瘖y品直接作用于人身體的皮膚表面，對(duì)皮膚的生理組織有重要的影響，所以化妝品的安全性是必需確保的，因此，綠色環(huán)保型表面活性劑在化妝品行業(yè)中越加受到人們的重視與喜愛(ài)，所以綠色環(huán)保型表面活性劑在化妝品行業(yè)中必然有著廣闊的發(fā)展空間。文中將對(duì)一些綠色環(huán)保型表面活性劑進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，并對(duì)其發(fā)展前景進(jìn)行展望。

圖1 日用化妝品

1 表面活性劑的功能和分類(lèi)特點(diǎn)

表面活性劑是在極低濃度下就能顯著地降低溶劑表面張力的一類(lèi)物質(zhì)[3]。它的應(yīng)用歷史可以追尋到上個(gè)世紀(jì)20-30年代，與化妝品行業(yè)息息相關(guān)，它的種類(lèi)非常多，分類(lèi)方式也是多種多樣，一般地，表面活性劑都按照其溶于水后是否能夠離解出離子和其溶于水時(shí)離解離子所帶電性來(lái)分類(lèi)的。如按安全性來(lái)分類(lèi)的話就還有天然性和生物性最健康的兩大類(lèi)表面活性劑。其分類(lèi)具體介紹如下：

1.1 陰離子的表面活性劑

陰離子表面活性劑溶于水時(shí)，能解離出發(fā)揮表面活性部分的帶負(fù)電集團(tuán)，陰離子表面活性劑一般具有良好的滲透、潤(rùn)濕、乳化、分散、增溶、起泡、抗靜電和潤(rùn)滑等性能，去污能力強(qiáng)[4]。常用于洗面奶，幼兒洗滌品和洗發(fā)香波中，在好的洗發(fā)香波中必然有著陰離子表活性劑的存在，主要是它對(duì)頭發(fā)有良好的保養(yǎng)作用，并對(duì)毛發(fā)、頭皮、眼睛的刺激較小，安全性強(qiáng)。其種類(lèi)有：LAS、AES、AS、AESA、LSA、AOS、MES、FMES、AEC等[5]。其中AESA、LSA主要是應(yīng)用于檔次比較高端的香波系列、洗衣液系列，在我國(guó)從事生產(chǎn)加工的公司有主打洗衣液和洗手液的湖南麗臣實(shí)業(yè)股份有限公司以及中輕化工股份有限公司等，具體有馬頭潔凈洗衣粉，光輝炫白洗衣粉等一系列產(chǎn)品。

1.2 陽(yáng)離子表面活性劑

陽(yáng)離子表面活性劑是疏水基通過(guò)共價(jià)鍵與帶正電荷的親水基相連的表面活性劑，它的反離子通常是無(wú)表面活性的簡(jiǎn)單負(fù)離子[6]。它在化妝品中主要作用是能夠減少或避免生活中毛發(fā)和皮膚上的物理靜電反應(yīng)，也能改觀硬質(zhì)發(fā)質(zhì)的柔軟度和降低頭發(fā)的干燥度，從而使皮膚和毛發(fā)健康保濕。因它本身的親水性、溫和性等優(yōu)異的性質(zhì)能滿(mǎn)足上述要求，則顧客可以根據(jù)自身情況來(lái)進(jìn)行化妝品的合理選用。其主要分類(lèi)為高碳烷基的伯、仲、叔和季銨鹽,如十八烷基三甲基氯化銨、雙十八烷基二甲基氯化鈉等[7]。其中殼聚糖類(lèi)季銨鹽用于頭發(fā)造型設(shè)計(jì)的化妝品中，我們國(guó)家季銨鹽類(lèi)生產(chǎn)量最大的是安徽思又樸化工科技有限公司。

