椰油酰胺丙基甜菜堿和月桂酰肌氨酸鈉在口腔護(hù)理產(chǎn)品中的應(yīng)用

李仲華 孟巨光 葉聰榮 熊青紅 李 建

（廣州星業(yè)科技股份有限公司，廣東 廣州，511356）

牙膏是和牙刷一起用于清潔牙齒，保護(hù)口腔衛(wèi)生，對人體安全的一種日用必需品。它通常由摩擦劑、保濕劑、發(fā)泡劑（表面活性劑）、增稠劑、甜味劑、防腐劑、活性添加物、色素、香精以及水等混合而成。

發(fā)泡劑是牙膏的必備成分之一。其乳化作用有助于香精等油溶性成分與膏體中的其他組分均勻結(jié)合成相對穩(wěn)定的體系。刷牙時(shí)產(chǎn)生的豐富泡沫，可降低牙垢和食物碎屑在牙齒表面的附著力，并將其分散成細(xì)小顆粒形成乳化體系在漱口時(shí)被水沖洗除去，從而達(dá)到清除牙垢、清潔口腔的目的。

牙膏用發(fā)泡劑，須具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1.具有良好的發(fā)泡性能；2.對牙齦和口腔粘膜無刺激性；3.安全無毒；4.無不良?xì)馕?，不干擾牙膏香味；5.與牙膏中其他成分共用具有良好的配伍性和穩(wěn)定性。

隨著生活質(zhì)量的提高和科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，人們的消費(fèi)觀念從感性逐漸向理性轉(zhuǎn)化。在選擇個(gè)人護(hù)理用品特別是口腔護(hù)理用品時(shí)，消費(fèi)者越來越注重產(chǎn)品的安全性，溫和、低刺激性，尤其像敏感肌膚人群、孕婦、嬰童這類特殊人群，對這一方面的訴求更為顯著。因此，溫和性原料和添加劑就成為開發(fā)的熱點(diǎn)。而牙膏用表面活性劑方面，市面上的產(chǎn)品目前多以傳統(tǒng)的月桂醇硫酸鈉（K12）為主，其有著優(yōu)秀的發(fā)泡力、乳化力及生物降解性，但其濃度在10%以上時(shí)對粘膜有刺激性，濃度為10%的人體斑貼試驗(yàn)和土拔鼠急性皮膚刺激試驗(yàn)結(jié)果都顯示了強(qiáng)烈的刺激反應(yīng)[1]。基于月桂醇硫酸鈉（K12）的刺激性大的特點(diǎn)，用量需要嚴(yán)格控制，特別是在兒童牙膏中，長期使用含月桂醇硫酸鈉（K12）類刺激性表面活性劑可能會(huì)使口腔黏膜和皮膚的防御能力下降，引起皮炎和老化癥狀[2]。另外，牙膏中常用的月桂醇硫酸鈉（K12）多以粉末的形態(tài)用于生產(chǎn)中，生產(chǎn)操作中粉末極易飛散，如果防護(hù)不當(dāng)還可能對工人的皮膚、呼吸道等造成傷害，不利于生產(chǎn)操作和工人身體健康，因此，它已漸漸無法滿足人們生產(chǎn)、生活中新的訴求。

基于這種市場訴求，近年來一些宣稱溫和安全的表面活性劑開始嶄露頭角，并在口腔護(hù)理產(chǎn)品中得到應(yīng)用。氨基酸表面活性劑和甜菜堿表面活性劑則是其中表現(xiàn)比較突出的兩類產(chǎn)品。目前，氨基酸型表面活性劑系列產(chǎn)品中以月桂酰肌氨酸鈉的使用最為廣泛。此外，氨基酸系列表面活性劑還有丙氨酸型、谷氨酸型、甘氨酸型等也開始慢慢被研究，并使用在口腔護(hù)理產(chǎn)品中；甜菜堿表面活性劑系列產(chǎn)品中則以椰油酰胺丙基甜菜堿使用最為廣泛。

氨基酸表面活性劑是以生物物質(zhì)為基礎(chǔ)的對環(huán)境友好的表面活性劑。它主要是通過化學(xué)合成法[1-15]、酶合成法[16-21]或者化學(xué)-酶合成法[22-26]，使用可循環(huán)的原材料（如氨基酸、糖類、植物油等）合成而得到。氨基酸表面活性劑對環(huán)境和生物的安全性高，對皮膚和頭發(fā)的刺激性小，低毒、生物降解性好。在口腔護(hù)理產(chǎn)品中應(yīng)用最廣泛的月桂酰肌氨酸鈉不僅對環(huán)境和生物體的安全性高，作用溫和，刺激性小，低毒，起泡和乳化性能好，去污能力優(yōu)秀，生物降解性能好，而且還具有與其他類型的表面活性劑極好的相容性的特性[27-29]。還有報(bào)告指出：相比于常用的K12等一般的表面活性劑，它具有更好的抗硬水能力、泡沫穩(wěn)定性[30]。且在pH＜7時(shí)具有良好的抗菌性能，對革蘭氏陽性菌和部分絲狀菌有良好的抗菌作用[31]。0.25%的月桂酰肌氨酸鈉可有效抑制人體唾液的細(xì)菌生長；0.5%的月桂酰肌氨酸鈉能在5.0min內(nèi)殺死唾液中90%細(xì)菌，而且能牢固地吸附在牙斑上，并長期保持活性[32-36]。

