何陵玲 龔秋君 張 毅

（廣東嘉丹婷日用品有限公司，廣東肇慶，526238）

表面活性劑是由親水基團和親油基團兩種不同的極性組成的化合物，其應用范圍非常廣，幾乎滲透所有的技術經濟部門，如化妝品、洗滌、材料等行業(yè)。2011年調查的102批化妝品產品中，洗發(fā)水的表面活性劑十二烷基硫酸酯鈉的使用頻率最高，達48.1%[1]。表面活性劑與皮膚中角蛋白作用導致角質層腫脹，產生刺激；有文獻研究不同表面活性劑產生的蛋白膨脹相對指數(shù)，其中十二烷基硫酸鈉指數(shù)最大；在對皮膚中有益膽甾醇的清除能力中，十二烷基硫酸鈉僅位于烷基糖苷之后[2]。十二烷基硫酸鈉成本低，配伍性好，但刺激性比較大。

氨基酸表面活性劑（AAS）是一類親油基團與一種或多種氨基酸親水基團組成的表面活性劑，可降解，刺激性低，對人體和環(huán)境友好，在人體內能被酶分解成脂肪酸和氨基酸這些體內含有的物質[3-4]，另外在多個研究中均發(fā)現(xiàn)AAS尤其是?；被岜砻婊钚詣Χ喾N微生物有抑制功效[5-6]。性能方面，AAS具有良好的發(fā)泡穩(wěn)泡、乳化、耐硬水、潤濕等特點，但其成本較高。因此在實際應用上復配體系具有重要的研究價值，一方面可以協(xié)同增效，提高體系各種性能，另一方面可以減少刺激，降低成本[7]。張邦全等[8]將椰油?；；撬徕c與十二烷基硫酸鈉進行對比，發(fā)現(xiàn)椰油酰基甲基?；撬徕c的更為溫和安全，而十二烷基硫酸鈉起泡性增稠性更好，因此提出可將兩者復配取長補短。謝林等[9]以椰油酰胺丙酸鈉及椰油酰胺丙基甜菜堿作為主表活，并與其他表面活性劑、增稠劑進行復配制得了清潔力優(yōu)、泡沫細膩穩(wěn)定、無緊繃感的弱酸性溫和潔面乳。王寬等[10]將月桂酰肌氨酸鈉與椰油酰胺丙基甜菜堿及烷基糖苷（APG）進行復配，當椰油酰胺丙基甜菜堿的用量大于等于月桂酰肌氨酸鈉時，體系黏度超過3000 MPa·s。

DaNan等[11]通過急性口服毒性實驗表明椰油?；拾彼徕c與椰油酰基甘氨酸鉀均無毒；急性皮膚毒性和急性眼睛刺激測試顯示，兩者是無急性刺激的、溫和的表面活性劑，初級生物降解達99%以上。王石等[12]以月桂酰肌氨酸鈉、月桂酰胺丙基甜菜堿及丁二醇月桂酸酯三元復配體系制備透明洗發(fā)香波，5%的洗發(fā)香波水溶液進行班貼24 h實驗，未出現(xiàn)水腫紅斑等刺激性反應。

目前，對AAS的泡沫及增稠方面的研究較多，但對AAS復配十二烷基硫酸鈉的刺激性基本沒有研究。因此筆者主要對4種AAS（月桂酰肌氨酸鈉、椰油酰谷氨酸二鈉、椰油酰甘氨酸鈉和椰油酰胺丙酸鈉）與十二烷基硫酸鈉復配所得的體系進行刺激性研究，并對比其他常用表面活性劑與十二烷基硫酸鈉復配體系，為更好地適應市場開發(fā)新表面活性劑復配方案提供參考。

1 實驗部分

1.1 實驗材料

月桂酰肌氨酸鈉（S-12），椰油酰谷氨酸二鈉（UCS），椰油酰甘氨酸鈉（YCS），椰油酰胺丙酸鈉（ACS），活性物含量均為30%，化妝品級別，采購于中獅；檸檬酸，采購于英軒；十二烷基硫酸鈉（K12）, 化妝品級別，活性物含量≥92%，采購于BASF；月桂基葡糖苷（APG），月桂酰兩性乙酸鈉（ML），活性物均為含量30%，采購于BASF；甲基椰油?；；撬徕c（SCMT），活性物含量為35%，采購于德高； 98%N-月桂酰肌氨酸，分析純級別，99.5%十二烷基硫酸鈉（SDS），分析純級別，購買于麥克林；4%兔紅細胞，購買于廣州鴻泉生物科技公司；0天無特定病原體SPF種級雞蛋，新興大華農禽蛋有限公司；孵化器，德州市德城區(qū)孵化設備制造廠。