1.3 兩性離子表面活性劑

兩性表面活性劑是指在同一分子結(jié)構(gòu)中有可能同時(shí)存在被橋鏈(碳?xì)滏?、碳氟鏈?連接的一個(gè)或多個(gè)正、負(fù)電荷中心(或偶極中心)的表面活性劑[8]。由于其可以得到電子也可以失去電子的性質(zhì)，所以與其他類(lèi)型的表面活性劑兼容性就相對(duì)比較好，這也是它區(qū)分于其他表面活性劑的一大特點(diǎn)。然而其優(yōu)異的溶解特點(diǎn)是來(lái)源于它分子結(jié)構(gòu)中具有水溶解度極好的親水基團(tuán)，以及它本身?yè)碛械膬膳紭O中心也是兩性表面活性劑在水溶劑中溶解度優(yōu)異的原因之一。除了上述的特點(diǎn)它還具有良好的生物降解性，也具有極強(qiáng)的耐硬水性和耐高濃度電解質(zhì)性，通常與前面介紹的兩種活性劑搭配使用，其在化妝品的運(yùn)用中產(chǎn)生的副作用較小或者無(wú)副作用，以及其自身與人體協(xié)和作用較強(qiáng)的特點(diǎn)使其對(duì)毛發(fā)、體表皮膚、眼部器官的作用過(guò)程中無(wú)不良反應(yīng)或不良反應(yīng)較小[9]。常用的兩性表面活性劑主要有：2-十二胺乙基磺酸鈉、烷基甘氨酸型、磺基甜菜堿等，上海諾頌實(shí)業(yè)有限公司便是我國(guó)從事其生產(chǎn)的公司之一。

1.4 非離子表面活性劑

非離子表面活性劑具有優(yōu)異的潤(rùn)濕和洗滌功能，有一定的耐硬水能力又可與其它離子型表面活性劑共同使用，是凈洗劑、乳化劑配方中不可或缺的成分[10]。其在化妝品中具體應(yīng)用的特性有：對(duì)皮膚親近以及不刺激皮膚，還可以和陰離子表面活性劑相互作用從而減少其應(yīng)用過(guò)程中對(duì)身體部位的不良反應(yīng)，其種類(lèi)有烷基甜菜堿、α-烷基甜菜堿、烷基丙氨酸、烷基胺二乙酸、聚氨酯類(lèi)、氟碳類(lèi)等?，F(xiàn)今國(guó)內(nèi)主要從事其生產(chǎn)的公司有浙江皇馬股份有限公司、湖南麗臣實(shí)業(yè)股份有限公司等。

1.5 天然表面活性劑

主要是以大自然中的各種特殊植物為原料載體，然后從中提取相關(guān)的物質(zhì)來(lái)作為原材料的一類(lèi)表面活性劑，所以它的出現(xiàn)解決了傳統(tǒng)種類(lèi)生產(chǎn)過(guò)程中的多種弊端，如：能源消耗、生態(tài)污染、表面活性劑的安全性不可控等,然而促使天然表面活性劑誕生的因素不僅只有能源等問(wèn)題也依賴(lài)于當(dāng)時(shí)生物性技術(shù)、油脂分離技術(shù)、植物品種的改良技術(shù)、增產(chǎn)技術(shù)等多種高端技術(shù)的快速發(fā)展與應(yīng)用，以及新抗氧化劑的研發(fā)和天然油脂的易腐敗等問(wèn)題的解決?；瘖y品所用的天然表面活性劑主要包括磷脂類(lèi)表面活性劑、氨基酸表面活性劑、蔗糖酯和一些生物表面活性劑[11]。其特點(diǎn)是安全性能好，綠色環(huán)保，是在化妝品應(yīng)用中極具潛力的一類(lèi)表面活性劑，目前，安陽(yáng)博奧生物新合成有限公司便是一家我國(guó)從事這方面生產(chǎn)的公司。表一便是其在化妝品中應(yīng)用的實(shí)際例子：

表1 天然表面活性劑在化妝品中的應(yīng)用配方

1.6 生物表面活性劑

生物表面活性劑與化學(xué)合成的表面活性劑相似，生物表面活性劑也是一種兩親分子，具有非極性的疏水基團(tuán)和極性的親水基團(tuán)，其特點(diǎn)有：①生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)便，常溫、常壓下即可發(fā)生反應(yīng)，生成設(shè)備要求不高；②生產(chǎn)原料來(lái)源廣闊且價(jià)廉，可以從工業(yè)廢料和農(nóng)副產(chǎn)品中獲得[12]。而且它具有一些其它表面活性劑不具備的特殊優(yōu)點(diǎn)，即其產(chǎn)品不具有致毒的性質(zhì)，對(duì)生態(tài)自然、人體都是零危害，它不僅不會(huì)對(duì)環(huán)境破壞相反還可以對(duì)環(huán)境進(jìn)行凈化以及對(duì)一些廢物重新加工后再運(yùn)用，所以從上訴情況來(lái)看生物表面活性劑克服了其它表面活性劑缺陷并將它們的優(yōu)點(diǎn)更好的集中體現(xiàn)了出來(lái)，由于其具有這些優(yōu)異的性質(zhì)才使它在化妝品中的應(yīng)用發(fā)展的非常迅速。其主要分類(lèi)包括：槐糖脂、海藻糖脂、脂蛋白、脂肽、脂雜多糖、脂多糖復(fù)合物、蛋白質(zhì)-多糖復(fù)合物等[13]，我國(guó)從事這方面生產(chǎn)的公司主要有：上海圣軒生物化工有限公司、廣州盈譽(yù)生物科技有限公司、深圳市啟揚(yáng)龍科技有限公司等。

