天然表面活性剂（待续） - 日用化学品科学.pdf

Topic spotlight 热点关注 天然表面活性剂 （待续） 肖进新 （北京氟乐邦表面活性剂技术研究所，北京 100096） 摘 要： 天然表面活性剂或生物表面活性剂是两亲生物化合物，其通常是细胞外、通过来源于不同物质（包 括废料）的多种微生物而制备。由于其独特的性质，如低毒性、极端条件下的功用、基于可再生物 质、生物降解性而日益受到重视。这些分子的多样性使得它们在石油、医药、农业、食品、化妆品 等领域具有应用潜力。它们通过降低CO2排放量，亦能有效缩减温室效应。因为它们低毒、可生 物降解以及在很宽的物化条件范围内相对稳定，可谓之“绿色”。尽管比化学表面活性剂结构更为 多样性且物化性质更佳，由于生产及下游成本过高，生物表面活性剂无法与其合成物相竞争。这些 生态友好的生物分子商业化受到多种因素的制约，即产量低、下游加工费用高昂以及对用于生产 的生物反应器体系缺少合适的理解。希望将来发展出更好的反应器设计和产物提取技术，并能筛 选出高产的菌种，这样生产成本将下降，产率将提高，使生产既经济又环保。综述涉及生物表面 活性剂的性质、优势及劣势、生产、表征以及应用，并为今后的研究指明方向。 关键词：天然表面活性剂；生物表面活性剂；表面活性；生物降解；乳化；破乳 中图分类号：TQ423 文献标识码：A 文章编号：1006- 7264（2017）04- 0007- 05 DOI：10.13222/ki.dc.2017.04.002 [4] 有形成胶束能力的两亲分子被称为表面活性剂 剂大多数是合成的，存在潜在的环境及毒性问题 ，而环境 具（surface active agents或surfactants ），可作为乳化 友好的天然表面活性剂或生物表面活性剂成为目前的研究 剂、分散剂和发泡剂[1] ，能降低液体的表面张 热点。 力（如气-水界面）、液-液界面张力（如油-水界面）或 生物表面活性剂是活细胞合成的表面活性剂[5] ，具有 固-液界面张力（如润湿现象），帮助极性化合物在有机溶 降低表、界面张力的特性[6] 。乳化、分散、加溶、起泡、润 剂中溶解。表面活性剂是肥皂及洗涤剂中的活性组分，经常 湿、洗涤和某些情况下的抗菌活性是生物表面活性剂的主要 用于将油污从特定表面剥离。根据来源表面活性剂可分成 功能[7] 。大部分生物表面活性剂是胞外脂类（exolipids ），尽 [5] 。生物表面 合成表面活性剂和生物表面活性剂两大类，合成表面活性 管某些例子中它们是与细胞结合（cell-bound ） α 活性剂是通过酵母或细菌或真菌由不同的底物（如油、糖、 剂主要包括线性烷基苯磺酸盐、 -烯烃磺酸盐、醇醚硫酸 盐、醇硫酸盐等[2] 。表面活性剂的效能取决于降低表面张力 烷烃、废料等）以生物途径制备，如Pseudomonas aeruginosa 的程度，表面活性剂能将水的表面张力从72 mN · m-1降至30 基底（包括C11和C12烷烃、琥珀酸酯、丙酮酸酯、柠檬酸 -1 -1 -1[3] mN · m ，水-正十六烷界面张力从40 mN · m 降至1 mN · m ， 酯、果糖、甘油、橄榄油、葡萄糖和甘露醇）制造鼠李糖 具有临界胶束浓度（cmc ）的表面活性剂有更高的效