雷磁pH計，上海儀電科學儀器股份有限公司；TU-1810DSPC紫外可見分光光度計，北京普析通用儀器有限責任公司；IKA高速數(shù)顯攪拌機，艾卡（廣州）儀器設備有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品配制

控制體系總表面活性劑含量為15%，復配分析純級別月桂酰肌氨酸鈉與十二烷基硫酸鈉，控制質量比例分別為0:15、10:5、7.5:7.5、5:10、0:15，分別配制樣品200 g，用檸檬酸調節(jié)pH到5.2～5.4。

控制體系總表面活性劑含量為15%，復配化妝品級別氨基酸表面活性劑（S-12、ACS、UCS和YCS）與十二烷基硫酸鈉，控制質量比例分別為0:15、10:5、7.5:7.5、5:10、0:15，分別配制樣品200 g，用檸檬酸調節(jié)pH到5.2～5.4。

控制體系總表面活性劑含量為15%，復配其他3種表面活性劑（APG、ML和SCMT）與十二烷基硫酸鈉，控制質量比例分別為0:15、10:5、7.5:7.5、5:10、0:15，配制樣品200 g，用檸檬酸調節(jié)pH為5.2～5.4，均如表1所示。

表1 配方配比表

1.2.2 紅細胞溶血實驗（RBC）方法

用PBS配制10 mg/mL的樣品，后續(xù)稀釋溶劑依然采用PBS。通過預實驗，選擇合適的稀釋倍數(shù)，每個受試樣品約設置5～6個濃度梯度，每個濃度設置三個平行組，并以PBS溶液作為陰性對照，0.1 mg/mL SDS作陽性對照進行溶血測定。于離心管中加入2 mL待測液和2 mL 1%兔紅細胞（用PBS進行稀釋），輕輕混勻。37℃孵育30 min后，2000 r/min離心10 min，測定上清液在540 nm，560 nm及575 nm處的吸光度值。按下列公式計算溶血率（%）、血紅蛋白變性指數(shù)（DI,%）及L/D值。

血紅細胞變性參數(shù)DI＝100%×(R1-R2)/(R1-R3)

其中R1為空白對照蒸餾水的離心上清液A575/A540值；R2為樣品組離心上清液A575/A540值；R3為陽性對照離心上清液A575/A540值。LD50為50%紅細胞發(fā)生溶血時的樣品濃度。

根據(jù)L/D值進行刺激性分級，如下表。

表2 RBC結果評價

圖1 分析純級別與化妝品級別配方的RBC評價

2 實驗結果及分析

2.1 分析純級別與化妝品級別復配刺激性比較

圖1為在控制總活性物含量為15%的情況下，對比分析純級別及化妝品級別的月桂酰肌氨酸鈉與十二烷基硫酸鈉復配體系的刺激性，L/D值越大，表示其樣品越溫和。由圖可知，當體系為15%的月桂酰肌氨酸鈉時，分析純級別的L/D值為20.37，化妝品級別L/D值為17.81，均屬于微弱刺激性；體系中有15%十二烷基硫酸鈉，分析純級別的L/D值為1.61，化妝品級別的L/D值為1.67，屬于輕度刺激性。隨著月桂酰肌氨酸鈉含量的增大，體系越溫和，但分析純與化妝品級別刺激性相差逐漸增大。

在十二烷基硫酸鈉含量較多時，不同級別體系的刺激性較為接近，這可能是因為化妝品級別十二烷基硫酸鈉純度較高，雜質較少；當月桂酰肌氨酸鈉含量較多時，不同級別體系的刺激性相差變大，這可能是化妝品級別的月桂酰肌氨酸鈉活性物含量為30%，純度不高，添加的其他物質或雜質較多，對刺激性的影響較大。