椰油酰胺丙基甜菜堿是一種性能優(yōu)異的溫和兩性表面活性劑，其合成根據(jù)不同的碳鏈來源可以分為多種不同的合成工藝[37-38]。目前，國內(nèi)廠家普遍采用的是以椰油酸為碳鏈來源的合成工藝[39]。也有一些國外和少數(shù)國內(nèi)廠家使用以椰子油為碳鏈來源的合成工藝[40]。因其配伍性能好，常與陰、陽離子和非離子表面活性劑復(fù)配使用。刺激性小，易溶于水，對酸堿穩(wěn)定，泡沫優(yōu)良，去污力強(qiáng)，具有優(yōu)良的增稠性、柔軟性、殺菌性、抗靜電性、生物降解性和抗硬水性[41-44]。

基于以上論述，本文對月桂醇硫酸鈉（K12）、月桂酰肌氨酸鈉及椰油酰胺丙基甜菜堿這三種表面活性劑的安全性、刺激性、泡沫性能及配伍性能進(jìn)行了比較。

1 安全性和刺激性

由于表面活性劑應(yīng)用到牙膏中在使用時(shí)會(huì)直接與人體口腔黏膜接觸，因此，其安全性和溫和性就變得尤為重要。

1.1 三種表面活性劑安全性的比較

表1 三種面活性劑的對黑鼠經(jīng)口毒性數(shù)據(jù)（LD50值）

LD50值越大表示毒性越低，相比月桂醇硫酸鈉（K12），月桂酰肌氨酸鈉和椰油酰胺丙基甜菜堿具有更高的安全性。

1.2 三種表面活性劑刺激性比較

圖1 三種表面活性劑1%活性物含量的刺激性對比（方法：Zein test 單位：g/L）

董銀卯等[45]把表面活性劑的刺激性分為3類：

(1) zein值大于4g/L溶液的表面活性劑為 強(qiáng)刺激性”。

(2) zein值在2～4g/L溶液的表面活性劑為 低刺激性”。

(3) zein值小于2g/L溶液的表面活性劑為 無刺激性”。

相比月桂醇硫酸鈉（K12），在同等活性物條件下，月桂酰肌氨酸鈉和椰油酰胺丙基甜菜堿表現(xiàn)出更溫和，刺激性更低的特性。

1.3 模擬表活劑在牙膏中的添加比例，進(jìn)行刺激性比較

圖2 模擬一般牙膏添加比例，表面活性劑刺激性比較（方法：Zein test 單位：g/L）

從圖2可看出：通過月桂酰肌氨酸鈉或椰油酰胺丙基甜菜堿與月桂醇硫酸鈉（K12）復(fù)配，可大大降低傳統(tǒng)表活劑月桂醇硫酸鈉（K12）的刺激性；而使用月桂酰肌氨酸鈉和椰油酰胺丙基甜菜堿復(fù)配可以使產(chǎn)品更溫和。

2 泡沫性能

2.1 三種表面活性劑的泡沫性能

從圖3中可以看出：在此濃度下月桂醇硫酸鈉（K12）、椰油酰胺丙基甜菜堿發(fā)泡性能優(yōu)于月桂酰肌氨酸鈉，而在試驗(yàn)中觀察到月桂酰肌氨酸鈉泡沫更細(xì)密而穩(wěn)定。

2.2 三種表面活性劑應(yīng)用到牙膏中的發(fā)泡性能比較

2.2.1 應(yīng)用配方（見表2）

2.2.2 應(yīng)用配方泡沫量

通過圖4可看出：不同表活劑通過復(fù)配可以起到協(xié)同增泡的效果。

3 配方穩(wěn)定性

圖3 三種表面活性劑0.25%活性物含量的泡沫性能比較

通過對以上7個(gè)配方長達(dá)3個(gè)月的常溫、高溫（45℃）穩(wěn)定性考察，均未出現(xiàn)不穩(wěn)定情況，詳見表3。

4 結(jié)論

圖4 不同復(fù)配比例表面活性劑配方的泡沫量比較

表2 三種表面活性劑應(yīng)用配方

表3 三種表活劑應(yīng)用配方3個(gè)月的常、高溫穩(wěn)定性情況

牙膏在使用時(shí)會(huì)直接與人體口腔黏膜接觸，所以，在選用表面活性劑時(shí)必須首先考慮安全性及溫和性，其次要有優(yōu)良的發(fā)泡能力。在安全性、溫和性方面，椰油酰胺丙基甜菜堿和月桂酰肌氨酸鈉優(yōu)于月桂醇硫酸鈉（K12）；而在發(fā)泡能力方面，月桂醇硫酸鈉（K12）則優(yōu)于椰油酰胺丙基甜菜堿和月桂酰肌氨酸鈉。但由于在價(jià)格方面月桂醇硫酸鈉（K12）占據(jù)著絕對的優(yōu)勢，因此，目前椰油酰胺丙基甜菜堿和月桂酰肌氨酸鈉也只有在高端產(chǎn)品中得到較多的應(yīng)用。綜合考慮安全性、溫和性、發(fā)泡性能及價(jià)格等方面的因素，一般牙膏發(fā)泡劑可以采用月桂醇硫酸鈉（K12）/椰油酰甘氨酸鈉或月桂醇硫酸鈉（K12）/月桂酰肌氨酸鈉的復(fù)配體系，而對于安全性、溫和性要求更高的產(chǎn)品（如孕婦、嬰童產(chǎn)品），則可考慮采用椰油酰胺丙基甜菜堿/月桂酰肌氨酸鈉復(fù)配體系來滿足需求。