2 表面活性劑在化妝品中的安全應(yīng)用與要求

由于化妝品在實(shí)際的應(yīng)用中是與人的身體表面大量直接接觸的，所以對(duì)化妝品應(yīng)用的安全性要求是化妝品應(yīng)用中最重要的一項(xiàng)指標(biāo)！表面活性劑在化妝品中的具體應(yīng)用是直接與人們的人身安全有著必然聯(lián)系的，下面將簡(jiǎn)述其在化妝品中應(yīng)遵循的要求與相應(yīng)的應(yīng)用。

2.1 表面活性劑在化妝品中護(hù)膚的應(yīng)用與要求

皮膚是化妝品作用最多的人體表面部位，而皮膚保養(yǎng)得好壞會(huì)直接影響人們的身心利益，所以能夠利用好化妝品便能更好促進(jìn)人們的心理健康，如果所用的化妝品對(duì)皮膚有過(guò)敏、有刺激、有毒性、更或者是致癌性等不良反應(yīng)的，那么這種化妝品的研發(fā)就是非常失敗的[14]。因此，化妝品用表面活性劑的要求首先就是無(wú)毒、無(wú)害、健康、無(wú)不良反應(yīng)（如過(guò)敏、刺激等）即應(yīng)用安全健康。在安全性得到保障后，我們就得考慮化妝品在應(yīng)用中的適宜性，如果化妝品在皮膚應(yīng)用中讓皮膚感覺(jué)緊繃，不舒適，不和諧以及在應(yīng)用過(guò)程中產(chǎn)生不和諧氣味的也是不符合化妝品應(yīng)用要求的，因?yàn)檫@種化妝品的研發(fā)雖然保證到了表面活性劑在化妝品中應(yīng)用的安全性卻沒(méi)保證到他對(duì)皮膚的適宜性[15]。

護(hù)膚，顧名思義就是要求化妝品對(duì)皮膚要有保護(hù)的作用，隨著環(huán)境的污染越來(lái)越嚴(yán)重，人們的皮膚也表現(xiàn)的越來(lái)越脆弱化，皮膚也受到環(huán)境中的多種不利因素的考驗(yàn)，如天氣的因素使皮膚常常干裂，紫外線的輻射使皮膚發(fā)生病變，還有由于皮膚的老化導(dǎo)致的炎癥等[16]。因此要想解決上述難題，化妝品的應(yīng)用對(duì)于護(hù)膚就顯得極其重要了，所以護(hù)膚化妝品的主要功能就是要消除上訴問(wèn)題，即應(yīng)有保濕護(hù)膚的作用；以及屏蔽紫外線或削弱紫外線對(duì)皮膚組織細(xì)胞的輻射作用；再次，就是要具有藥理作用對(duì)皮膚進(jìn)行保養(yǎng)和消除炎癥和彌補(bǔ)缺陷的作用。目前應(yīng)用于化妝品中的甘油脂肪酸和卵磷脂等非離子表面活性劑就能較好的解決上述問(wèn)題，因其種類(lèi)的來(lái)源是甘油酯中的一類(lèi)，所以主要作用是協(xié)調(diào)皮膚吸收具有護(hù)膚藥性物質(zhì)的功能，以及使皮膚長(zhǎng)時(shí)間潤(rùn)滑和長(zhǎng)期保持皮膚的濕度的功能。硅油中的二甲基聚硅氧烷是屬于應(yīng)用于護(hù)膚品中的陰離子表面活性劑，在化護(hù)膚品中作為油劑使用[17]。目前，應(yīng)用于護(hù)膚品中的表面活性劑主要是復(fù)合搭配型，主要是為了汲取各種表面活性劑的特點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。表二是表面活性劑在護(hù)膚品中應(yīng)用的實(shí)際例子：