2.2 化妝品級別AAS與十二烷基硫酸鈉復配刺激性測定

圖2為在控制總活性物含量為15%的情況下，對比4種氨基酸表面活性劑含量的安全性。隨著AAS比例的增大，體系越溫和。其體系的刺激性與AAS類型有關，氨基酸表面活性劑越溫和，與十二烷基硫酸鈉復配的體系越溫和。

由純AAS體系的L/D值可知，4種AAS刺激性從大到小為：ACS＞YCS＞S-12＞UCS。15%AAS的L/D值分別為10.18，10.3，20.37和22.22，均屬于微弱刺激性。劉彩云等[13]用雞胚絨毛尿囊膜實驗法（HET-CAM）測定AAS及常見表面活性劑的刺激性，ACS、S-12和YCS表現(xiàn)的刺激性基本一致，本次實驗中S-12比ACS和YCS更溫和，結果可能與測定方法及原理不同有關，HET-CAM通過血管化透明的絨毛尿囊膜出現(xiàn)出血、充血和蛋白變性等現(xiàn)象進行測定，RBC通過細胞溶解和蛋白變性為檢測指標模擬Draiz實驗[14]，但這兩種方法中3種AAS均表現(xiàn)出輕/微弱刺激性。

4種AAS與十二烷基硫酸鈉復配均能提高其溫和性，但圖中可出看4種AAS中，ACS的降刺激效果最差，S-12的降刺激效果最好，因此研發(fā)配方時可考慮將S-12與十二烷基硫酸鈉進行復配達到降刺激效果。

2.3 其他常用表面活性劑體系與十二烷基硫酸鈉復配刺激性測定

圖3為總表面活性劑含量為15%，表面活性劑（APG、ML和SCMT）與十二烷基硫酸鈉復配體系在RBC實驗中表現(xiàn)的刺激性。由圖可知，這3種表面活性劑的刺激性大小由大到小為APG＞SCMT＞ML。從單個表面活性劑上看，15%APG，SCMT和ML的L/D值為依次是3.18、3.67和11.86，APG和SCMT屬于輕度刺激性，ML屬于微弱刺激性，ML比ACS和YCS更溫和點。

在與十二烷基硫酸鈉復配的體系中，這3種復配體系與AAS和十二烷基硫酸鈉復配的趨勢基本一致，隨著十二烷基硫酸鈉含量的減少，體系表現(xiàn)的越來越溫和。只有當ML與十二烷基硫酸鈉復配時且比例為5:10和7.5:7.5時，體系刺激性微變大。這3種表面活性劑與十二烷基硫酸鈉復配時，降刺激效果從大到小依次為APG、SCMT和ML，說明可能單個表面活性劑的刺激性不一定在與其他表面活性劑復配的降刺激效果完全一致。但這3種表面活性劑的降刺激效果不如所測定的4種AAS。通過ML與4種AAS與十二烷基硫酸鈉復配的結果可知，雖然ML比ACS和YCS更溫和，但降刺激效果并沒有這4種AAS好，因此建議配方研發(fā)時，可以優(yōu)先考慮AAS與十二烷基硫酸鈉復配。

圖3 其他表面活性劑體系RBC評價

3 結論

通過RBC實驗評價不同氨基酸表面活性劑與十二烷基硫酸鈉復配的刺激性，發(fā)現(xiàn)控制總表面活性劑含量為15%，隨著氨基酸表面活性劑含量的增大越溫和；同時對比了分析純級別和化妝品級別的十二烷基硫酸鈉和月桂酰肌氨酸鈉的刺激性差異，月桂酰肌氨酸鈉的分析純級別比化妝品級別溫和，可見原料純度對體系的刺激性有一定影響。單一表面活性劑體系溫和性由大到小依次是UCS＞S-12＞ML＞YCS＞ACS＞SCMT＞APG，值得注意的是，雖然S-12溫和性差于UCS，但是其對十二烷基硫酸鈉的降刺激效果優(yōu)于UCS；同時，ML溫和程度高于ACS和YCS，但是其對十二烷基硫酸鈉的降刺激效果差于AAS。在含有十二烷基硫酸鈉的配方體系中，對比本實驗涉及的幾種表面活性劑，可優(yōu)先選擇S-12與之進行復配，具有一定的降刺激效果。