原料新趋势 | 洗发水原料新选择：四种氨基酸表活的复配

本文以月桂醇聚醚硫酸酯钠(AES)作为参照，比较了pH值对月桂酰肌氨酸钠、月桂酰丙氨酸、椰油酰谷氨酸二钠以及甲基椰油酰基牛磺酸钠4种氨基酸表面活性剂(AAS)泡沫性能的影响，并考察了AAS替代AES及AAS与AES体系复配时对洗发水泡沫、絮凝、护色以及去皮脂性能的影响，期望为AAS在洗发水中的应用提供更多参考。

研究亮点速览

①pH敏感性差异显著：甲基椰油酰基牛磺酸钠的泡沫性能受pH值影响较小；月桂酰肌氨酸钠、椰油酰谷氨酸二钠、月桂酰丙氨酸泡沫性能受pH值的影响均较大。在配方开发时需精确控制pH，以保证产品性能稳定。

②AAS复配提高泡沫稳定性：在AES体系洗发水中复配AAS可增强体系的泡沫稳定性，复配甲基椰油酰基牛磺酸钠还可以显著提升发泡性能。

③絮凝性能改善：AAS体系洗发水产生絮凝的持续时间以及形成絮胶的量均优于AES；在AES体系洗发水中复配AAS可以延长体系产生絮凝的时间、增加形成絮胶的量，椰油酰谷氨酸二钠对洗发水絮凝性能的影响最为明显。

④优异的护色性能：椰油酰谷氨酸二钠和甲基椰油酰基牛磺酸钠头发护色效果优于AES，这可能与AAS独特的絮凝特性有关。

⑤清洁力多样性：椰油酰谷氨酸二钠对于皮脂的清洁力弱于AES，甲基椰油酰基牛磺酸钠、月桂酰肌氨酸钠、月桂酰丙氨酸对皮脂的清洁力优于AES，可根据目标发质的清洁需求，精准选择需求类型。

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实验部分

主要试剂

①月桂醇聚醚硫酸酯钠（2EO，活性物含量70%），巴斯夫（中国）有限公司；

②月桂酰肌氨酸钠（活性物含量30%），南京华狮新材料有限公司；

③月桂酰丙氨酸（活性物含量20%，精氨酸中和），苏州维美生物科技有限公司；

④椰油酰谷氨酸二钠（活性物含量25%），南京华狮新材料有限公司；

⑤甲基椰油酰基牛磺酸钠（活性物含量25%），英诺斯派公司；

⑥椰油酰胺丙基甜菜碱（活性物含量30%），广州天赐高新材料股份有限公司；

⑦瓜儿胶羟丙基三甲基氯化铵，索尔维精细化工有限公司；

⑧实验用水，自制去离子水。

主要仪器

①泡沐分析仪DFA10，克吕士科学仪器（中国）有限公司；

②紫外可见分光光度计Cary3500，安捷伦科技（中国）有限公司；

③电子天平ME1002E，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；

④数显搅拌机EUR-20，IKA；

⑤台式pH计S210-S，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；

⑥头发颜色测试仪MAMBO，BOSSA NOVA VISION LLC.；

⑦超声波清洗器SB-5200DT，宁波新芝生物科技股份有限公司；

⑧RHLQ-III立式去污机，中国日用化学工业研究院；

⑨WSD-3型全自动白度计，北京康光光学仪器有限公司；

⑩超纯水处理系统，广州美净纯水设备有限公司。

单一表面活性剂溶液配制

参考GB/T 13531.1，将5种表面活性剂用水稀释成活性物含量为0.3%的水溶液，然后用柠檬酸、柠檬酸钠调节pH(10%)为5.5、6.0、6.5。

洗发水样品配制

准确称取一定质量的阳离子瓜儿胶，用冷水分散均匀后加入椰油酰胺丙基甜菜碱，搅拌均匀后加入其他表面活性剂，搅拌混合均匀后加入防腐剂，并用柠檬酸调节pH值，即得洗发水样品。

洗发水配方如表1所示，表中各组分以100%活性物含量的质量分数计。

在单独AAS的配方中，将AES全部替换为相同活性物添加量、不同种类的AAS。在复配AAS的配方中，表面活性剂的总活性物含量保持不变，部分AES换为0.9%和3%活性物含量的AAS。