表2 表面活性劑在日用護(hù)膚產(chǎn)品中的應(yīng)用配方

2.2 表面活性劑在化妝品中的護(hù)發(fā)應(yīng)用和要求

在形象越來(lái)越來(lái)重要的日常生活中，人們對(duì)表面活性劑在化妝品的護(hù)發(fā)作用也是非常重視的。對(duì)于要解決頭發(fā)最常見(jiàn)的干燥、分叉、發(fā)紅、易掉發(fā)和易帶靜電等問(wèn)題，除了積極的就醫(yī)外還可以利用化妝品進(jìn)行護(hù)發(fā)處理[18]。這些問(wèn)題時(shí)常影響著人們的心理健康和生活情緒，所以選擇用化妝品來(lái)解決此類(lèi)問(wèn)題是很有必要和意義的。因此，表面活性劑在化妝品中的應(yīng)用要求應(yīng)不傷頭皮，能對(duì)頭發(fā)長(zhǎng)時(shí)間的保濕和對(duì)臉、眼睛無(wú)刺激或刺激小，還有就是具有抗靜電性，柔潤(rùn)等作用。其常用的表面活性劑有：一些醇類(lèi)、水解蛋白、脂肪酸酯類(lèi)以及非離子表面活性劑等，其中水解蛋白在護(hù)發(fā)香波中起調(diào)理作用，而醇類(lèi)中的丙二醇和丁二醇則是應(yīng)用于改善頭發(fā)脫落癥狀的護(hù)法劑中[19]。

表3 生物表面活性劑制備方法優(yōu)缺點(diǎn)

2.3 表面活性劑在洗滌劑中的應(yīng)用和要求

表面活性劑在洗滌劑中的應(yīng)用對(duì)于我們來(lái)說(shuō)一點(diǎn)都不陌生的，幾乎是我們每天都會(huì)接觸和使用的，如生活中的洗碗精，以及清潔生活用品的各種洗滌類(lèi)產(chǎn)品都離不開(kāi)表面活性劑的運(yùn)用，可以說(shuō)它已經(jīng)成為了人們生活所必需的一部分，對(duì)于洗滌產(chǎn)品的要求是在洗滌過(guò)程中對(duì)洗滌物安全，對(duì)環(huán)境環(huán)保，現(xiàn)今市場(chǎng)上生產(chǎn)的大部分洗滌劑的原料都取用于陰離子、非離子兩大類(lèi)，LAS是洗衣粉系列中應(yīng)用最多的一類(lèi)陰離子表面活性劑，而液體系列的則是AES銨鹽系列。

3 新型表面活性劑在化妝品中應(yīng)用前景的展望

因?yàn)樾率兰o(jì)中各種研究手段先進(jìn)性的提高與發(fā)展以及人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的思考，其中綠色天然性表面活性劑越來(lái)越受到了人們的青睞，而綠色健康性表面活性劑則主要有天然型和生物型兩類(lèi)。其中生物表面活性劑又是最新且具有很大潛力的一種綠色環(huán)保型表面活性劑。

生物表面活性劑以其生產(chǎn)原料來(lái)源廣闊、價(jià)廉、表面活性高、乳化能力強(qiáng)、起泡性好、無(wú)毒、環(huán)境友好、能被生物完全降解、生物相容性好、不致敏、可消化等優(yōu)點(diǎn)備受工業(yè)者的青睞[20]。但是當(dāng)下其生產(chǎn)過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)成本較高，與合成表面活性劑的經(jīng)濟(jì)成本有著4到5陪的差距，大量生產(chǎn)不符合經(jīng)濟(jì)性原則，生物表面活性劑在未來(lái)需要討論的難題就是如何在其生產(chǎn)成本上解決經(jīng)濟(jì)效益的問(wèn)題。目前要解決經(jīng)濟(jì)成本問(wèn)題的主要研究方向應(yīng)從培養(yǎng)基的培養(yǎng)技術(shù)、廢物的高效利用技術(shù)、菌種的改良技術(shù)等多方面進(jìn)行。

生物表面活性劑的研發(fā)順應(yīng)了時(shí)代的發(fā)展，響應(yīng)了綠色環(huán)保的號(hào)召，更滿(mǎn)足了人們對(duì)化妝品綠色健康的期許，它將是未來(lái)興起化妝品行業(yè)變革的主要表面活性劑之一。當(dāng)生物研究中的干細(xì)胞處理技術(shù)以及核酸技術(shù)等新興技術(shù)突破研發(fā)難關(guān)，從而解決市場(chǎng)銷(xiāo)售價(jià)格高昂?jiǎn)栴}后，化妝品行業(yè)就會(huì)迎來(lái)一個(gè)全新的時(shí)代。

4 結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)今社會(huì)中健康，綠色環(huán)保的生活是人們所期待的生活。綠色環(huán)保的生態(tài)觀念也是人們的主流思想觀，因此，表面活性劑在化妝品中發(fā)展方向就應(yīng)跟從用戶(hù)的選擇，順勢(shì)而為的大力發(fā)展對(duì)環(huán)境無(wú)污染破壞的和符合自然科學(xué)發(fā)展觀的綠色表面活性劑。

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