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研究结果与讨论

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pH值对泡沫性能的影响

由实验可知，在5.5、6.0、6.5pH值条件下，AES的泡沫性能基本不受pH值影响。甲基椰油酰基牛磺酸钠的泡沫性能受pH值影响较小。月桂酰肌氨酸钠、椰油酰谷氨酸二钠、月桂酰丙氨酸泡沫性能受pH值的影响都比较大，其中以月桂酰丙氨酸最为明显。故在实际产品配方开发时，需要注意pH值对于产品性能的影响。

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在洗发水中的应用性能对比

考虑到pH值对于AAS性能的影响，将洗发水pH值调节至6.0后进行进一步测试。

⑴泡沫性能

由图2可知，在作为洗发水主表面活性剂时，月桂酰肌氨酸钠与月桂酰丙氨酸均能达到与AES相似的发泡效果，同时泡沫质地比AES更加绵密，但是泡沫稳定性稍差；甲基椰油酰基牛磺酸钠的发泡性能虽然不如AES，但是泡沫稳定性较好。

受限于配方成本，目前市场上的洗发产品大部分还是以AES体系为主，使用AAS作为主表面活性剂的产品还比较少。基于此，本实验在维持配方中表面活性剂总活性物含量不变的情况下，将对照组配方中的AES部分替换成不同种类、不同添加量的AAS(表1配方2、3)，进一步测试复配不同AAS对于AES体系洗发水泡沫性能的影响。

从图3可知，无论是低添加量还是高添加量，甲基椰油酰基牛磺酸钠均能显著提升AES体系洗发水的发泡性能，提高泡沫稳定性，同时改善泡沫质感使其更加绵密。月桂酰肌氨酸钠和椰油酰谷氨酸二钠在低添加量时可以稍微提高AES体系洗发水的发泡性能，但在高添加量时则会降低体系的发泡能力。月桂酰丙氨酸在低添加量时会降低AES体系的发泡性能，高添加量时则能稍提高体系的发泡性能，虽然这3种AAS对发泡性能的影响存在差异，但三者都能使AES体系洗发水泡沫变得更加稳定。

⑵絮凝性能

从图4可知，以AES为主表面活性剂的洗发水仅在稀释倍数为5倍时出现絮凝，持续时间非常短暂，而4种AAS在作为洗发水主表面活性剂时，洗发水产生絮凝的持续时间以及形成絮胶的量均优于AES，其中以椰油酰谷氨酸二钠最为明显。这也说明相比于AES，以AAS为主表面活性剂的洗发水在冲洗过程中更不容易出现涩感。

在此基础上，将对照组配方中的AES部分替换成不同种类、不同添加量的AAS，进一步测试AAS在作为辅助表面活性剂时，对AES体系洗发水絮凝性能的影响。

从图5可知，在AES体系洗发水中复配这4种AAS均可延长体系产生絮凝的时间、增加形成絮胶的量，其中以椰油酰谷氨酸二钠的效果最为明显。

⑶护色性能

从表2可知，在作为洗发水主表面活性剂时，椰油酰谷氨酸二钠和甲基椰油酰基牛磺酸钠头发护色效果优于AES。对比清洗前后发束图像可知，AES清洗后染色发束的颜色明显比清洗前更加暗淡；椰油酰谷氨酸二钠清洗后的染色发束则维持着与清洗前相近的颜色外观。

此外，由于染发剂普遍存在刺激性，频繁染发的人群通常会出现头皮敏感问题，而AAS具有较高的温和性，可以减少洗发过程对于敏感性头皮的刺激，在开发护色功效洗发产品时具有不错的应用潜力。

⑷去皮脂性能

从图6可知，在作为洗发水主表面活性剂时，椰油酰谷氨酸二钠对于皮脂的清洁力弱于AES，甲基椰油酰基牛磺酸钠、月桂酰肌氨酸钠、月桂酰丙氨酸对皮脂的清洁力则优于AES。但要注意的是，本实验的结果只是针对测试配方得出的相对值，在实际配方设计的时候，还需要开展相应的感官评估测试来确定产品的清洁能力，避免皮脂清洁不到位或过度脱脂带来的系列头皮问题。

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结论

本文以AES作为参照，比较研究了月桂酰肌氨酸钠、月桂酰丙氨酸、椰油酰谷氨酸二钠以及甲基椰油酰基牛磺酸钠4种AAS的应用性能。由此得出氨基酸表面活性剂在温和性、洗感、护色及功能差异化方面较AES具有明确优势。无论是构建纯AAS体系，还是在传统AES体系中复配，都能为配方带来显著提升，为开发洗发产品提供了科学依据和应用路径。

来源：转载自《日用化学品科学》2025年4月第48卷第4期 P19-P26